人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理当堂达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理当堂达标检测题，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移变化如图所示，已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6，g=10m/s2。则物体在推力减为零后还能运动的时间是（ ）
A．0.32 sB．0.55 sC．0.67 sD．0.80 s
2．2016年6月，在连续三次决赛（2014年世界杯、2015年美洲杯、2016年美洲杯）失利后，梅西正式宣布将退出阿根廷国家队。作为曾经最伟大的足球运动员，梅西为热爱他的球迷贡献了一粒粒精彩的进球。假设足球的质量为0.5kg，某次梅西踢球瞬间对球的平均作用力为100N，使球由静止开始以20m/s的速度飞出，球在水平方向运动了20米后入网，则梅西对球所做的功为（ ）
A．25JB．50JC．100JD．2000J
3．跳高运动有跨越式、俯卧式、背越式等，其中背越式更为科学。如图所示是某次运动员背越式跳高频闪拍照的示意图（每次曝光的时间间隔相等），若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的小球斜上抛运动轨迹重合，下列说法正确的是（ ）
A．在A处地面对运动员做功，运动员获得斜向上方的速度
B．运动员在登高的C和E点处动能相同，方向不同
C．即使起跳的时候动能很大，也不一定成功背越过横杆
D．运动员从B到D处于超重状态，从D到F处于失重状态
4．“福建舰”航母上，质量为m的歼16飞机通过弹射系统获得动能，其对应速度为（ ）
A．B．C．D．
5．甲、乙两辆汽车的质量之比m1：m2=2：1，它们刹车时的初动能相同，若它们与水平地面之间的动摩擦因数相同，则它们滑行的距离之比s1：s2等于（ ）
A．1：1B．1：2
C．1：4D．4：1
6．水平面上A、B两物体以相同初速度开始运动，它们质量之比mA:mB=3:1，与地面间的动摩擦因数相同，则它们在地面上滑行的距离之比sA:sB为（ ）
A．1:1B．C．1:3D．3:1
7．如图所示，物体A、B的质量相同，与地面的动摩擦因数也相同。在斜向下恒定的推力F作用下一起沿水平地面向右运动了一段位移s，则下列对这一过程的说法中正确的是（ ）
A．摩擦力对A、B所做的功相同B．合外力对A、B所做的功相同
C．F对A所做的功与A对B所做的功相同D．A对B的作用力大于B对A的作用力
8．智能呼啦圈轻便类观，深受大众喜爱。如图甲所示，腰带外侧带有轨道，将滑轮置于轨道内，滑轮通过一根不可伸长的绳子与配重连接，其简化模型如图乙所示。水平固定好腰带，通过人体的微小扭动，配重将在滑轮的带动下一起在水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看作不动，下列说法正确的是（ ）
A．若以更大的转速匀速转动，则绳子上的拉力将增大
B．若以更大的转速匀速转动，则身体对腰带的摩擦力将增大
C．增大转速的过程中，绳子对配重的拉力不会对配重做功
D．若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向的夹角将减小
二、多选题
9．2019年12月17日我国第一艘国产航母山东舰正式服役。山东舰舰载机歼—15着舰速度在左右，靠阻拦系统经过几秒减速至零。飞机着舰并成功钩住拦阻索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过拦阻索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。如图为某次舰载机着舰，自成功钩住拦阻索至停止运动的v—t图像已知歼—15质量为，除拦阻索力外，忽略歼—15所受其他阻力。则（ ）
A．舰载机该过程在山东舰上的位移约为
B．舰载机该过程在山东舰上的位移约为
C．该过程拦阻索对舰载机做的功约为
D．该过程拦阻索对舰载机做的功约为
10．关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体动能的变化，下列说法正确的是（ ）
A．运动物体所受的合外力不为零，物体的动能不一定变化
B．运动物体所受的合外力为零，则物体的动能肯定不变
C．运动物体的动能保持不变，则该物体所受合外力一定为零
D．运动物体所受合外力不为零，则该物体一定做变速运动，其动能要变化
11．某同学想利用自由落体运动研究“功与物体速度变化的关系”，实验中下列四组物理量中需要直接或间接测量的量有( )
A．重锤的质量B．重力加速度
C．重锤下落的高度D．与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
12．如图，传送带由电动机带动，以速度v顺时针匀速转动，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，经过一段时间后与传送带相对静止，则物体从静止释放到相对静止这一过程中（ ）
A．滑动摩擦力对物体所做的功为B．物体的机械能增量为
C．物体和传送带之间摩擦生热量为D．电动机多做的功为
三、解答题
13．多级火箭是由数级火箭组合而成的运载工具，每一级都有发动机与燃料，目的是为了提高火箭的连续飞行能力与最终速度．现有一小型多级火箭，质量为M，第一级发动机的额定功率为P，先使火箭由静止竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动．若空气阻力为f并保持不变，不考虑燃料燃烧引起的质量变化及高度不同引起的重力变化，达到额定功率后，发动机功率保持不变，直到火箭上升达到最大速度时高度为H．试求：
（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度．
（2）第一级发动机做匀加速运动的时间．
（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间．
14．用一台额定功率为P0=60kW的起重机，将一质量为m=500kg的工件由地面竖直向上吊起，不计摩擦等阻力，取g= 10m/s2．求：
（1）工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm；
（2）若使工件以a=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上吊起，则匀加速过程能维持多长时间？
（3）若起重机在始终保持额定功率的情况下从静止开始吊起工件，经过t= 1.14s工件的速度vt= 10m/s，则此时工件离地面的高度h为多少？
15．一长为、劲度系数为的轻质弹簧水平放置，一端悬挂于点，另一端悬挂质量为的物块。用手托住物块，保持弹簧长度不变使其从点缓慢移至点，再托着物体缓慢下移，到点时物块刚好与手分离。重力加速度为，求：
（1）物块由到过程中手对其做的功；
（2）物块由到过程中手对其做的功。
参考答案：
1．C
【详解】设物体在推力减为零后物体的速度为v，则此过程中力F做的功
由动能定理可知
解得
v=4m/s
物体在推力减为零后还能运动的时间是
故选C。
【点睛】此题考查了动能定理以及牛顿第二定律的应用问题；关键是能根据图线求得力F做的功，根据动能定理列得方程来求解当撤去外力时的速度；此题是中等题，意在考查学生利用基本规律解决实际问题的能力。
2．C
【详解】根据动能定理可知：梅西踢球的瞬间做功
故选C。
3．C
【详解】A．运动员在A处起跳获得的动能来源于自身的化学能，并非地面对其做功，故A错误；
B．动能是标量，没有方向，故B错误；
C．起跳的时候动能很大时，可能速度的竖直分量很小，做斜抛运动，上升的高度取决于竖直初速度的大小，故C正确；
D．跳高运动员跳离地面后加速度为重力加速度，方向始终向下，则运动员始终处于失重状态，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】动能
可得其速度
故选C。
5．B
【详解】两汽车的初动能相同，末动能均为零，则根据动能定理可知，μmgs=Ek，解得：，故滑行距离与质量成反比，故位移之比为：s1：s2=m2：m1=1：2，故B正确，ACD错误．
6．A
【详解】物体以一定的初速度在粗糙的水平地面上滑行，则由动能定理可得
0
由于动摩擦因数μ相同，所以滑行的距离也相同，则有
sA:sB=1:1
故选A。
7．B
【详解】A．对A分析，竖直方向有
摩擦力
对B分析，竖直方向有
摩擦力
则
，
故A错误；
B．AB所受的合外力做的功等于AB物体动能的变化量，而A、B动能的变化量相等，所以A、B合外力做功相等，故B正确；
C．A所受合外力做功为F和摩擦力做功之和，B所受合力为A对B的力及摩擦力做功之和，结合上式可知，摩擦力做功不等，所以F对A与A对B的力做功不相等，故C错误；
D．A对B和B对A的力大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
8．A
【详解】AD．绳长为L，悬挂点到腰带中心的距离为r，以配重为研究对象，受到重力和拉力，如图所示
竖直方向根据平衡条件可得
Tcsθ=mg
在水平方向上
联立可得
由此可知转速增大、配重做匀速圆周运动的半径变大，θ增大、T增大，若增加配重，保持转速不变，则绳子与竖直方向的夹角将不变，故A正确，D错误；
B．若增大转速，配重做匀速圆周运动的半径变大，绳与竖直方向的夹角θ将增大，竖直方向
mg=Tcsθ
对腰带分析如图
可得竖直方向
f=Mg+Tcsθ=Mg+mg
故腰受到腰带的摩擦力不变，故B错误；
C．由A中公式可知，转速增大、配重做匀速圆周运动的半径变大，θ增大，速度增大，动能增大，同时高度上升，重力势能增大，所以机械能增大；由功能关系可知绳子对配重做的功等于配重机械能的增加量，所以功为正值，做正功，故C错误。
故选A。
9．AC
【详解】AB．v—t图像围成的面积表示位移
A正确，B错误；
BC．根据动能定理得
解得

B错误，C正确。
故选AC。
10．AB
【详解】A．物体受合外力不为零，但合外力不一定都做功。故动能不一定会变化，故A正确；
B．如果物体所受合外力为零，根据功的公式W=Flcsα得知，合外力对物体做的功一定为零。故动能肯定不变，故B正确；
C．如果运动物体的动能保持不变，则合外力做的功为零，但合外力不一定为零，也可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，比如匀速圆周运动，故C错误；
D．运动物体所受的合外力不为零，物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变。所以，做变速运动的物体，动能可能不变。如匀速圆周运动。故D错误。
故选AB。
11．CD
【详解】物体受力不变，可以利用下降高度关系代表功的关系，所以必须测量下落高度，再利用下落高度计算对应各点瞬时速度，故选CD。
12．ABC
【详解】A．物体从静止到与传送带相对静止的过程中根据动能定理得
故A正确；
B．根据能量守恒定律得物体的机械能增量为
B正确；
C．物块速度达到v所需要的时间为
物块运动的位移为
传送带的位移为
则物体与传送带的相对位移为
因此物体和传送带之间摩擦生热量为
故C正确；
D．电动机多消耗的电能一部分转化成了物体的动能，还有一部分转化成了内能，电动机多做的功为
D错误。
故选ABC。
13．(1) (2) (3)
【详解】（1）由题意知火箭达到最大速度时加速度为零，设发动机牵引力为F，则：
F=f+Mg
额定功率为P，所以最大速度有：
（2）由题意知做匀加速运动，加速度a不变，功率为P，设匀加速运动的最大速度为v1，时间为t1，此时牵引力为F1，则有：
……①
…..②
…..③
联立①②③解得：

（3）设以额定功率开始工作，直到最大速度的时间为t，则根据动能定理有：

由（1）可知：
由(1)可知：
联立解得：
答：（1）第一级发动机能使火箭达到的最大速度
（2）第一级发动机做匀加速运动的时间
（3）第一级发动机以额定功率开始工作，直到最大速度时的运行时间.
14．（1）12m/s；（2）5s；（3）8.68m
【详解】（1）当工件达到最大速度时，功率达到额定功率且加速度为零，即F=mg，P=P0=60kW
故
（2）工件被匀加速向上吊起时，a不变，v变大，P也变大，当P=P0时匀加速过程结束，根据牛顿第二定律得F-mg=ma ，
此时的瞬时功率为：P0=Fv
代入数据a=2m/s2，P0=60kW
解得匀加速过程结束时工件的速度为：
匀加速过程持续的时间为： ；
（3）在该过程中重力做负功，牵引力做正功，根据动能定理，

代入数据解得： h=8.68m．
15．（1）；（2）
【详解】（1）物块由到过程中，由动能定理
手对其做的功
（2）物块由到过程中，由动能定理，手对其做的功
解得