高中物理【动能和动能定理】训练

高中物理【动能和动能定理】专题训练

A组一重基础•体现综合

1.在水平路面上，有一辆以36km/h行驶的客车，在车厢后座有一位乘客甲，把一个质量

为4kg的行李以相对客车5m/s的速度抛给前方座位的另一位乘客乙，则以地面为参考

系行李的动能和以客车为参考系行李的动能分别是（）

A.200J50JB.450J50J

C.50J50JD.450J450J

解析：选B行李相对地面的速度车+。相时=15m/s,所以行李以地面为参考系的

动能以=%i/=450J。行李相对客车的速度加=5m/s,所以行李以客车为参考系的

动能Ej=^mv'2=50J＞故B项正确。

2.（多选）一质量为0.1kg的小球，以5m/s的速度在光滑水平面上匀速运动，与竖直墙壁碰

撞后以原速率反弹，若以弹回的速度方向为正方向，则小球碰墙过程中的速度变化和动

能变化分别是（）

A.Av=10m/sB.Av=0

C.AEk=lJD.AEk=0

解析：选AD小球速度变化Ar=O2一力=5m/s—（—5m/s）=10m/s,小球动能的变化

量AEk=T〃g2—3加；/=0。故A、D正确。

3.如图1所示，一半径为A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。时，对轨道的正压力为2/〃g,重力加速度

大小为g。质点自产滑到。的过程中，克服摩擦力所做的功为（）

A.彳/wgRB.^ngR

C.^mgRD.，igR

解析：选C质点经过。点时，由重力和轨道支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定

律得/N一〃陪=机萱，由题意知尸N=2〃ig,可得vQ=y[gRt质点自产滑到。的过程中，

由动能定理得加gR—克服摩擦力所做的功为故C正确。

4.（多选）甲、乙两个质量相同的物体，用大小相等的力尸分别拉它们在水平面上从静止开始

运动相同的距离如图2所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，则下列关于力尸对甲、

乙两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是（）

图2

A.力尸对甲物体做功多

B.力尸对甲、乙两个物体做的功一样多

C.甲物体获得的动能比乙大

D.甲、乙两个物体获得的动能相同

解析：选BC由功的公式W=Hcos“=A可知，两种情况下力F对甲、乙两个物体做

的功一样多，故A错误，B正确；根据动能定理，对甲有Fs=Eki,对乙有Fs-Fts=

Eki，可知即甲物体获得的动能比乙大，故C正确，D错误。

5.将距离沙坑表面上方1m高处质量为0.2kg的小球由静止释放，测得小球落入沙坑静止

时距离沙坑表面的深度为lOcnio若忽略空气阻力，g取10m/s2,则小球克服沙坑的阻力

所做的功为（）

A.0.4JB.2J

C.2.2JD.4J

解析：选C由动能定理得mgg+d）—Wr=0,小球克服沙坑的阻力所做的功为W=2.2

J,故C正确，A、B、D错误。

6.如图3所示，小球以初速度如从A点沿粗糙的轨道运动到高为力的3点后沿原路返回，

其返回途中仍经过A点，则经过A点的速度大小为（）

图3

A.业B.d4g/?一加

2y12gh—vo2

C.ylv0-2ghD.

解析：选B在从4到3的过程中，重力和摩擦力都做负功，根据动能定理可得一

一阴=0一苏皿，，从5到A的过程中，重力做正功，摩擦力做负功（因为是沿原路返回,

2

所以两种情况摩擦力做功大小相等），根据动能定理可得mgh-Wt=^nvf两式联立得

再次经过4点的速度大小为\‘4号一如2,故B正确。

7.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图4所示，测量得到比

赛成绩是2.4m,目测空中脚离地最大高度约0・8m,忽略空气阻力，则起跳过程该同学

所做功大约为（）

图4

A.625JB.250J

C.50JD.2500J

解析：选A该同学做抛体运动，从起跳到达到最大高度的过程中，竖直方向做加速度

为g的匀减速直线运动，

则-、/?='/^FS=0.4S,

竖直方向初速度vy=gt=4m/s,

水平方向做匀速直线运动，则

x2.4

劭）=五=2X（）4m/s=3m/s,

起跳时的速度

v=yjvo1+vy1=，32+42m/s=5m/s,

设该同学的质量为50kg,

根据动能定理得W=^inv2=625J,故A正确。

8.如图5所示，一物体以6J的初动能从A点沿48圆弧下滑，滑到8点时动能仍为6J,

若物体以8J的初动能从A点沿同一路线滑到〃点，则物体到B点时的动能是（）

A.小于8JB.等于8J

C.大于8JD.不能确定

解析：选A当物体以6J的初动能从A点沿AB圆弧下滑，滑到B点时动能仍为6J,

根据动能定理有WG+Wf=0,当以8J的初动能从A点下滑时，由于物体沿圆弧下滑，

指向圆心的合力提供向心力，由于速度变大，圆弧轨道给物体的弹力变大，根据滑动摩

擦力大小的计算式尸♦=〃乙，可知物体受到的摩擦力增大，在从4到8的过程中，物体

通过的圆弧长度不变，因此物体在从A到8的过程中，克服摩擦力做功增大，重力做功

不变，所以到达8点时动能小于8J,故A正确，B、C、D错误。

9.如图6所示，物体在离斜面底端Sm处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水

平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37。。求物体能在水

平面上滑行的距离。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

图6

解析：对物体在斜面上和水平面上受力进行分析如图所示。

法一分过程列方程：

设物体滑到斜面底端时的速度为vt物体下滑阶段尸Ni=，〃gcos37。，

故Fn=//FNI=^mgcofi37°°

由动能定理得

mgsin37。4一〃iwgcos37°«7i=1mv2—0

设物体在水平面上滑行的距离为伍

摩擦力—pmg,

由动能定理得一〃〃犷，2=0—3〃/,

由以上各式可得，2=3.5m。

法二全过程列方程：

mgZisin37°—“/ngcos37°山一〃〃ig・12=0,

解得：，2=3.5m。

答案：3.5m

B组一重应用•体现创新

10.如图7,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平

宽度为3力，其左边缘。点比右边缘力点高0.5人若摩托车经过a点时的动能为耳，它

会落到坑内c点，c与。的水平距离和高度差均为加若经过。点时的动能为及，该摩

托车恰能越过坑到达b点。食等于()

图7

A.20B.18

C.9.0D.3.0

解析:选B摩托车落到c点时,根据平抛运动规律有力=如"=%仔解得%｛挈

11斤)

2

同理摩托车落到b点时有V02=9gho动能©=]/〃%12、E2=-ml,022,所以瓦=18,故A、

C、D项错误，B项正确。

11.(多选)物体沿直线运动的止，图像如图8所示，已知在第1s内

合力对物体做的功为W,则()

A.从第1s末到第3s末合力做的功为4W

B.从第3s末到第5s末合力做功为一2W图8

C.从第5s末到第7s末合力做的功为W

D.从第3s末到第4s末合力做的功为-0.75W

解析：选CD物体在第1s末到第3s末做勺速直线运动，合力为0,合力做功为0,

故A错误。从第3s末到第5s末动能的变化量与第1s内动能的变化量相反，合力的功

相反，等于一W,故B错误。从第5s末到第7s末动能的变化量与第1s内动能的变化

量相同，合力做功相同，即为W,故C正确。从第3s末到第4s未动能变化量是负值，

大小等于第1s内动能的变化量的点则合力做功为-0.75W,故D正确。

12.如图9所示为一