人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理同步达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理同步达标检测题，共6页。试卷主要包含了关于动能，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

◎题组一 对动能的理解
1．(多选)关于动能，下列说法正确的是( )
A．公式Ek＝mv2中的速度v一般是物体相对于地面的速度
B．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体运动的方向无关
C．一定质量的物体动能变化时，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
2．两个物体质量之比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比为( )
A．1∶1 B．1∶4
C．4∶1D．2∶1
3．(2022·辽宁大连高一下阶段检测)改变消防车的质量和速度，能使消防车的动能发生改变。在下列几种情况下，消防车的动能是原来的2倍的是( )
A．质量不变，速度增大到原来的2倍
B．质量减半，速度增大到原来的4倍
C．速度不变，质量增大到原来的2倍
D．速度减半，质量增大到原来的2倍
◎题组二 对动能定理的理解
4．关于动能定理，下列说法中正确的是( )
A．在某过程中，外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B．只要有力对物体做功，物体的动能就一定改变
C．动能定理只适用于直线运动，不适用于曲线运动
D．动能定理既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况
5．有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是( )
A．木块所受的合力为零
B．因木块所受的力对其都不做功，所以合力做功为零
C．重力和摩擦力的合力做的功为零
D．重力和摩擦力的合力为零
6．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，则在这个过程中，下列说法正确的是( )
A．对物体，动能定理的表达式为WN＝，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＝
D．对电梯，其所受合力做功为－mgH
◎题组三 动能定理的应用
7．一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为( )
A．mgL cs θB．mgL(1－cs θ)
C．FL sin θD．FL cs θ
8．(2021·山东卷)如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为( )
A．B．
C．D．
9．如图所示，某滑雪运动员在一次训练中脚踩滑雪板从平台BC的C点沿水平方向飞出，落在倾斜雪道上的D点。已知倾斜的雪道与水平面的夹角θ＝37°，运动员从C点飞出时他和装备的动能为400 J。运动员及装备视为质点，不计空气阻力。取sin 37°＝0.60，重力加速度g＝10m/s2，则运动员(含装备)落到雪道上D点时的动能为( )
A．800 JB．900 J
C．1 300 JD．1 500 J
10．从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是( )
A B C D
11．如图所示，某人利用跨过定滑轮的轻绳拉质量为10 kg的物体。定滑轮的位置比A点高3 m。若此人缓慢地将绳从A点拉到同一水平高度的B点，且A、B两点处绳与水平方向的夹角分别为37°和30°，则此人拉绳的力做了多少功？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，不计滑轮的摩擦)
12．如图所示，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点后撤去力F，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，A、B间的距离为x，重力加速度为g。求：
(1)从A到B的过程中力F做的功W；
(2)物体在运动过程中的最大动能；
(3)物体的最大滑行距离。
13．(多选)北京冬奥会高台滑雪场地示意如图。一运动员(含装备)的质量为m，从助滑坡上A点由静止沿坡(曲线轨道)下滑，经最低点B从坡的末端C起跳，在空中飞行一段时间后着陆于着陆坡上D点。已知A、C的高度差为h1，C、D的高度差为h2，重力加速度大小为g，摩擦阻力和空气阻力不能忽略，运动员可视为质点。则下列判定正确的是( )
A．运动员在B点处于超重状态
B．运动员起跳时的速率vC>
C．运动员着陆前瞬间的动能EkD＝mg
D．运动员在空中飞行的时间t>
课时分层作业(十四)
1．ABC [动能是标量，与速度的大小有关，而与速度的方向无关，B正确；公式中的速度一般是相对于地面的速度，A正确；一定质量的物体动能变化时，速度的大小一定变化，但速度变化时，动能不一定变化，如匀速圆周运动，动能不变，但速度变化，故选项C正确，D错误。]
2．C [由动能表达式Ek＝mv2得＝·＝×＝4∶1，C正确。]
3．C [设物体的原始质量为2，原始的速度为1，由公式Ek＝mv2，代入数据得，原始动能Ek＝1。质量不变，则m＝2，速度变为原来的2倍，则v＝2，由公式Ek＝mv2，代入数据得动能Ek1＝4，动能变为原来4倍，故A错误；质量减半，则m＝1，速度变为原来的4倍，则v＝4，由公式Ek＝mv2，代入数据得动能Ek2＝8，动能变为原来的8倍，故B错误；速度不变，则v＝1，质量变为原来的2倍，则m＝4，由公式Ek＝mv2，代入数据得动能Ek3＝2，动能变为原来的2倍，故C正确；速度减半，则v＝，质量增大到原来的2倍，则m＝4，由公式Ek＝mv2，代入数据得动能Ek4＝，动能变为原来的，故D错误。]
4．D [外力做的总功等于各个力单独做功的代数和，选项A错误；根据动能定理，决定动能是否改变的是总功，而不是某一个力做的功，选项B错误；动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况，选项C错误，D正确。]
5．C [木块做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合力不为零，A错误；速率不变，动能不变，由动能定理知，合力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，C正确，B、D错误。]
6．C [物体受重力和支持力作用，根据动能定理得WN－mgH＝，故选项C正确，A、B错误；对电梯，合力做功等于电梯动能的变化量，故选项D错误。]
7．B [由动能定理知WF－mg(L－L cs θ)＝0，则WF＝mgL(1－cs θ)，故B正确。]
8．B [在木块运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，木块恰好完成一个完整的圆周运动，则末速度v＝0，根据动能定理有－f·2πL＝，可得摩擦力的大小f＝，故选B。]
9．C [在C点的动能Ek0＝＝400 J，由平抛运动知识可知，速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍，即tan α＝2tan θ＝，到达D点竖直方向速度vy＝v0tan α，在D点的速度v＝＝，则运动员(含装备)落到雪道上D点时的动能为Ek＝mv2＝＝＝×400 J＝1 300 J，故选项C正确。]
10．A [小球做竖直上抛运动时，速度v＝v0－gt，动能＝，即Ek＝m(v0－gt)2，Ek与t成二次函数关系，开口向上，小球下落时做自由落体运动，v＝gt，Ek＝＝t2，Ek与t成二次函数关系，开口向上，故A正确。]
11．解析：根据题意有h＝3 m，
物体升高的高度Δh＝－
取物体为研究对象，设绳的拉力对物体做的功为W
对全过程应用动能定理W－mgΔh＝0
联立解得W＝100 J
则人拉绳的力所做的功W人＝W＝100 J。
答案：100 J
12．解析：(1)由功的公式可求得W＝Fx cs θ。
(2)由题意知物体在AB段做加速运动，在B点有最大动能，在AB段，Ff＝μFN＝μ(mg－F sin θ)，
对物体从A点到B点的过程应用动能定理Fx cs θ－μ(mg－F sin θ)x＝Ek－0，
即物体在运动过程中的最大动能Ek＝Fx(cs θ＋μsin θ)－μmgx。
(3)撤去力F后，物体所受摩擦力变为μmg，设物体从B点到停止运动的位移为l，则
－μmgl＝0－E
物体的最大滑行距离
x总＝l＋x＝。
答案：(1)Fx cs θ (2)Fx(cs θ＋μsin θ)－μmgx (3)
13．AD [由题意知运动员在B点满足FN －mg＝，所以FN>mg，即运动员在B点处于超重状态，故A正确；从A到C由动能定理得mgh1－Wf＝，所以vC<，故B错误；从A到D由动能定理得mg(h1＋h2)－Wf′＝EkD，所以EkD，故D正确。]
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ABC
C
C
D
C
C
B
B
C
A
AD