人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理复习练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理复习练习题，共10页。试卷主要包含了对动能的理解，下列说法正确的是，下列关于动能定理的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

考点一 对动能和动能定理的理解
1．对动能的理解，下列说法正确的是( )
A．运动速度大的物体，动能一定大
B．动能像重力势能一样有正负
C．质量一定的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化
D．动能不变的物体，一定处于平衡状态
2．改变物体的质量和速度，都可能使物体的动能发生改变。在下列几种情况下，物体的动能变化正确的是( )
A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍
B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能变为原来的2倍
C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能变为原来的2倍
D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能变为原来的8倍
3．(2023·淮安市高一校考阶段练习)下列关于动能定理的说法正确的是( )
A．合外力对物体做多少正功，动能就增加多少
B．合外力对物体做多少负功，动能就增加多少
C．合外力对物体做正功，动能也可能保持不变
D．不管合外力对物体做多少正功，动能均保持不变
4.如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，重力加速度为g，物体始终与电梯保持相对静止，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是( )
A．对物体，动能定理的表达式为WN＝eq \f(1,2)mv22，其中WN为支持力做的功
B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功
C．对物体，动能定理的表达式为WN－mgH＝eq \f(1,2)mv22－eq \f(1,2)mv12
D．对电梯，其所受合力做功为eq \f(1,2)Mv22－eq \f(1,2)Mv12－mgH
考点二 动能定理的简单应用
5．一个人站在阳台上，从阳台边缘以相同的速率v0分别把三个质量相同的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则三个球落地时的动能( )
A．上抛球最大 B．下抛球最大
C．平抛球最大 D．一样大
6．光滑水平面上有一物体，在水平恒力F作用下由静止开始运动，经过时间t1速度达到v，再经过时间t2，速度由v增大到2v，在t1和t2两段时间内，外力F对物体做功之比为( )
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶1 D．1∶4
7．人骑自行车从坡顶下坡，坡长l＝500 m，坡高h＝8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为( )
A．－400 J B．－3 800 J
C．－50 000 J D．－4 200 J
8.如图，C919在水平跑道上滑跑试飞。当发动机提供2.1×105 N的牵引力时，C919滑跑1.6×103 m即可离地起飞。将滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动，已知飞机的质量为7.0×104 kg，受到的阻力恒为其重力的十分之一，重力加速度g取10 m/s2，则C919起飞的速度约为( )
A．57 m/s
B．80 m/s
C．89 m/s
D．113 m/s
9．运动员将质量为400 g的静止的足球踢出后，某人观察它在空中飞行情况，估计上升的最大高度是5.0 m，在最高点的速度为20 m/s。不考虑空气阻力，g取10 m/s2。运动员踢球时对足球做的功约为( )
A．100 J B．80 J C．60 J D．20 J
10．(2023·连云港市新海高级中学高一校考阶段练习)如图所示，甲、乙两小球质量相同且均可视为质点，小球甲从竖直固定的eq \f(1,4)光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，小球乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。下列判断正确的是( )
A．两小球到达底端时的速度相同
B．两小球到达底端时动能相同
C．两小球由静止到运动到底端的过程中重力做功不相同
D．两小球到达底端时，甲小球重力做功的瞬时功率大于乙小球重力做功的瞬时功率
11.如图所示，轨道由水平轨道AB和足够长斜面轨道BC平滑连接而成，斜面轨道BC与水平面间的夹角为θ＝37°。质量为m＝1 kg的物块静止在距离B点x0＝8 m的水平轨道上，物块与水平面和斜面间的动摩擦因数均为μ＝0.50。现在物块上作用一个大小F＝6 N、方向水平向右的拉力，物块到达B点时撤去该拉力。sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2。求：
(1)物块到达B点时的速度大小vB；
(2)物块沿斜面上滑的最大距离xm。
12.如图所示，一质量为m＝10 kg的物体，由eq \f(1,4)光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1 m距离后停止。已知圆弧底端与水平面平滑连接，圆弧轨道半径R＝0.8 m，取g＝10 m/s2，求：
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小；
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；
(3)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功。
13．2022年2月，北京冬奥会冰壶比赛在“冰立方”拉开帷幕，比赛场地如图所示。比赛时运动员在P点将静止的冰壶用力推出(作用时间极短，可忽略不计)，冰壶运动至营垒中的Q点刚好停下，P、Q两点之间的距离L＝40 m。假设冰壶与冰面之间的动摩擦因数为0.02，冰壶的质量为20 kg，g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．运动员给冰壶的初速度为5 m/s
B．摩擦力的平均功率为6 W
C．整个过程中摩擦力对冰壶所做的功与运动员对冰壶所做的功大小之比为2∶1
D．整个过程中摩擦力对冰壶所做的功与运动员对冰壶所做的功大小之比为1∶1
3 动能和动能定理
1．C [因动能与物体的质量和速度均有关，运动速度大的物体，动能不一定大，A错误；动能没有负值，B错误；质量一定的物体，动能变化，则速度的大小一定变化，所以速度一定变化，但速度变化时，如果只是方向改变而大小不变，则动能不变，比如做匀速圆周运动的物体，C正确；动能不变的物体，速度方向可能变化，故不一定处于平衡状态，D错误。]
2．B
3．A [合外力对物体做正功时，物体的动能增加，增加量等于合外力所做的功，故A正确；合外力对物体做负功时，物体的动能减少，减少量等于合外力做功的绝对值，故B错误；只要合外力对物体做功，物体的动能就一定会发生改变，故C、D错误。]
4．C [物体受重力和支持力作用，根据动能定理得WN－mgH＝eq \f(1,2)mv22－eq \f(1,2)mv12，故选项C正确，A、B错误；对电梯，所受合力做功等于电梯动能的变化量，故选项D错误。]
5．D [设阳台离地面的高度为h，根据动能定理得mgh＝Ek－eq \f(1,2)mv02，三个球质量相同，初速度相同，高度相同，所以三个球落地时动能相同，D正确。]
6．B [根据动能定理得，第一段过程：W1＝eq \f(1,2)mv2，第二段过程：W2＝eq \f(1,2)m(2v)2－eq \f(1,2)mv2＝eq \f(3,2)mv2，解得W1∶W2＝1∶3，B正确。]
7．B [下坡过程中运用动能定理得mgh＋Wf＝eq \f(1,2)mv2－eq \f(1,2)mv02，解得Wf＝－3 800 J，故选B。]
8．B [依题意，根据动能定理可得(F－Ff)l＝eq \f(1,2)mv2－0，Ff＝0.1mg，即(2.1×105－0.1×7.0×104×10)×1.6×103＝eq \f(1,2)×7.0×104×v2，解得v＝80 m/s，故选B。]
9．A [根据题意，设运动员踢球时对足球做的功约为W，从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，根据动能定理有W－mgh＝eq \f(1,2)mv2，解得W＝mgh＋eq \f(1,2)mv2＝100 J，故选A。]
10．B [两小球到达底端时，根据动能定理mgR＝eq \f(1,2)mv2，解得v＝eq \r(2gR)，可知两小球到达底端时的速度大小相等，但是速度的方向不同，所以速度不同，A错误；甲、乙两小球质量相同，所以到达底端时动能相同，B正确；两小球由静止到运动到底端的过程中重力做功WG＝mgR，由于质量相同，则重力做功相同，C错误；两小球到达底端的速度大小相等，甲小球的重力方向与速度方向垂直，重力做功的瞬时功率为零，而乙球重力做功的瞬时功率不为零，则甲小球重力做功的瞬时功率小于乙小球重力做功的瞬时功率，故D错误。]
11．(1) 4 m/s (2)0.8 m
解析 (1)根据动能定理Fx0－μmgx0＝eq \f(1,2)mvB2，解得vB＝4 m/s
(2)根据动能定理－mgxmsin 37°－μmgxmcs 37°＝0－eq \f(1,2)mvB2，解得xm＝0.8 m。
12．(1)4 m/s (2)300 N (3)80 J
解析 (1)设物体滑至圆弧底端时速度大小为v，由动能定理可知
mgR＝eq \f(1,2)mv2
得v＝eq \r(2gR)＝4 m/s；
(2)设物体滑至圆弧底端时受到轨道的支持力大小为FN，根据牛顿第二定律得FN－mg＝meq \f(v2,R)，
故FN＝mg＋meq \f(v2,R)＝300 N
根据牛顿第三定律得FN′＝FN，所以物体对轨道的压力大小为300 N；
(3)设物体沿水平面滑动过程中摩擦力做的功为Wf，根据动能定理可知Wf＝0－eq \f(1,2)mv2＝－80 J
所以物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功为80 J。
13．D [运动员推出冰壶后，对冰壶根据动能定理有－μmgL＝0－eq \f(1,2)mv02，得v0＝4 m/s，故A错误；运动员推出冰壶后，冰壶的加速度大小为a＝μg＝0.2 m/s2，则冰壶运动的时间为t＝eq \f(0－v0,－a)＝20 s，可得摩擦力的平均功率为eq \x\t(P)＝eq \f(μmgL,t)＝eq \f(160,20) W＝8 W，故B错误；由动能定理可知，整个过程中摩擦力对冰壶所做的功与运动员对冰壶所做的功的代数和等于冰壶整个过程动能的变化量，则有W－Wf＝0，所以W∶Wf＝1∶1，故D正确。]