高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理练习

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理练习，共7页。试卷主要包含了3 动能与动能定理，5N等内容，欢迎下载使用。

【基础题组】
将2kg的物体从沙坑表面上方1m处由静止释放，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20cm。若忽略空气阻力，g取10m/s2，则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )
A. 20JB. 24JC. 4JD. 16J
如图，用同种材料制成的一个轨道ABC，AB段为四分之一圆弧，半径为R，水平放置的BC段长为R。一个物块质量为m，与轨道的动摩擦因数为μ，它由轨道顶端A从静止开始下滑，恰好运动到C端停止，物块在AB段克服摩擦力做功为( )
A. μmgR B. (1−μ)mgR
C. πμmgR2D. mgR
质量为2kg的物体受到水平拉力F的作用，在光滑的水平面上由静止开始做直线运动，运动过程中物体的加速度随时间变化的规律如图所示。则下列判断正确的是
A. 第1s末物体的动能为4JB. 第4s末拉力反向
C. 第4s末速度为7m/sD. 前6s内拉力做功为0
如图所示，质量为的物体，由高处无初速滑下，至水平面上A点静止，不考虑B点处能量转化，若施加平行于路径的外力使物体由A点沿原路径返回C点，则外力至少做功为( )
A. mgℎB. 2mgℎ
C. 3mgℎD. 条件不足，无法计算
某同学在操场上踢足球，足球质量为m，该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为ℎ的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为W，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是( )
A. 足球从A到B机械能守恒
B. 该同学对足球做的功等于12mv02+mgℎ
C. 足球在A点处的机械能为12mv02+mgℎ
D. 足球在B点处的动能为12mv02−mgℎ−W
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
小孩玩冰壶游戏，如图所示，将静止于O点的冰壶(视为质点)沿直线OB用水平恒力推到A点放手，此后冰壶沿直线滑行，最后停在B点．已知冰面与冰壶的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，OA=x，AB=L.重力加速度为g.求：

(1)冰壶在A点的速率vA；
(2)冰壶从O点运动到A点的过程中受到小孩施加的水平推力F．
如图所示，轨道ABO的AB部分光滑，与水平部分BO相切，B、O之间的距离为3m；轨道右侧有一个半径R=3m的四分之一的圆弧轨道，O点为其圆心，C为圆弧上的一点，OC与水平方向的夹角为37°。现将一质量m=0.1kg的滑块从轨道AB上某点由静止释放，滑块与BO段的动摩擦因数μ=0.2，滑块从O点水平飞出后落到C点。不计空气阻力和滑块的形状大小，取重力加速度为g=10n/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：

(1)滑块落到C点时的动能；
(2)释放滑块的位置距离BO平面的竖直高度。
【能力提升】
如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长．将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零．若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A.已知AC=L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中，环受到的合力不断减小
B. 下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为12mv2
C. 从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsinα−14mv2
D. 环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度
如图所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么( )
A. 从t=0开始，5 s内物体的动能变化量为零
B. 在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大
C. 在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大
D. 前3 s内合外力对物体做的功为零
如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率v1顺时针匀速运动.一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上传送带，最终滑块又返回至传送带的右端.关于上述过程，下列判断正确的是 ( )
A. 滑块返回传送带右端时的速率为v2
B. 此过程中传送带对滑块做功为12mv12−12mv22
C. 此过程中电动机做功为2mv12
D. 此过程中滑块与传送带间因摩擦产生的热量为12m(v1+v2)2
如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，速率为v3，则在整个运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 若v1>v2，则v3=v1
B. 若v1>v2时，摩擦力对物体做功为零
C. 若v1>v2时，则传送带与物体摩擦生热为mv22
D. 其中在物体向左运动过程中，传送带与物体摩擦生热为12mv22+mv1v2
某同学在操场上踢足球，足球质量为m，该同学将足球以速度v0从地面上的A点踢起，最高可以到达离地面高度为ℎ的B点位置，从A到B足球克服空气阻力做的功为W，选地面为零势能的参考平面，则下列说法中正确的是( )
A. 足球从A到B机械能守恒
B. 该同学对足球做的功等于12mv02
C. 足球在A点处的机械能为12mv02+mgℎ
D. 足球在B点处的动能为12mv02−mgℎ−W
如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平轨道相切，质量均为m的小球A、B用轻杆连接，置于圆轨道上，A位于圆心O的正下方，B与O点等高某时刻将它们由静止释放，最终在水平面上运动。下列说法正确的是( )
A. 下滑过程中重力对B做功的功率一直增大
B. 当B滑到圆轨道最低点时的速度为gR
C. 整个过程中轻杆对A做的功为12mgR
D. 下滑过程中B的机械能增加
质量m=2kg的物体水平拉力F的作用下，在粗糙水平面上以初速度v0开始运动，经过位移为4m时，撤去拉力F，物体运动到位移为8m时停止运动，运动过程中的动能随位移的变化关系的Ek−x图线如图所示，取g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 拉力做功等于整个过程克服摩擦力做功
B. 物体初速度
C. 滑动摩擦力f=2.5N
D. 拉力F=4.5N
如图甲所示，光滑斜面OA与倾斜传送带AB在A点相接，且OAB在一条直线上，与水平面夹角a=37°，轻质弹赁下端固定在O点，上端可自由伸长到A点.在A点放一个物体，在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到C点，该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示．已知物体与传送带间动牌擦因数μ=0.5，传送带AB部分长为5m，顺时针转动，速度v=4m/s，重力加速度g取10m/s2.(sin 37°=0.6，cs 37°=0.8)求：
(1)物体的质量m；
(2)弹簧从A点被压缩到C点过程中力F所做的功W；
(3)若在C点撤去力F，物体被弹回并滑上传送带，同物体在传送带上最远能到何处?
如图所示，AB的截面为竖直平面内的1/4圆弧轨道，半径为R=0.4m，A点位于圆弧水平半径上。质量为m=2kg的小滑块(视为质点)，从A点由静止开始释放，它运动到B点时速度为v=2m/s。当滑块经过B后立即将圆弧轨道AB撤去。BC为光滑水平轨道，BC与CD光滑圆弧连接(光滑换向轨道)，通过光滑换向轨道由C点过渡到倾角为θ=37°、长s=1 m的斜面CD上，CD之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节.斜面底部D点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在O点，自然状态下另一端恰好在D点.设滑块通过C和D前后速度大小不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8，不计空气阻力.求：

(1)滑块对B点的压力大小以及在AB上克服阻力所做的功；
(2)若设置μ=0.5，求质点通过C点后运动的最大路程；
(3)若最终滑块停在D点，求μ的取值范围．