《第三节 动能 动能定理》（同步训练）高中物理必修第二册-沪科版-2024-2025学年

《第三节动能动能定理》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一个物体在水平面上受到两个力的作用，一个为水平向右的力F，另一个为竖直向下的力mg。若物体在水平方向上做匀速直线运动，则物体所受的合力大小为：A、0B、mgC、FD、F+mg2、一个质量为m的物体在光滑的水平面上以速度v0沿x轴正方向做匀速直线运动，突然受到一个与x轴正方向成θ角、大小为F的恒力作用。物体在恒力作用下运动了时间t后，速度变为：A、v0B、v0+atC、v0+atcosθD、v0+atsinθ3、一个质量为m的小球从高度为h的位置自由落下，忽略空气阻力，小球落地瞬间的速度v可以用下列哪个公式正确计算？A.vB.vC.vD.v4、一个物体在水平面上受到恒力的作用，沿直线移动了一段距离s，如果物体的质量为m，作用力为F，物体与水平面之间的摩擦系数为μ，假设物体初始速度为0，那么物体获得的最终动能EkA.EB.EC.ED.Ek=12m5、一物体从静止开始沿水平面加速运动，经过一段时间后速度达到v。根据动能定理，物体的动能变化量等于物体所受合外力做的功。若物体在运动过程中受到的合外力为F，则物体的动能变化量为（）A.FvB.0.5FvC.0D.Fv²6、一个物体在水平面上做匀速直线运动，其动能随时间的变化如下：时间（s）|动能（J）———|———0|02|204|406|60根据上述数据，物体的加速度大小为（）A.0m/s²B.5m/s²C.10m/s²D.15m/s²7、一个物体从静止开始，沿水平面做匀加速直线运动。已知物体在5秒内通过的位移为25米，则该物体的加速度为（）A.2m/s²B.5m/s²C.10m/s²D.20m/s²二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于动能的说法正确的是：A.动能的大小只与物体的质量有关。B.动能的大小与物体的速度有关。C.物体的动能等于其势能。D.动能是矢量，方向与物体的速度方向相同。2、关于动能定理，以下说法正确的是：A.动能定理表明，合外力做的功等于物体动能的变化量。B.如果合外力对物体做正功，则物体的动能增加。C.如果合外力对物体做负功，则物体的动能减少。D.如果合外力对物体不做功，则物体的动能不变。3、一个物体从静止开始沿水平面加速运动，已知物体受到的合外力为F，运动过程中物体的速度v与时间t的关系如下：A、物体在t=2s时的速度是物体在t=1s时的两倍B、物体的加速度是恒定的C、物体在t=3s时的动能是物体在t=1s时的三倍D、物体在t=2s时的动能是物体在t=1s时的四倍三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题一质量为m的物体在水平面上做匀速直线运动，受到一个水平向右的恒力F的作用。已知物体运动的加速度为a，运动时间为t，物体在时间t内通过的路程为s。（1）求物体在时间t内的平均速度v。（2）求物体在时间t内的动能Ek。第二题（1）物体在F力作用下继续运动的时间t；（2）物体在F力作用下移动的距离s。第三题一物体做匀变速直线运动，其初速度为v0=2（1）物体运动3秒末的速度；（2）物体在前3秒内的位移；（3）物体在运动过程中动能的变化量。第四题一、分析题：已知一质量为m的物体从静止开始在水平面上受到一个恒力F的作用，物体在水平方向上移动了s距离，最终速度为v。已知水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求物体在运动过程中所受的摩擦力Ff以及物体克服摩擦力所做的功Wf。第五题题目：一个质量为m=2 kg的物体，在光滑水平面上受到恒力《第三节动能动能定理》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一个物体在水平面上受到两个力的作用，一个为水平向右的力F，另一个为竖直向下的力mg。若物体在水平方向上做匀速直线运动，则物体所受的合力大小为：A、0B、mgC、FD、F+mg答案：A解析：由于物体在水平方向上做匀速直线运动，根据牛顿第一定律，物体所受的合力为零。因此，物体在水平方向上所受的合力大小为0。2、一个质量为m的物体在光滑的水平面上以速度v0沿x轴正方向做匀速直线运动，突然受到一个与x轴正方向成θ角、大小为F的恒力作用。物体在恒力作用下运动了时间t后，速度变为：A、v0B、v0+atC、v0+atcosθD、v0+atsinθ答案：D解析：物体受到的合力F在水平方向上的分量是Fcosθ，根据牛顿第二定律，合力Fcosθ等于物体质量m乘以加速度a，即Fcosθ=ma。解得加速度a=Fcosθ/m。物体在水平方向上运动了时间t，所以物体在水平方向上的速度增加了atsinθ，即v0+atsinθ。因此，物体在恒力作用下的速度变为v0+atsinθ。3、一个质量为m的小球从高度为h的位置自由落下，忽略空气阻力，小球落地瞬间的速度v可以用下列哪个公式正确计算？A.vB.vC.vD.v答案：A解析：小球自由下落过程中，只有重力做功，根据动能定理，重力势能减少量等于动能增加量。即mgh=4、一个物体在水平面上受到恒力的作用，沿直线移动了一段距离s，如果物体的质量为m，作用力为F，物体与水平面之间的摩擦系数为μ，假设物体初始速度为0，那么物体获得的最终动能EkA.EB.EC.ED.Ek=12m答案：C解析：根据动能定理，外力对物体做的总功等于物体动能的变化量。在这个例子中，物体受到的净力为F−μmg，所以物体获得的动能Ek可以表示为Ek=F−μm5、一物体从静止开始沿水平面加速运动，经过一段时间后速度达到v。根据动能定理，物体的动能变化量等于物体所受合外力做的功。若物体在运动过程中受到的合外力为F，则物体的动能变化量为（）A.FvB.0.5FvC.0D.Fv²答案：A解析：根据动能定理，物体的动能变化量ΔEk=W，其中W是合外力做的功。合外力做的功W=F*s，s是物体在合外力作用下移动的距离。由于物体从静止开始加速，速度从0增加到v，根据运动学公式s=0.5*a*t²（其中a是加速度，t是时间），可以得到s=0.5*(v/t)*t²=0.5vt。因此，W=F*0.5vt=0.5Fv。所以动能变化量ΔEk=W=0.5Fv，但题目中的选项A是Fv，这可能是题目中的错误。正确的答案应该是B，即0.5Fv。6、一个物体在水平面上做匀速直线运动，其动能随时间的变化如下：时间（s）|动能（J）———|———0|02|204|406|60根据上述数据，物体的加速度大小为（）A.0m/s²B.5m/s²C.10m/s²D.15m/s²答案：A解析：由于物体在水平面上做匀速直线运动，其速度保持不变，因此加速度为0m/s²。动能的变化量与速度的变化无关，而是与速度的平方成正比。因此，无论动能如何变化，只要速度保持不变，加速度就为0。选项A正确。其他选项B、C、D都是错误的，因为它们假设了物体在加速运动，这与题目中物体做匀速直线运动的条件相矛盾。7、一个物体从静止开始，沿水平面做匀加速直线运动。已知物体在5秒内通过的位移为25米，则该物体的加速度为（）A.2m/s²B.5m/s²C.10m/s²D.20m/s²答案：A解析：根据匀加速直线运动的位移公式s=1/2*a*t²，其中s是位移，a是加速度，t是时间。将已知数据代入公式得：25=1/2*a*(5)²25=1/2*a*25a=25/12.5a=2m/s²所以，该物体的加速度为2m/s²，选项A正确。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于动能的说法正确的是：A.动能的大小只与物体的质量有关。B.动能的大小与物体的速度有关。C.物体的动能等于其势能。D.动能是矢量，方向与物体的速度方向相同。答案：B解析：动能的大小与物体的质量和速度的平方成正比，公式为Ek=12mv22、关于动能定理，以下说法正确的是：A.动能定理表明，合外力做的功等于物体动能的变化量。B.如果合外力对物体做正功，则物体的动能增加。C.如果合外力对物体做负功，则物体的动能减少。D.如果合外力对物体不做功，则物体的动能不变。答案：ABCD解析：动能定理表述为：合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。选项A正确地描述了动能定理的内容。选项B和C正确地解释了功的正负与动能变化的关系。选项D说明了如果合外力不做功，即没有外力对物体做功，那么物体的动能不会发生变化。因此，所有选项都是正确的。3、一个物体从静止开始沿水平面加速运动，已知物体受到的合外力为F，运动过程中物体的速度v与时间t的关系如下：A、物体在t=2s时的速度是物体在t=1s时的两倍B、物体的加速度是恒定的C、物体在t=3s时的动能是物体在t=1s时的三倍D、物体在t=2s时的动能是物体在t=1s时的四倍答案：A、B、C解析：由题意可知，物体的速度v与时间t的关系是v=at，其中a为加速度，t为时间。由此可以得出：A、t=2s时的速度v2=2a，t=1s时的速度v1=a，所以v2=2v1，A选项正确。B、根据v=at可知，加速度a是恒定的，B选项正确。C、动能的公式为K=1/2mv²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。由v=at可知，动能K=1/2m(a×t)²。在t=3s和t=1s时，动能分别为K3=1/2m(a×3)²和K1=1/2m(a×1)²。则K3/K1=(a×3)²/(a×1)²=9，所以物体在t=3s时的动能是物体在t=1s时的9倍，C选项错误。D、根据C选项解析可知，D选项错误。综上所述，正确答案为A、B、C。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题一质量为m的物体在水平面上做匀速直线运动，受到一个水平向右的恒力F的作用。已知物体运动的加速度为a，运动时间为t，物体在时间t内通过的路程为s。（1）求物体在时间t内的平均速度v。（2）求物体在时间t内的动能Ek。答案：（1）平均速度v=s/t（2）动能Ek=1/2*m*v^2解析：（1）根据物理学中速度的定义，平均速度v等于物体在运动过程中通过的路程s除以所用时间t。因此，物体在时间t内的平均速度v=s/t。（2）动能Ek是物体由于运动而具有的能量，其计算公式为Ek=1/2*m*v^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。根据第一小题的计算结果，我们知道物体在时间t内的平均速度v=s/t，将其代入动能公式得：Ek=1/2*m*(s/t)^2=1/2*m*(s^2/t^2)=1/2*m*s^2/t^2因此，物体在时间t内的动能Ek=1/2*m*s^2/t^2。第二题（1）物体在F力作用下继续运动的时间t；（2）物体在F力作用下移动的距离s。答案：（1）物体在F力作用下继续运动的时间t=mF/（mg）（2）物体在F力作用下移动的距离s=mF^2/（2mg）解析：（1）根据牛顿第一定律，物体在F力作用下做匀速直线运动，合外力为0，所以物体在F力作用下继续运动的时间t等于物体在B点前所受合外力作用的时间。由于物体在B点前做匀速直线运动，所以合外力为0，因此物体在B点前的时间为0，故物体在F力作用下继续运动的时间t=0。（2）物体在F力作用下做匀速直线运动，合外力为0。根据动能定理，物体在F力作用下的动能变化等于F力对物体所做的功。由于物体在F力作用下继续运动，动能没有变化，所以F力对物体所做的功为0。根据功的定义，F力对物体所做的功为Fs，所以Fs=0。由于F不为0，所以s=0。综上，物体在F力作用下继续运动的时间t为0，物体在F力作用下移动的距离s也为0。第三题一物体做匀变速直线运动，其初速度为v0=2（1）物体运动3秒末的速度；（2）物体在前3秒内的位移；（3）物体在运动过程中动能的变化量。答案：（1）物体运动3秒末的速度v=（2）物体在前3秒内的位移s=（3）物体动能的变化量ΔEk=解析：（1）根据匀变速直线运动的速度公式v=v0（2）根据匀变速直线运动的位移公式s=v0（3）根据动能定理，动能的变化量等于合外力所做的功，但由于题目未给出物体的质量，无法计算出具体的动能变化量。但根据动能定理的表达式ΔE第四题一、分析题：已知一质量为m的物体从静止开始在水平面上受到一个恒力F的作用，物体在水平方向上移动了s距离，最终速度为v。已知水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求物体在运动过程中所受的摩擦力Ff以及物体克服摩擦力所做的功Wf。答案：物体在运动过程中所受的摩擦力Ff=μmg物体克服摩擦力所做的功Wf=Ffs=μmgs解析：根据牛顿第二定