2017年高中物理必修二动能和动能定理课时训练（人教版附答案）

精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 1 / 132017 年高中物理必修二动能和动能定理课时训练（人教版附答案）文章来源m 课时训练 19动能和动能定理题组一对动能、动能定理的理解1.下面有关动能的说法正确的是()A.物体只有做匀速运动时,动能才不变B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,动能不变c.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化解析:物体只要速率不变,动能就不变,A 错。速度有方向,动能没方向,B 错。物体做自由落体运动时,其合力等于重力,重力做正功,物体的动能增加,故 c 正确。物体的动能变化时,速度的大小一定变化,故 D 错。答案:c2.质量为 2kg 的物体 A 以 5m/s 的速度向北运动,另一个质量为 0.5kg 的物体 B 以 10m/s 的速度向西运动,则下列说法正确的是()A.EkA=EkB精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 2 / 13B.EkAEkBc.EkAEkBD.因运动方向不同,无法比较动能解析:根据 Ek=mv2 知,EkA=25j,EkB=25j,因动能是标量,所以 EkA=EkB,A 项正确。答案:A3.一质量为 1kg 的滑块,以 6m/s 的初速度在光滑的水平面上向左滑行。从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变成向右,大小仍为6m/s。在这段时间里水平力对物体所做的功是()A.0B.9jc.18jD.无法确定解析:动能的大小与速度的方向无关,在这段时间里滑块的动能大小没有发生变化。据动能定理,W=m(-6m/s)2-m(6m/s)2=0。所以正确选项为 A。答案:A4.木球从水面上方某位置由静止开始自由下落,落入水中又继续下降一段距离后速度减小到零。把木球在空中下落过程叫作过程,在水中下落过程叫作过程。不计空气和水的摩擦阻力。下列说法中正确的是()A.第阶段重力对木球做的功等于第阶段木球克服浮力做的功精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 3 / 13B.第阶段重力对木球做的功大于第阶段木球克服浮力做的功c.第、第阶段重力对木球做的总功和第阶段合力对木球做的功的代数和为零D.第、第阶段重力对木球做的总功等于第阶段木球克服浮力做的功解析:根据动能定理,全过程合外力做功为零,所以,只有 D项正确。答案:D题组二动能定理的应用5.两辆汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比m1m2=12,速度之比 v1v2=21。当两车急刹车后,甲车滑行的最大距离为 x1,乙车滑行的最大距离为 x2,设两车与路面间的动摩擦因数相等,不计空气阻力,则()A.x1x2=12B.x1x2=11c.x1x2=21D.x1x2=41解析:由动能定理知 mgx=mv2,x1x2=41。答案:D6.质量为 m 的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内做半径为R 的圆周运动如图所示,运动过程中小球受到空气阻力的作精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 4 / 13用,设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A.mgRB.mgRc.mgRD.mgR解析:设小球通过最低点时绳子张力为 FT1,根据牛顿第二定律FT1-mg=m将 FT1=7mg 代入得 Ek1=3mgR经过半个圆周恰能通过最高点,则 mg=m此时小球的动能 Ek2=mgR从最低点到最高点应用动能定理-WFf-mg2R=Ek2-Ek1所以 WFf=mgR,故选项 c 正确。答案:c7.如图所示,AB 为四分之一圆弧轨道,Bc 为水平直轨道,圆弧的半径为 R,Bc 的长度也是 R。一质量为 m 的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为 ,它由轨道顶端 A 从静止开始下落,恰好运动到 c 处停止,那么物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为()精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 5 / 13A.mgRB.mgRc.mgRD.(1-)mgR解析:设物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为 WAB,对物体从A 到 c 的全过程,由动能定理得 mgR-WAB-mgR=0,故WAB=mgR-mgR=(1-)mgR。答案:D8.如图所示,小球从高为 h 的斜面上的 A 点,由静止开始滑下,经 B 点在水平面上滑到 c 点时停止,现在要使小球由 c点沿原路径回到 A 点时速度为 0,那么必须给小球以多大的初速度?(设小球经过 B 点时无能量损失)解析:以小球为研究对象,在斜面上和水平面上它都受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用,在整个运动过程中支持力始终不做功,重力做正功,摩擦力做负功,由动能定理可知小球从 A 点开始下滑到 c 点静止的过程中有W 重-W 阻=0,所以 W 阻=W 重=mgh。当小球沿原路径返回时,摩擦力所做的负功与滑下过程中摩擦力所做的负功完全相同,而此时重力也做负功,由动能定理得-W 重-W 阻=0-,所以=2W 重=2mgh,解得 vc=2。精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 6 / 13即要使小球从 c 点沿原路径返回到 A 点速度为 0,必须给小球以 2 的初速度。答案:2(建议用时:30 分钟)1.一个质量为 0.3kg 的弹性小球,在光滑水平面上以 6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大小 v 和碰撞过程中小球的动能变化量 Ek 为()A.v=0 B.v=12m/sc.Ek=1.8jD.Ek=10.8j解析:取末速度方向为正方向,则 v=(6+6)m/s=12m/s;由于速度大小没变,动能不变,故动能变化量为 0,故只有选项 B正确。答案:B2.一质量为 m 的小球,用长为 l 的轻绳悬挂于 o 点。小球在水平力 F 的作用下,从平衡位置 P 点很缓慢地移动到 Q 点,如图所示,力 F 所做的功为()A.mglcosB.Flsinc.mgl(1-cos)D.Flcos解析:小球的运动过程是很缓慢的,因而任一时刻都可看作精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 7 / 13是平衡状态,因此 F 的大小不断变化,F 做的功是变力功。小球上升过程只有重力 mg 和 F 这两个力做功,由动能定理得WF-mgl(1-cos)=0。所以 WF=mgl(1-cos)。答案:c3.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于()A.0.3jB.3jc.30jD.300j解析:根据生活常识,20 个鸡蛋大约 1kg,表演者抛出的高度按 0.5m 计算,则抛出过程中对鸡蛋做的功为W=mgh=100.5j=0.25j,选项 A 正确。答案:A4.物体在合外力作用下做直线运动的 v-t 图象如图所示。下列表述正确的是()A.在 01s 内,合外力做正功B.在 02s 内,合外力总是做负功c.在 12s 内,合外力不做功D.在 03s 内,合外力总是做正功解析:由 v-t 图线知 01s 内,v 增加,动能增加,由动能定理可知合外力做正功,A 对。12s 内 v 减小,动能减小,合外力精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 8 / 13做负功,可见 B、c、D 错。答案:A5.在足球比赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角贴着球门射入,球门高为 h,足球飞入球门的速度为 v,足球质量为 m,则红队球员将足球踢出时对足球做的功为()A.mv2B.mghc.mv2+mghD.mv2-mgh解析:从球员踢出到足球飞进球门,对足球由动能定理W+WG=mv2-0而 WG=-mgh所以 W=mv2+mgh。答案:c6.如图所示,一个小球质量为 m,静止在光滑的轨道上,现以水平力击打小球,使小球能够通过半径为 R 的竖直光滑轨道的最高点 c,则水平力对小球所做的功至少为()A.mgRB.2mgRc.2.5mgRD.3mgR解析:要通过竖直光滑轨道的最高点 c,根据圆周运动的特点精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 9 / 13可知,在 c 点有 mg=,对小球,由动能定理有 W-mg2R=mv2,联立解得 W=2.5mgR,选项 c 正确。答案:c7.(多选)如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为 的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时一端位于 A 点。质量为 m 的物体从斜面上的 B 点由静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。下列说法正确的是()A.物体最终将停在 A 点B.物体第一次反弹后不可能到达 B 点c.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能解析:物体最终将停在 A 点下方,由于斜面粗糙,物体第一次反弹后不可能到达 B 点,选项 B 正确,A 错误。根据动能定理可知,物体从静止到速度为零,物体重力做功等于其克服弹簧弹力做功与克服摩擦力做功之和,整个过程中物体重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功,选项 c 正确。整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,选项 D 错误。答案:Bc8.精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 10 / 13某滑沙场有两个坡度不同的滑道 AB 和 AB(均可看成斜面),甲、乙两名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从 A 点由静止开始分别沿 AB 和 AB滑下,最后都停在水平沙面 Bc 上,如图所示。设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认为是光滑的,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动。则下列说法中正确的是()A.甲滑行的总路程一定等于乙滑行的总路程B.甲在 B 点的动能一定等于乙在 B点的动能c.甲在 B 点的速率一定大于乙在 B点的速率D.甲全部滑行的水平位移一定与乙全部滑行的水平位移不相等解析:设 A 点的竖直高度为 h,斜面 AB 的倾角为 ,滑沙橇和沙面间的动摩擦因数为 ,则甲沿 AB 下滑的加速度a=gsin-gcos,斜面 AB 的长度 s1=,下滑到 B 时的水平位移 x1=hcot,甲在 B 点的速率 vB=,动能EkB=mgh(1-cot),甲滑上水平沙面 Bc 后,根据动能定理有=mgs2,可得甲沿水平沙面 Bc 运动的距离或位移为 s2=h,综上可知,甲在 B 点的速率 vB=,动能EkB=mgh(1-cot),甲滑行的总路程 s=s1+s2=h=h,甲全部滑行的水平位移 x=x1+s2=;同理,设斜面 AB的倾角为 ,则乙在 B点的速率 vB=,动能 EkB=mgh(1-cot),甲滑行的总路程 s=h,甲全部滑行的水平位移 x=。因为精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 11 / 13vB,x=x,故选项 A、B、D 错误,选项 c 正确。答案:c9.如图所示,一只 20kg 的狗拉着一个 80kg 的雪橇以 3m/s的速度冲上坡度为 的斜坡。已知 sin=,斜坡对雪橇的摩擦阻力恒为 20N,狗拉雪橇上坡时的加速度为 0.2m/s2,经过 10s 拉雪橇的套绳突然断开,雪橇刚好能冲上坡顶。求斜坡长。(g 取 10m/s2)解析:套绳断时,雪橇和狗的速度为v=v0+at=(3+0.210)m/s=5m/s套绳断时,雪橇通过的坡长为x1=v0t+at2=40m套绳断开后,设雪橇在斜坡上滑行 x2 停下,则由动能定理有-(mgsin+Ff)x2=0-mv2可得 x2=10m所以斜坡的长度为 x=x1+x2=40m+10m=50m。答案:50m10.如图所示,倾角 =37的斜面底端 B 平滑连接着半径r=0.40m 的竖起光滑圆轨道。质量 m=0.50kg 的物块,从距地精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 12 / 13面 h=2.7m 处沿斜面由静止开始下滑,物块与斜面间的动摩擦因数 =0.25。(sin37=0.6,cos37=0.8,g 取 10m/s2)求:(1)物块滑到斜面底端 B 时的速度大小;(2)物块运动到圆轨道的最高点 A 时,对圆轨道的压力大小。解析:(1)物块沿斜面下滑到 B 的过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动,设下滑到斜面底端 B 时的速度为 v,则由动能定理可