高中物理第七章动能和动能定理同步练习新人教必修

第7节 动能和动能定理（满分100分，60分钟完成） 班级_____姓名________第Ⅰ卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共6小题，每小题8分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得8分，对而不全得4分。

选错或不选的得0分。

1．下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是 （ ）A ．如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零B ．如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C ．物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化D ．物体的动能不变，所受合外力一定为零2．如图1所示，质量为m 的物体被用细绳经过光滑小孔而牵引在光滑的水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值F 时转动半径为R ，当外力逐渐增大到6F时，物体仍做匀速圆周运动，半径为12R ，则外力对物体所做的功为（ ）图1 A ．0B ．FRC ．3FRD ．25FR 3．如图2所示，DO 是水平面，AB 是斜面，初速为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时的速度刚好为零.如果斜面改为AC ，让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（ ）O图2 A ．大于v 0 B ．等于v 0C ．小于v 0D ．取决于斜面的倾角4．如图3所示，ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连接处都是一段与BC 相切的圆弧，B 、C 是水平的，其距离d ＝0.50m ，盆边缘的高度为h ＝0.30m 。

在A 处放一个质量为m 的小物块并让其从静止出发下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ＝0.10，小物块在盆内来回滑动，最后停下来，则停的地点到B 的距离为（ ）A BCD hhd图3 A ．0.50 m B ．0.25 mC ．0.10 mD ．05．一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后速度的大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W分别为（）A．Δv＝0 B．Δv＝12 m/sC．W＝0 D．W＝10.8 J6．质点所受的力F随时间变化的规律如图4所示，力的方向始终在一直线上，已知t＝0时质点的速度为零，在图示t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的动能最大（）图4A．t1 B．t2C．t3 D．t4第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共3小题，每小题8分，共24分。

把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。

7．质量为1kg的物体与水平面间的摩擦力F1＝5N，在F＝10N水平拉力作用下由静止开始前进s1＝2m后撤去外力，再前进s2＝1m，此时物体仍在运动，其速度v＝___________m/s，物体最终停止运动，其经过的全部位移s＝___________m。

8．一艘由三个推力相等的发动机驱动的气垫船，在湖面上由静止开始加速前进s距离后关掉一个发动机，气垫船匀速运动，将到码头时，又关掉两个发动机，最后恰好停在码头上，则三个发动机都关闭后船通过的距离为________。

9．雨滴从空中同一高度处竖直下落，它们所受的阻力与速率成正比，雨滴落近地面时，均已做匀速直线运动。

现有质量分别为2 g和3 g的两滴雨，落地时，两者动能之比为_____。

三、计算题：本大题共2小题，计28分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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。

10．（12分）质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力），今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h如图5所示，求：图5（1）飞机受到的升力的大小；（2）从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。

11．（16分）一传送带装置示意图如图6所示，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切.现将大量的质量均为m的小货箱一个一个地在A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D 和A的高度差为h。

稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L.每个箱子在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的微小滑动）。

已知在一段相当长的时间T 内，共运送小货箱的数目为N.此装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率P 。

图6参考答案 一、选择题： 1．【答案】A【点拨】合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零，A 正确；合外力做的功为零，但合外力不一定为零，可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，B 错误；物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变，C 错误；物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，D 错误。

2．【答案】B【点拨】拉力为F ，半径为R 时，其速度为v 1，根据圆周运动规律，有：F ＝2v m R ，E K1＝2112mv ＝12FR ；拉力为6F ，半径为12R 时，其速度为v 2，根据圆周运动规律，有：6F ＝220.5v m R ，E K2＝21mv 22＝23FR ；根据动能定理，有：W F ＝21mv 22－21mv 12＝FR ，故B 选项正确。

3．【答案】B【点拨】由动能定理，从水平面到斜面的滑动过程中，物体克服摩擦力和重力做功，动能由21mv 02减少到零，即mg AO ＋μmg DB ＋μmg AB cosθ＝21mv 02，其中AB cosθ＝OB ，可得mg AO ＋μmg （DB ＋OB ）＝mg AO ＋μmg DO ＝21mv 02。

显然DO ＝DB ＋OB ＝DC ＋OC 并不会改变初速v 0的大小，正确的答案是B 。

4．【答案】D【点拨】设物体在BC 段通过的总路程为s ，则对物体从A 点开始运动到最终静止的整个过程运用动能定理得：mgh －μmgs ＝0，代入数据可解得s ＝3m 。

由于d ＝0.50 m ，所以物体在BC 段经过3次往复运动后，又回到B 点。

5．【答案】BC【点拨】设小球与墙壁碰撞后的方向为正方向，则小球的初速度为v 0＝－6 m/s ，末速度为v ＝6 m/s ，所以碰撞前后小球速度的变化量为：Δv＝v －v 0＝［6－（－6）］m/s ＝12 m/s ；根据动能定理，碰撞过程墙对小球做功为：W ＝21mv 2－21mv 02＝0，B 、C 正确。

6．【答案】B【点拨】由图可知在0～t 2这段时间内，F ＞0，由于外力的方向和质点在这段时间内位移的方向同向，根据动能定理可以知道质点的动能一直在增大，显然，当t 1＝t 2时，质点速度达到最大；在t 2～t 4这段时间内质点由于惯性要继续向前运动，F ＜0，外力的方向和质点在这段时间内位移的方向相反，根据动能定理可以知道质点的动能一直在减小。

由于在0～t 2和t 2～t 4这两段时间内，力F 做的功的绝对值相等，正负号相反，故t 4时刻质点的速度为零，t 4时刻以后，质点重复它在前一段时间内的运动。

显然，在题设的四个时刻中，t 2时刻质点的动能最大，t 1、t 3时刻质点的速度相等、动能相等。

B 正确。

二、填空、实验题： 7．4【点拨】根据动能定理有：211121()2Fs F s s mv -+=，110Fs F s -=，解得：v，s ＝4m 。

8．【答案】2s 【点拨】设每台发动机的推力为F ，则由题可知，气垫船所受阻力为f ＝2F ，加速过程有：3Fs －fs ＝21mv 2，减速过程有：－fs ′＝0－21mv 2，解得：s ′＝2s。

9．【答案】8∶27【点拨】设雨滴质量为m ，匀速运动时的速度为v ，雨滴所受的阻力大小为kv ，由平衡条件得：mg ＝kv ，有v ＝k mg ；雨滴匀速运动时的动能为：E k ＝21mv 2＝21m 222k g m ＝2232kg m 。

两雨滴的动能之比为：278323332312k 1k ===m m E E 。

三、计算题：10．【答案】（1）m （g ＋2022hv l ）；（2）21mv 02（1＋224lh ）【解析】首先要分析清楚飞机的受力情况，判断出飞机在水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，然后再根据牛顿第二定律、运动学的规律、动能定理求解。

（1）因为飞机在水平方向的分运动是匀速直线运动，所以： t ＝l v 飞机在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，有：h ＝21at 2所以，a ＝22222hv h t l根据牛顿第二定律，有： F －mg ＝ma故飞机受到的升力F ＝m （g ＋222hv l）。

（2）飞机上升至h 高度的过程中升力所做的功为：W ＝Fh ＝m （g ＋2022hv l）h在飞机上升的过程中，根据动能定理得 （F －mg ）h ＝E k －21mv 02所以，飞机在高度h 处的动能E k ＝21mv 02＋22022mh v l ＝21mv 02（1＋224lh ）。

11．【答案】P ＝T Nm （222TL N ＋gh ） 【解析】以地面为参考系（下同），设传送带的运动速度为v 0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速运动，设这段路程为s ，所用时间为t ，加速度为a ，则对小箱有：s ＝21at 2① v 0＝at ② 在这段时间内，传送带运动的路程为 s 0＝v 0t ③ 由以上可得s 0＝2s ④ 用f 表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为W 1＝fs ＝21mv 02⑤传送带克服小箱对它的摩擦力做功W 2＝fs 0＝2×21mv 02＝mv 02⑥两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量Q ＝21mv 02⑦可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。

T 时间内，电动机输出的功为W ＝P T⑧此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即W ＝21Nmv 02＋Nmgh ＋NQ ⑨已知相邻两小箱的距离为L ，所以 v 0T ＝NL ⑩联立⑦⑧⑨⑩，得P ＝T Nm （222TL N ＋gh ）。

2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于两板中央的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（ ）A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．带电油滴将沿竖直方向向下运动C ．P 点的电势将降低D ．电容器的电容减小，电容器的带电量将减小2．在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为v 、2v 的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1：2，普朗克常量用h 表示，则( ) A ．光电子的最大初动能之比为1：2B ．该金属的逸出功为当23hvC ．该金属的截止频率为3vD ．用频率为2v的单色光照射该金属时能发生光电效应3．中国散裂中子源项目由中国科学院和广东省共同建设，选址于广东省东莞市大朗镇，截止到2019年8月23日正式投入运行1年。