【同步练习】《动能和动能定理》（人教）.docx

动能和动能定理同步练习 选择题1在“探究做功与物体速度变化的关系”的实验中，下列说法正确的是A. 小车不需要平衡摩擦力B. 先释放小车，后接通打点计时器电源C. 当改变橡皮筋条数后，小车可以从不同位置释放D. 计算小车速度时应选纸带上间距近似相等的测量点2在探究力对物体做的功与物体速度的关系的实验中，有关小车质量的选择下列说法正确的是（ ）A小车质量应该尽量小一些B小车质量应该大一些C与小车质量无关D以上说法都不对3在“探究功与速度变化的关系”的实验中，计算小车的速度时，应选择纸带上的哪些点进行计算（ ）A小车开始运动的点B纸带上远离小车的点C纸带上靠近小车的点D确定小车做匀速运动的点4在“探究功与物体速度变化关系”实验中，小车会受到阻力，但可使木板倾斜作为补偿则下列操作正确的是（ ）A放开小车，能够自由下滑即可B放开小车，能够匀速下滑即可C放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可D放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可5如图所示，光滑斜面、都以为底边三个斜面的倾角分别为75、45、30物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是（ ）A. 物体沿滑到底端时具有最大速率B. 物体沿滑到底端所需时间最短C. 物体沿下滑，加速度最大D. 物体沿滑到底端所需时间最短62016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. 25J B. 50J C. 100J D. 2000J7质量为m的物体，以速度v离开高为H的桌子,当它落到距地面高为h的A点时速度为vA，在不计空气阻力的情况下,以地面为参考面，下列说法不正确的是A. 物体在A点具有的重力势能为mghB. 物体在A点具有的机械能是+mghC. 物体在A点具有的动能是mg(Hh)D. 物体落地瞬间具有的机械能是+mgh8把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）A. 重力所做的功为零 B. 重力所做的功为2mghC. 空气阻力做的功为零 D. 空气阻力做的功为-2fh9如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ）A. B. C. D. 10如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC和BC的顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1和Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则() A. Ek1Ek2 W1Ek2 W1=W2C. Ek1=Ek2 W1W2D. Ek1W211如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于粗糙水平面上质量为m的小球接触但不连接。开始时小球位于O点，弹簧水平且无形变。O点的左侧有一竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆弧的半径为R ，B为轨道最高点，小球与水平面间的动摩擦因数为。现用外力推动小球，将弹簧压缩至A点，OA间距离为x0，将球由静止释放，小球恰能沿轨道运动到最高点B。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法中正确的是A. 小球在从A到O运动的过程中速度不断增大B. 小球运动过程中的最大速度为C. 小球与弹簧作用的过程中，弹簧的最大弹性势能Ep=D. 小球通过圆弧轨道最低点时，对轨道的压力为 5mg12如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为（ ）A. B. C. D. 13用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的vt图象如图所示。下列表述正确的是()A. 在0t1时间内物体做曲线运动B. 在0t1时间内拉力逐渐减小C. 在0t1时间内合外力做功mv2D. 在t1t2时间内拉力的功率为零14如图所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度抛出，不计空气阻力，以水平地面为零势能面，则当它到达B点时的机械能为A. B. C. D. 填空题15如图，一质量为m的小球用长为l 的轻绳悬挂在O点，小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，重力加速度为g，则水平拉力F所作的功为_16 一物体的质量为m，在水平恒力作用下发生了一段位移S，始末状态的速度分别是和，如图所示。（1）该过程中恒力对物体所做的功_；（2）物体始末状态的动能_、_；（3）恒力对物体所做的功与物体动能的变化的关系式是_。（以上填空内容均要求用已知物理量的字母表示）。（4）请根据牛顿第二定律和运动学规律，写出上述关系式的推导过程。17子弹水平射入静止在光滑的水平面上木块中，进入木块的最大深度为d若在子弹深入木块直到最大深度的过程中，木块沿桌面移动距离为L，木块对子弹平均阻力大小为f，那么在这一过程中，阻力对子弹的功为 _ ，木块获得的动能为 _ 实验探究题18某实验小组采用如图甲所示的装置探究动能定理，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，打点计时器工作频率为50Hz(1)实验中木板略微倾斜，这样做_（填答案前的字母）A.是为了释放小车后，小车能匀加速下滑B.是为了增大橡皮筋对小车的弹力C.是为了使橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功D.是为了使橡皮筋松驰后小车做匀加速运动(2)若根据多次测量数据画出的Wv草图如图乙所示，根据图线形状可知，对W与v的关系作出的以下猜想肯定不正确的是_A. B. C. D. 19某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。 (1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离_cm (2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间和，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验还需要直接测量的一个物理量是_； (3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量? _(填“是”或“否”) 计算与推导题20如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧（长度忽略）与斜面连接的水平面上，若斜面及水平面的动摩擦因数均为04，斜面倾角为37，则物体能在水平面上滑行多远？21我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a36 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1 530 J，取g10 m/s2。（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。答案与解析 选择题 1D【解析】试题分析：考点：该实验的功单指橡皮筋的功，故必须平衡小车受到的摩擦力，故A错误；打点计时器的使用必须遵从“先接后放”原则，即先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故B错误；每次实验中，橡皮筋拉伸的长度必须保持一致，这样才能保证每次的功是倍数关系，方便准确得到每次的功，故当改变橡皮筋条数后，小车还必须从相同位置释放，故C错误；实验要的速度是橡皮筋做功完毕后，小车最终的速度，故应该在打出的纸带上取点迹均匀部分计算小车弹出后的速度，故D正确考点：“探究做功与物体速度变化的关系”的实验【名师点睛】重点理解CD两个选项，尤其是D要清楚这个实验的功是橡皮筋完全收缩做的功，故应该选取纸带上点间隔均匀的部分，这才能表示橡皮筋做功后，小车获得的速度，功与速度才有正确的对应关系2B【解析】此实验中，如果小车质量较轻，操作更困难；再者质量小，小车获得速度会大些，会造成纸带上的点太少，不便于处理纸带，所以B正确3D【解析】当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，所以应选择纸带上确定小车做匀速运动的点，故D正确4D【解析】用橡皮筋探究功与速度变化的实验中，小车会受到阻力，可以使木板倾斜作为补偿，即用重力平行木板方向的分力平衡摩擦力，从而使小车运动过程中，橡皮条的拉力等于合力，故要求放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可，故D正确、ABC错误。5CD【解析】试题分析：根据动能定理得，mgh=mv2知高度越高，到达底端的速度越大故A错误加速度a=gsin，倾角越大，加速度越大，运动的位移x，根据at2得，t=，知当=45时，下滑时间最短故B错误，C、D正确考点：本题考查动能定理、牛顿运动定律、匀变直线运动规律。6C【解析】根据动能定理可知：梅西踢球的瞬间做功：W=12mv2=120.5202J=100J，C正确7CD【解析】试题分析：整个过程属于机械能守恒的情况，即物体在A点具有的机械能是+mgh，B说法正确，即D答案错误。重力势能与距离参考面高度有关，所以A对。根据动能定理，所以C错。考点：机械能守恒定律、动能定理点评：本题考查了一个典型的机械能守恒的实例，也考察了关于动能定理的使用方法。8AD【解析】试题分析：在从物体被抛出到落回地面的全过程中因为位移等于零，故重力做功为零，选项A正确，B错误；上升过程空气阻力做功为-fh，下降过程空气阻力做功也为-fh，则整个过程中空气阻力做的功为-2fh，故选AD.考点：功的求解.9C【解析】质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：,由题有： ,可得： 质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得： 得克服摩擦力所做的功为,故选项C正确。点睛：本题考查动能定理的应用及向心力公式，要注意正确受力分析，明确指向圆心的合力提供圆周运动的向心力，知道动能定理是求解变力做功常用的方法。10B【解析】试题分析：根据摩擦力做功的公式比较在两个斜面上物体克服摩擦力所做的功，再通过动能定理比较到达底部的动能设斜面的倾角为，滑动摩擦力大小为，则物体克服摩擦力所做的功为而相同，所以克服摩擦力做功相等，根据动能定理得， ，在AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等，则在AC面上滑到底端的动能大于在BC面上滑到底端的动能，即，B正确11C【解析】小球在从A到O运动的过程中，受弹力和摩擦力，由牛顿第二定律可知： ，物体做加速度减小的加速运动，当加速度为零的时（弹力等于摩擦力时）速度最大，接下来摩擦力大于弹力，小球开始做减速运动，当弹簧原长时离开弹簧，故A错误；因为小球恰能沿轨道运动到最高点B，由重力提供向心力： ，解得： ，从O到B根据动能定理得： ，联立以上解得： ， 由上分析可知：小球从开始运动到离开弹簧速度先增大后减小，所以最大速度要比大，故B错误；从A到O根据能量守恒得： ，联立以上得： ，故C正确；小球在最低点时做圆周运动，由牛顿第二定律得： ，联立以上解得： ，故D错误。所以C正确，ABD错误。12C【解析】质点经过Q点时，由重力和轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律得：,由题有： ,可得： 质点自P滑到Q的过程中，由动能定理得： 得克服摩擦力所做的功为,故选项C正确。点睛：本题考查动能定理的应用及向心力公式，要注意正确受力分析，明确指向圆心的合力提供圆周运动的向心力，知道动能定理是求解变力做功常用的方法。13BC【解析】A、速度时间图线不是物体运动的轨迹，0t1时间内，物体做变加速直线运动，故A错误；B、根据速度时间图线知，在0t1时间内图线的切线斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律知，Ff=ma，拉力减小，故B正确；C、在0t1时间内，动能的变化量为mv2，可知合力做功为mv2，故C正确；D、在t1t2时间内，物体做匀速直线运动，拉力等于摩擦力，根据P=Fv知，拉力的功率不为零，故D错误。故选：BC。【名师点睛】根据速度时间图线的斜率判断物体的加速度变化，结合牛顿第二定律判断拉力的变化，根据动能定理得出合外力做功的大小，根据功率的公式分析拉力的功率。14B【解析】试题分析：不计空气阻力，抛出后物体只受重力，其机械能守恒，物体到达B点时的机械能等于抛出时在A点的机械能以地面为零势能面，根据机械能守恒知，物体到达B点时的机械能为： 故选B考点：机械能守恒定律 填空题15mgl（1cos）【解析】小球在缓慢移动的过程中，水平力F是变力，不能通过功的公式求解功的大小，根据动能定理得， ，解得水平力F所做的功。点睛：本题考查了动能定理的基本运用，运用动能定理解题，首先要确定研究的过程，分析在过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解。16 FS 【解析】（1）拉力所做的功；（2）动能为；初末动能分别为： （3）动能定理的内容为：合外力的功等于物体动能的改变量，即 （4）物体在恒力F作用下做匀加速运动，这个过程力F做的功为： 根据牛顿第二定律得： 而由运动学公式得： 即： 把F、s的表达式代入得： 也就是，此式即为动能定理的表达式。点睛：本题考查对动能定理的推导过程的理解，要注意明确动能定理是由牛顿第二定律及运动学公式推导得出的，但其应用更为简单。17 【解析】由题分析可知，子弹相对于地的位移大小为，阻力与子弹的位移方向相反，则阻力对子弹的功为木块的位移大小为L，子弹对木块的力与木块的位移方向相同，则子弹对木块做的功。 实验探究题点睛：本题关键要对功的公式中位移含义理解准确到位，位移是相对于地的位移，不是子弹相对于木块的位移。18 C AB【解析】【试题分析】小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功；纸带在橡皮条的作用下做加速运动，橡皮条做功完毕，则速度达到最大，此后做匀速运动根据图象特点，利用数学知识可正确得出结论(1)使木板倾斜，小车受到的摩擦力与小车所受重力沿斜面方向的分力大小相等，在不施加拉力时，小车在斜面上受到的合力为零，小车可以在斜面上静止或做匀速直线运动，小车与橡皮筋连接后，小车所受到的合力等于橡皮筋的拉力，橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功，故A、B、D错误，C正确；故选C(2)根据图象结合数学知识可知，该图象形式和y=xn（n=2，3，4）形式，故A、B错误，C、D正确本题选不正确的，故选AB。【点睛】明确了该实验的实验原理以及实验目的，即可了解具体操作的含义，以及如何进行数据处理；数据处理时注意数学知识的应用，本题是考查应用数学知识解决物理问题的好题19（1）50.00（2）滑块、挡光条和拉力传感器的总质量 M（3）否【解析】（1）光电门1处刻度尺读数为：23.00cm，光电门2处刻度尺读数为：73.00cm，故两光电门中心之间的距离s=73.00cm-23.00cm=50.00cm；（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度滑块通过光电