动能定理检测题附答案

1、河北省衡水市景县梁集中学2014-2015学年度高三二轮动能和动能定理专项训练姓名：班级：考号：动能和动能定理一.选择题（本大题共10题，每小题5分，共50分，每小题至少有一个选项正确）1. 某质点做下列运动时，动能保持不变的是（）A, 匀速直线运动B,平抛运动C.匀变速直线运动D.匀速圆周运动2. 两个水平方向、大小相等的力入和形分别作用于质量相等的甲、乙两个物体上，甲物体跟接触面之间存在摩擦而乙物体跟接触面间光滑。若它们由静止开始运动同样的位移s, Fi对甲做的功为仍，凡对乙做的功 为阳甲获得的速度大小为山，乙获得的速度大小为V2，以下关系正确的是（）A. W = W2A V-V2B. W

2、>W201<V2C. W>WAi>V2D. W=WAi<V23. 铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要问题。已知匀速行驶时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即列车要提速，就 必须研制出更大功率的机车。那么，当列车分别以 200km/h和50km/h的速度在水平 轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（）A. 2 : 1 B. 4:1 C. 16:1 D. 64:14. 某物体自由落下，速度由0增加到5米/秒和由5米/秒增加到10米/秒的两段时间 内，重力做功的平均功率之比是（）A. 1:2 B. 1:3 C. 3:1 D. 1:15

3、. 在足够深的油槽中由静止释放一个小钢球，已知小球受到的油的阻力大小与其速度 成正比，在图中所给出的四个图象中，能正确反映小球克服阻力做功的功率的是哪一 个？（）6. 一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上施一水平向右的力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s在这段时间内水平力做的功为（）A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J7. 一滑块在水平地面上沿直线滑行，Q0时其速度为1 m/s,从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F,力夕和滑块的速率r随时间的变化规律分别如图甲和乙所示.设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力夕

4、对滑块做的功分别为腐、必、供，贝U以下关系正确的是（F/N3210甲A.B. 屠V必V必C.8. 如图所示，一个轻质弹簧竖直固定在地面上，将一个小球从距弹簧上端某 高处由静止释放，则在小球开始接触弹簧直到把弹簧压缩最短的过程中 以下判断正确的是（）A. 弹力始终对小球做负功B. 弹力对小球先做负功，后做正功C. 小球的动能始终逐渐减小D. 小球的动能先增大，后减小9. 质量均为所的刀、3两物体分别在水平恒力入和形的 作用下沿水平面运动，撤去月、尸 2后受摩擦力的作 用减速到停止，其V4图象如图所示，贝U下列说法正 确的是（）A. F 和大小相等B. Fi和凡对，、B做功之比为2:1C. A.

5、3所受摩擦力大小相等D.全过程中摩擦力对刀、3做功之比为1:210. 如图所示，一直角斜面体固定在地面上，右边斜面倾角为60°,左边斜面倾角为30。，A. 3两物体分别系于一根跨过夕/多飞定滑轮的轻绳两端，分别置于斜面上，两物体可看成质点，不且位于同一高度处于静止状态，一切摩擦不计，绳子均与斜面平行。若剪断绳子, 两物体从静止开始沿斜面下滑，下列说法正确的是（）A. 落地时两物体速率相等B, 两物体沿斜面滑行的时间相同C. 落地时两物体重力的功率相等D, 沿斜面滑行过程中重力做的功相等.实验题（本大题共2小题，共12分）数根得到下11. （4分）探究做功与速度变化的关系实验中，某同学

6、利用如图所示的装置，通过 相同的橡皮条和打点计时器，来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系， 面数据。则下述说法中正确的是（）abC橡皮条根数速度速度的平方11.001.0021.411.9931.732.9942.004.00A. 利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值按倍数增加B. 每次改变橡皮条的根数，不需要将小车拉到相同的位置释放C. 从表格。列和方列对比，可判断橡皮条做功与小车速度成正比D. 从表格a列和c列对比，可判断橡皮条做功与小车速度平方成正比12. （8分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中，某实验小组采用如图（甲）的实验装置。（1）实验时为了保证小车受到的

7、合外力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，在沙和沙桶的总质量m与小车的质量M的关系必须满足m?M勺同时，实验时首先要做 的步 骤是.（2）如图（乙）为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的X、3两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出，、3两点间距s和速度大小VA、Vbo已知沙和沙桶的 总质量秫，小车的质量重力加速度g。则本实验要验证的数学表达式为 o（用题中的字母表示实验中测量得到物理量）。三.计算题（本大题共4小题，共34分。要求有必要的文字说明和重要的演算步骤，结果是数值的要求标明单位。）13. （9分）如图所示，小物块P （可视为质点）的质量为彻，从1/4圆弧轨道的顶端，处由静止开始下滑。已知

8、圆弧光滑且在底端与水平面相切，切点为 3。水平面与 物块间的动摩擦因数为，圆弧的半径为 A,重力加速度为g。求：（1）物块刚要到达 3点时对轨道的压力大小；，R o（2）物块刚过3点时对轨道的压力大小；（3）物块在水平面上能滑行的距离。B14. （9分）汽车发动机的功率为 60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为 0. 02（sin a =0. 02）的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0. 1倍（g=10 m/$）, 求：(1) 汽车所能达到的最大速度(2) 若汽车从静止开始以0.6 m/s,的加速度做匀加速直线运动，贝吐匕过程能维持多长时间?(3) 当汽车匀加速行驶的速度

9、达到最大值时，汽车做功多少?15. (10分)如图所示，质量为秫的小球悬于长为 Z的细线下端随轴CU 一起在水平 面 内做圆周运动。若发动机带动转轴加速转动，使细线与竖直方向的夹角由30。缓慢增加到60。，则这一过程中细线的拉力对小球所做的功是多少？16. (10分)下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道48和着陆雪道QE,以及水平的起跳平台CD组成，48与CD圆滑连接。运动员从 助 滑雪道，3上由静止开始，在重力作用下，滑到 D点水平飞出，不计飞行中的空 气 阻力，经2s在水平方向飞行了 60m,落在着陆雪道DE上。已知从3点到。点运动 员的速度大小不变。(g取1 Om

10、/s2)求1）运动员在刀 3 段下滑到 3 点的速度大小；(2) 若不计阻力，运动员在刀3段下滑过程中下降的高度；(3) 若运动员的质量是60kg,在刀3段下降的实际高度是 50m,求此过程中他克 服阻力所做的功。CB答案解析1. 解析：选AD.对于一定质量的物体，其动能的大小仅由速率决定。匀速圆周运动和 匀速直线运动中的速率都保持不变，故选项 AD正确。2. 解析：选D.由功的定义“力和物体在力的方向上位移的乘积”，可知昭 二风；由 动 能定理知乙物体获得的动能较大，又因两物体的质量相等，所以乙物体的速率较 大, 即V1<V2 D项正确。3. 解析：选D.由P = F -v和_/ =如

11、2得到p = kv 3,所以普=号 =AA =牛。D项正确Aw m ( 52 -02)4. 解析：选B.由=可知&="由动能定理知一 L=g吧项的一宁)R _ % / M _ 1 矿吧/M选项B正确。5. 解析：选C.由力和运动的关系可知小球先做加速度逐渐减小的变加速运动，再做匀速运动，小球受到的阻力先逐渐增大，然后保持与小球的重力大小相等的数值不 变。加速阶段小球克服阻力做功的功率 P = R = W,匀速阶段小球克服阻力做功的功率P = mgv,故选项C正确。6解析：选A.滑块动能的大小跟它的运动方向无关，初末状态滑块的动能相等，由动能定理可知水平力做功为0,即选项A正确

12、7解析：选B.力F做的功等于每段恒力F与该段滑块运动的位移数值(v 7图象中图 象与坐标轴围成的面积)的乘积，第1秒内，位移为一个小三角形面积 S;第2秒 内，位移也为一个小三角形面积 S;第3秒内，位移为两个小三角形面积 2S故 Wi =IS, W = 3S,巧=4S所以 WWW8解析：选AD.小球压缩弹簧至最短的过程中，小球受到的弹力方向跟运动始终相 反，故弹力对小球始终做负功，A选项正确；小球向下的前一个阶段重力大于弹 力，小球做加速运动，后一个阶段重力小于弹力，小球做减速运动，故小球的动能 先增大，后减小，选项D正确。9. 解析：选AD.设刀、3减速运动过程中的位移分别新和&2

13、,由题给图象得S2 = - (3t 0 ? 0)= V ct 0 > S B2 = - (3t 0 2?d) = o 对刀和 3 在减速运动过程分 别1 1f 1应用动能定理有0秫V: WA2和0 = - &2 °由以上四式可得,，2 2j 2 213故选项C错误；由图象可知力和3运动的全过程位移Sa = S B = x 3/0 x V0 =voZo,所以 =芝以=上，选项D正确；对,和3运动的全过程应用动能定理有% -f 2SB 2W-f SA=0-0AWF2-f 2Sb=0-0,所以险=头=上，选项 B 错误；令，和 wf2 J2AB 23加速阶段的位移分别为和跚，

14、由图象得 S=A-t 0和&=327。=00。而% =至a =鸟 2 的=,所以互=,选项 A 正确。 W FzSBi F2-v 0t 0 2 F2 110. 解析：选AC.令斜面的倾角为。，高为肌 物体滑至底端时速率为v,由动能定理有|-mv2-0 = mgh ,得到v =。可见物体到斜面底端的速率与斜面的倾角无关，A项正确；由匀变速运动规律，可得物体沿斜面滑行时间 =/小1展二卫，因h疝"，故B项错误；落地时重力的功率 P = mgvsin0, v/2 vsind由题意可知mg sin 0 a =mBg sin 0 b ,所以Pa=Pb, C项正确；沿斜面滑行过程中重力做

15、功W = mgh , 0 mA mB ,故WaWb, D项错误。11. 解析：实验中无法直接测定橡皮条做功的值，而是采用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功的数值按倍数增加， A 项正确；为使橡皮条的做功倍数增加， 需 确保橡皮条的形变量相同，则要求小车每次从同一位置释放， B 项错误；由表格 c 列所列数据可以看出，速度的平方正比例变化，故C错而D对。答案： AD12, 解析：小车运动过程中除受细绳的拉力作用外还受摩擦阻力的作用，为使细绳的 拉力近似等于小车的合外力，则要求实验过程中将木板的右端垫高形成倾角，使小 车可以在木板上匀速运动，以平衡摩擦力；因沙桶的总重力近似等于小车的合外 力

16、，所以合外力对小车做功 W = mgs，而小车的动能改变量为崖*=?以（诟-它）， 所以实验需要验证的数学表达式为 mgs =- 比）。答案：（1）平衡摩擦力（2） mgs = （.vj -vA ）213. 解析：（1）令物块刚要到达3点时的速度为v,由动能定理有mgR = Amv-O,解得v =2gR物块刚要到达3点时受轨道支持力的大小为 M，由牛顿定律和向心力公式有2N、-mg = m, 解得 N、= 3mgR由牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小 N：=、=3mg（2） 物块刚过 3 点时在竖直方向上处于平衡状态，故轨道对它的支持力N2=mg由牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小N;二、

17、二眄（3）令物块能在水平面上滑行的距离为 x,由动能定理有0-0 = mgR-Amgx，解得RX =R答案：( 1 ) 3mg( 2) mg( 3) 一14. 解析：（ 1）汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即f=kmg+mgsina =4000N+800 N=4800 N.又因为当F=f时，/(=/'?*,所以P 60X 103 ,_ ,*= V := -.- m/s = 12. 5 m/s.kmg+ mgsin a 4800(2)汽车从静止开始，以a=0.6 m/V匀加速行驶，由F h = ma,得F' f ma,所以尸 =makmg+ mgsin a=4X103X0

18、. 6 N+4800 N=7. 2X10, N.保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度七，P 60X 103z,W Ki 二万-=2 X IQ3 m/s = 8. 33 m/s.由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移Kn "T3T S = 13. 9 S, a 0.6_S_(8.33)22a 2X0.6m=57. 82 m.=7.2X由件F ? x可求出汽车在匀加速运动阶段行驶时牵引力做功为件F' ?103X57. 82 J = 4. 16X10 J.答案：(1)12. 5 m/s (2)13.9 s (3)4. 16X1® J15,解析：令悬线跟竖直方向的夹角为。时，小球线速度大小为v由牛顿定律和向心力公式有m一-mgtan 0 ,得到 v?-匹迎 £ Zsin。cos。所以细线与竖直方向夹角为30。时，旅=8京折30。二吏匹cos 30 °6细线与竖直方向夹角为60。时，v; - gLsm6Q = 3gLcos 60 °2细线与竖直方向的夹角由30。缓慢增加到