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1、2022年高中物理 第七章 第7節(jié) 動(dòng)能和動(dòng)能定理練習(xí) 新人教版必修2 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．在水平路面上，有一輛以36km/h行駛的客車，在車廂后座有一位乘客甲，把一個(gè)質(zhì)量為4kg的行李以相對(duì)客車5m/s的速度拋給前方座位的另一位乘客乙，則行李的動(dòng)能是(　　) A．500J　 B．200J　 C．450J　 D．900J 答案：C 解析：行李相對(duì)地面的速度v＝v車＋v相對(duì)＝15m/s，所以行李的動(dòng)能Ek＝mv2＝450J，選項(xiàng)C正確。 2．(濟(jì)南一中xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為v0時(shí)，在水平面上滑行的最大距離為S，如

2、果將金屬塊質(zhì)量增加到2m，初速度增大到2v0，在同一水平面上該金屬塊最多能滑行的距離為(　　) A．S B．2S C．4S D．8S 答案：C 解析：根據(jù)動(dòng)能定理得μmgS＝mv μ2mgS′＝·2m·(2v0)2 由以上兩式解得S′＝4S。 3．(溫州十校聯(lián)合體xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平力F作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖所示，則力F所做的功為(　　) A．mglcosθ B．Flsinθ C．mgl(1－cosθ) D．Flcosθ 答案：C 解析：小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是緩慢的，因而任一時(shí)刻

3、都可看作是平衡狀態(tài)，因此F的大小不斷變大，F(xiàn)做的功是變力功。小球上升過(guò)程只有重力mg和F這兩個(gè)力做功，由動(dòng)能定理得 WF－mgl(1－cosθ)＝0。 所以　WF＝mgl(1－cosθ)。 4．關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合力、合力的功、運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的變化，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．運(yùn)動(dòng)物體所受的合力不為零，合力必做功，物體的動(dòng)能一定要變化 B．運(yùn)動(dòng)物體所受的合力為零，則物體的動(dòng)能一定不變 C．運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)能保持不變，則該物體所受合力不一定為零 D．運(yùn)動(dòng)物體所受合力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng) 答案：BCD 解析：由功的公式W＝Flcosα知，合力不為零，但若α＝90°，合力的功

4、也為零，A錯(cuò)誤。若合力為零，則合力的功也為零，由動(dòng)能定理W總＝Ek2－Ek1，合力做的總功必為零，則物體的動(dòng)能不發(fā)生改變，B正確，另外，由牛頓第二定律，有合力作用，就一定會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體做變速運(yùn)動(dòng)。 5．(杭州xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期六校期中聯(lián)考)用力F拉著一個(gè)物體從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功－3J，拉力F做功8J，空氣阻力做功－0.5J，則下列判斷正確的是(　　) A．物體的重力勢(shì)能增加了3J B．物體的重力勢(shì)能減少了3J C．物體的動(dòng)能增加了4.5J D．物體的動(dòng)能增加了8J 答案：AC 解析：因?yàn)橹亓ψ龉Γ?J，所以重力勢(shì)能增加3J，A對(duì)B錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)能定理

5、W合＝ΔEk，得ΔEk＝－3J＋8J－0.5J＝4.5J，C對(duì)，D錯(cuò)。 二、非選擇題 6.質(zhì)量為m＝50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員，以初速度v0＝4m/s從高度為h＝10m的彎曲滑道頂端A滑下，到達(dá)滑道底端B時(shí)的速度vt＝10m/s。求：滑雪運(yùn)動(dòng)員在這段滑行過(guò)程中克服阻力做的功。(g取10m/s2) 答案：2900J 解析：從A運(yùn)動(dòng)到B，物體所受摩擦力隨之變化，所以克服摩擦力所做的功不能直接由功的公式求得，此時(shí)要根據(jù)動(dòng)能定理求解。 設(shè)摩擦力做的功為W，根據(jù)動(dòng)能定理 mgh－W＝mv－mv 代入數(shù)值得：W＝2900J。 7．(濰坊一中xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)將質(zhì)量m＝2kg的一個(gè)

6、小球從離地面H＝2m高處由靜止開(kāi)始釋放，落入泥潭并陷入泥中h＝5cm深處，不計(jì)空氣阻力，求泥對(duì)小球的平均阻力。(g取10m/s2) 答案：820N 解析：方法一：(應(yīng)用動(dòng)能定理分段求解) 對(duì)小球在空中運(yùn)動(dòng)階段應(yīng)用動(dòng)能定理，有 mgH＝mv2－0 對(duì)小球在泥潭中運(yùn)動(dòng)階段應(yīng)用動(dòng)能定理，有 mgh－h(huán)＝0－mv2 由以上兩式解得泥對(duì)小球的平均阻力 ＝·mg＝×2×10N＝820N 方法二：(應(yīng)用動(dòng)能定理整體求解) 對(duì)小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)階段應(yīng)用動(dòng)能定理，有 mg(H＋h)－h(huán)＝0－0 所以，泥對(duì)小球的平均阻力 ＝·mg＝×2×10N＝820N。 8．(濟(jì)南市高新實(shí)驗(yàn)中學(xué)xx

7、～xx學(xué)年高一下學(xué)期期中)如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道的B點(diǎn)與水平地面相切，其半徑為R。質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放，求： (1)小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球速度v的大小； (2)小球通過(guò)光滑的水平面BC滑上固定曲面，恰達(dá)最高點(diǎn)D，D到地面的高度為h(已知h

8、 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1. (湖北省部分重點(diǎn)中學(xué)xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)質(zhì)量相同的甲、乙兩木塊僅在摩擦力作用下沿一水平面滑動(dòng)，它們的動(dòng)能—位移(Ek－x)的關(guān)系如下圖所示，則兩木塊的速度—時(shí)間(v－t)圖象正確的是(　　) 答案：D 解析：根據(jù)Ek－x圖線可判甲、乙兩木塊所受摩擦力相等，所以兩木塊均以相同加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，D選項(xiàng)正確。 2.(南京市部分示范高中xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小滑塊停放在質(zhì)量為M、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的靜止的長(zhǎng)木板的最右端，滑塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)用一個(gè)大小為F的恒力作用在M上，當(dāng)

9、小滑塊滑到木板的最左端時(shí)，滑塊和木板的速度大小分別為v1、v2，滑塊和木板相對(duì)于地面的位移大小分別為s1、s2，下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是(　　) A．μmgs1＝mv B．Fs2－μmgs2＝Mv C．μmgL＝mv D．Fs2－μmgs2＋μmgs1＝Mv＋mv 答案：C 解析：滑塊在摩擦力作用下前進(jìn)的距離為s1，故對(duì)于滑塊μmgs1＝mv，A對(duì)，C錯(cuò)；木板前進(jìn)的距離為s2，對(duì)于木板Fs2－μmgs2＝Mv，B對(duì)；由以上兩式得Fs2－μmgs2＋μmgs1＝Mv＋mv，D對(duì)。故應(yīng)選C。 3.如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一物體向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面。設(shè)物體在斜面

10、最低點(diǎn)A的速度為v，壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為h，則從A到C的過(guò)程中彈簧彈力做功是(　　) A．mgh－mv2 B．mv2－mgh C．－mgh D．－(mgh＋mv2) 答案：A 解析：由A到C的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可得： －mgh＋W＝0－mv2 所以W＝mgh－mv2，所以A正確。 4.如圖所示，質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動(dòng)下，從山坡底部A處由靜止起運(yùn)動(dòng)至高為h的坡頂B，獲得速度為v，AB的水平距離為s。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．小車克服重力所做的功是mgh B．合力對(duì)小車做的功是mv2 C．推力對(duì)小車做的功是Fs－mgh D．小車克服

11、阻力做的功是mv2＋mgh－Fs 答案：AB 解析：阻力為變力，設(shè)克服阻力做的功為W，由動(dòng)能定理可得Fs－mgh－W＝mv2－0，得W＝Fs－mgh－mv2，故D錯(cuò)誤；推力對(duì)小車做的功為Fs，故C錯(cuò)；由動(dòng)能定理可知，B正確；克服重力做功為mgh，A也正確，故正確答案為A、B。 5．在平直公路上， 汽車由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到vm后立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)直到停止，v－t圖象如圖所示。設(shè)汽車的牽引力為F，摩擦力為f，全過(guò)程中牽引力做功W1，克服摩擦力做功W2，則(　　) A．F ∶f＝1 ∶3 B．F ∶f＝4 ∶1 C．W1 ∶W2＝1 ∶1 D．W1 ∶W2＝1 ∶3 答

12、案：BC 解析：全過(guò)程初、末狀態(tài)的動(dòng)能都為零， 對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理得 W1－W2＝0① 即W1＝W2，選項(xiàng)C正確。 設(shè)物體在0～1s內(nèi)和1～4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小分別為s1、s2，則 W1＝Fs1② W2＝f(s1＋s2)③ 在v－t圖象中，圖象與時(shí)間軸包圍的面積表示位移，由圖象可知， s2＝3s1④ 由②③④式解得　F ∶f＝4 ∶1，選項(xiàng)B正確。 二、非選擇題 6.如圖甲所示，一質(zhì)量為m＝1kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)，從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，物塊在受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為0，第5s末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知

13、物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，(g取10m/s2)求： (1)AB間的距離； (2)水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對(duì)物塊所做的功。 答案：(1)4m　(2)24J 解析：(1)在3s～5s內(nèi)物塊在水平恒力F作用下由B點(diǎn)勻加速直線運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，設(shè)加速度為a，AB間的距離為s，則 F－μmg＝ma a＝＝m/s2＝2m/s2 s＝at2＝4m (2)設(shè)整個(gè)過(guò)程中F做的功為WF，物塊回到A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，由動(dòng)能定理得： WF－2μmgs＝mv v＝2as WF＝2μmgs＋mas＝24J。 7．(溫州十校聯(lián)合體xx～xx學(xué)年高一下學(xué)期聯(lián)考)如圖所示，粗糙水平軌道AB與半徑為R的光滑半圓形軌道BC相切于B點(diǎn)，現(xiàn)有質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點(diǎn))以初速度v0＝，從A點(diǎn)開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)入半圓形軌道，若小球恰好能到達(dá)半圓形軌道的最高點(diǎn)C，最終又落于水平軌道上的A處，重力加速度為g，求： (1)小球落到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度的大小vA； (2)水平軌道與小球間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。 答案：(1)　(2)0.25 解析：(1)mg＝m，得vC＝， 從C到A由動(dòng)能定理得：mg2R＝mv－mv，得vA＝ (2)AB的距離為xAB＝vct＝×＝2R 從A出發(fā)回到A由動(dòng)能定理得：－μmgxAB＝mv－mv，μ＝0.25。