动能和动能定理-2022年【新教材】人教版高中物理word版含答案

动能和动能定理练习一、单选题某同学用200N的力将质量为0.46kg的足球踢出，足球以10m/s的初速度沿水平草坪滚出50m后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是(    )A.23J B.4.6J C.132J D.10000J质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，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，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是(    )A.14mgR B.13mgR C.如图所示，运动员把质量为m的足球从水平地面踢出，足球在空中达到的最高点的高度为h，在最高点时的速度为v，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(

)A.运动员踢球时对足球做功12mv2

B.足球上升过程重力做功mgh

C.运动员踢球时对足球做功12一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平力F作用下从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示。不计空气阻力，则力F所做的功为(    )A.mglcos θ

B.Flsin θ

C.mgl(1-cos θ)

如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球B下降h时的速度为(    )A.4gh3

B.4gh

C.2gh

D.在光滑的水平面上，质量为m的小滑块停放在质量为M、长度为L的静止长木板的最右端，如下图所示，滑块和木板之间的动摩擦因数为μ.现将一大小为F的恒力作用在M上，当小滑块滑到木板的最左端时，滑块和木板的速度大小分别为ν1、ν2，滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s1、s2.下列关系式错误的是A.μmgs1=12mν12

如图所示，有一半径为r=0.5m的粗糙半圆轨道，A与圆心O等高，有一质量为m=0.2kg的物块(可视为质点)从A点静止滑下，滑至最低点B时的速度为ν=1m/s，取g=10m/s2，下列说法正确的是(

)A.物块过B点时，对轨道的压力大小是0.4N

B.物块过B点时，对轨道的压力大小是2.0N

C.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.9J

D.A到B的过程中，克服摩擦力做的功为0.1J质量为m的物体以初速度ν0沿水平面向左开始运动，起始点A与一轻弹簧О端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为x，重力加速度为g，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短(弹簧始终在弹性限度内)，物体克服弹簧弹力所做的功为(

)A.12mν02-μmgs+x B.1将一小球竖直向上抛出，小球在运动过程中所受到的空气阻力不可忽略。a为小球运动轨迹上的一点，小球上升和下降经过a点时的动能分别为Ek1和Ek2.从抛出开始到小球第一次经过a点时重力所做的功为W1，从抛出开始到小球第二次经过a点时重力所做的功为A.Ek1=Ek2，W1=W2 B.Ek1>Ek2一质量为2kg的物体受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直线运动时的a-t图像如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N。(    )A.在t=6s时刻，物体的速度为18m/s

B.在t=6s时间内，合力对物体做的功为400J

C.在t=6s时间内，拉力对物体的冲量为36Ns

D.在t=6s时刻，拉力F的功率为200W如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上，若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则错误的是(    )A.物体落到海平面时的势能为mgh

B.物体从抛出到落到海平面的过程中重力对物体做功为mgh

C.物体在海平面上的动能为

D.物体在海平面上的机械能为如图所示，质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其减速运动的加速度为34g，此物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体(

)A.重力势能增加了34mgh B.机械能损失了12mgh

C.动能损失了mgh二、多选题如图所示，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>v(多选)物体沿直线运动的ν-t图像如下图所示，已知在第1s内合外力对物体做的功为W，则(

)A.从第1s末到第3s末合外力做功为4W

B.从第3s末到第7s末合外力做功为2W

C.从第5s末到第7s末合外力做功为W

D.从第3s末到第4s末合外力做功为-0.75W质量为m的汽车，发动机的功率恒为P，阻力恒为F1，牵引力为F，汽车由静止开始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值νm，则发动机所做的功为(

)A.Pt B.F1s C.12一滑块从固定光滑斜面顶点由静止释放，沿斜面下滑的过程中，滑块的动能Ek与运动时间t、下滑高度h、运动位移s之间的关系图像正确的是A. B. C. D.三、计算题如图所示，用与水平方向成θ角的恒力F，将质量为m的物体由静止开始从A点拉到B点后撤去力F，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，A、B间的距离为x.求：

(1)从A到B的过程中力F做的功W；(2)物体在运动过程中的最大动能；(3)物体的最大滑行距离．

如图所示，光滑的1/4圆弧的半径R=0.4 m，有一质量m=2.0 kg的物体自圆弧的最高点A处从静止开始下滑到B点，然后沿粗糙的水平面前进一段距离s=4 m，到达C点停止。(g取10 m/s2)求：

(1)物体到达B点时的速率(2)水平面的动摩擦因数μ

一个人站在距地面20m的高处，将质量为0.2kg的石块以ν0=12m/s的速度斜向上抛出，石块的初速度方向与水平方向之间的夹角为30°，g取(1)人在抛石块过程中对石块做了多少功?(2)若不计空气阻力，石块落地时的速度大小是多少?(3)若落地时的速度大小为22m/s，石块在空中运动过程中克服阻力做了多少功?

答案和解析1.【答案】A【解析】解：足球在草坪上滚动的过程，由动能定理得

-Wf=0-12mv02

则得，克服阻力做的功【解析】解：小球在最低点，受力分析与运动分析．

则有：

而最高点时，由于恰好能通过，

所以：

小球选取从最低点到最高点过程，由动能定理可得：

-mg⋅2R-W克=12mv高【解答】AC.足球被踢起后在运动过程中，只受到重力作用，只有重力做功，足球的机械能守恒，足球到达最高点时，机械能为E=mgh+12mv2，由于足球的机械能守恒，则足球刚被踢起时的机械能为E=mgh+12mv2，足球获得的机械能等于运动员对足球所做的功，因此运动员对足球做功W=mgh+12mv2，故A错误，【解析】解：小球在缓慢移动的过程中，可认为一直处于平衡状态，因为θ角一直增加，而F=mgtanθ，水平力F是变力，根据动能定理得：WF-mgl(1-cosθ)=0，

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

【解析】解：

小球A下降h过程，设弹簧的弹力做功为W，根据动能定理，有：

mgh-W=0

小球B下降h过程，根据动能定理，有

3mgh-W=12⋅3mv2-0

联立解得，v=4gh3

6.【答案】C

【解答】

A.对滑块，受到重力、支持力和摩擦力，根据动能定理，有μmgs1=12mv12，故A正确;

B.对木板，由动能定理得Fs2-μmgs2=12Mv22，故B正确;

CD.以上两式相加可得：Fs2-μmgs2+μmgs1=12Mv22+12mv12，又s2-s1=L，则得Fs2-μmgL=12Mv22+12mv12，故C错误，D正确。

7.【答案】C

【解答】

AB.在B点，由牛顿第二定律可知：N-mg=mv2r，解得：N=2.4N，

由牛顿第三定律可知：滑块对轨道的压力为2.4N，故AB错误；

CD.对于A到【解答】A.根据△v=a△t可知a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在t=6s时刻，物体的速度v6=v0+Δv=2+12×(2+4)×6=20m/s，故A错误；

B.根据动能定理得：W合=ΔEk=12mv62-12mv02=12×2×400-12×2×4=396J，故B错误；

C.根据动量定理得：

Ft-ft=mv6-mv0

解得：Ft=2×20-2×2+2×6=48N⋅s，故C错误；

D.在t=6s时刻，根据牛顿第二定律得：

F=ma+f=2×4+2=10N

则在t=6s时刻，拉力F的功率P=Fv6=10×20=200W，故D正确。

11.【答案】A

【解答】

A.以地面为零势能面，海平面低于地面h，所以物体在海平面上时的重力势能为-mgh，故A错误，符合题意；

B.重力做功与路径无关，至于始末位置的高度差有关，抛出点与海平面的高度差为h，并且重力做正功，所以整个过程重力对物体做功为mgh，故B正确，不合题意；

C.由动能定理w=Ek2-Ek1，有EK2=EK1+w=12mv02+mgh，故C正确，不合题意；

D.整个过程机械能守恒，即初末状态的机械能相等，以地面为零势能面，抛出时的机械能为12mv02，所以物体在海平面时的机械能也为12mv02，故D正确，不合题意。

12.【答案】B

【解答】

A.物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A错误；

B.加速度，解得摩擦力Ff=14mg；机械能损失了Ffx=14mg⋅2h=12mgh，故B正确；

C.动能损失量为克服合外力做功的大小，故C【解答】A.物体在第1秒末到第3秒末做匀速直线运动，合力为零，做功为零．故A错误；

B.由题图可知，第3s末和第7s末物体的动能相等，所以从第3s末到第7s末合外力做功为零，故B错误；

C.从第5秒末到第7秒末动能的变化量与第1秒内动能的变化量相同，合力做功相同，即为W，故C正确；

D.从第3s末到第4s末动能变化量等12m(v2)2-15.【答案】AD【解答】A.根据功率的定义式P=Wt得由于发动机的功率恒为P，所以发动机所做的功W发B.根据动能定理研究，汽车由静止开始到最大速度的过程牵引力是变化的，故不能用W=Fs故B错误；C.根据动能定理有：W-Wf=D.汽车启动达到最大速度时汽车的牵引力与阻力相等，所以vm=PF=16.【答案】BC【解答】

AB.设滑块的加速度为a，则t时刻滑块的动能为 Ek= 12 mv2=12 ma2t2，Ek-t图象应是抛物线。Ek-t2的图像应该为过原点的倾斜直线，故A错误，B正确；

C.根据动能定理得出，滑块下滑高度为h时的动能为mgh=Ek(2)由题意知：物体在AB段做加速运动，在B点有最大动能，在AB段Ff=μFN=μ(mg-Fsi