动能定理功能关系练习题142题含答案

动能定理练习稳固根底一、不定项选择题〔每题至少有一个选项〕1．以下关于运动物体所受合外力做功与动能变化的关系,以下说法中正确的选项是〔〕A．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体所的功一定为零；B．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零；C．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化；D．物体的动能不变，所受合力一定为零。2．以下说法正确的选项是〔〕A．某过程中外力的总功等于各力做功的代数之与；B．外力对物体做的总功等于物体动能的变化；C．在物体动能不变的过程中，动能定理不适用；D．动能定理只适用于物体受恒力作用而做加速运动的过程。3．在光滑的地板上，用水平拉力分别使两个物体由静止获得一样的动能，则可以肯定〔〕A．水平拉力相等B．两物块质量相等C．两物块速度变化相等D．水平拉力对两物块做功相等4．质点在恒力作用下从静止开场做直线运动，则此质点任一时刻的动能〔〕A．与它通过的位移s成正比B．与它通过的位移s的平方成正比C．与它运动的时间t成正比D．与它运动的时间的平方成正比5．一子弹以水平速度v射入一树干中，射入深度为s，设子弹在树中运动所受的摩擦阻力是恒定的，则子弹以v/2的速度射入此树干中，射入深度为〔〕A．sB．s/2C．D．s/46．两个物体A、B的质量之比mA∶mB=2∶1，二者动能一样，它们与水平桌面的动摩擦因数一样，则二者在桌面上滑行到停顿所经过的距离之比为〔〕A．sA∶sB=2∶1B．sA∶sB=1∶2C．sA∶sB=4∶1D．sA∶sB=1∶7．质量为m的金属块，当初速度为v0时，在水平桌面上滑行的最大距离为L，如果将金属块的质量增加到2m，初速度增大到2v0，在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为A．LB．2LC．4LD．8．一个人站在阳台上，从阳台边缘以一样的速率v0，分别把三个质量一样的球竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，不计空气阻力，则比拟三球落地时的动能〔〕A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大9．在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块，抛出时的速度为v0，当它落到地面时速度为v，用g表示重力加速度，则此过程中物块克制空气阻力所做的功等于〔〕A．B．C．D．10．水平抛出一物体，物体落地时速度的方向与水平面的夹角为θ，取地面为参考平面，则物体刚被抛出时，其重力势能与动能之比为〔〕A．sin2θB．cos2θC．tan2θD．cot2θ11．将质量为1kg的物体以20m/s的速度竖直向上抛出。当物体落回原处的速率为16m/s。在此过程中物体克制阻力所做的功大小为A．200JB．128JC．72JD．0J12．一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m，这时物体的速度为2m/s，则以下说法中正确的选项是〔〕图1A．手对物体做功12JB．合外力对物体做功12J图1C．合外力对物体做功2JD．物体克制重力做功10J13．物体A与B叠放在光滑水平面上mA=1kg，mB=2kg，B上作用一个3N的水平拉力后，A与B一起前进了4m，如图1所示。在这个过程中B对A做的功等于〔〕A．4JB．12JC．0D．-4JPθQOF图214．一个学生用100N的力，将静止在操场上的质量为的足球，以15m/s的速度踢出PθQOF图2A．B．2000JC．1000JD．0J15．一个质量为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点很缓慢地拉到Q点，如图2所示，则拉力F做的功为〔〕A．mgLcosθB．mgL(1-cosθ)C．FLsinθD．FLcosθ二、填空题16．如图3所示，地面水平光滑，质量为m的物体在水平恒力F的作用下，由静止从A处移动到了B处；此过程中力F对物体做正功，使得物体的速度〔增大、减少、不变〕。如果其它条件不变，只将物体的质量增大为2m，在物体仍由静止从A运动到B的过程中，恒力F对物体做的功〔增大、减少、不变〕；物体到达B点时的速度比原来要〔大、少、不变〕。如果让一个具有初速度的物体在粗糙水平地面上滑行时，物体的速度会不断减少，这个过程中伴随有力做功〔正、负、零〕。可见做功能使物体的速度发生改变。17．一高炮竖直将一质量为M的炮弹以速度V射出，炮弹上升的最大高度为H，则炮弹上升的过程中克制空气阻力所做的功为，发射时火药对炮弹做功为。〔忽略炮筒的长度〕18．质量为m的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，今用一水平力推物体，使物体加速运动一段时间，撤去此力，物体再滑行一段时间后静止，物体运动的总路程为s，则此推力对物体做功。hHhH20．一个质量为m=2kg的铅球从离地面H=2m高处自由落下，落入沙坑中h=5cm深处，如下图，求沙子对铅球的平均阻力。〔g取10m/s2〕21．质量为m的物体由半圆形轨道顶端从静止开场释放，如图4mg，求此过程中物体克制摩擦力做的功。能力提升一、单项选择题〔每题只有一个正确选项〕1．汽车在拱形桥上由A匀速率地运动到B，如图1所示，以下说法中正确的选项是〔〕A．牵引力与摩擦力做的功相等；B．牵引力与重力做的功大于摩擦力做的功；C．合外力对汽车不做功；D．合外力为零。2．如图2所示，质量为m的物体，由高为h处无初速滑下，至平面上A点静止，不考虑B点处能量转化，假设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．mgh；B．2mgh；C．3mgh；D．条件缺乏，无法计算。3．某消防队员从一平台跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了。在着地过程中，地面对他双腿的平均作用力是他自身重力的〔〕A．2倍；B．5倍；C．8倍；D．10倍。4．物体在水平恒力F作用下，在水平面上由静止开场运动，当位移为L时撤去F，物体继续前进3L后停顿运动，假设水平面情况一样，则物体所受的摩擦力f与最大动能Ek是〔〕A．，Ek=4FL；B．，Ek=FL；C．，；D．，。5．质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦力的作用，其动能随位移变化的图像如图3所示，g=10m/s2。则以下说法正确的选项是〔〕A．；B．；C．物体滑行的总时间为4s；D．。6．如下图，光滑水平面上，一小球在穿过O孔的绳子的拉力作用下沿一圆周匀速运动，当绳的拉力为F时，圆周半径为R，当绳的拉力增大到8F时，小球恰可沿半径为R／2的圆周做匀速圆周运动，在上述增大拉力的过程中，绳的拉力对小球做的功为〔〕A．4FR；B．；C．FR；D．。7．如图5所示，物体以100J的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当它向上通过斜面上某一点M时，其动能减少了80J，克制摩擦力做功32J，则物体返回到斜面底端时的动能为〔〕A．20J；B．48J；C．60J；D．68J。8．质量为m的小球被系在轻绳的一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克制空气阻力所做的功为〔〕A．；B．；C．；D．。9．如下图，ABCD是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧，BC为水平的，其距离为d=，盆边缘的高度为h=。在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑。盆内侧壁是光滑的，而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10。小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停下的地点到B的距离为〔〕A．B．C．D．0二、计算题10．如图6所示，mA=4kg，A放在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上，mB=1kg，B与地相距h=0.8m，A、B均从静止开场运动，设A距桌子边缘足够远，g取10m/s2〔1〕B落地时的速度；〔2〕B落地后，A在桌面滑行多远才静止。动能定理练习参考答案：稳固根底：一、选择题1．A2．AB3．D4．AD5．D6．B7．C8．D9．C10．C11．C12．ACD13．A14．A15．B二、填空题16．增大；不变；小；滑动摩擦；负；17．；18．μmgs三、计算题19．∵全过程中有重力做功，进入沙中阻力做负功∴W总=mg〔H+h〕—fh由动能定理得：mg〔H+h〕—fh=0—0得带入数据得f=820N20．物体在B点：∴mvB2由动能定理得：即物体克制摩擦力做功为能力提升：一、选择题1．C2．B3．B4．D5．C6．B7．A8．C9．D二、计算题10．从开场运动到B落地时，A、B两物体具有一样的速率。①以A与B构成的系统为研究对象，根据动能定理得，带入数据得v=/s②以A为研究对象，设滑行的距离为s，由动能定理得：，得，带入数据得s=动能动能定理及其应用一、单项选择题(此题共5小题，每题7分，共35分)1．如图1所示，质量一样的物体分别自斜面AC与BC的顶端由静止开场下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都一样，物体滑到斜面底部C点时的动能分别为Ek1与Ek2，下滑过程中克制摩擦力所做的功分别为W1与W2，则()图1A．Ek1＞Ek2W1＜W2 B．Ek1＞Ek2W1＝W2C．Ek1＝Ek2W1＞W2 D．Ek1＜Ek2W1＞W2解析：设斜面的倾角为θ，斜面的底边长为l，则下滑过程中克制摩擦力做的功为W＝μmgcosθ·l/cosθ＝μmgl，所以两种情况下克制摩擦力做的功相等．又由于B的高度比A低，所以由动能定理可知Ek1＞Ek2，应选B.答案：B2．一质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力作用下，从平衡位置P点缓慢地移动，当悬线偏离竖直方向θ角时，水平力大小为F，如图2所示，则水平力所做的功为()A．mglcosθ B．Flsinθ图2C．mgl(1－cosθ) D．Flcosθ解析：小球在缓慢移动的过程中，动能不变，故可用动能定理求解，即WF＋WG＝0，其中WG＝－mgl(1－cosθ)，所以WF＝－WG＝mgl(1－cosθ)，选项C正确．答案：C3．如图3所示，质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F时，转动半径为R.当拉力逐渐减小到eq\f(F,4)时，物体仍做匀速圆周运动，半径为2R，则外力对物体做的功为 ()图3A．－eq\f(FR,4) B.eq\f(3FR,4)C.eq\f(5FR,2) D.eq\f(FR,4)解析：F＝eq\f(mv12,R)，eq\f(F,4)＝eq\f(mv22,2R)，由动能定理得W＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，联立解得W＝－eq\f(FR,4)，即外力做功为－eq\f(FR,4).A项正确．答案：A4．(2021·河北省衡水中学调研)如图4所示，小球以初速度v0从A点沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，则经过A点的图4速度大小为 ()A.eq\r(v02－4gh) B.eq\r(4gh－v02)C.eq\r(v02－2gh) D.eq\r(2gh－v02)解析：设由A到B的过程中，小球克制阻力做功为Wf，由动能定理得：－mgh－Wf＝0－eq\f(1,2)mv02，小球返回A的过程中，再应用动能定理得：mgh－Wf＝eq\f(1,2)mvA2－0，以上两式联立可得：vA＝eq\r(4gh－v02)，故只有A正确．答案：A5．(2021·清远模拟)如图5所示，斜面AB与水平面BC是由同一板材上截下的两段，在B处用小圆弧连接．将小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静图5止于P处．假设从该板材上再截下一段，搁置在A、P之间，构成一个新的斜面，再将小铁块放回A处，并轻推一下使之具有初速度v0，沿新斜面向下滑动．关于此情况下小铁块的运动情况的描述正确的选项是 ()A．小铁块一定能够到达P点B．小铁块的初速度必须足够大才能到达P点C．小铁块能否到达P点与小铁块的质量有关D．以上说法均不对解析：如下图，设AB＝x1，BP＝x2，AP＝x3，动摩擦因数为μ，由动能定理得：mgx1sinα－μmgx1cosα－μmgx2＝0，可得：mgx1sinα＝μmg(x1cosα＋x2)，设小铁块沿AP滑到P点的速度为vP，由动能定理得：mgx3sinβ－μmgx3cosβ＝eq\f(1,2)mvP2－eq\f(1,2)mv02，因x1sinα＝x3sinβ，x1cosα＋x2＝x3cosβ，故得：vP＝v0，即小铁块可以沿AP滑到P点，故A正确．答案：A二、双项选择题(此题共5小题，共35分．在每题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6．(2021·南通模拟)如图6甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x0处时的动能为()A．0 B.eq\f(1,2)Fmx0图6C.eq\f(π,4)Fmx0 D.eq\f(π,8)x02解析：根据动能定理，小物块运动到x0处时的动能为这段时间内力F所做的功，物块在变力作用下运动，不能直接用功的公式来计算，但此题可用根据图象求“面积〞的方法来解决．力F所做的功的大小等于半圆的“面积〞大小．Ek＝W＝eq\f(1,2)S圆＝eq\f(1,2)π(eq\f(x0,2))2，又Fm＝eq\f(x0,2).整理得Ek＝eq\f(π,4)Fmx0＝eq\f(π,8)x02，C、D选项正确．答案：CD7．(2021·济南质检)如图7所示，电梯质量为M，地板上放着一质量为m的物体．钢索拉电梯由静止开场向上加速运动，当上升高度为H时，速度到达v，则()A．地板对物体的支持力做的功等于eq\f(1,2)mv2图7B．地板对物体的支持力做的功等于mgH＋eq\f(1,2)mv2C．钢索的拉力做的功等于eq\f(1,2)Mv2＋MgHD．合力对电梯做的功等于eq\f(1,2)Mv2解析：对物体m用动能定理：WFN－mgH＝eq\f(1,2)mv2，故WFN＝mgH＋eq\f(1,2)mv2，A错误，B正确；钢索拉力做的功，WF拉＝(M＋m)gH＋eq\f(1,2)(M＋m)v2，C错；由动能定理知，合力对电梯M做的功应等于电梯动能的变化eq\f(1,2)Mv2，D正确．答案：BD8．一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回斜面底端．小物块的初动能为E，它返回斜面底端的速度大小为v，克制摩擦阻力做功为E/2.假设小物块冲上斜面的动能为2E，则物块 ()A．返回斜面底端时的动能为EB．返回斜面底端时的动能为3E/2C．返回斜面底端时的速度大小为eq\r(2)vD．返回斜面底端时的速度大小为v解析：设初动能为E时，小物块沿斜面上升的最大位移为x1，初动能为2E时，小物块沿斜面上升的最大位移为x2，斜面的倾角为θ，由动能定理得：－mgx1sinθ－Ffx1＝0－E,2Ffx1＝eq\f(E,2)，E－eq\f(E,2)＝eq\f(1,2)mv2；而－mgx2sinθ－Ffx2＝0－2E，可得：x2＝2x1，所以返回斜面底端时的动能为2E－2Ffx2＝E，A正确，B错误；由E＝eq\f(1,2)mv′2可得v′＝eq\r(2)v，C正确、D错误．答案：AC9．如图8所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能()图8A．大于eq\f(1,2)mv2 B．小于eq\f(1,2)mv2C．大于μmgs D．小于μmgs解析：货物在传送带上相对地面的运动可能先加速后匀速，也可能一直加速而货物的最终速度小于v，故摩擦力对货物做的功可能等于eq\f(1,2)mv2，可能小于eq\f(1,2)mv2，可能等于μmgs，可能小于μmgs，应选B、D.答案：BD10．如图9所示，质量为M、长度为L的木板静止在光滑的水平面上，质量为m的小物体(可视为质点)放在木板上最左端，现用一水平恒力F作用在小物体上，使物体从静止开场做匀加速直线运动．图9物体与木板之间的摩擦力为Ff.当物体滑到木板的最右端时，木板运动的距离为x，则在此过程中 ()A．物体到达木板最右端时具有的动能为(F－Ff)(L＋x)B．物体到达木板最右端时，木板具有的动能为FfxC．物体克制摩擦力所做的功为FfLD．物体与木板增加的机械能为Fx解析：由题意画示意图可知，由动能定理对小物体：(F－Ff)·(L＋x)＝eq\f(1,2)mv2，故A正确．对木板：Ff·x＝eq\f(1,2)Mv2，故B正确．物块克制摩擦力所做的功Ff·(L＋x)，故C错．物块与木板增加的机械能eq\f(1,2)mv2＋eq\f(1,2)Mv2＝F·(L＋x)－Ff·L＝(F－Ff)·L＋F·x，故D错．答案：AB三、非选择题(此题共2小题，共30分)11．(14分)如图10所示，质量为M＝0.2kg的木块放在水平台面上，台面比水平地面高出h＝0.20m，木块距水平台的右端L＝1.7m．质量为m＝M的子弹以v0＝180m/s的速度水平射向木块，当子弹以v＝90m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1＝9m/s(此过程作图10用时间极短，可认为木块的位移为零)．假设木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l＝1.6m，求：(g取10m/s2)(1)木块对子弹所做的功W1与子弹对木块所做的功W2；(2)木块与台面间的动摩擦因数μ.解析：(1)由动能定理得，木块对子弹所做的功为W1＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02＝－243J同理，子弹对木块所做的功为W2＝eq\f(1,2)Mv12＝8.1J.(2)设木块离开台面时的速度为v2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理，有：－μMgL＝eq\f(1,2)Mv22－eq\f(1,2)M