動能和動能定理（基礎(chǔ)達標(biāo)）檢測-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含解析）

第八章機械能守恒定律第三節(jié)動能和動能定理基礎(chǔ)達標(biāo)（含解析）一、單選題1．用力F拉著一個物體從空中的a點運動到b點的過程中，重力做功-3J，拉力F做功8J，空氣阻力做功，則下列判斷正確的是（）A．物體的重力勢能增加了B．物體的重力勢能減少了3JC．物體的動能增加了D．物體的動能增加了8J2．如圖，用同種材料制成的一個軌道ABC，AB段為四分之一圓弧，半徑為R，水平放置的BC段長為R。一個物塊質(zhì)量為m，與軌道的動摩擦因數(shù)為μ，它由軌道頂端A從靜止開始下滑，恰好運動到C端停止，物塊在AB段克服摩擦力做功為（）A．μmgR B．（1-μ）mgR C．πμmg D．mgR3．一質(zhì)量為m的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點。第一次小球在水平拉力F1作用下，從平衡位置P點緩慢地移到Q點，此時繩與豎直方向夾角為θ（如圖所示），在這個過程中水平拉力做功為W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，從P點移到Q點，水平恒力做功為W2，重力加速度為g，且θ＜90°，則（）A．W1=F1lsinθ，W2=F2lsinθB．W1=mgl（1-cosθ），W2=F2lsinθC．W1=W2=mgl（1-cosθ）D．W1=F1lsinθ，W2=mgl（1-cosθ）4．三個相同的小球ABC從相同高度開始運動，A水平拋出，B自由下落，C沿光滑斜面靜止開始滾動。則（）A．三個球落地的時間相同 B．三個球落地時的速度大小相同C．落地時的重力的瞬時功率B球大于A球 D．A球落地時動能最大5．2018年12月8日嫦娥四號探測器成功發(fā)射。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，探測器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號探測器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運動時，探測器的（）A．周期為 B．動能為C．角速度為 D．向心加速度為6．在體有課上，某同學(xué)練習(xí)投籃，他站在罰球線處用力將藍球從手中投出，如圖所示，籃球約以1m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為，籃筐離地高度約頭3m，則該同學(xué)投值時對籃球做的功約為（）A．1J B．10 C．40J D．100J7．民航客機的機艙一般都設(shè)有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機在著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個由氣囊構(gòu)成的斜面，機艙中的人可沿該斜面滑行到地面上，示意圖如圖所示，某機艙緊急出口的艙門離氣囊底端的豎直高度AB=，氣囊構(gòu)成的斜面長AC=。CD段為與斜面平滑連接的水平地面。若人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊間的動摩擦因數(shù)、人與地面間的動摩擦因數(shù)均為.不計空氣阻力，g=10m/s2，要使救護人員不被從氣囊上滑下的人撞到，則救護人員距艙門正下方B點的安全距離是（）A． B． C． D．8．如圖所示足夠大的傾角為θ的光滑斜面固定放置，在其上有一固定點O，O點連接一長為L的細(xì)線，細(xì)線的另一端連接一可以看做質(zhì)點的小球。原來小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給小球一與細(xì)線垂直的初速度v0，使小球能在斜面內(nèi)做完整的圓周運動，則v0的最小值為（）A． B． C． D．9．在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時的速度為v0，當(dāng)它落到地面時速度為v，用g表示重力加速度，則在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功等于（）A． B．C． D．10．幾個力共點且在同一平面內(nèi)、作用在某個質(zhì)點上，使該質(zhì)點處于平衡狀態(tài)。當(dāng)其中的一個力只是大小逐漸減小而其它力保持不變時，下列說法正確的是（）A．合力逐漸增大，動能一定增加B．合力逐漸減小，動能可能增加C．合力逐漸增大，動能可能減少D．合力逐漸增大，動能可能不變11．改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動能發(fā)生變化，則下列說法中正確的是（）A．質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍，動能增大為原來的2倍B．速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍，動能增大為原來的2倍C．質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍，動能增大為原來的2倍D．速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍，動能增大為原來的4倍12．A、B兩物體的質(zhì)量之比為mA：mB=2：1，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運動，直到停止，其速度圖象如圖所示，那么，A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA：FB與A、B兩物體克服摩擦力做的功之比WA：WB分別為（）A．2：1，4：1 B．4：1，2：1 C．1：4，1：2 D．1：2，1：413．如圖所示，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中，關(guān)于橡皮筋做的功，下列說法中正確的是（）A．橡皮筋做的功可以直接測量B．橡皮筋在小車運動的全程中始終做功C．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來的兩倍D．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加14．袋鼠跳是一項很有趣的運動。如圖所示一位質(zhì)量m=50kg的同學(xué)參加袋鼠跳游戲，全程10m，假設(shè)該同學(xué)從起點到終點用了相同的10跳，每次跳起重心上升最大高度均為h=。忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）A．該同學(xué)從起點到終點的時間是4s B．該同學(xué)起跳時，地面對該同學(xué)做正功C．該同學(xué)起跳離開地面瞬間動能為100J D．該同學(xué)每跳躍一次克服重力做功的功率為250W15．小木塊m從光滑曲面上P點滑下，通過粗糙靜止的水平傳送帶落于地面上的Q點，如圖所示?，F(xiàn)讓傳送帶在皮帶輪帶動下逆時針轉(zhuǎn)動，讓m從P處重新滑下，則此次木塊的落地點將()A．在Q點左邊 B．在Q點右邊C．仍在Q點 D．不能從傳送帶上滑下來16．物體在合外力作用下做直線運動的v—t圖像如圖所示。下列表述正確的是（）A．在0~1s內(nèi)，合外力不做功 B．在0~2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C．在1~2s內(nèi)，合外力做正功 D．在0~3s內(nèi)，合外力做的總功為0二、解答題17．2020年12月1日，嫦娥五號著陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開始實施動力下降，7500牛變推力發(fā)動機開機（推力變化范圍1500N---7500N），逐步將組合體相對月球速度從約公里/秒降為零，成功地降落在月球表面。已知地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的倍，地球表面的重力加速度大小約為s2，嫦娥五號著陸器和上升器組合體的質(zhì)量為60kg，求：（1）月球表面的重力加速度（2）嫦娥五號著陸器和上升器組合體實施動力下降的過程發(fā)動機平均推力所做的功。（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）18．如圖所示，AB為圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個軌道的動摩擦因數(shù)都為μ，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止下滑時，恰好運動到C處停止，求：（1）物體從A運動到C重力做了多少功，重力勢能變化了多少；（2）物體在AB段摩擦力做功。19．某中學(xué)物理興趣小組用塑料管制作了如圖所示的圓形管，該圓形管豎直放置，圓形管內(nèi)壁光滑，半徑為R，進出管口均與水平地面相切?，F(xiàn)讓一質(zhì)量為m。尺寸略小于管徑的滑塊（可視為質(zhì)點）從入口處以某一速度滑入，已知重力加速度為g，滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ。求：（1）滑塊到達圓形管最高點時重力勢能的大?。ㄒ运降孛鏋閰⒖计矫妫唬?）若滑塊恰好能通過圓形管的最高點，求滑塊在最高點對軌道作用力的大小及方向；（3）若滑塊恰好能通過圓形管的最高點，滑塊在水平地面上運動的最大位移為多少。參考答案1．C【解析】AB．重力做功等于重力勢能的變化量，重力做功-3J，重力勢能增大了3J，AB錯誤；CD．合力做功等于動能的增加量，合力做功等于各個分力做的功，總功為故動能增加，C正確D錯誤。故選C。2．B【解析】設(shè)物塊在AB段克服摩擦力做功為Wf，從A到C由動能定理可得整理可得故選B。3．B【解析】第一次小球在水平拉力F1作用下，從平衡位置P點緩慢地移到Q點，可認(rèn)為初末動能均為零，由動能定理可得解得第二次小球在水平恒力F2作用下，從P點移到Q點，由功的定義可得故選B。4．D【解析】A．小球AB在豎直方向的加速度相同，則落地時間相同；C在豎直方向的加速度小于g，則落地時間較長，選項A錯誤；BD．由機械能守恒定律可知，三個球的機械能守恒，因A球有初速度，則A球落地時的速度最大，動能最大，選項B錯誤，D正確；C．落地時，AB兩球的豎直速度相同，根據(jù)P=mgvy可知，落地時的重力的瞬時功率B球等于A球，選項C錯誤；故選D。5．A【解析】A．根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力可知可解得A正確。B．根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力可知可解得B錯誤。C．根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力可知可解得C錯誤。D．根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力可知可解得D錯誤。故選A。6．B【解析】對籃球從手中出手到撞擊籃筐的過程，由動能定理得得故選B。7．C【解析】由幾何關(guān)系可知sinθ=，cosθ=，人從A點開始下滑到水平面上停止的過程由動能定理解得x=則救護人員距艙門正下方B點的安全距離是x+Lcosθ=8m。故選C。8．C【解析】在最高點有解得根據(jù)動能定理得解得故C正確，ABD錯誤。

故選C。9．C【解析】由動能定理可知解得在此過程中物塊克服空氣阻力所做的功故選C。10．C【解析】幾個力共點且在同一平面內(nèi)、作用在某個質(zhì)點上，使該質(zhì)點處于平衡狀態(tài)，知合力為零，當(dāng)其中的一個力只是大小逐漸減小而其它力保持不變時，可知合力逐漸增大；由于物體處于平衡狀態(tài)時可能做勻速直線運動，所以合力的方向可能與速度方向相同，可能相反，也可能不共線，所以動能可能增加，可能減小，故ABD錯誤，C正確。故選C。11．B【解析】動能的定義式為A．質(zhì)量不變，速度增大到原來的2倍，動能即動能增大為原來的4倍，故A錯誤；B．速度不變，質(zhì)量增大到原來的2倍，動能即動能增大為原來的2倍，故B正確；C．質(zhì)量減半，速度增大到原來的4倍，動能即動能增大為原來的8倍，故C錯誤；D．速度減半，質(zhì)量增大到原來的4倍，動能即動能不變，故D錯誤。故選B。12．B【解析】根據(jù)速度時間的圖象可知，aA：aB=2：1，物體只受到摩擦力的作用，摩擦力作為合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律可知，F(xiàn)=ma，所以摩擦力之比為FA：FB=4：1；

由動能定理，摩擦力的功，由于AB的初速度大小相同，mA：mB=2：1，所以兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA：WB=2：1．所以B正確，ACD錯誤。

故選B。13．D【解析】A．橡皮筋完全相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)來使功倍增，因此不需要計算橡皮筋每次對小車做功的具體數(shù)值，故A錯誤；B．橡皮筋伸長的長度在逐漸較小，所以彈力也在逐漸減小，小車作加速度減小的加速運動，在橡皮筋恢復(fù)原長后，小車受力平衡，將做勻速直線運動，并非全程做功，故B錯誤；C．把橡皮筋拉伸為原來的兩倍，形變量變?yōu)樵瓉?倍，做功變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；D．該實驗中利用相同橡皮筋形變量相同時對小車做功相同，通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加，這個設(shè)計很巧妙地解決了直接去測量力和計算功的困難。故D正確。故選D。14．C【解析】A．每次跳起重心上升最大高度均為h=0．2m。上升時間等于下降時間，根據(jù)可得，上升時間則人在空中運動的時間t1=2t=從起點到終點用了相同的十跳，考慮人屈膝跳起的時間，則總時間t總＞10t1=4s故A錯誤；B．起跳時，地面雖然對同學(xué)有彈力作用，但在彈力的方向上沒有位移，所以地面對同學(xué)沒有做功，故B錯誤；C．起跳離開地面的瞬間速度起跳離開地面瞬間動能為故C正確；D．因重心上升的最大高度h=，每跳躍一次克服重力做的功W=mgh=100J考慮人屈膝跳起的時間，則每跳躍一次的時間t'＞2t，所以每跳躍一次克服重力做功的功率故D錯誤。故選C。15．C【解析】無論傳送帶逆時針運動還是靜止對木塊所受外力無影響，小木塊在水平方向上仍僅受向左的滑動摩擦力，且位移仍為傳送帶靜止時的位移大小，故Wf=－fs未變，而所以滑到傳送帶末端拋出時的速度v不變，所以根據(jù)平拋運動規(guī)律可知仍落在Q點。故選C。16．D【解析】A．在0～ls內(nèi)，物體的速度增大，動能增加，根據(jù)動能定理可知，合外力做正功，故A錯誤；BC．在1～2s內(nèi)，物體的速度減小，動能減小，根據(jù)動能定理可知，合外力做負(fù)功，所以在0~2s內(nèi)，合外力先做正功后做負(fù)功，故BC錯誤；D．在0～3s內(nèi)，動能變化為0，根據(jù)動能定理可知，合外力做功為0，故D正確。故選D。17．（1）s2；（2）×107J【解析】（1）設(shè)地球的質(zhì)量為M地，地球表面處的重力加速度為g地，地設(shè)月球的質(zhì)量為M月，月球表面處的重力加速度為g月，在星球表面附近，重力近似等于萬有引力，得…….①…….②由①②代入數(shù)據(jù)得g月=s2(1)組合體實施動力下降的過程，由動能定理有:解得18．（1）mgR，重力勢能減少了mgR；（2）mgR(μ-1)【解析】(1)重力做功