动能和动能定理（基础达标）检测-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含解析）

第八章机械能守恒定律第三节动能和动能定理基础达标（含解析）一、单选题1．用力F拉着一个物体从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功-3J，拉力F做功8J，空气阻力做功，则下列判断正确的是（）A．物体的重力势能增加了B．物体的重力势能减少了3JC．物体的动能增加了D．物体的动能增加了8J2．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．πμmg D．mgR3．一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点。第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，此时绳与竖直方向夹角为θ（如图所示），在这个过程中水平拉力做功为W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，水平恒力做功为W2，重力加速度为g，且θ＜90°，则（）A．W1=F1lsinθ，W2=F2lsinθB．W1=mgl（1-cosθ），W2=F2lsinθC．W1=W2=mgl（1-cosθ）D．W1=F1lsinθ，W2=mgl（1-cosθ）4．三个相同的小球ABC从相同高度开始运动，A水平抛出，B自由下落，C沿光滑斜面静止开始滚动。则（）A．三个球落地的时间相同 B．三个球落地时的速度大小相同C．落地时的重力的瞬时功率B球大于A球 D．A球落地时动能最大5．2018年12月8日嫦娥四号探测器成功发射。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A．周期为 B．动能为C．角速度为 D．向心加速度为6．在体有课上，某同学练习投篮，他站在罚球线处用力将蓝球从手中投出，如图所示，篮球约以1m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为，篮筐离地高度约头3m，则该同学投值时对篮球做的功约为（）A．1J B．10 C．40J D．100J7．民航客机的机舱一般都设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上，示意图如图所示，某机舱紧急出口的舱门离气囊底端的竖直高度AB=，气囊构成的斜面长AC=。CD段为与斜面平滑连接的水平地面。若人从气囊上由静止开始滑下，人与气囊间的动摩擦因数、人与地面间的动摩擦因数均为.不计空气阻力，g=10m/s2，要使救护人员不被从气囊上滑下的人撞到，则救护人员距舱门正下方B点的安全距离是（）A． B． C． D．8．如图所示足够大的倾角为θ的光滑斜面固定放置，在其上有一固定点O，O点连接一长为L的细线，细线的另一端连接一可以看做质点的小球。原来小球处于静止状态，现给小球一与细线垂直的初速度v0，使小球能在斜面内做完整的圆周运动，则v0的最小值为（）A． B． C． D．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，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于（）A． B．C． D．10．几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上，使该质点处于平衡状态。当其中的一个力只是大小逐渐减小而其它力保持不变时，下列说法正确的是（）A．合力逐渐增大，动能一定增加B．合力逐渐减小，动能可能增加C．合力逐渐增大，动能可能减少D．合力逐渐增大，动能可能不变11．改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法中正确的是（）A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能增大为原来的4倍12．A、B两物体的质量之比为mA：mB=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示，那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比FA：FB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WA：WB分别为（）A．2：1，4：1 B．4：1，2：1 C．1：4，1：2 D．1：2，1：413．如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，关于橡皮筋做的功，下列说法中正确的是（）A．橡皮筋做的功可以直接测量B．橡皮筋在小车运动的全程中始终做功C．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍D．通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加14．袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示一位质量m=50kg的同学参加袋鼠跳游戏，全程10m，假设该同学从起点到终点用了相同的10跳，每次跳起重心上升最大高度均为h=。忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．该同学从起点到终点的时间是4s B．该同学起跳时，地面对该同学做正功C．该同学起跳离开地面瞬间动能为100J D．该同学每跳跃一次克服重力做功的功率为250W15．小木块m从光滑曲面上P点滑下，通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点，如图所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转动，让m从P处重新滑下，则此次木块的落地点将()A．在Q点左边 B．在Q点右边C．仍在Q点 D．不能从传送带上滑下来16．物体在合外力作用下做直线运动的v—t图像如图所示。下列表述正确的是（）A．在0~1s内，合外力不做功 B．在0~2s内，合外力总是做负功C．在1~2s内，合外力做正功 D．在0~3s内，合外力做的总功为0二、解答题17．2020年12月1日，嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约15公里处开始实施动力下降，7500牛变推力发动机开机（推力变化范围1500N---7500N），逐步将组合体相对月球速度从约公里/秒降为零，成功地降落在月球表面。已知地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的倍，地球表面的重力加速度大小约为s2，嫦娥五号着陆器和上升器组合体的质量为60kg，求：（1）月球表面的重力加速度（2）嫦娥五号着陆器和上升器组合体实施动力下降的过程发动机平均推力所做的功。（计算结果保留两位小数）18．如图所示，AB为圆弧轨道，BC为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一质量为m的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A从静止下滑时，恰好运动到C处停止，求：（1）物体从A运动到C重力做了多少功，重力势能变化了多少；（2）物体在AB段摩擦力做功。19．某中学物理兴趣小组用塑料管制作了如图所示的圆形管，该圆形管竖直放置，圆形管内壁光滑，半径为R，进出管口均与水平地面相切。现让一质量为m。尺寸略小于管径的滑块（可视为质点）从入口处以某一速度滑入，已知重力加速度为g，滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ。求：（1）滑块到达圆形管最高点时重力势能的大小（以水平地面为参考平面）；（2）若滑块恰好能通过圆形管的最高点，求滑块在最高点对轨道作用力的大小及方向；（3）若滑块恰好能通过圆形管的最高点，滑块在水平地面上运动的最大位移为多少。参考答案1．C【解析】AB．重力做功等于重力势能的变化量，重力做功-3J，重力势能增大了3J，AB错误；CD．合力做功等于动能的增加量，合力做功等于各个分力做的功，总功为故动能增加，C正确D错误。故选C。2．B【解析】设物块在AB段克服摩擦力做功为Wf，从A到C由动能定理可得整理可得故选B。3．B【解析】第一次小球在水平拉力F1作用下，从平衡位置P点缓慢地移到Q点，可认为初末动能均为零，由动能定理可得解得第二次小球在水平恒力F2作用下，从P点移到Q点，由功的定义可得故选B。4．D【解析】A．小球AB在竖直方向的加速度相同，则落地时间相同；C在竖直方向的加速度小于g，则落地时间较长，选项A错误；BD．由机械能守恒定律可知，三个球的机械能守恒，因A球有初速度，则A球落地时的速度最大，动能最大，选项B错误，D正确；C．落地时，AB两球的竖直速度相同，根据P=mgvy可知，落地时的重力的瞬时功率B球等于A球，选项C错误；故选D。5．A【解析】A．根据万有引力充当向心力可知可解得A正确。B．根据万有引力充当向心力可知可解得B错误。C．根据万有引力充当向心力可知可解得C错误。D．根据万有引力充当向心力可知可解得D错误。故选A。6．B【解析】对篮球从手中出手到撞击篮筐的过程，由动能定理得得故选B。7．C【解析】由几何关系可知sinθ=，cosθ=，人从A点开始下滑到水平面上停止的过程由动能定理解得x=则救护人员距舱门正下方B点的安全距离是x+Lcosθ=8m。故选C。8．C【解析】在最高点有解得根据动能定理得解得故C正确，ABD错误。

故选C。9．C【解析】由动能定理可知解得在此过程中物块克服空气阻力所做的功故选C。10．C【解析】几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上，使该质点处于平衡状态，知合力为零，当其中的一个力只是大小逐渐减小而其它力保持不变时，可知合力逐渐增大；由于物体处于平衡状态时可能做匀速直线运动，所以合力的方向可能与速度方向相同，可能相反，也可能不共线，所以动能可能增加，可能减小，故ABD错误，C正确。故选C。11．B【解析】动能的定义式为A．质量不变，速度增大到原来的2倍，动能即动能增大为原来的4倍，故A错误；B．速度不变，质量增大到原来的2倍，动能即动能增大为原来的2倍，故B正确；C．质量减半，速度增大到原来的4倍，动能即动能增大为原来的8倍，故C错误；D．速度减半，质量增大到原来的4倍，动能即动能不变，故D错误。故选B。12．B【解析】根据速度时间的图象可知，aA：aB=2：1，物体只受到摩擦力的作用，摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律可知，F=ma，所以摩擦力之比为FA：FB=4：1；

由动能定理，摩擦力的功，由于AB的初速度大小相同，mA：mB=2：1，所以两物体克服摩擦阻力做的功之比WA：WB=2：1．所以B正确，ACD错误。

故选B。13．D【解析】A．橡皮筋完全相同，通过增加橡皮筋的条数来使功倍增，因此不需要计算橡皮筋每次对小车做功的具体数值，故A错误；B．橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动，并非全程做功，故B错误；C．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，形变量变为原来2倍，做功变为原来的4倍，故C错误；D．该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难。故D正确。故选D。14．C【解析】A．每次跳起重心上升最大高度均为h=0．2m。上升时间等于下降时间，根据可得，上升时间则人在空中运动的时间t1=2t=从起点到终点用了相同的十跳，考虑人屈膝跳起的时间，则总时间t总＞10t1=4s故A错误；B．起跳时，地面虽然对同学有弹力作用，但在弹力的方向上没有位移，所以地面对同学没有做功，故B错误；C．起跳离开地面的瞬间速度起跳离开地面瞬间动能为故C正确；D．因重心上升的最大高度h=，每跳跃一次克服重力做的功W=mgh=100J考虑人屈膝跳起的时间，则每跳跃一次的时间t'＞2t，所以每跳跃一次克服重力做功的功率故D错误。故选C。15．C【解析】无论传送带逆时针运动还是静止对木块所受外力无影响，小木块在水平方向上仍仅受向左的滑动摩擦力，且位移仍为传送带静止时的位移大小，故Wf=－fs未变，而所以滑到传送带末端抛出时的速度v不变，所以根据平抛运动规律可知仍落在Q点。故选C。16．D【解析】A．在0～ls内，物体的速度增大，动能增加，根据动能定理可知，合外力做正功，故A错误；BC．在1～2s内，物体的速度减小，动能减小，根据动能定理可知，合外力做负功，所以在0~2s内，合外力先做正功后做负功，故BC错误；D．在0～3s内，动能变化为0，根据动能定理可知，合外力做功为0，故D正确。故选D。17．（1）s2；（2）×107J【解析】（1）设地球的质量为M地，地球表面处的重力加速度为g地，地设月球的质量为M月，月球表面处的重力加速度为g月，在星球表面附近，重力近似等于万有引力，得…….①…….②由①②代入数据得g月=s2(1)组合体实施动力下降的过程，由动能定理有:解得18．（1）mgR，重力势能减少了mgR；（2）mgR(μ-1)【解析】(1)重力做功