物理魯科版必修第二冊第3節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理隨堂作業(yè)

【精品】第3節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理隨堂練習(xí)

一.單項(xiàng)選擇

1.質(zhì)量為小的汽車在平直路面上勻加速啟動(dòng)，后保持額定功率行駛，啟動(dòng)過程的速

度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，其中OA為過原點(diǎn)的一條直線，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所

受阻力恒為￡貝IJ（）

A.°?/時(shí)間內(nèi)，汽車的牽引力等于八

f.生

B.4時(shí)間內(nèi)，汽車克服阻力做的功為2

C.時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于/飛

D.時(shí)間內(nèi)，汽車的功率小于額定功率

2.如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為加以一定

的初速度「從2點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧后被彈回，運(yùn)動(dòng)到/點(diǎn)恰好靜止，

物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,彈

簧未超出彈性限度。在上述過程中（）

A.物塊克服摩擦力做的功為0

B.物塊克服摩擦力做的功為2

C.彈簧的最大彈性勢能為0.5必/

D.彈簧最大彈性勢能為0.51n寸+umgs

u=—

3.如圖，固定斜面的傾角夕=3?！?物體/與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2,輕彈

簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時(shí)上端位于C點(diǎn)。用一根不可伸長的輕繩通

過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2必，

6的質(zhì)量為〃初始時(shí)物體/到C點(diǎn)的距離為乙現(xiàn)給46—初速度”（%＞瘋），

使A開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到

。點(diǎn)。已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，

則（）

A.物體Z向下運(yùn)動(dòng)剛到。點(diǎn)時(shí)的速度大小展”

B.物體A向下運(yùn)動(dòng)剛到，點(diǎn)時(shí)的速度大?。┱f一2gL

-L

C.彈簧的最大壓縮量為2IF

D.彈簧的最大壓縮量為?

4.長為/=0.2m的輕繩一端系于。點(diǎn)，另一端懸掛一質(zhì)量為爐0.1kg的小球，現(xiàn)將小球

拉到與。點(diǎn)等高的位置豎直向下拋出，初速度為2m/s,不計(jì)一切阻力，求小球到。點(diǎn)正

下方時(shí)對輕繩的拉力的大小為（）

A.4NB.5NC.6ND.7N

5.一列質(zhì)量為小的動(dòng)車，由靜止開始以加速度a勻加速啟動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到丫時(shí)，以恒

定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間達(dá)到該功率下的最大速度V”，整個(gè)過程中動(dòng)車運(yùn)動(dòng)

時(shí)間為t,動(dòng)車克服阻力做功W,設(shè)動(dòng)車行駛過程所受到的阻力f保持不變。下列關(guān)系

式正確的是（）

fP1,17

A.mB.fC,P=（F+'MVD.22

6.高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則在啟動(dòng)階段，

列車的動(dòng)能（）

A.與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B.與它的位移成正比

C.與它的速度成正比D.與它所經(jīng)歷時(shí)間的三次方成正比

7.如圖所示，把46兩個(gè)相同的小球從離地面相同高度處，以相同大小的初速度兩分

別沿豎直向上和水平方向拋出，不計(jì)空氣阻力。則下列說法中正確的是（）

A.兩小球落地時(shí)，動(dòng)能相同

B.兩小球落地時(shí)速度相同

C.兩小球落地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相同

D.從小球拋出到落地，重力對兩小球做功的平均功率相同

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（可視為質(zhì)點(diǎn)）

剛被削離時(shí)距開水鍋的高度為力，與鍋沿的水平距離為鍋的半徑也為￡,將削出的小

面圈的運(yùn)動(dòng)視為平拋運(yùn)動(dòng)，且小面圈都落入鍋中，重力加速度為g。下列關(guān)于所有小面

圈在空中運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是（）

h

A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相同

B.動(dòng)量的變化量都相同

C.落入鍋中時(shí)，最大速度是最小速度的4倍

<v0<3L、

D.若初速度為及，則N2ftY2力

9..一個(gè)物塊以60J的初動(dòng)能從傾角為30。的固定斜面（足夠長）底端向上運(yùn)動(dòng)，其加

3

—g

速度大小為4,以斜面底端為零勢能面，則此物塊（）

A.到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)重力勢能為50J

B.滑回底端時(shí)的動(dòng)能為20J

C.上滑過程中動(dòng)能與勢能相等時(shí)機(jī)械能為50J

D.下滑過程中動(dòng)能與勢能相等時(shí)機(jī)械能為30J

10.如圖所示，有一光滑軌道/6C,48部分為半徑為4的1/4圓弧，比1部分水平，質(zhì)量

均為R的小球a.6固定在豎直輕桿的兩端，輕桿長為兄小球可視為質(zhì)點(diǎn)，開始時(shí)a球

處于圖弧上端/點(diǎn)，由靜止開始釋放小球和輕桿，使其沿光滑弧面下滑，下列說法正確

Aa球下滑過程中機(jī)械能保持不變

B.6球下滑過程中機(jī)械能保持不變

C.a.6球滑到水平軌道上時(shí)速度大小均低訶

—mgR

D.從釋放a.力球到a.6球都滑到水平軌道上，整個(gè)過程中輕桿對a球做的功為2

11.如圖所示，籃球運(yùn)動(dòng)員在空中一個(gè)漂亮的投籃，質(zhì)量為“=0,5kg的籃球與水平面

成45°角準(zhǔn)確落入籃筐。已知投籃時(shí)投球點(diǎn)和籃筐正好在同一水平面上，投球點(diǎn)和籃筐

距離為l°Qm,g=l°m/s,忽略空氣阻力。則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為（）

A.30JB.25Jc.20JD.15J

12.關(guān)于功和功率，下列說法正確的是（）

A.恒力做功等于力的大小和位移大小的乘積

B.某力的功率越大，表示力做的功越多

C.汽車以一定功率行駛時(shí)，牽引力隨速度的增大而減小

D.一對相互作用力做功的代數(shù)和總為零

13.如圖所示，一球形容器內(nèi)部固定有三根光滑絕緣軌道1.2.3,將一小球依次從軌

道頂端由靜止釋放，小球都可到達(dá)最低點(diǎn)P,下面說法正確的是（）

A.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長的是1軌道

B.在最低點(diǎn)P重力的瞬時(shí)功率最大的是小球沿軌道1的運(yùn)動(dòng)

C.重力做功的平均功率最大的是小球沿軌道3的運(yùn)動(dòng)

D.小球在三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能的變化量相同

14.在足球賽場上，某運(yùn)動(dòng)員用力踢出質(zhì)量為0.4kg的足球，使足球獲得10m/s的速度，

踢球時(shí)運(yùn)動(dòng)員對球的平均作用力為200N,球在場地上滾了20m,則該運(yùn)動(dòng)員對足球做的

功是（）

A.4JB.20J

C.4000JD.條件不足，無法確定

15.質(zhì)量為2kg的物體以一定的初速度沿傾角為30°的斜面向上滑行，在向上滑行的過

程中，其動(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖所示，則物體返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為(取

5=10ms/s2)()

參考答案與試題解析

1.【答案】B

【解析】

A.0?小時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度

根據(jù)牛頓第二定律得

F-f^ma

解得牽引力

工

片什小或

故A錯(cuò)誤；

B.。?4時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則位移為

嗎

x-2%

汽車克服阻力做的功為

W=fx=f-^

故B正確；

CD.從功時(shí)刻起汽車的功率保持不變，益時(shí)刻達(dá)到最大速度，則額定功率為

P=fV2

從時(shí)刻起汽車的功率保持不變，可知汽車在打?友時(shí)間內(nèi)的功率等于額定功率，故CD

錯(cuò)誤；

故選Bo

2.【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】AB.整個(gè)過程中，物塊所受的摩擦力

f=從mg

大小恒定，摩擦力一直做負(fù)功，根據(jù)功的定義可得物塊克服摩擦力做的功為

W￡=口mg22s=2口mgs

故A不符合題意，B符合題意；

CD.向左運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知

2

-jumgs-Ep=。-gmv

解得

瓦=0.5勿武？nmgs

故CD不符合題意。

故選B。

3.【答案】A

【解析】

AB.根據(jù)動(dòng)能定理

1212

2mgLsin30°-mgL-2jumgLcos30°=—x3mv——x3mv0

解得

v=M-gL

A正確，B錯(cuò)誤；

CD.從接觸彈簧到恰好回到，點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理

1,

-2jumg2xcos30°=0-—?3mv2

解得

1

x=—

2

CD錯(cuò)誤。

故選Ao

4.【答案】B

【解析】

根據(jù)動(dòng)能定理得

1212r

—mv--mvQ=mgL

解得

v=20m/s

小球到。點(diǎn)正下方時(shí)，對最小球受力分析則有

,nv

Ff-mg=—'

解得

F=5N

故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選Bo

5.【答案】C

【解析】

A.在勻加速階段，根據(jù)牛頓第二定律

F-f=ma

因此

F-f

a=--------

m

A錯(cuò)誤；

BC.當(dāng)達(dá)到速度r時(shí)恰好達(dá)到額定功率，此時(shí)

P=Fv={F+md)v

B錯(cuò)誤，C正確；

D.設(shè)勻加速的時(shí)間為3位移為

V

克服摩擦力做功為叱，根據(jù)動(dòng)能定理

12

Fx1一叱=—mv

整理得

-Pt.-W.=~mv2

2112

從達(dá)到額定功率到達(dá)到最大速度的過程中，克服摩擦力做功為％,根據(jù)動(dòng)能定理

1,1,

P(t-Q-W2=-mv；n--mv

聯(lián)立可得

P(t-^Q-W=-mvl

2

D錯(cuò)誤。

故選Co

6.【答案】B

【解析】

AD.因列車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有

v=at

而動(dòng)能表達(dá)式

E.=—mv2=—ma1t~

k22

可知?jiǎng)幽芘c所經(jīng)歷的時(shí)間平方成正比，故AD錯(cuò)誤；

B.依據(jù)動(dòng)能定理，則有

F-x=1/nv2-0

口2

由于列車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則合力為定值，所以動(dòng)能與它的位移成正比，故B正確;

Ek,=—1mv2

C.由動(dòng)能表達(dá)式2可知，動(dòng)能與它的速度平方成正比，故C錯(cuò)誤。

故選Bo

7.【答案】A

【解析】

A.兩球初速度相同，質(zhì)量相同，動(dòng)能相同，從離地面相同高度處拋出，由動(dòng)能定理可

知，落地時(shí)動(dòng)能相同，故A正確；

B.根據(jù)機(jī)械能守恒，落地時(shí)的動(dòng)能

；mv2=mgh+~mVg

其中如h.w均相等，故落地時(shí)的速度大小相等，但方向不同，所以速度不相同，故B

錯(cuò)誤；

C.兩小球落地時(shí)，速度不同，由片尸y可知，重力的瞬時(shí)功率不同，故C錯(cuò)誤；

D.從小球拋出到落地，重力對兩球做功相同，但落地時(shí)間不同，重力對兩小球做功的平

均功率不同，故D錯(cuò)誤。

故選A。

8.【答案】A

【解析】

【詳解】A.平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，小面圈落入鍋中的過程中，下落高度都相同，

根據(jù)”=54可知，下落時(shí)間都相同，故A正確;

B.動(dòng)量的變化量即為重力的沖量，因?yàn)樾∶嫒Φ馁|(zhì)量大小不確定是否相同，所以動(dòng)量

變化量不一定相同，故B錯(cuò)誤；

CD,根據(jù)，城得

2/7

水平位移的范圍

L<x<L-\-2R=3L

x

%=1

根據(jù)/得初速度的范圍為

g

由動(dòng)能定理得

mgh=gmv2--mVg

解得

12g〃+”24

□max

2n

Vmm=百+=裊

顯然小面圈落入鍋中時(shí)，最大速度不是最小速度的4倍，故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

9.【答案】B

【解析】

物塊上滑時(shí)受到的合外力為

L3

r=ma=—mg

根據(jù)動(dòng)能定理

Fx=\Ek

則

AE,6080

x=丁「mg

4mg

因?yàn)?/p>

mgsin30°+f=ma

解得

,1

f=-mg

A.到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)重力勢能為

Ep=mgrsin30°=40J

選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.上滑過程中機(jī)械能損失了20J,則下滑過程機(jī)械能仍損失20J,則滑回到底端時(shí)的動(dòng)

能為60J-40J=20J,選項(xiàng)B正確；

C.當(dāng)上滑荀時(shí)動(dòng)能和重力勢能相等，則

1

—mgxlsin30°—ficx=—mvl—Ek0

其中

mgxxsin30°=—mv；

解得此時(shí)的機(jī)械能為

El=2mgxlsin30°=48J

選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.從最高點(diǎn)當(dāng)下滑苞時(shí)動(dòng)能和重力勢能相等，則

12

mgx2sin30°—fa2=—mv2

其中

12

mg(x—x2)sin30°=—mv2

mgxsin30°=40J

解得此時(shí)的機(jī)械能為

E2=2xgmvf='J

選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故選B。

10.【答案】D

【解析】

【詳解】AB.對于單個(gè)小球來說，桿的彈力做功，小球機(jī)械能不守恒，AB錯(cuò)誤;

C.兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)只有重力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，故有

mgR+mg（27?）=g-2mv2

解得

v=y)3gR

選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.a球在滑落過程中，桿對小球做功，重力對小球做功，故根據(jù)動(dòng)能定理可得

W+mgR=—mv2

聯(lián)立病反，解得

W=gmgR

故D正確

故選D。

11.【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】由對稱性和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得

x=2%/

%=g，

籃球進(jìn)籃筐時(shí)的速度

v=M+g濘

籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能

口12

E,=—mv

2

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

Ek=25J

故選B。

12.【答案】C

【解析】

A.恒力做功等于力的大小和位移大小以及力和位移夾角的余弦的乘積，故A錯(cuò)誤；

B.某力的功率越大，表示力做功越快，故B錯(cuò)誤；

C.由尸=人可知，汽車以一定功率行駛時(shí)，牽引力隨速度的增大而減小，故C正確；

D.一對相互作用力分別作用在兩個(gè)物體上，可以對兩個(gè)物體都做正功，比如兩個(gè)帶同

種電荷的