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1、2020年人教版高中物理必修二第七章第七节动能和动能定理 同步练习(含答案)一、选择题1、静止在地面上的物体在不同合力 F 作用下均通过相同的位移 x0,下列情况中物体在 x0 位置时动能最大的是( )A. B. C. D. 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.10JB.40JC.50JD.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mg。不计空气阻力,则小球在最低点受到轨道弹
2、力的大小为( )A.3mgB.4mgC.5mgD.7mg4、有两个物体a和b,其质量分别为、,已知,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,它们的位移分别为和,则( )A. ,B. ,C. ,D. ,5、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( )A5 m/sB m/sC m/sD 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一小物块质量为m,与轨道间动摩擦因数为,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
3、擦力做的功为( )AB CD 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v。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2v。对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )AWF24WF1,Wf22Wf1BWF24 WF1,Wf22 Wf1CWF24 WF1,Wf22 Wf1DWF24 WF1,Wf22 Wf18、(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
4、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( )A=3: 1B=4: 1CW 1: W2=1: 1DW1: W2=1:39、(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相等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vt图象
5、如图乙所示已知sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2,则( )A物体与斜面间的动摩擦因数=0.5B3s内恒力F对物体做功13JC3s末物体在斜面上距斜面底端2m处D3s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r0.40 m,轨道在C处与动摩擦因数0.20的水平地面相切。在水平地面的D点放一静止的质量m1.0 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x1.0 m,取重力加速度g10 m/s2。求:(1) 小物块通过A点时的速度大小;(2) 恒力
6、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,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点时撤去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/s2。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
7、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,半圆形轨道的半径m,直径BC竖直。质量m=1kg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,g取m/s2。(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14、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,摆长,将摆球拉至摆线与竖直方向成角的位置由静止释放,。不计细线质量,空气阻力可以忽略,取重力加速度,。(1)求小球运动到最低点时的速度大小;(2
8、)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=1kg、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=,重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。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?试卷第5页,总5页本卷由【好教育平台】自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。参考答案一、选择题1、【答案】C【解析】合力 F- x0包围的
9、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 x0 位置时动能,故包围的面积越大,物体在 x0 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:A10J,与结论不相符,选项A错误;B40J,与结论相符,选项B正确;C50J,与结论不相符,选项C错误;D60J,与结论不相符,选项D错误;3、【答案】D【解析】在最高点时:从最高点到最低点,由机械能守恒定律:在最低点时:联立解得N=7mgA3mg,与结论不相符,选项A错误;B4mg,与结论不相符,选项B错误;
10、C5mg,与结论不相符,选项C错误;D7mg,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,所受的阻力为f,通过的位移为S。物体的速度与动能的关系为:得:,由得:,由题t和相同,则质量越大,位移越小,所以。由动能定理得:,因初动能相同,f与s成反比,则故A正确,BCD错误,故选A。5、【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=22+44-23=14J根据动能定理得: 解得:A5 m/s,与结论不相符,选项A错误;B m/s,与结论相符,选项B正确;Cm/s,与结论不相符,选项C错误;D m/s,与结论不相符,选项D错误;6、
11、【答案】C【解析】对整个过程运用动能定理即可求出物体在段克服摩擦力做的功。【详解】设物体在段克服摩擦力做的功为,对全过程应用动能定理:解得:,故C正确,ABD错误。7、【答案】C【解析】根据xt得两过程的位移关系x1x2,根据加速度的定义a得两过程的加速度关系为a1a2。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Ff1Ff2Ff,根据牛顿第二定律得,F1Ff1ma1,F2Ff2ma2,所以F1F2Ff,即F1F2。根据功的计算公式WFl,可知Wf1Wf2,WF1WF2,故选项C正确,选项ABD错误。8、【答案】BC【解析】AB由图可知,物体先做匀加速直线运动,1s末速度为,由
12、动能定理可知:减速过程中,只有阻力做功:由图象可知:联立解得:故A错误,B正确;CD对全程由动能定理得:可得: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
13、、【答案】AD【解析】A.在0-1s时间内,其加速度为:m/s2根据牛顿第二定律可知:1-3s时间内,其加速度大小为:m/s2根据牛顿第二定律得:由解得:故A正确,B.0-1s物体的位移为:mF做的功为:J1-3s内物体的位移为:mF做的功为:J3s内恒力F对物体做功为:J故B错误;C.3s末物体在斜面上距斜面底端的距离为:m故C错误;D.3s内物体摩擦力做功为:J所以物体克服摩擦力做功为52J;故D正确。二、计算题11、【答案】(1)2m/s (2) F12 N【解析】(1)小物块恰好通过最高点A,根据牛顿第二定律有: 则物块到达A点时的速度vA2 m/s (2)物体从D向A运动过程中,由动
14、能定理得:Fxmg2rmg xmv 代入数据解得:F=12N12、【答案】(1) 154N (2) 1m (3)【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: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向心力,即:可得: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:x=vDt,解得:x=2R=1m(3) 从B点到D点的过程中,根据动能定理可知解得
15、:13、【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:在B点,根据牛顿第二定律有:代入数据,计算得出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,C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m14、【答案】(1)(2)(3),速度与水平方向的夹角为,【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
16、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:可以得到最低点速度为:;(2)小球运动到最低点时,根据牛顿第二定律:代入数据可以得到:;(3)细线断了后,小球做平抛运动竖直方向上:,可以得到:落地时的速度大小:速度与水平方向的夹角为,。【点睛】本题考查了圆周运动和平抛运动的综合运用,知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式灵活求解。15、【答案】(1)4.5m(2)物体最终停止在斜面左边,距离斜面低端3.6m的地方【解析】【分析】(1)对上滑的过程运用动能定理,求出物体沿斜面上滑的最大距离。(2)对下滑的整个过程中运用动能定理,求出物体最终停止的位置。【详解】(1)设上滑的最大距离为x,对上滑的过程运用动能定理得,mgxsin37-mgxcos370-mv02,代入数据解得x=4.5m。(2)因为mgsin37mgcos37,知物体会下滑,物体最终停止的位置在斜面底端左侧,设距离斜面的距离为x,根据动能定理得,mgxsin37-mgxcos37-mgx=0,代入数据解得x=3.6m。【点睛】本题考查了动能定理的基本运用,运用动能定理解题关键选择好研究的过程,分析过程中有哪些力做功,然后根据动能定理列式求解。答案第7页,总7页