動能和動能定理-2022年【新教材】人教版高中物理word版含答案

動能和動能定理練習一、單選題某同學用200N的力將質量為0.46kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滾出50m后靜止，則足球在水平草坪上滾動過程中克服阻力做的功是(????)A.23J B.4.6J C.132J D.10000J質量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用．設某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是(????)A.14mgR B.13mgR C.如圖所示，運動員把質量為m的足球從水平地面踢出，足球在空中達到的最高點的高度為h，在最高點時的速度為v，不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是(

)A.運動員踢球時對足球做功12mv2

B.足球上升過程重力做功mgh

C.運動員踢球時對足球做功12一質量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下從平衡位置P點很緩慢地移動到Q點，如圖所示。不計空氣阻力，則力F所做的功為(????)A.mglcos?θ

B.Flsin?θ

C.mgl(1-cos?θ)

如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質量為m的小球A，將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，重力加速度為g，不計空氣阻力，則小球B下降h時的速度為(????)A.4gh3

B.4gh

C.2gh

D.在光滑的水平面上，質量為m的小滑塊停放在質量為M、長度為L的靜止長木板的最右端，如下圖所示，滑塊和木板之間的動摩擦因數為μ.現將一大小為F的恒力作用在M上，當小滑塊滑到木板的最左端時，滑塊和木板的速度大小分別為ν1、ν2，滑塊和木板相對于地面的位移大小分別為s1、s2.下列關系式錯誤的是A.μmgs1=12mν12

如圖所示，有一半徑為r=0.5m的粗糙半圓軌道，A與圓心O等高，有一質量為m=0.2kg的物塊(可視為質點)從A點靜止滑下，滑至最低點B時的速度為ν=1m/s，取g=10m/s2，下列說法正確的是(

)A.物塊過B點時，對軌道的壓力大小是0.4N

B.物塊過B點時，對軌道的壓力大小是2.0N

C.A到B的過程中，克服摩擦力做的功為0.9J

D.A到B的過程中，克服摩擦力做的功為0.1J質量為m的物體以初速度ν0沿水平面向左開始運動，起始點A與一輕彈簧О端相距s，如圖所示．已知物體與水平面間的動摩擦因數為μ，物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為x，重力加速度為g，則從開始碰撞到彈簧被壓縮至最短(彈簧始終在彈性限度內)，物體克服彈簧彈力所做的功為(

)A.12mν02-μmgs+x B.1將一小球豎直向上拋出，小球在運動過程中所受到的空氣阻力不可忽略。a為小球運動軌跡上的一點，小球上升和下降經過a點時的動能分別為Ek1和Ek2.從拋出開始到小球第一次經過a點時重力所做的功為W1，從拋出開始到小球第二次經過a點時重力所做的功為A.Ek1=Ek2，W1=W2 B.Ek1>Ek2一質量為2kg的物體受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直線運動時的a-t圖像如圖所示，t=0時其速度大小為2m/s，滑動摩擦力大小恒為2N。(????)A.在t=6s時刻，物體的速度為18m/s

B.在t=6s時間內，合力對物體做的功為400J

C.在t=6s時間內，拉力對物體的沖量為36Ns

D.在t=6s時刻，拉力F的功率為200W如圖所示，在地面上以速度v0拋出質量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上，若以地面為零勢能面而且不計空氣阻力，則錯誤的是(????)A.物體落到海平面時的勢能為mgh

B.物體從拋出到落到海平面的過程中重力對物體做功為mgh

C.物體在海平面上的動能為

D.物體在海平面上的機械能為如圖所示，質量為m的物體(可視為質點)以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其減速運動的加速度為34g，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個過程中物體(

)A.重力勢能增加了34mgh B.機械能損失了12mgh

C.動能損失了mgh二、多選題如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度v1沿順時針方向轉動，傳送帶右端有一個與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經過一段時間又返回光滑水平面，速率為v3，則在整個運動過程中，下列說法正確的是(

)

A.若v1>v2，則v3=v1

B.若v1>v(多選)物體沿直線運動的ν-t圖像如下圖所示，已知在第1s內合外力對物體做的功為W，則(

)A.從第1s末到第3s末合外力做功為4W

B.從第3s末到第7s末合外力做功為2W

C.從第5s末到第7s末合外力做功為W

D.從第3s末到第4s末合外力做功為-0.75W質量為m的汽車，發(fā)動機的功率恒為P，阻力恒為F1，牽引力為F，汽車由靜止開始，經過時間t行駛了位移s時，速度達到最大值νm，則發(fā)動機所做的功為(

)A.Pt B.F1s C.12一滑塊從固定光滑斜面頂點由靜止釋放，沿斜面下滑的過程中，滑塊的動能Ek與運動時間t、下滑高度h、運動位移s之間的關系圖像正確的是A. B. C. D.三、計算題如圖所示，用與水平方向成θ角的恒力F，將質量為m的物體由靜止開始從A點拉到B點后撤去力F，若物體和地面間的動摩擦因數為μ，A、B間的距離為x.求：

(1)從A到B的過程中力F做的功W；(2)物體在運動過程中的最大動能；(3)物體的最大滑行距離．

如圖所示，光滑的1/4圓弧的半徑R=0.4?m，有一質量m=2.0?kg的物體自圓弧的最高點A處從靜止開始下滑到B點，然后沿粗糙的水平面前進一段距離s=4?m，到達C點停止。(g取10?m/s2)求：

(1)物體到達B點時的速率(2)水平面的動摩擦因數μ

一個人站在距地面20m的高處，將質量為0.2kg的石塊以ν0=12m/s的速度斜向上拋出，石塊的初速度方向與水平方向之間的夾角為30°，g取(1)人在拋石塊過程中對石塊做了多少功?(2)若不計空氣阻力，石塊落地時的速度大小是多少?(3)若落地時的速度大小為22m/s，石塊在空中運動過程中克服阻力做了多少功?

答案和解析1.【答案】A【解析】解：足球在草坪上滾動的過程，由動能定理得

-Wf=0-12mv02

則得，克服阻力做的功【解析】解：小球在最低點，受力分析與運動分析．

則有：

而最高點時，由于恰好能通過，

所以：

小球選取從最低點到最高點過程，由動能定理可得：

-mg?2R-W克=12mv高【解答】AC.足球被踢起后在運動過程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的機械能守恒，足球到達最高點時，機械能為E=mgh+12mv2，由于足球的機械能守恒，則足球剛被踢起時的機械能為E=mgh+12mv2，足球獲得的機械能等于運動員對足球所做的功，因此運動員對足球做功W=mgh+12mv2，故A錯誤，【解析】解：小球在緩慢移動的過程中，可認為一直處于平衡狀態(tài)，因為θ角一直增加，而F=mgtanθ，水平力F是變力，根據動能定理得：WF-mgl(1-cosθ)=0，

解得水平力F所做的功為：WF=mgl(1-cosθ)。故C正確，A、B、D錯誤。

【解析】解：

小球A下降h過程，設彈簧的彈力做功為W，根據動能定理，有：

mgh-W=0

小球B下降h過程，根據動能定理，有

3mgh-W=12?3mv2-0

聯立解得，v=4gh3

6.【答案】C

【解答】

A.對滑塊，受到重力、支持力和摩擦力，根據動能定理，有μmgs1=12mv12，故A正確;

B.對木板，由動能定理得Fs2-μmgs2=12Mv22，故B正確;

CD.以上兩式相加可得：Fs2-μmgs2+μmgs1=12Mv22+12mv12，又s2-s1=L，則得Fs2-μmgL=12Mv22+12mv12，故C錯誤，D正確。

7.【答案】C

【解答】

AB.在B點，由牛頓第二定律可知：N-mg=mv2r，解得：N=2.4N，

由牛頓第三定律可知：滑塊對軌道的壓力為2.4N，故AB錯誤；

CD.對于A到【解答】A.根據△v=a△t可知a-t圖象中，圖象與坐標軸圍成的面積表示速度的增量，則在t=6s時刻，物體的速度v6=v0+Δv=2+12×(2+4)×6=20m/s，故A錯誤；

B.根據動能定理得：W合=ΔEk=12mv62-12mv02=12×2×400-12×2×4=396J，故B錯誤；

C.根據動量定理得：

Ft-ft=mv6-mv0

解得：Ft=2×20-2×2+2×6=48N?s，故C錯誤；

D.在t=6s時刻，根據牛頓第二定律得：

F=ma+f=2×4+2=10N

則在t=6s時刻，拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W，故D正確。

11.【答案】A

【解答】

A.以地面為零勢能面，海平面低于地面h，所以物體在海平面上時的重力勢能為-mgh，故A錯誤，符合題意；

B.重力做功與路徑無關，至于始末位置的高度差有關，拋出點與海平面的高度差為h，并且重力做正功，所以整個過程重力對物體做功為mgh，故B正確，不合題意；

C.由動能定理w=Ek2-Ek1，有EK2=EK1+w=12mv02+mgh，故C正確，不合題意；

D.整個過程機械能守恒，即初末狀態(tài)的機械能相等，以地面為零勢能面，拋出時的機械能為12mv02，所以物體在海平面時的機械能也為12mv02，故D正確，不合題意。

12.【答案】B

【解答】

A.物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，所以重力勢能增加了mgh，故A錯誤；

B.加速度，解得摩擦力Ff=14mg；機械能損失了Ffx=14mg?2h=12mgh，故B正確；

C.動能損失量為克服合外力做功的大小，故C【解答】A.物體在第1秒末到第3秒末做勻速直線運動，合力為零，做功為零．故A錯誤；

B.由題圖可知，第3s末和第7s末物體的動能相等，所以從第3s末到第7s末合外力做功為零，故B錯誤；

C.從第5秒末到第7秒末動能的變化量與第1秒內動能的變化量相同，合力做功相同，即為W，故C正確；

D.從第3s末到第4s末動能變化量等12m(v2)2-15.【答案】AD【解答】A.根據功率的定義式P=Wt得由于發(fā)動機的功率恒為P，所以發(fā)動機所做的功W發(fā)B.根據動能定理研究，汽車由靜止開始到最大速度的過程牽引力是變化的，故不能用W=Fs故B錯誤；C.根據動能定理有：W-Wf=D.汽車啟動達到最大速度時汽車的牽引力與阻力相等，所以vm=PF=16.【答案】BC【解答】

AB.設滑塊的加速度為a，則t時刻滑塊的動能為?Ek=?12?mv2=12?ma2t2，Ek-t圖象應是拋物線。Ek-t2的圖像應該為過原點的傾斜直線，故A錯誤，B正確；

C.根據動能定理得出，滑塊下滑高度為h時的動能為mgh=Ek(2)由題意知：物體在AB段做加速運動，在B點有最大動能，在AB段Ff=μFN=μ(mg-Fsi