高中同步测试卷·人教物理必修2：高中同步测试卷（六）word版含解析

高中同步测试卷(六)第六单元动能和动能定理(时间：90分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确．)1．(2016·高考四川卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中()A．动能增加了1900J B．动能增加了2000JC．重力势能减小了1900J D．重力势能减小了2000J2．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身的重心又下降了0.5m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为()A．自身所受重力的2倍 B．自身所受重力的5倍C．自身所受重力的8倍 D．自身所受重力的10倍3.如图所示，斜面倾角为θ＝30°.把一个小球从某位置以初动能Ek0水平向左抛出，小球垂直落在斜面上，在此过程中小球重力做功为(不计空气阻力)()A.eq\f(4,3)Ek0 B．3Ek0C．4Ek0 D．8Ek04．物体在恒定阻力作用下，以某初速度在水平面上沿直线滑行直到停止．以a、Ek、s和t分别表示物体运动的加速度大小、动能、位移的大小和运动的时间，则以下各图象中，能正确反映这一过程的是()5．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．mgR B．2mgRC．2.5mgR D．3mgR第5题图第6题图6．如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一小球向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设小球在斜面最低点A的速度为v，压缩弹簧至C点时弹簧最短，C点距地面高度为h，则从A到C的过程中弹簧弹力做功是()A．mgh－eq\f(1,2)mv2 B.eq\f(1,2)mv2－mghC．－mgh D．－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(mgh＋\f(1,2)mv2))7．如图所示，斜面高为h，质量为m的物块在沿斜面向上的恒力F作用下，能匀速沿斜面向上运动，若把此物块放在斜面顶端，在沿斜面向下同样大小的恒力F作用下物块由静止向下滑动，滑至底端时其动能的大小为()A．mgh B．2mghC．2Fh D．Fh二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意．)8．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能()A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大9.在光滑的水平地面上，有质量相同的甲、乙两物体，甲原来静止，乙以速度v做匀速直线运动，俯视图如图所示．某时刻它们同时受到与v方向垂直的相同水平恒力F的作用，经过相同时间()A．两物体的位移相同B．恒力F对两物体所做的功相同C．两物体的速度变化率相同D．两物体的动能变化量相同10．起重机将质量为500kg的物体由静止竖直向上吊起2m高，此时物体的速度大小为1m/s，如果g取10m/s2，则()A．起重机对物体做功250J B．起重机对物体做功1.025×104JC．物体受到的合力对它做功250J D．物体受到的合力对它做功1.025×104J11.人通过滑轮将质量为m的物体沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面顶端，物体到达斜面顶端的速度为v，上升的高度为h，如图所示．则在此过程中()A．物体所受的合外力做功为mgh＋eq\f(1,2)mv2B．物体所受的合外力做功为eq\f(1,2)mv2C．人对物体做的功为mghD．人对物体做的功大于mgh12.如图所示是质量为1kg的质点在水平面上做直线运动的v－t图象．以下判断正确的是()A．在t＝1s时，质点的加速度为零B．在4～6s时间内，质点的平均速度为2m/sC．在0～3s时间内，合力对质点做功为6JD．在3～7s时间内，合力做功的平均功率为2W题号123456789101112答案三、实验题(按题目要求作答．)13．(10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所示的实验装置．(1)实验时为了保证小车受到的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的同时，实验时首先要做的步骤是________．(2)如图乙所示为实验中打出的一条纸带，选取纸带中的A、B两点来探究恒力做功与动能改变的关系，测出A、B两点间距l和速度大小vA、vB.已知沙和沙桶的总质量m，小车的质量M，重力加速度g.则本实验要验证的数学表达式为__________________．(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)四、计算题(本题共3小题，共32分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)14．(10分)一辆汽车质量为m，从静止开始启动，沿水平面前进了s后，就达到了最大行驶速度vm，设汽车的牵引功率保持不变，所受阻力为车重的k倍．求：(1)汽车的牵引功率；(2)汽车从静止到开始匀速运动所需的时间．(提示：汽车以额定功率启动后的运动不是匀加速运动)15.(10分)如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向．质量m＝1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F＝10.0N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x＝0.50m时撤去力F.已知A、B之间的距离x0＝1.0m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，g取10m/s2.求：(1)在撤去力F时，滑块的速度大小；(2)滑块通过B点时的动能；(3)滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升的最大高度h＝0.35m，求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功．16.(12分)如图所示，AB是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD是光滑的圆轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可视为质点)从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间往复运动．已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ.求：(1)物体往复运动的整个过程中，在AB轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力．参考答案与解析1．[导学号94770083][解析]选C.根据动能定理，物体动能的增量等于物体所受所有力做功的代数和，即增加的动能为ΔEk＝WG＋Wf＝1900J－100J＝1800J，A、B项错误；重力做功与重力势能改变量的关系为WG＝－ΔEp，即重力势能减少了1900J，C项正确，D项错误．2．[导学号94770084][解析]选B.设地面对双脚的平均作用力为F，在全过程中，由动能定理得mg(H＋h)－Fh＝0，F＝eq\f(mg（H＋h）,h)＝eq\f(2＋0.5,0.5)mg＝5mg，故B正确．3．[导学号94770085][解析]选B.如图所示，垂直撞击斜面，则撞击斜面时的速度大小v＝eq\f(v0,sinθ)，动能为eq\f(1,2)mv2＝4×eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝4Ek0，应用动能定理得重力做功为3Ek0，B正确．4．[导学号94770086][解析]选C.物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变、随位移不变，A、B均错误；由动能定理，－fs＝Ek－Ek0，解得Ek＝Ek0－fs，C正确、D错误．5．[导学号94770087][解析]选C.设小球恰好能通过最高点C时的速度为v，则有mg＝eq\f(mv2,R)，此时水平力对小球所做的功记为W，W－2mgR＝eq\f(1,2)mv2，联立两式可得W＝2.5mgR，选项C正确．6．[导学号94770088][解析]选A.由A到C的过程运用动能定理可得：－mgh＋W＝0－eq\f(1,2)mv2，所以W＝mgh－eq\f(1,2)mv2，故A正确．7．[导学号94770089][解析]选B.向上运动过程由动能定理得FL－FfL－mgh＝0；向下运动过程由动能定理得FL－FfL＋mgh＝Ek－0，解得Ek＝2mgh，B正确．8．[导学号94770090][解析]选ABD.若力F的方向与初速度v0的方向一致，则质点一直加速，动能一直增大，选项A正确；若力F的方向与v0的方向相反，则质点先减速至速度为零后再反向加速，动能先减小至零后再增大，选项B正确；若力F的方向与v0的方向成一钝角，如斜上抛运动，物体先减速，减到某一值再加速，则其动能先减小至某一非零的最小值再增大，选项D正确．9．[导学号94770091][解析]选BCD.经过相同时间，沿力F方向的位移相同，而乙沿速度v方向还有分位移，A错误；两物体在相同时间内受到的力F相同、沿F方向的位移相同，恒力F对两物体所做的功相同，B正确；力F相同，两物体质量相同，则加速度相同、速度变化率相同，C正确；根据动能定理可知两物体的动能变化量等于恒力F做的功，D正确．10．[导学号94770092][解析]选BC.将物体向上吊起h＝2m过程中，应用动能定理可知合外力对物体做功W＝eq\f(1,2)mv2＝250J，C正确、D错误；又起重机对物体做功WF＝mgh＋W，可得WF＝1.025×104J，A错误，B正确．11．[导学号94770093][解析]选BD.物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理有：W合＝WF－Wf－mgh＝eq\f(1,2)mv2，其中Wf为物体克服摩擦力做的功，人对物体做的功就是人对物体的拉力做的功，所以WF＝Wf＋mgh＋eq\f(1,2)mv2，选项A、C错误，B、D正确．12．[导学号94770094][解析]选CD.由题图可得，0～3s，质点的加速度是2m/s2，A错误；在4～6s时间内，质点的位移是6m，所以平均速度是v＝eq\f(6m,2s)＝3m/s，B错误；由动能定理，在0～3s时间内，合力对质点做功为W＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝6J，C正确；在3～7s时间内，合力做功大小W＝eq\f(1,2)mv′2－eq\f(1,2)mveq\o\al(′2,0)＝8J，平均功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(8,4)W＝2W，D正确．13．[导学号94770095][解析](1)小车受到自身重力、木板支持力、细绳拉力及木板摩擦力等力的作用，实验要求保证小车受到的合外力与沙和沙桶的总重力基本相等，而细绳上的拉力小于沙和沙桶的总重力，那就必须将木板的摩擦力排除，因此，实验时必须先平衡摩擦力．(2)A、B两点间距l表示小车在细绳拉力作用下运动的位移，细绳拉力近似等于沙和沙桶的总重力，该过程中合外力对小车做的总功为W＝mgl，小车在A、B两点的速度大小为vA、vB，小车在该过程中的动能变化量为ΔEk＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,A).因此，该实验只要验证mgl＝eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,A)成立，就验证了恒力做功与动能改变的关系结论．[答案](1)平衡摩擦力(2)mgl＝eq\f(1,2)M(veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,A))14．[导学号94770096][解析](1)根据P＝F0vm可知匀速运动时牵引力最小且有F0＝kmg (2分)得P＝kmgvm. (3分)(2)汽车从静止到开始匀速运动，设所用时间为t，根据动能定理有Pt－kmgs＝eq\f(mveq\o\al(2,m),2) (3分)解之得时间t＝eq\f(veq\o\al(2,m)＋2kgs,2kgvm). (2分)[答案](1)kmgvm(2)eq\f(veq\o\al(2,m)＋2kgs,2kgvm)15．[导学号94770097][解析](1)滑动摩擦力Ff＝μmg设滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律得：F－μmg＝ma1 (1分)解得：a1＝9.0m/s2 (1分)设滑块运动位移为0.50m时的速度大小为v，根据运动学公式得：v2＝2a1x (1分)解得：v＝3.0m/s. (1分)(2)设滑块通过B点时的动能为EkB，从A到B运动过程中，由动能定理得：Fx－Ffx0＝EkB (2分)解得：EkB＝4.0J． (1分)(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为W，由动能定理得：－mgh－W＝0－EkB (2分)解得：W＝0.50J． (1分)[答案](1)3.0m/s(2)4.0J(3)0.50J16．[导学号94770098][解析](1)根据动能定理有mgRcosθ－W阻＝0－0 (2分)F阻＝μmgcosθ，W阻＝F阻s (2分)得s＝eq\f(W阻,F阻