8.3動能和動能定理—人教版(2019)高中物理必修第二冊練習(xí)

1、3.動能和動能定理、單選題1 .當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時，下列說法正確的是A.物體的動能一定發(fā)生變化B.物體的機械能一定發(fā)生變化C. 一定有外力對物體做功D.物體的合外力一定不為零3J,豎直方向力做功 4J,則下2 .物體在水平和豎直兩個恒力作用下做曲線運動，水平方向力做功列說法正確的是（A.物體的末動能為5JB.物體動能減少5JC.物體的末動能為7JD.物體動能增加7J3.地面上有一個簡易書架， 共有5層，每層高度為h,如圖所示?，F(xiàn)要將地面上平鋪的質(zhì)量均為m、10本這樣的書，不考慮書架至少需要做的功為（）A. 120mghB. 117.5mghC. 137.5mghD.147.5mgh高度均為

2、0.8h、厚度均為0.1h的書擺到書架上，已知每層書架最多能放 隔板厚度，地面上書的數(shù)量足夠多，重力加速度為g,則要將這個書架擺滿,4 .自由下落的物體，其動能與位移的關(guān)系如圖所示，則圖中直線的斜率表示該物體的（D .重力加速度B.機械能C.重力大小A.質(zhì)量5 . 一條長為l、質(zhì)量為m的均質(zhì)柔軟繩平放在水平光滑地面上，現(xiàn)在緩慢地把繩子一端豎直提起來。設(shè)提起第一個L段繩子人做的功為 Wi,提起第二個L段繩子人做的功為 W2,提起第三個L段繩子 333人做的功為 W3,則 Wl：W2：W3等于（）A. 1:1:1B. 1:2:3C, 1:3:5D, 1:4:76 .公園里一小朋友正在玩蕩秋干，簡化

3、圖如圖所示，設(shè)大人用水平力F緩慢將秋千拉至圖示位置由靜止釋放（圖中未畫出 F）,此時秋千繩與豎直方向的夾角為，小朋友到秋千懸點的距離為L,小朋友的質(zhì)量為 m,忽略秋千繩的質(zhì)量，重力加速度為go則下列說法中正確的是（）A.大人緩慢拉秋千的過程中拉力做的功為FLsinB.大人在拉秋千的過程中小朋友的重力做正功，重力勢能增加C.由靜止釋放到秋千擺到最低點過程中，小朋友的重力勢能減少mgL 1 cosD.由靜止釋放后到秋千擺到最低點的過程中，秋千繩的拉力對小朋友做正功二、多選題7 .改變物體的質(zhì)量和速度，都能使物體的動能發(fā)生改變.下列哪種情況，物體的動能是原來的 2倍A.質(zhì)量減半，速度增大到原來的 2

4、倍8 .速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍C.質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍D.速度減半，質(zhì)量增大到原來的 4倍8.中國的面食文化博大精深，種類繁多，其中山西刀削面”堪稱天下一絕，傳統(tǒng)的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接將面削到開水鍋里。如圖所示，小面圈剛被削離時距開水鍋的高度為h,與鍋沿的水平距離為 L,鍋的半徑也為L,將削出的小面圈的運動視為平拋運動，且小面圈都落入鍋中,重力加速度為g,則下列關(guān)于所有小面圈在空中運動的描述正確的是（）A.運動的時間不一定相同8 .速度的變化量都相同C.落入鍋中時，最大速度是最小速度的3倍D.若初速度為v0,則lJ Vo 3lJ2h. 2h9 .如圖，輕桿長為L

5、, 一端錢接在地面上可自由轉(zhuǎn)動，一端固定一質(zhì)量為 m的小球（半徑可忽略），表面光滑的立方體物塊 （邊長為a,且a遠(yuǎn)小于桿長L）在水平外力F作用下由桿的小球一端沿光滑地面以速度V0向左做勻速直線運動，并將桿頂起。下列說法正確的是（）A.在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90。之前，F(xiàn)所做的功等于小球動能的改變量B.在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90。之前，小球的速度一直增大C.當(dāng)桿與地面的夾角為。時，桿的角速度Vo sin2D.當(dāng)桿與地面的夾角為。時，小球克服重力做功的瞬時功率為mgv0Lsincosa10 .將三個光滑的平板傾斜固定，三個平板頂端到底端的高度相等，三個平板與水平面間的夾角分別為1、 2、 3,如圖所示?，F(xiàn)

6、將三個完全相同的小球由最高點A沿三個平板同時無初速度地釋放,經(jīng)一段時間到達(dá)平板的底端。則下列說法正確的是（）1而密我煙zn.；西二黏必,即二加iflWEHr 1 D CA .重力對三個小球所做的功相同B.三個小球到達(dá)底端時的瞬時速度相同C .三個小球運動到底端過程重力的平均功率相同D .沿傾角為 3的平板下滑的小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小11.如圖所示，質(zhì)量為 m的書包放在水平地面上，其上端連接一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧的上端點為P,開始時，彈簧處于原長狀態(tài)，現(xiàn)在 P點施加豎直向上的拉力，使 P點緩慢上移，直到書 包離開地面的高度 h,此過程中A. P點上升的高度為h mg kB.書

7、包的重力勢能增加了 mghC.彈簧的彈性勢能增加了 mghD.拉力做的功為mgh2, 2m h2k12.如圖所示，用豎直向下的恒力F通過跨過光滑定滑輪的細(xì)線拉動光滑水平面上的物體，物體沿水平面移動過程中經(jīng)過A、B、C三點，設(shè)AB BC,物體經(jīng)過A、B、C三點時的動能分別為 EkAEkB、Eq ,則它們間的關(guān)系是()A EkBEkAEkCEkBB. EkBEkAEkCEkBC EkBEkAEkCEkBD.EkC2EkB三、解答題5m/s水平拋出。不計空氣阻力，重力加速度x?13 .把質(zhì)量為0.5kg的石塊從10m高處以初速度Vo 取 10m/s2。求: (1)石塊下落的時間t和落地點距離拋出點的

8、水平距離 (2)石塊下落過程重力的平均功率和落地時重力的瞬時功率?(3)如果石塊以30o角斜向上拋出，初速度大小不變，石塊落地時的速度多大?14 .時代廣場有一架小型飛行器，質(zhì)量為m=5.0kg,起飛過程中從靜止開始沿直線滑跑。當(dāng)位移達(dá)到5.3m時，速度達(dá)到起飛速度 v 6.0m/s。在此過程中小型飛行器受到的平均阻力為小型飛行器重力的0.02倍。（取g=10m/s2）求：小型飛行器起飛時的動能為多少？（2）小型飛行器從靜止到起飛過程中，克服平均阻力做功多少？小型飛行器受到的牽引力為多大？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）15 .如圖所示，在海邊懸崖地面上以速度V。拋出質(zhì)量為m 1kg的物體，拋出后物體

9、落在比懸崖低h 15m的海平面上時，速度 v 20m/s,不計空氣阻力.求：（g取10m/s2）1）物體在空中運動過程中重力對物體做的功W）2）物體拋出時的初速度 V0的大小.16 .如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m=1kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以V0 = 1.8m/s的初速度水平拋出，到達(dá) C點時，恰好沿C點的切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，最 后小物塊無碰撞的地滑上緊靠軌道末端D點的足夠長的水平傳送帶.已知傳送帶上表面與圓弧軌道末端切線相平，傳送帶沿順時針方向勻速運動的速度為v=3m/s,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)科= 0.5,圓弧軌道的半徑為 R=2m, C點和圓弧

10、的圓心 。點連線與豎直方向的夾角0= 53,不計空氣阻力，重力加速度 g=10m/s2, sin53 =0.,8 cos53 =0.6 求:（1）小物塊到達(dá)圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;2）小物塊從滑上傳送帶到第一次離開傳送帶的過程中產(chǎn)生的熱量參考答案1 D【解析】A、當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時可能是速度的方向發(fā)生變化，而速度的大小不變，則物體的動能不變，故A 錯誤；B、只有重力做功時，物體的速度即使發(fā)生變化，機械能也不變，故 B錯誤；C、當(dāng)物體的速度發(fā)生變化時，一定受外力的作用，而合外力的方向與速度的方向垂直時，外力不做功，故 C 錯誤；H力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故只要物體的速度發(fā)生了變化

11、，則說明物體一定受到了外力，故D 正確點睛：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，但要注意物體速度為零時并不一定是平衡狀態(tài)，只有靜止或勻速直線運動才是平衡狀態(tài)2 D【解析】已知水平方向力做功3J,豎直方向力做功 4J,則外力對物體做的總功為7J,根據(jù)動能定理知，物體動能增加 7J,由于物體的初動能未知，所以不能求物體的末動能，故 A、B、C錯誤，D正確；故選 D 。3 B【解析】將10 本書放到第五層時做功W110mg (4h 0.4h 0.05 h)將 10本書放到第四層時做功W2 10mg (3h 0.4h 0.05 h)將10本書放到第三層時做功W3 10mg(2h 0.4h 0.05h)將10本

12、書放到第二層時做功W4 10mg(h 0.4h 0.05h)將10本書放到第一層時做功W5 10mg(0.4h 0.05h)故至少需要做的功W 皿 W2 W3 W4 W5 117.5mgh故B正確ACD錯誤。故選Bo4 . Cmg ，【解析】試題分析：自由下落的物體，只受重力，根據(jù)動能定理得：Ek mgh ,則圖中斜率k故選C考點：考查了動能定理的應(yīng)用點評：自由下落的物體，只受重力，根據(jù)動能定理列式即可求解。5 . C【解析】繩子緩慢運動，速度不變，根據(jù)動能定理得：提起第一個-段繩子的過程中31l C C叫-mg - 0 036解得W1黑提起前二個L段繩子的過程中3-mg - 0 033解得2

13、mglW前2段 一9則提起第二個L段繩子人做的功為3全部提起來的過程中l(wèi)mg - 0 0解得mgl則提起第三個L段繩子人做的功為35mglW3二一18叫 W2 W3 = 1 3 5故ABD錯誤，C正確。故選Co6. C【解析】A.緩慢上拉過程中，小朋友處于平衡狀態(tài)，故拉力是變力，根據(jù)動能定理，有W mgL 1 cos 0解得W mgL 1 cos故A錯誤；B.大人在拉秋千的過程中小朋友的高度上升，重力勢能增加，重力做負(fù)功，故B錯誤；C.由靜止釋放到秋千擺到最低點過程中，小朋友的重力勢能減少量等于重力做的功Ep mgL 1 cos故C正確；D.由靜止釋放后到秋千擺到最低點的過程中，拉力方向始終與

14、小朋友的速度方向相垂直，故拉力不做功，故D錯誤。故選Co7. AB12【解析】根據(jù)一mv2,判斷出質(zhì)量減半，速度增大到原來的2倍，動能增大到原來的2倍，故A2正確；速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍，動能增大到原來的 2倍，故B正確；質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍，動能變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；.速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍，動能不變，故 D錯誤.故選AB。8. BD12【解析】A.平拋運動的時間有高度決定，小面落入鍋中的過程中， 下落高度都相同，根據(jù)h 1 gt2可知，下落時間都相同，故 A)；B.速度的變化量）v=g） t可知，加速度相同，下落時間也相同，故速度的變化量都相同，故確;12CD

15、 .根據(jù)h - gt得, 2ht 7水平位移的范圍:xL x L+2R=3L,根據(jù)vo ，得，初速度的范圍為：一 v0 3Lg. 2h1 2h由動能定理得：1212mgh - mv -mv0聯(lián)立解得：vmax J2gh 9L2 日 , vminJ2gh L2 2顯然落入鍋中時，最大速度不是最小速度的3倍，故C錯誤，D正確。故選BD。9. BCD【解析】A .由能量守恒定律可得，在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到90。之前，F(xiàn)所做的功等于小球機械能（動能和重力勢能）的改變量，故 A錯誤；B.木塊速度為vo,桿上和木塊接觸點的速度為 vo,觸點繞固定點轉(zhuǎn)動的分速度v,由運動的分解可得v vosin 0因觸點和小球

16、在同一桿上以相同角速度轉(zhuǎn)動，故在桿與地面夾角轉(zhuǎn)到 90之前，小球的速度一直增大,故B正確;C.當(dāng)桿與地面的夾角為。時,木塊與棒的觸點繞固定點轉(zhuǎn)動的分速度v vosin 0而觸點與固定點的距離為可得桿的角速度sin.2v0 sin故C正確;D.當(dāng)桿與地面的夾角為。時,故棒的角速度_2Vo sin故小球的豎直方向分速度為L w cos 0小球克服重力做功的瞬時功率2mgvo L sin cos P mgv 故D正確。故選BCD 。10. AD【解析】A.三個質(zhì)量相同的小球初末位置高度差一定,根據(jù)重力做功mgh可知重力對三個小球所做的功相同，A正確;B.三個小球到底端時，根據(jù)動能定理mgh Imv2

17、2解得可知三個小球到達(dá)底端時速度大小相等，方向不同,B錯誤;C.小球下滑過程中重力做功的平均功率為P mgvymg 普sinC錯誤;根據(jù)題圖可知3最小，所以小球到達(dá)平板底端時重力的瞬時功率最小,D正確。斜面傾角不同，所以三個小球運動到底端過程中重力的平均功率不同,D.小球到達(dá)底端時的瞬時功率為PG mgvy mg2ghsin故選AD。11. ABD【解析】A.書包離開地面的高度 h時，彈簧的伸長量為由幾何關(guān)系知P點上升的高度為H h mg故A正確;B.書包克服重力做功 mgh,則書包的重力勢能增加了mgh,故B正確;C.彈簧的彈性勢能增加了1kx2 22k與mgh沒有直接關(guān)系，故 C錯誤；D.

18、根據(jù)功能原理可知，拉力做的功為mghmgh2kW故D正確。故選ABD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵是知道克服重力做功多少，重力勢能就增加多少，通過重力做功判斷重力勢能的變化。要注意彈簧是伸長的，物體上升的高度與P上升的高度不同的。12. CD【解析】ABC.由動能定理得EkB EkA WabEke EkB Wbc由于物體所受的重力和支持力不做功，因此合外力做的功就等于拉力所做的功。由幾何關(guān)系可知，從A運動到B的過程中，力F作用點的位移大于從 B到C過程中的力F作用點的位移，因此Wab Wbc選項AB錯誤，C正確;D.由2EkBEkAEqEkC得選項D正確。故選CD。13. 岳，5&m；25V2w，5

19、0亞W ；15m/s【解析】(1)根據(jù)1 .22gt平拋運動的水平位移為x v)t 5 2m 5 2m(2)下落過程中重力做功為W mgh 0.5 10 10J 50J則下落過程中重力的功率為-W 50PW 25、2Wt .2落地時的豎直分速度為Vy2gh2nc10m/s 102m/s落地時重力的瞬時功率P mgvy 0.5 1010 . 2W 50、, 2W(3)只有重力做功，由功能關(guān)系得代入數(shù)據(jù)解得14. (1)90J； (2)5.3J； (3)18N【解析】(1)小型飛行器起飛時的動能為mgh - mv2122mv015m/sEkEk1 2一 mv2_2-690J(2)小型飛行器從靜止到