最新人教版高一物理必修二动能和动能定理同步练习(带解析)

1、一、选择题1、静止在地面上的物体在不同合力F作用下均通过柜同的位移xO ,下列情况中物体在xO位置时动能最大的是（）2、如图所示，静止在水平地面上的物体在10N的水平恒力F作 用下做匀加速直线运动。若运动过程中物体所受阻力f的大小恒 为2N ,则物体运动了 5m时，其动能增加了（）A.1OJ B.40J C.5OJ D.60J3、如图所示，质量为m可视为质点的小球在光滑的固定竖直圆 轨道内侧做圆周运动。已知重力加速度为g，小球在最高点受到 轨道弹力的大小为mgo不计空气阻力，则小球在最低点受到轨 道弹力的大小为（）A.3mg B.4mgC.5mg D.7mg4、有两个物体a和b ,其质量分别为

2、m% 外 ,已知必它们的初动能相同。若a和b分别受到不变的阻力（和/作用,经相同 时间停下来，它们的位移分别为s，和与，贝（J （）A. fa<fb , S°>Sb B. fa>fb , Sa>SbC. fQ>fbd. fa<fb t sa<sb5、质量为2 kg的物体做直线运动,沿此直线作用于物体的外力 与位移的关系如图所示，若物体的初速度为3 m/s ,则其末速度 为（）A . 5 m/sB .后 m/sC,小m/s D,序m/s6、如图所示，用同样材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半 径为R ,水平放置的BC段长度也为R .一小物块质量

3、为m ,与 轨道间动摩擦因数为|J ,当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好 运动到C点静止.那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（ ）B R C"吆RA .曲3 B .加gRr .，研（1 一 ） d .7、一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F1的水平拉力 拉动物体，经过一段时间后其速度变为vo若将水平拉力的大小 改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2vo对于上 述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力Fl、F2所做的功， Wfl、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，贝1）（ ）A . WF2 > 4WF1 , Wf2 > 2WflB . WF2>

4、;4 WF1 , Wf2 = 2 Wf 1C . WF2<4 WF1 , Wf2 = 2 Wf 1D . WF2 < 4 WF1 , Wf2 < 2 Wf 18、（多选）在平直公路上汽车由静止开始做匀加速运动，当速度 达到vm后立即关闭发动机直到停止，v-t图象如图所示.设汽车 的牵引力为F ,摩擦力为Ff ,全过程中牵引力做功W1 ,克服摩 擦力做功W2 ,则下述正确的关系是（） v/m/sB ."：号=4:1C . Wl: W2=l:lD . Wl: W2=l:39、（多选）质量为m的子弹，以水平速度v射入静止在光滑水平 面上质量为M的木块，并留在其中，下列说法

5、中正确的有（）A,子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹减少的动能相等C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功柜等D.系统增加的内能等于系统减少的机械能10、(多选)一底角为37。的三角形斜面固定在水平面上，质量为 m=2kg的物体在斜面的最低点，在恒力F作用下，沿斜面底端向 上做直线运动，如图甲所示，取沿斜面向上为正方向，此物体的v t 图象如图乙月,已知 sin37°=0.6 zcos37°=0.8 ,g = 10m/s2 , 贝！J()甲乙A .物体与斜面间的动摩擦因数0.5B . 3s内恒力F对物体做功13JC . 3s末物体在斜面上距斜面

6、底端2m处D . 3s内物体克服摩擦力做功52J二、计算题11、如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC , 其半径r = 0.40 m ,轨道在C处与动摩擦因数以 = 0.20的水平地 面相切。在水平地面的D点放一静止的质量m = 1.0 kg的小物块, 现给它施加一水平向右的恒力F，当它运动到C点时撤去恒力F , 结果小物块恰好通过A点。已知CD间的距离x = 1.0m z取重力 加速度g = 10 m/s2o求:(1)小物块通过A点时的速度大小；恒力F的大小12、如图所示，粗糙水平地面与半径为R = 0.5m的粗糙半圆轨 道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，

7、BOD 在同一竖直线上。质量为m = 1kg的小物块在水平恒力F = 15N 的作用下，由静止开始从A点开始做匀加速直线运动，当小物块 运动到B点日由散去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点, 已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.3 , 重力加速度g = 10m/s2o求：(1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小；(2 )小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离；(3 )小物块从B点到D点的过程中粗糙轨道对其所做的功。13、如图所示，位于竖直平面内的轨道，由一段斜直轨道AB和光 滑半圆形轨道BC平滑连接而成，AB的倾角为3。,半圆形轨道的 半径R=0.1 m

8、 ,直径BC竖直。质量m = lkg的小物块从斜轨道上 距半圆形轨道底部高为h处由静止开始下滑，经B点滑上半圆形轨道,己知物块与斜轨道间的动摩擦因数为6 , gl0m/s2o(1)若h=2m ,求物块运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力 大小(2)若物块能到达圆轨道的最高点C,求h的最小值30"i7 / 1914、如图所示，把一个质量m=0.1kg的小钢球用细线悬挂起来, 就成为一个摆。悬点O距地面的高度h = 1.45m ,摆长L = lm ,将摆球 拉至摆线与竖直方向成角的位置由静止释放，0 = 37。不计细线质 量，空气阻力可以忽略，取重力加速度gTOm/s? ,sin37-0.

9、6 /Cos370 = 0.8o(1 )求小球运动到最低点时的速度大小；(2 )求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小；(3 )若小球运动到最低点时细线断了，小球沿水平方向抛出，求 它落地时速度的大小和方向(结果可保留根号)。15、如图所示，倾角为370、足够长的斜面固定在水平面上,质 量m = lkgs可视为质点的物体以速度v0=9m/s ,从斜面底端滑 上斜面，物体与水平面、物体与斜面间的动摩擦因素均为，8重力力口速度 g = 10m/s2 , sin370=0.6 , cos370=0.8o 求(1)物体沿斜面上滑的最大距离；(2)物体最终停止在什么地方？参考答案一、选择题I、【答案】C

10、【解析】合力F- xO包围的面积表示合外力所做的功，由动能定理可 知，合外力所做的功等于动能的变化量；物体由静止开始运动，故整 个过程动能的变化量等于物体在xO位置时动能，故包围的面积越 大，物体在xO位置动能最大，由图像可知，C选项包围的面积最大, 故C正确，ABD错误。2、【答案】B【解析】根据动能定理可得：2=Fx- = (10-2)x5J = 40JA.10J ,与结论不相符，选项A错误；B . 40J ,与结论相符，选顼B正确；C.50J ,与结论不相符，选项C错误;D.60J ,与结论不相符，选项D错误;3、【答案】D【解析】在最高点时：片mg+mg=m K从最高点到最低点，由机械

11、能守恒定律：1 / 19wVj + mg - 2R = mv；在最低点时：联立解得N=7mgA . 3mg ,与结论不相符，选项A错误;B . 4mg ,与结论不相符，选项B专街吴；C.5mg ,与结论不相符，选项C错误;D.7mg ,与结论相符，选项D正确。4、【答案】A【解析】设物体的初速度为v ,初动能为见 ,所受的阻力为f ,通过的1 2"=咫 V+0位移为S。物体的速度与动能的关系为：k = 2mV得：一 J二，由、=下7 得：，二层，由题t和国目同，则质量越大，位移越小，所 以由动能定理得：-二0一4，因初动能相同，f与S成反比， 则/ 九故A正确，BCD错误，故选Ao5

12、、【答案】B【解析】外力与位移图象与坐标轴围成的面积表示外力所做的功，由图可知：W=2x2+4x4-2x3 = 14J根据动能定理得：1)1) TV 7mv = W22 °解得：v = >/23ni/sA . 5 m/s z与结论不相符，选项A错误；B.屈 m/s ,与结论相符，选项B正确;C . 6m/s ,与结论不相符，选项C错误；D.庄 m/s ,与结论不相符，选项D错误；6、【答案】C【解析】对整个过程运用动能定理即可求出物体在A8段克服摩擦力做的功。【详解】设物体在A3段克服摩擦力做的功为匕，对全过程应用动能定理：mgR - Wf - /.tmgR = 0解得：% =

13、频”),故C正确，ABD错误。7、【答案】C【解析】根据x=2 t得两过程的位移关系xl = 2 x2 ,根据加速度的定义a二丁得两过程的加速度关系为al = 'a2。由于在相同的粗糙水平地面上运动，故两过程的摩擦力大小相等,即Ffl = Ff2 = Ff ,根据牛£顿第二定律得，Fl - Ffl = mal , F2 - Ff2 = ma2，所以 Fl = ' F2 +3 / 19J_£2Ff , BDF1>2 F2O根据功的计算公式W=FI ,可知Wfl = 5Wf2 ,WF1>4WF2 ,故选项C正确，选项ABD错误。8、【答案】BC【解析

14、】AB .由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为1,由动能定理可知：(F-Ff)L, =1/nv,2-0减速过程中，只有阻力做功：乙由图象可知：44=1:3联立解得：F : F,- = 4:1故A错误，B正确；CD .对全程由动能定理得：w 一网=0 1工可得：叱:W2 = l:l故C正确，D错误。9、【答案】BD【解析】A.子弹克服阻力做功等于系统产生的内能和木块获得的动能，故A错 误；B.对子弹，其合外力为阻力，所以根据动能定理可知，阻力对子弹做 的功与子弹减少的动能相等，故B正确；C.子弹克服阻力做功等于系统产生的内能和木块获得的动能，而子弹 对木块做的功等于木块获得的动能，所以

15、子弹克服阻力做的功大于子 弹对木块做的功，故C错误;D.由于子弹和木块的滑动摩擦力对系统做负功，根据能量守恒，可 知子弹和木块组成的系统减少的机械能等于系统增加的内能，故D 正确。10、【答案】AD【解析】A.在0-ls时间内,其加速度为：Av 0-9 八 « =-9加 1 m/s2根据牛顿第二定律可知：F - mg sin 37 - 乂mg cos 37 =l-3s时间内,其加速度大小为：Av -2-0,=-1 /2 m/s2根据牛顿第二定律得：F + 77g cos 370 - mg sin 370 = ma2 由解得：5 / 19 = 0.5, F = 2N故A正确，B.Ols

16、物体的位移为：xi=x1=4.52mF做的功为：% = Fx1 = 2x 4.5 = 9 jl-3s内物体的位移为:F做的功为：1%=&2=2x(-2) = Tj3s内恒力F对物体做功为:w=叱+吗=5j故B错误;C.3s末物体在斜面上距斜面底端的距离为:x = x1 +x2 =2.5m故C错误;D.3s内物体摩擦力做功为:Wf = 7ngcos37 Xj + 4mgcos37 x0 =-8x45-8x2 = -52所以物体克服摩擦力做功为52J ;故D正确。二、计算题11、【答案】(l)2m/s (2)F = 12N【解析】(1)小物块恰好通过最高点A ,根据牛顿第二定律有：v2 r

17、ng = m r则物块到达A点时的速度vA =弧=2 m/s(2)物体从D向A运动过程中，由动能定理得：Fx - mg-2r - pmg x1-2=2 mv代入数据解得：F=12N 12、【答案】(1) 154N (2) 1m -23.5J【解析】(1)小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理有:在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：N - mg = m £联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为：N = 154N由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为：N, = N = 154N(2)因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于

18、7 / 19向心力，即：VD mg=m 可得：vD = >/5ni/s设小物块落地点距B点之间的距离为x ,下落时间为t,根据平抛运动的规律有：r 2R = -gCX=vDt,2解得：x=2R=lm (3)从B点到D点的过程中，根据动能定理可知说=mg2R + Wt解得：叱=-23.5J13、【答案】(1) 210N方向竖直向下(2 ) 0.5m【解析】(1)设物块运动圆轨道最低点B时速度大小为v,所受的支持力为N根据动能定理有：mgh 一 "mg cos 300 r = mv2 - 0sin 302在B点，根据牛顿第二定律有：、了尸N - mg = m 代入数据，计算得出N

19、= 210 N根据牛顿第三定律知，物块对轨道的压力大小为210N,方向竖直向下.(2 )设物块恰好能到达圆轨道的最高点C,此时对应的高度为%点的速度为.根据动能定理有：经最高点C时,根据向心力公式有：代入数据，计算得出%n= o-5m14、【答案】(1 ) 2m/s ( 2 ) 1.4N ( 3 )网/s ,速度与水平方向的夹角为巾 z tan(i> = 1,5【解析】【分析】(1)根据小球从最高点摆到最低点，动能定理求出小球运动到最低 点时的速度大小；(2 )小球运动到最低点时由重力和绳的拉力的合力 提供向心力，由牛顿第二定律求解；(3)细线断后小球做平抛运动， 根据竖直方向运动规律求解竖直分速度，然后速度合成即可；【详解】(1 )从释放到最低点，根据动能定理：吨03。)=严°可以得到最低点速度为：