2022年高一下学期物理人教版必修同步练习动能和动能定理Word版含答案

1、动能和动能定理一、单选题如图所示，质量为 m 的小球用长 l 的细线悬挂并静止在竖直位置 P。用水平拉力 F 将小球缓慢地拉到 Q 点的过程中，拉力 F 做功为（）A mgl cosC Fl sinmgl (1 cos ) DFl拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。某消防队员在体能训练时拖着轮胎在操场上以恒定的速率跑了 80m，下列说法正确的是（）A摩擦力对轮胎做了负功 B合外力对轮胎做了正功 C拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变D支持力对轮胎做了正功某同学骑自行车下坡。已知坡长500m、高 8m，人和车的总质量为 100kg。下坡时车的初速度为 4m/s，在人不踏车的情况下，到达坡

2、底时车速为10m/s。取重力加速度g=10m/s2，则下坡过程中阻力做的功为（）A-4000J C-5000JB-3800J D200J某消防队员从一平台无初速度跳下，下落2m 后双脚触地，同时采用双腿弯曲的方法缓冲。若视其在缓冲过程中自身重心又匀变速下降了，则在着地过程中，地面对他双脚的平均作用力大约为自身重力的（）A5 倍B10 倍C20 倍D3 倍5下列关于运动物体所受的合力、合力做功和动能变化的关系，正确的是（） A如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零 B如果合力对物体做的功为零，则合力一定为零 C物体在合力作用下做匀变速直线运动，则动能在一段过程中变化量一定不为零D合

3、力做正功，物体动能可能减小一个物体做变速运动，在 t 时刻其速度大小是 v，在 2t 时刻其速度大小是 nv，那么在 2t 时刻物体的动能是它在 t 时刻动能的（）An 倍Bn2倍n2 倍n24 倍如图所示，长为 2L 的轻杆上端及其正中央固定两个质量均为m 的小球，杆的下端有光滑铰链与水平面相连接，杆原来竖直静止，现让其自由倒下，则A 着地时的速度为 （ ）115gL5215gL5AB130gL5230gL5CD在离地面高为 H 处竖直上抛一质量为m 的物块，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时速度为v ，重力加速度为 g ，则在此过程中物块克服空气阻力所做的功为（）mgH 11mv2 mv

4、211mv2 mv2 mgH202220mgH 11mv2 mv2mgH 11mv2 mv2220220二、多选题关于动能的理解，下列说法正确的是（）A一般情况下，Ek =12 mv2 中的 v 是相对于地面的速度B动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关C物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反D当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化改变汽车的质量和速度大小，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法中正确的是（）A质量不变，速度增大到原来的2 倍，动能增大为原来的 2 倍B速度不变，质量增大到原来的2 倍，动能增大为原来的 2 倍C质量减半，速度增大到原来的4

5、 倍，动能增大为原来的 2 倍D速度减半，质量增大到原来的4 倍，动能不变如图所示，质量为 M 的小车放在光滑的水平面上，质量为 m 的物体（可视为质点）放在小车的左端。受到水平恒力 F 的作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为 Ff，车长为 L，车发生的位移为 x，则物体从小车左端运动到右端时，下列说法正确的是（ ）A物体具有的动能为（FFf）（xL） B小车具有的动能为 FfxC物体克服摩擦力做的功为 Ff（xL） D物体克服摩擦力做的功为 FfL如图所示，物体沿着倾角不同而底边相同的光滑斜面由顶端从静止开始滑到底端（）A斜面倾角越大，滑行时间越短 B斜面倾角越大，滑行时间越

6、长 C斜面倾角越大，滑行的加速度越大D斜面倾角越大，滑行的平均速度越大三、填空题一个质量为3kg 的物体，在地面附近以初速度8m / s 、加速度2m / s2匀减速竖直上升，则在上升 10m 的过程中，物体的动能为 J，物体的机械能为 J自由下落的物体，下落1m 和 2m 时，物体的动能之比是 ；下落1s 和2s 后物体的动能之比是 某网球发射机能够将质量为的网球发射达到113km/ h 的最大速度，则发射出的网球的动能为 J如果竖直向上发射，不计空气阻力，能够达到的最大高度为 m四、解答题某人将质量为的小球斜向上抛出，抛出点距离地面，抛出时速度大小为12m/s，方向水平方向之间的夹角为 3

7、0。取重力加速度 g=10m/s2。若不计空气阻力，求小球落地时的速度大小。若小球落地时的速度为 13m/s，求小球在空中运动过程中克服阻力做的功。拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具，如图所示。若某同学保持拖杆与竖直方向的夹角 =37，并用沿拖杆方向的恒力 F=30N 推动拖把头，使其由静止开始在水平地面沿直线运动，位移s=1m。已知施把头的质量m=，不计拖杆质量，拖把头与地面间的动 摩擦因数 =，取重力加速度 g=10m/s2，sin37=，cos37=，求：(1)摩擦力对拖把头做的功； (2)拖把获得的动能。如图所示，一质量为 m 的小球，用长为 l 的轻绳悬挂于 O 点的正下方 P 点。

8、已知重力加速度大小为 g。小球在水平拉力的作用下，从 P 点缓慢地移动到 Q 点，求水平拉力 F 做的功；小球在水平恒力Fmg 的作用下，从 P 点运动到 Q 点，求小球在 Q 点的速度大小。参考答案1B【详解】缓慢拉动过程中，可认为球的动能没有变化，则拉力做的正功在数量上等于重力做的负功，即E WkFmg l l cos 0所以W mgl (1 cos )拉故选B。2A【详解】轮胎受到地面的摩擦力方向和轮胎的运动方向相反，起到阻力作用，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，A 正确。由于轮胎被运动员拉着做匀速率运动，动能没有变化，根据动能定理可知合外力对轮胎做功为零，B 错误；合外力做功即拉力做功

9、与摩擦力做功之和等于轮胎动能的改变量，C 错误；轮胎受到地面的支持力竖直向上，而位移水平，两者夹角为90，则支持力对轮胎做功为零，D 错误。故选A。3B【详解】根据动能定理得11mgh W mv2 mv2220解得W 3800J故选B。4A【详解】设消防员重力为 mg，地面对双脚的平均作用力为 F，从平台跳下至最低点的过程，据动能定理可得mg (h1 h ) Fh 022代入数据可得 F 5 ，故地面对他双脚的平均作用力大约为自身重力的5 倍，A 正确。mg故选A。5A【详解】功是力与物体在力的方向上发生的位移的乘积，如果物体所受的合力为零，那么合力对物体做的功一定为零，A 正确；如果合力对物

10、体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零， B 错误；竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，在上升和下降阶段经过同一位置时动能相等，动能在这段过程中变化量为零，C 错误；合力做正功时，动能肯定增加，D 错误。故选A。6B【详解】物体做变速运动，在 t 时刻其速度大小是 v，在 2t 时刻其速度大小是 nv，故Ek1 =12 mv2Ek2 =12 m(nv)2故E1k1=En2k 2故选B。7D【详解】v设 A 着地时的速度为 v，则 B 着地时的速度为 2 ，杆倒下过程只有球的重力做功，由动能定理得11 v 2mg2LmgL 2mv2 2m 2 0解得230gL5v 故选D。

11、8A【详解】由动能定理可知mgH W11mv2 mv2f220此过程中物块克服空气阻力所做的功为110fW mgH 2 mv2 2 mv2故选A。AB【详解】动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关，动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面的动能。故选 AB。BD【详解】动能 Ek =倍，A 错误；12 mv2，质量 m 不变，速度 v 增大为原来的 2 倍时，动能 Ek 增大为原来的 4当速度不变，质量 m 增大为原来的 2 倍时，动能 Ek 也增大为原来的 2 倍，B 正确； C若质量减半，速度增大为原来的4 倍，则动能增大为原来的 8 倍，C 错误；D速度 v 减半，

12、质量增大为原来的 4 倍，则Ek =v2 4m( 2 )2 =1mv2 = Ek即动能不变，D 正确。故选 BD。ABC【详解】AB物体相对地面的位移为（xL），根据动能定理，对物体有物（FFf）（xL）=Ek对小车有车Ffx =Ek故 AB 正 确 ； CD根据功的定义可知，物体克服摩擦力做功Wf=Ff（xL）故 C 正确，D 错误。故选 ABC。12CD【详解】ABC设斜面的倾角为 ，根据牛顿第二定律可得加速度为a=gsinL可知倾角越大，加速度越大。设底边的长度为L，则斜面的长度为cos式，根据位移时间公L1g sint 2cos2解得2Lg sin cos4Lg sin 2t 可知在斜

13、面的倾角小于 45 度时，倾角越大，时间越短，当斜面的倾角大于 45 度，倾角越大，时间越长，故 AB 错误，C 正确；D根据动能定理得mgh 1 mv22可知斜面倾角越大，h 越大，则到达底端时的速度越大，根据v v2可知，倾角越大，滑行的平均速度越大，故D 正确。故选 CD。1336336【详解】由牛顿第二定律可知，物体的合外力为F =ma 6N由动能定理得Fh E1mv2k20代入数据得6 10 Ek1 2 3 82解得E 36Jk以地面为参考平面，物体的重力势能为EP =mgh 300J物体的机械能为E =E E 336JkP141214【详解】下落 h 时的速度为 E2gh，故下落

14、1m 和 2m 的动能之比为kEk21h21 ；h2Et21下落 t 的速度为 gt ，故下落 1s 和 2s 的动能之比为kE 1 t24k2215【详解】11 113 2网球动能为 Ek2 m2 2 57.6 103 3.6 J 28.4J发射后做竖直上抛运动，能达到的最大高度为2h 2g 49.3m16(1) 14m/s；(2)2.7J【详解】若不计空气阻力，小球抛出后直到落地，只有重力对小球做了功，由动能定理得mgh 11mv2 mv 2220代入数据解得v 14m/s若小球落地时的速度为 13m/s，则11mgh Wmv2 mv 2阻220解得W 2.7J阻所以小球克服阻力做的功为2.7J 。17(1)-12J；(2)6J【详解】拖把头所受的摩擦力f (mg F cos) 0.3(16 30 0.8)N=12N摩擦力功W fs 12 1J=-1