高中物理人教版必修2第七章第7节动能和动能定理同步练习
2017-2018学年度高一物理人教版必修2第七章机械能守恒定律第7节动能和动能定理同步练习
2017-2018学年度高一物理人教版必修2第七章第7节动能和动能定理同步练习一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.物体在恒力作用下移动s距离后，速度从v增加到5v；继续移动s距离后，速度将增加到（）A. 6vB. 7vC. 10vD. 10v2.水平地面上有一木块，质量为m，它与地面间的动摩擦因数为μ，在水平恒力F作用下由静止开始运动，经过时间t，撤去此力，木块又向前滑行一段时间2t才停下，此恒力F的大小为（）A. μmgB. 2μmgC. 3μmgD. 4μmg3.某运动员臂长为L，将质量为m的铅球推出，铅球出手的速度大小为v0，方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是（）A. B. mgL+mv02 C. mv02 D. mgL+mv024.如图所示，物块以60J的初动能从斜面底端沿斜面向上滑动，当它的动能减少为零时，重力势能增加了45J，则物块回到斜面底端时的动能为（）A. 15JB. 20JC. 30JD. 45J5.如图所示，离地面高2m处有有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾斜角为45°的光滑斜面滑下，已知重力加速度g=10m/s2，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是（）A. m/sB. 2m/sC. m/sD. 4m/s6.如图所示，一物块以6m/s的初速度从曲面A点下滑，运动到B点速度仍为6m/s，若物体以7m/s的初速度仍由A点下滑，则运动到B点时的速度（）A. 大于7 m/sB. 小于7m/sC. 等于7m/sD. 条件不足，无法计算7.一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动，如图所示，图线a表示物体受水平拉力时的v-t图象，图线b表示撤去水平拉力后物体继续运动的v-t图象，g=10m/s2，下列说法中正确的是（）A. 撤去拉力后物体还能滑行7.5mB. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C. 水平拉力的大小为0.1N，方向与摩擦力方向相同D. 水平拉力对物体做功为1.2J二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.A、B两物体的质量之比m A：m B=2：1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比F A：F B与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A：W B分别为（）A. A、B两物体所受摩擦阻力之比F A：F B=4：1B. A、B两物体所受摩擦阻力之比F A：F B=2：1C. A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A：W B=4：1D. A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A：W B=2：19.如图所示，甲、乙两个高度相同的光滑固定斜面，倾角分别为α1和α2，且α1＜α2．质量为m的物体（可视为质点）分别从这两个斜面的顶端由静止沿斜面滑到底端，关于物体两次下滑的全过程，下列说法中正确的是（）第2页，共8页A. 重力所做的功相同B. 重力的平均功率相同C. 滑到底端重力的瞬时功率相同D. 动能的变化量相同10. 在一次冰壶比赛中，运动员以一定的初速度将冰壶沿水平面抛出，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化图线如图所示，已知冰壶质量为19kg ，g 取10m /s 2，则以下说法正确的是（ ）A. μ=0.05B. μ=0.01C. 滑行时间t =5 sD. 滑行时间 t =10 s11. 如图甲所示，静止在水平地面上的物块A ，受到水平向右的拉力F 作用，受到水平向右的拉力F 的作用，F 与时间t 的关系如图乙所示，设物块与地面的最大静摩擦力f m 与滑动摩擦力大小相等，则（ ）A. 0-t 1时间内F 的功率逐渐增大B. t 2时刻物块A 的加速度最大C. t 3时刻物块A 做反向运动D. t 3时间内物块A 的动能最大三、填空题（本大题共3小题，共12.0分）12. 质量为lkg 的滑块，以6m /s 的初速度沿光滑的水平面向左滑行，从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变成向右，大小是6m /s ，则在这段时间里水平力做的功为______ ．13. 如图所示，质量为m 的小物体沿弧面无初速度滑下，圆弧的半径为R ，A 点与圆心O 等高，滑至最低点B 时的速度为v ，则在下滑过程中，重力做功为______ ，物体克服阻力做功______ ．14. 质量M =500t 的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t =5min 在水平路面上行驶了s =2.0km ，速度达到了最大值v m =72km /h ，则机车运动中受到的平均阻力为______ N ．四、计算题（本大题共2小题，共20.0分）15. 如图所示，弯曲斜面与半径为R 的竖直半圆组成光滑轨道，一个质量为m 的小球从高度为4R 的A 点由静止释放，经过半圆的最高点D 后做平抛运动落在水平面的E 点，忽略空气阻力（重力加速度为g ），求：（1）小球在D点时的速度v D；（2）小球落地点E离半圆轨道最低点B的位移x；（3）小球经过半圆轨道的C点（C点与圆心O在同一水平面）时对轨道的压力．16.一颗子弹以水平速度v射入一树干中，射入的深度为S，则子弹在树干中受到的恒定阻力大小为多少？那么子弹以2v的速度水平射入树干中，射入的深度多大？答案和解析【答案】1. B2. C3. A4. C5. A6. B7. C8. AD9. AD10. BD11. BD12. 013. mgh；mgh -mv214. 2.5×10415. 解：（1）小球从A到D，根据动能定理可得：mg（4R-2R）=整理可以得到：v D =2．（2）小球离开D点后做平抛运动，根据平抛运动规律可以得到：水平方向有：x=v D t竖直方向有：2R =整理可以得到：x=4R．（3）从A到C，根据动能定理得：mg（4R-R）=m在C点，根据牛顿第二定律：N=m整理可以得到：N=6mg．由牛顿第三定律可知，小球经过半圆轨道的C点时对轨道的压力为6mg．答：（1）小球在D点时的速度v D是2．（2）小球落地点E离半圆轨道最低点B的位移x是4R；（3）小球经过半圆轨道的C点（C点与圆心O在同一水平面）时对轨道的压力是6mg．16. 解：根据动能定理，当子弹的速度为v时有：-fS =0-mv2．可得，阻力大小为f =当速度为2v时有：-fS′=0-m（2v）2．联立两式解得：S′=4S．答：子弹在树干中受到的恒定阻力大小为，子弹以2v的速度水平射入树干中，射入的深度是4S．【解析】1. 解：速度从v增加到5v，根据动能定理可知Fs =继续移动s 距离后，根据动能定理可知联立解得v′=7v，故B正确第4页，共8页故选：B在恒力作用下，根据动能定理即可求得速度本题主要考查了动能定理，关键是抓住过程，熟练运用动能定理即可2. 解：设运动过程达到的最大速度为v，则力F作用的过程中：s=撤去力F后运动过程有：s′=所以先后两段位移之比为1：2根据动能定理：Fs-μmgs=mv2-0①，-μmg•2s=0-mv2②由①②得F=3μmg故选：C．先根据时间求出前后两段的位移之比，然后对水平恒力F作用的过程和撤去F后的过程分别列动能定理求解本题考查了运动学公式和动能定理的应用，难度适中．可以分阶段列动能定理方程也可以对全过程列动能定理方程．3. 解：运动员将铅球抛出的过程中，根据动能定理得：W-mgl sin30°=解得：W=，故A正确故选：A运动员将铅球抛出的过程中，根据动能定理列式即可求解运动员对铅球所做的功．本题主要考查了动能定理的直接应用，注意此过程中，铅球重力做功，运动员对铅球做的功不等于铅球动能的变化量，难度不大，属于基础题．4. 解：运用功能关系，上升过程中物体损失的动能等于克服阻力做的功和克服重力做的功．克服重力做的功等于重力势能的增加量，有：其中得：对全过程运用动能定理有：代入数据得：所以物块回到斜面底端时的动能30J故选：C运用能量守恒对上升过程列出方程，求出上升过程中克服阻力所做的功；对全过程运用动能定理列出动能的变化和总功的等式，两者结合去解决问题．解题的关键在于能够熟悉各种形式的能量转化通过什么力做功来量度，并能加以运用列出等式关系．5. 解：甲平抛运动的时间为：t=；乙在斜面下滑的加速度为：a==g．对于乙，下滑的位移大小为h．根据h=v0t+at2，代入数据得：联立解得v0==×=m/s故选：A平抛运动的时间由高度决定，结合高度求出平抛运动的时间，根据斜面的长度，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式，抓住时间相等求出v0的大小．解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活研究．6. 解：第一次物体从曲面的A点下滑过程中，动能变化量为零，则重力做的功等于克服摩擦力做的功．第二次物体下滑时速度增大，在同一点物体所需要的向心力增大，轨道对物体的支持力增大，则物体对轨道的压力增大，物体所受的滑动摩擦力随之增大，从A运动到B，路程相等，则物体下滑过程中克服摩擦力做功将增大，所以重力做功将小于克服摩擦力做功，总功为负值，根据动能定理得知，物体的动能减小，第一次下滑过程动能变化量为零，第二次则有mv B2-mv A2＜0，得：v B＜v A=7m/s故选：B物体从曲面的A点下滑过程中，重力和摩擦力做功，当物体下滑的速度增大时，运用向心力知识分析轨道对物体支持力的变化，判断摩擦力如何变化，确定物体克服摩擦力做功的大小，分析动能变化量的大小，再求出物体运动到B点时的速度范围．本题运用向心力和动能定理分析运动员下滑过程动能的变化量大小，是经常采用的思路．要知道滑动摩擦力做功与路程有关．7. 解：A、设撤去拉力后物体还能滑行距离为s，则由动能定理得-fs =0-mv2，得s ===13.5m，故A错误；C、根据速度图象的斜率等于加速度，得物体的加速度大小为：0-3s内：a1===m/s2，3-6s内：a2===m/s2，根据牛顿第二定律得：3-6s内：摩擦力大小为f=ma2=0.1N，0-3s内：F+f=ma1，F=0.1N，方向与摩擦力方向相同，故C正确．B、由f=μmg得，μ≈0.03，故B错误．D、0-3s内，物体的位移为x =×（5+3）×3=12m，水平拉力对物体做功为W=-Fx=-0.1×12m=-1.2J．故D错误．故选：C．根据速度图象的斜率等于加速度，求出加速度，由牛顿第二定律求解水平拉力和摩擦力的大小．由图象的“面积”求出0-3s内物体的位移x，由W=Fx求水平拉力对物体做功．根据动能定理求解撤去拉力后物体还能滑行的距离．由f=μmg求解动摩擦因数．本题在根据识别图象的两个意义：斜率等于加速度、“面积”大小等于位移x的基础上，由W=Fx求水平拉力对物体做功，由f=μmg求解动摩擦因数．8. 解：A、根据速度时间的图象可知，a A：a B=2：1，物体只受到摩擦力的作用，摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律可知，f=ma，所以摩擦力之比为4：1；故A正确，B错误；C、由动能定理，摩擦力的功W =0-mv2，由于ab的初速度大小相同，m A：m B=2：1，所以两物体克服摩擦阻力做的功之比W A：W B为2：1．所以C错误，D正确．故选：AD由于物体只受到摩擦力的作用，根据速度时间的图象可以知道加速度的大小，再根据牛顿第二定律可以知道摩擦力的大小，根据动能定理可以知道摩擦力对物体做的功的大小．物体受到的摩擦力作为物体的合力，在速度时间图象中，要知道直线的斜率表示物体的加速度的大小．9. 解：A、两个物体下滑的高度相等，由公式W G=mgh知重力所做的功相同，故A正确．BD、斜面光滑，物体下滑的过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得：mgh =，得v =，可知两个物体滑到斜面底端时速度大小相等．第6页，共8页重力的平均功率为=mg sinα•=mg sinα•，由于α1＜α2．则知重力的平均功率不同，而动能的变化量等于mgh，可知动能的变化量相同．故B错误，D正确．C、滑到底端重力的瞬时功率公式为P=mg sinα•v，m、v相等，而α1＜α2．则重力的瞬时功率不同．故C 错误．故选：AD重力做功只与始末位置有关，根据公式W G=mgh确定重力做功情况．斜面光滑，物体下滑的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律分析物体滑到斜面底端时速度大小关系，由重力的平均功率公式=mg sinα•分析重力的平均功率关系．由重力的瞬时功率公式P=mg sinα•v分析重力的瞬时功率关系．本题主要机械能守恒定律和功能关系．关键要根据物理规律列出等式表示出需要比较的物理量表达式，要注意平均功率也可以根据公式=比较．10. 解：由动能定理得：-μmgs=0-E K0；由图知：s=5m，E K0=9.5J代入得-μ×19×10×5=0-9.5；解得μ=0.01；设冰壶的初速度为v．则有：=9.5，得v =1m/s由s=得：滑行时间t==10s故选：BD由图读得冰壶运动全过程初动能为9.5J，末动能为0，只有摩擦力做功，可以使用动能定理来求解μ．由运动学公式求解时间．动能定理类问题，过程选择为解题的关键，本题为图象类比较新的题型，但万变不离其宗，要学会从图象中找对应的物理量和运动过程．11. 解：A、0-t1时间内，F小于等于最大静摩擦力f m，可知物块处于静止状态，F不做功，F的功率为零，没有变化．故A错误．B、t2时刻拉力最大，合外力最大，根据牛顿第二定律知，物块A的加速度最大，故B正确．CD、t2时刻后，拉力仍大于滑动摩擦力，物块做加速运动，速度仍增大，t3时刻后拉力小于滑动摩擦力，物块沿原方向做减速运动，速度减小，所以t3时刻速度最大．动能最大，故C错误，D正确．故选：BD根据物块的受力情况，结合合力的方向确定物块的加速度方向，从而确定物块的运动情况，判断何时加速度最大，何时速度最大．解决本题的关键理清物块的运动规律，知道加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动．通过分析受力情况，由牛顿第二定律来分析加速度的变化．12. 解：选取物体从速度从向左6m/s向右6m/s的过程研究，由动能定理可知：水平力做功W==×1×（62-62）=0故答案为：0物体在光滑水平面上向左滑行的同时，受到向右作用一水平力，经过一段时间速度向右，速度的变化量为0，由动能定理可求出这段时间内水平力做的功．本题由于水平力是否恒定不清楚，所以必须运用动能定理来解决，只要明确初动能与末动能大小，无须关注速度的方向．13. 解：在下滑过程中，重力做功W=mgh，对A到B过程运用动能定理得，mgh-W f=mv2-0解得：W f=mgh-m mv2．故答案为：mgh；mgh -mv2．重力做功根据W=mg△h求解，对A到B的过程运用动能定理，求出在下滑过程中克服阻力做功的大小．动能定理既适用于直线运动，又适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功，这就是动能定理解题的优越性．14. 解：机车的最大速度为v m=72km/h=20m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得Pt-fx =mv m2当机车达到最大速度时P=Fv m=fv m由以上两式得P=5×105W机车匀速运动时，阻力为f=F ==N=2.5×104N故答案为：2.5×104汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题；注意达最大速度时牵引力与阻力相等．15. （1）小球从A到D过程，只能重力做功，根据动能定理求小球在D点时的速度v D．（2）小球离开D点后做平抛运动，根据分位移的规律求落地点E离半圆轨道最低点B的位移x．（3）从A到C根据动能定理求得小球经过C点的速度．在C点，由轨道的支持力提供向心力，由牛顿第二定律求轨道对小球的支持力，从而得到小球对轨道的压力．本题考查了动能定理与平抛运动、圆周运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，要明确圆周运动向心力的来源：指向圆心的合力，这是解决本题的关键．16. 对子弹射入树干的过程运用动能定理，求出不同初速度射入深度的比值，从而得出子弹以2v的速度射入木块中，射入的深度．解决本题的关键是掌握动能定理的表达式．运用动能定理解题时，关键选取合适的研究过程，根据动能定理列表达式求解．第8页，共8页。
人教版高一物理必修二7.7动能和动能定理同步训练(word 含答案)
人教版物理必修二7.7动能和动能定理同步训练一、单项选择题（下列选项中只有一个选项满足题意）1．如图所示，质量相同的甲乙两个小物块(视为质点)，甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R，圆弧底端切线水平，乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下。
下列判断正确的是（）A．两物块到达底端时速度相同B．两物块运动到底端的过程中重力做功相同C．两物块到达底端时动能不同D．两物块到达底端时，甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率2．光滑水平面有一粗糙段AB长为s，其摩擦因数与离A点距离x满足kxμ=（k为恒量）。
一物块（可看作质点）第一次从A点以速度v0向右运动，到达B点时速率为v，第二次也以相同速度v0从B点向左运动，则（）A．第二次也能运动到A点，但速率不一定为vB．第二次也能运动到A点，但两次所用时间不同C．两次克服摩擦力做的功不相同D．两次速率相同的位置只有一个，且距离A为3 4 s3．如图所示，斜面AB、DB动摩擦因数相同．可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端，下列说法正确的是A．物体沿斜面DB滑动到底端时动能较大B．物体沿斜面AB滑动到底端时动能较大C．物体沿斜面DB滑动过程中克服摩擦力做的功较多D．物体沿斜面AB滑动过程中克服摩擦力做的功较多4．人用绳子通过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当人以速度v竖直向下匀速拉绳使质量为m的物体A 到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A的动能为（）A ．222cos k mv E θ= B ．222tan k mv E θ= C ．212k E mv = D ．221sin 2k E mv θ= 5．如图所示，板长为L ，板的B 端静止放有质量为m 的小物体，物体与板的动摩擦因数为μ，开始时板水平，在缓慢转过一个小角度α的过程中，小物体保持与板相对静止，则在这个过程中（ ）A ．摩擦力对小物体做功为cos (1cos )mgL μαα-B ．摩擦力对小物体做功为sin (1cos )mgL μαα-C ．弹力对小物体做功为cos sin mgL ααD ．板对小物体做功为sin mgL α6．质量为m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点，小球在水平力F 作用下，从最低点P 缓慢地移到Q 点，如图所示，重力加速度为g ，则在此过程中（ ）A ．小球受到的合力做功为mgl （1﹣cos θ）B ．拉力F 的功为Fl cos θC ．重力势能的变化大于mgl （1﹣cos θ）D ．水平力F 做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl （1﹣cos θ）7．如图，一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下，滑到最低点Q 时，对轨道的正压力为52mg ，重力加速度大小为g 。
物理(人教版必修2)练习第7章第7节动能和动能定理
第七章 第7节1．(多选)关于动能，下列说法正确的是( )A ．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都具有动能B ．动能总是正值，但对于不同的参考系，同一物体的动能大小是不同的C ．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D ．动能不变的物体，一定处于平衡状态 解析： 选项 内容分析结论 A 动能是由于物体的运动而具有的能量 √ B E k ＝12m v 2，v 与参考系的选取有关√ C 当速度方向变化时，若大小不变，则动能就不变 √ D匀速圆周运动的物体动能不变，但并不是处于平衡状态×2．关于动能，下列说法正确的是( ) A ．物体由于运动而具有的能叫作动能 B ．运动物体具有的能叫动能C ．运动物体的质量越大，其动能一定越大D ．速度较大的物体，具有的动能一定较大解析：物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能、内能等，故选项A 正确，选项B 错误；由公式E k ＝12m v 2可知，动能既与m 有关，又与v 有关，选项C 、D 错误．答案：A3． (多选)质点在恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，则质点的动能( ) A ．与它通过的位移成正比 B ．与它通过的位移的平方成正比 C ．与它运动的时间成正比D ．与它运动的时间的平方成正比解析：由动能定理得Fs ＝12m v 2，运动的位移s ＝12at 2，由题意知E k ＝Fs ＝12Fat 2，质点的动能在恒力F 一定的条件下与质点的位移成正比，与物体运动的时间的平方成正比．答案：AD4．一质量为1 kg 的滑块，以6 m /s 的初速度在光滑的水平面上向左滑行．从某一时刻起在滑块上施加一个向右的水平力，经过一段时间后，滑块的速度方向变成向右，大小仍为6 m/s.则在这段时间里水平力对物体所做的功是( )A ．0B ．9 JC ．18 JD ．无法确定解析：动能的大小与速度的方向无关，在这段时间里滑块的动能大小没有发生变化．据动能定理，W ＝12m v 22－12m v 21＝0.所以选项A 正确． 答案：A5．物体从高出地面H 处由静止自由落下，不考虑空气阻力，落至沙坑表面后又进入沙坑h 深度停止(如图所示)．求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？解析：法一：选物体为研究对象，先研究自由落体过程，只有重力做功，设物体质量为m ，落到沙坑表面时速度为v ，根据动能定理，有mgH ＝12m v 2－0①再研究物体在沙坑中的运动过程，此过程重力做正功，阻力F 做负功，根据动能定理有mgh －Fh ＝0－12m v 2②由①②式解得F mg ＝H ＋hh可见物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的H ＋hh倍．法二：研究物体运动的全过程，重力所做的功为mg (H ＋h )，阻力做的功为－Fh ，初末状态物体的动能都是零，根据动能定理，有mg (H ＋h )－Fh ＝0 解得F mg ＝H ＋h h可见物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的H ＋h h 倍．答案：H ＋h h。
7.7《动能和动能定理》人教版高中物理必修二练习(含解析)
7.7《动能和动能定理》同步练习（含答案）一、多选题1．质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示，g取10m/s2，则以下说法中正确的是（）A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.4B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.25C．物体滑行的总时间为4sD．物体滑行的总时间为2.5s2．一个质量为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，反弹后的速度大小与碰撞前相同.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为（）A．Δv=0B．Δv=12 m/s C．W=0D．W=10.8 J3．如右图所示质量为M的小车放在光滑的水平而上，质量为m的物体放在小车的一端．受到水平恒力F作用后，物体由静止开始运动，设小车与物体间的摩擦力为f，车长为L，车发生的位移为S，则物体从小车一端运动到另一端时，下列说法正确的是A ．物体具有的动能为(F -f )(S +L )B ．小车具有的动能为fSC ．物体克服摩擦力所做的功为f (S +L )D ．这一过程中小车和物体组成的系统机械能减少了fL4．如图甲所示，质量为0.1 kg 的小球从最低点A 冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4 m 的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示。
已知小球恰能到达最高点C ，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计。
g 取10 m/s 2，B 为AC 轨道中点。
下列说法正确的是( )A ．图乙中x ＝4 m 2s －2B ．小球从B 到C 损失了0.125 J 的机械能C ．小球从A 到C 合外力对其做的功为－1.05JD ．小球从C 抛出后，落地点到A 的距离为0.8 m5．如图所示，质量为m 的物体在粗糙水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v 匀速运动，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）A ．传送带克服摩擦力做功为212mvB ．摩擦产生的热为212mv C ．传送带对物体做功为212mv D ．电动机多做的功为212mv二、单选题6．下列说法中，正确的是( )A．一定质量的物体，动能不变，则其速度一定也不变B．一定质量的物体，速度不变，则其动能也不变C．一定质量的物体，动能不变，说明物体运动状态没有改变D．一定质量的物体，动能不变，说明物体所受的合外力一定为零7．从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地①运行的时间相等①加速度相同①落地时的速度相同①落地时的动能相等，以上说法正确的是A．①①B．①①C．①①D．①①8．有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（）A．木块所受的合外力为零B．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C．重力和摩擦力的合力做的功为零D ．重力和摩擦力的合力为零9．在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是（ ）A ．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的12B ．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12 C ．甲的质量是乙的12倍，甲的速度是乙的12D ．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动10．质量为10kg 的物体，在变力F 的作用下沿x 轴做直线运动，力F 随位移x 的变化情况如图所示。
人教版高一物理必修2 第七章7.7动能定理同步阶段测试
动能定理课堂练习（一）1．一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )A ．合外力做功50 JB ．克服阻力做功500 JC ．重力做功500 JD ．支持力做功50 J2、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为零。
B.如果合外力对物体做的功为零，则每个力对物体做的功一定为零。
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。
3．一个学生用100 N 的力，将静止在球场上的质量为1 kg 的足球以15 m/s 的初速度踢出20 m 远，则该学生对足球做的功为( )．A ．112.5 JB ．2 000 JC ．1 800 JD ．无法确定4．一个人站在高出地面h 处，抛出一个质量为m 的物体，物体落地时的速率为v ，人对物体所做的功等于(空气阻力不计)( )．A ．mgh B.12m v 2 C.12m v 2－mgh D.12m v 2＋mgh 5、质量为m 的跳水运动员，从离地面高h 的跳台上以速度斜向上跳起，跳起高度离跳台为H ，最后以速度进入水中，不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功（ ）A. B. C. D ．6．如图所示，AB 为14圆弧轨道，BC 为水平直轨道，圆弧的半径为R ，BC 的长度也是R .一质量为m 的物体，与两个轨道的动摩擦因数都为μ，当它由轨道顶端A 从静止下滑时，恰好运动到C 处停止，那么物体在AB 段克服摩擦力做功为( )．A.12μmgRB.12mgR C ．mgR D ．(1－μ)mgR 7、质量为M 的汽车在平直公路上以速度V 0开始加速行驶，经过时间t ，前进距离s 后，速度达到最大值V M 设在这一过程中汽车发动机的功率恒为p 0，汽车所受的阻力恒为f 0。
高中物理 第七章 第7节 动能和动能定理练习(含解析)新人教版必修2-新人教版高一必修2物理试题
动能和动能定理[随堂检测]1．(多项选择)关于对动能的理解，如下说法正确的答案是( ) A ．动能是机械能的一种表现形式，但凡运动的物体都具有动能 B ．相对不同参考系，同一物体运动的动能一样C ．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D ．动能不变的物体，一定处于平衡状态解析：选AC.动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体都具有动能，A 正确；由于E k ＝12mv 2，而v 与参考系的选取有关，所以B 错；由于速度为矢量，当方向变化时其动能不一定改变，故C 正确；做匀速圆周运动的物体，动能不变，但并不是处于平衡状态，故D 错．2．如下关于运动物体的合外力做功和动能、速度变化的关系，正确的答案是( ) A ．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B ．假设合外力对物体做功为零，如此合外力一定为零 C ．物体的合外力做功，它的速度大小一定发生变化 D ．物体的动能不变，所受的合外力必定为零解析：选C.力是改变物体速度的原因，物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A 、B 错误．物体的合外力做功，它的动能一定变化，速度也一定变化，C 正确．物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D 错误．3．物体A 和B 质量相等，A 置于光滑的水平面上，B 置于粗糙水平面上，开始时都处于静止状态．在一样的水平力F 作用下移动一样的距离，如此( )A ．力F 对A 做功较多，A 的动能较大B ．力F 对B 做功较多，B 的动能较大C ．力F 对A 和B 做功一样，A 和B 的动能一样D ．力F 对A 和B 做功一样，但A 的动能较大 答案：D4．一个原来静止的质量为m 的物体放在光滑的水平面上，在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v ，在两个力的方向上的分速度分别为v 1和v 2，那么在这段时间内，其中一个力做的功为( )A ．16mv 2B ．14mv 2C ．13mv 2 D ．12mv 2解析：选B.依题意，两个力做的功一样，设为W ，如此两力做的总功为2W ，物体动能的改变量为12mv 2.根据动能定理有2W ＝12mv 2，如此可得一个力做的功为W ＝14mv 2.5．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如下列图；当物块的初速度为v2时，上升的最大高度记为h ．重力加速度大小为g ．物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )A ．tan θ和H 2B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ和H 2 C ．tan θ和H4D ．⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ和H 4 解析：选D.由动能定理可知，初速度为v 时：－mgH －μmg cos θH sin θ＝0－12mv 2初速度为v 2时，－mgh －μmg cos θhsin θ＝0－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22解之可得μ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ，h ＝H 4，故D 正确．6．总质量为M 的汽车，沿平直公路匀速前进，其拖车质量为m ，中途脱钩，司机觉察时，车头已行驶L 的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力．设汽车运动时所受的阻力与质量成正比，车头的牵引力是恒定的．当汽车的两局部都停止时，它们的距离是多少？解析：设汽车沿平直公路匀速前进的速度为v 0，依题意作出草图，标明各局部运动的位移，如下列图．汽车匀速运动时，阻力F f ＝F 牵＝kMg (k >0) 对车头，脱钩后的全过程由动能定理得F 牵L －k (M －m )gs 1＝0－12(M －m )v 20对拖车，脱钩后由动能定理得－kmgs 2＝0－12mv 2又Δs ＝s 1－s 2联立以上各式解得Δs ＝ML M －m． 答案：ML M －m[课时作业]一、单项选择题1．关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化，如下说法正确的答案是( ) A ．运动物体所受的合力不为零，合力必做功，物体的动能肯定要变化 B ．运动物体所受的合力为零，如此物体的动能肯定不变 C ．运动物体的动能保持不变，如此该物体所受合力一定为零D ．运动物体所受合力不为零，如此该物体一定做变速运动，其动能要变化解析：选B.关于运动物体所受的合力、合力做的功、物体动能的变化三者之间的关系有如下三个要点．(1)假设运动物体所受合力为零，如此合力不做功(或物体所受外力做功的代数和必为零)，物体的动能绝对不会发生变化．(2)物体所受合力不为零，物体必做变速运动，但合力不一定做功，合力不做功，如此物体动能不变化．(3)物体的动能不变，一方面明确物体所受的合力不做功；同时明确物体的速率不变(速度的方向可以不断改变，此时物体所受的合力只是用来改变速度方向，产生向心加速度，如匀速圆周运动)．根据上述三个要点不难判断，此题只有选项B 是正确的．2．在同一位置以一样的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，如此落在同一水平地面时的速度大小( )A ．一样大B ．水平抛的最大C ．斜向上抛的最大D ．斜向下抛的最大解析：选A.根据动能定理可知12mv 2末＝mgh ＋12mv 20，得v 末＝2gh ＋v 20，又三个小球的初速度大小以与高度相等，如此落地时的速度大小相等，A 项正确．3．质量为m 的金属块，当初速度为v 0时，在水平面上滑行的最大距离为s ．如果将金属块质量增加到2m ，初速度增大到2v 0，在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为( )A ．sB ．2sC ．4sD ．8s解析：选C.设金属块与水平面间的动摩擦因数为μ.如此由动能定理得 －μmgs ＝－12mv 20①－μ·2mg ·s ′＝－12×2m ×(2v 0)2②由①、②得s ′＝4s ．C 正确．4．有一质量为m 的木块，从半径为r 的圆弧曲面上的a 点滑向b 点，如下列图，如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，如此以下表示正确的答案是( )A ．木块所受的合外力为零B ．因木块所受的力都不对其做功，所以合外力的功为零C ．重力和摩擦力所做的功代数和为零D ．重力和摩擦力的合力为零解析：选C.木块做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，合外力不为零，选项A 错误；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做功为零，支持力始终不做功，重力做正功，所以重力做的功与阻力做的功代数和为零，但重力和阻力的合力不为零，选项C 正确，选项B 、D 错误．5．如图，一半径为R 的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m 的质点自轨道端点P 由静止开始滑下，滑到最低点Q 时，对轨道的正压力为2mg ，重力加速度大小为g ．质点自P 滑到Q 的过程中，抑制摩擦力所做的功为( )A ．14mgR B ．13mgR C ．12mgR D ．π4mgR解析：选C.质点由静止开始下落到最低点Q 的过程中 由动能定理：mgR －W ＝12mv 2质点在最低点：F N －mg ＝mv 2R由牛顿第三定律得：F N ＝2mg ，联立得W ＝12mgR ，到达Q 后会继续上升一段距离．应当选C ．6．从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k 与时间t 的关系图象是( )解析：选A.设小球抛出瞬间的速度大小为v 0，抛出后，某时刻t 小球的速度v ＝v 0－gt ，故小球的动能E k ＝12mv 2＝12m (v 0－gt )2，结合数学知识知，选项A 正确．二、多项选择题7．一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，再逐渐增大解析：选ABD.假设恒力的方向与初速度的方向一样或二者夹角为锐角，物体一直做加速运动，选项A 正确；假设恒力的方向与初速度的方向相反，物体先做匀减速运动，再反向做匀加速运动，选项B 正确；假设恒力方向与初速度方向之间的夹角为钝角(如斜上抛运动)，如此选项D 正确，故此题正确选项为A 、B 、D.8．物体沿直线运动的v －t 关系图象如下列图，在第1秒内合外力对物体所做的功为W ，如此( )A ．从第1秒末到第3秒末合外力做功为4WB ．从第3秒末到第5秒末合外力做功为－2WC ．从第5秒末到第7秒末合外力做功为WD ．从第3秒末到第4秒末合外力做功为－0．75W解析：选CD.物体在第1秒末速度为v ，由动能定理可得在第1秒内合外力的功W ＝12mv2－0从第1秒末到第3秒末物体的速度不变，所以合外力的功为W 1＝0 从第3秒末到第5秒末合外力的功为W 2＝0－12mv 2＝－W从第5秒末到第7秒末合外力的功为W 3＝12m (－v )2－0＝W第4秒末的速度v 4＝v2所以从第3秒末到第4秒末合外力的功 W 4＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22－12mv 2＝－34W应当选项C 、D 正确．9．如下列图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O 为圆心，AB 为沿水平方向的直径，假设在A 点以初速度v 1沿AB 方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D 点；假设在A 点抛出小球的同时，在C 点以初速度v 2沿BA 方向平抛另一一样质量的小球并且也能击中D 点．∠COD ＝60°，且不计空气阻力，如此( )A ．两小球同时落到D 点B ．两小球在此过程中动能的增加量相等C ．在击中D 点前瞬间，重力对两小球做功的功率不相等 D ．两小球初速度之比v 1∶v 2＝6∶3解析：选CD.此题考查平抛运动规律与功和功率．由h ＝12gt 2可知小球下落时间取决于下落高度，因C 点距D 点的高度是AD 竖直高度的一半，故从C 点抛出的小球先到达D 点，选项A 错误；由动能定理可知两球在此过程中动能的增加量等于重力所做功的大小，由W ＝mgh 可知选项B 错误；根据P ＝mgv 可知重力的瞬时功率与其竖直方向速度有关，由2gh ＝v 2可得从A 点抛出的小球落到D 点时竖直方向分速度大于从C 点抛到D 点的分速度，应当选项C 正确；由h ＝12gt 2与x ＝v 0t 可得v 1∶v 2＝6∶3，选项D 正确．10．在光滑的水平面上，质量为m 的小滑块停放在质量为M 、长度为L 的静止的长木板的最右端，滑块和木板之间的动摩擦因数为μ．现用一个大小为F 的恒力作用在M 上，当小滑块滑到木板的最左端时，滑块和木板的速度大小分别为v 1、v 2，滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s 1、s 2．如下关系式正确的答案是( )A ．μmgs 1＝12mv 21B ．Fs 2－μmgs 2＝12Mv 22C ．μmgL ＝12mv 21D ．Fs 2－μmgs 2＋μmgs 1＝12Mv 22＋12mv 21解析：选ABD.滑块在摩擦力作用下前进的距离为s 1，故对于滑块μmgs 1＝12mv 21，A 对，C错；木板前进的距离为s 2，对于木板Fs 2－μmgs 2＝12Mv 22，B 对；由以上两式得Fs 2－μmgs 2＋μmgs 1＝12Mv 22＋12mv 21，D 对．三、非选择题11．如下列图，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K ，一条不可伸长的轻绳绕过K 分别与物块A 、B 相连，A 、B 的质量分别为m A 、m B ，开始时系统处于静止状态．现用一水平恒力F 拉物块A ，使物块B 上升．当B 上升距离为h 时，B 的速度为v ．求此过程中物块A 抑制摩擦力所做的功．(重力加速度为g )解析：设A 抑制摩擦力所做的功为W f ，当B 上升距离为h 时，恒力F 做功为Fh ，重力做功为－m B gh ，根据动能定理得Fh －W f －m B gh ＝12(m A ＋m B )v 2解得W f ＝(F －m B g )h －12(m A ＋m B )v 2．答案：(F －m B g )h －12(m A ＋m B )v 212．如下列图，小球从高为h 的斜面上的A 点，由静止开始滑下，经B 点在水平面上滑到C 点而停止，现在要使小球由C 点沿原路径回到A 点时速度为0，那么必须给小球以多大的初速度？(设小球经过B 点时无能量损失)解析：以小球为研究对象，在斜面上和水平面上它都受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，在整个运动过程中支持力始终不做功，重力做正功，摩擦力做负功，由动能定理可知小球从A 点开始下滑到C 点静止的过程中有：W 重－W 阻＝0，所以W 阻＝W 重＝mgh .当小球沿原路径返回时，摩擦力所做的负功与滑下过程中摩擦力所做的负功完全一样，而此时重力也做负功，由动能定理得：－W 重－W 阻＝0－12mv 2C ，所以12mv 2C ＝2W 重＝2mgh ，解得v C ＝4gh ＝2gh ．即要使小球从C 点沿原路径返回到A 点时速度为0，必须给小球以2gh 的初速度． 答案：2gh。
高中物理人教版必修2第七章第7节动能和动能定理同步练习
高中物理人教版必修2第七章第7节动能和动能定理同步练习选择题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.如果物体的动能不发生变化，则物体所受合力一定是零【答案】A【解析】A、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符合题意；B、如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零，B不符合题意；C、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不符合题意；D、动能不变化，只能说明速度大小不变，但速度方向有可能变化，因此合力不一定为零，D不符合题意．所以答案是：A。
【考点精析】掌握动能定理的理解是解答本题的根本，需要知道动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况；功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式．选择题关于公式W＝Ek2－Ek1＝ΔEk ，下述正确的是（）A.功就是动能，动能就是功B.功可以变为能，能可以变为功C.动能变化的多少可以用功来量度D.功是物体能量的量度【答案】C【解析】功和能（动能）是两个不同的概念，也不可以相互转化，动能定理只是反映了合外力做的功与物体动能变化的关系，即反映了动能变化多少可以由合外力做的功来量度．所以答案是：C。
【考点精析】本题主要考查了动能定理的理解的相关知识点，需要掌握动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况；功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式才能正确解答此题．选择题有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b 点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（）A.木块所受的合外力为零B.因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C.重力和摩擦力的合力做的功为零D.重力和摩擦力的合力为零【答案】C【解析】木块做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合外力不为零，A不符合题意；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，C 符合题意，B、D不符合题意．所以答案是：C。
人教版高一物理必修2第七章同步练习题7.7动能和动能定理(有答案)
第7节动能和动能定理夯实基础1.动能的表达式为：E k=_____________。
在国际单位制中，动能的单位是______________。
动能定理的表达式为：W=___________________2.在地面15 m高处，某人将一质量为4 kg的物体以5 m/s的速度抛出，人对物体做功（）A．20 J B．50 J C．588 J D．638 J3.用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，作用在物体上的各力的做功情况，则（）A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功4.细绳一端拴着一个小球，在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，则在运动中，绳的拉力对小球做的功为。
5.以6m/s的速度,从8m高平台上水平抛出一个石子,落地时速度为________6.如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂在O点，若小球在水平拉力作用下，从最低点A缓慢地移到B点，则水平拉力所做的功为______________若已知拉力的大小恒为F则小球到达B点时的速度为______________7.物体沿一曲面从A点无初速滑下，滑至曲面的最低点，下滑的高度是5m，若物体的质量为1kg，到B点的速度为6m/S，则物体克服阻力所做的功为________________8.质量为m=2kg的物体静止在倾角为30°的光滑斜面底端，斜面长1m，用30N的平行于斜面的推力把物体推上斜面顶端，求物体到达顶端时的动能。
能力提升9.以10m/s的初速度竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体，它上升的最大高度为4m，设空气对物体的阻力大小不变，求物体落回抛出点时的动能。
10.如图所示，一球从高出地面H米处由静止自由落下，忽略空气阻力，落至地面后并深入地下h米处停止，设球质量为m，求球在落入地面以下过程中受到的平均阻力。
高中物理第七章机械能守恒定律7.7动能和动能定理同步测试(含解析)新人教版必修2
7 动能和动能定理演练提升夯基达标1.关于功和物体动能变化的关系,下列说法不正确的是( )A.有力对物体做功,物体的动能就会变化B.合力不做功,物体的动能就不变C.合力做正功,物体的动能就增加D.所有外力做功代数和为负值,物体的动能就减少解析:由动能定理可知,只有合力对物体做功,动能才变化。
合力做正功,物体的动能就增加;合力不做功,物体的动能就不变;合力做负功,物体的动能就减少。
答案:A2.若物体在运动过程中受到的合外力不为零,则( )A.物体的动能不可能总是不变的B.物体的加速度一定变化C.物体的速度方向一定变化D.物体所受合外力做的功可能为零解析:物体在运动过程中受到的合外力不为零,但合外力的功可能为零,动能可能不变;物体的加速度一定不为零,是否变化不能断定。
物体的速度方向是否变化也难以确定。
答案:D3.物体A和B质量相等,A置于光滑的水平面上,B置于粗糙水平面上,开始时都处于静止状态,在相同的水平力F作用下移动相同的位移,则( )A.力F对A做功较多,A的动能较大B.力F对B做功较多,B的动能较大C.力F对A和B做功相同,A和B的动能相同D.力F对A和B做功相同,但A的动能较大解析:在相同的水平力F作用下移动相同的位移,所以力F对A和B做功相同。
但B置于粗糙水平面上,还存在摩擦力做的负功,所以B物体所受合外力做的功小,获得的动能就小。
答案:Dv竖直上抛的同时,将另一相同质量的4.(2011 山东理综)如图所示,将小球a从地面以初速度h处相遇(不计空气阻力)。
则( ) 小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在2A.两球同时落地B.相遇时两球速度大小相等C.从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D.相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等解析:a 、b 球相遇时满足2211022gt v t gt h +-=而由a 球知2122h gt = 解得020hv v gh t =,=小球a 落地时间a t =球b 落地时间02v b g t =⋅==选项A 错误;相遇时000a b v v v v gt ,==,=-=,选项B 错误因为两球恰在2h处相遇,说明重力做功的数值相等,根据动能定理,球a 动能的减少量等于球b动能的增加量,选项C 正确;相遇后的任意时刻,球a 的速度始终大于球b 的速度,因此重力对球a 做功功率大于对球b 做功功率,选项D 错误。
物理人教版必修二7.7 动能和动能定理同步练习教师用卷
物理人教版必修二7.7 动能和动能定理同步练习教师用卷1.2. 一个初动能为E k 的带电粒子，以速度V 垂直电场线方向飞入两块平行金属板间，飞出时动能为3E k .如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，不计重力，那么该粒子飞出时动能为( )A. 4.5 E kB. 4 E kC. 6 E kD. 9.5 E k【答案】A【解析】解：设平行金属板的长度为L ，板间距离为d ，场强为E ．当初速度为v 时，则有：y =12at 2=qE 2m (L v )2=qEL 24E k …① 根据动能定理得，qEy =3E k −E k ，得：2E k =q 2E 2L 24E k …②当初速度为2V 时，同理可得：y ′=qEL 24E k ′=qEL 216E k …③电场力做功为 W ′=qEy ′=q 2E 2L 216E k …④由②④比较得：W ′=0.5E k 根据动能定理得：W ′=E k ′−4E k ，得： E k ′=4.5E k故选：A3.如图所示，一薄木板斜搁在高度一定的平台和水平地板上，其顶端与平台相平，末端置于地板的P处，并与地板平滑连接.将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速释放，沿木板下滑，接着在地板上滑动，最终停在Q处.滑块和木板及地板之间的动摩擦因数相同.现将木板截短一半，仍按上述方式搁在该平台和水平地板上，再次将滑块自木板顶端无初速释放，(设物体在板和地面接触处平滑过渡)，则滑块最终将停在()A. P处B. P、Q之间C. Q处D. Q的右侧【答案】C【解析】解：假设斜面与水平面的夹角为α，斜面的高度为h，斜面在水平方向的投影为x1在斜面上克服摩擦力做的功W1==μmghcotα=μmgcosα×hsinαμmgx1①设在水平面上滑行的距离为x2怎在水平面上克服摩擦力做的功W2=μmgx2整个过程克服摩擦力做得功为W=μmgx1+μmgx2=μmg(x1+x2)②由此公式可知，摩擦力做得功与斜面的夹角无关，又由于从相同的高度滑下，根据动能定理得：mgh−W=0③②③联立可知，最终还是停在Q处，故ABD错，C正确；故选C．4.质量为0.5kg的篮球以10m/s的速度撞向篮板后，以不变的速率反弹回来，则此过程中()A. 篮球的速度没有改变B. 篮球的动能改变了C. 篮板对篮球做功为50JD. 篮板对篮球做功为零【答案】D【解析】解：A、度是矢量，反弹回来后速度的方向发生了变化，所以速度发生了变化.故A 错误；mv2，篮球反B：根据动能的计算式：E k=12弹回来后速率未变，所以动能不变.故B错误；C、D：根据动能定理：W=△E k=E K2−E K1，篮球的动能未变，所以篮板对篮球做的功等于0.故C错误，D正确．故选：D5.一质量为m的实心铅球从离水面一定高度下落并进入足够深的水中，设水对铅球的作用力大小恒为F，则铅球在水中下降h的过程中，下列说法正确的是()A. 铅球的动能减少了FhB. 铅球的机械能减少了(F+mg)hC. 铅球的机械能减少了(F−mg)hD. 铅球的重力势能减少了mgh【答案】D【解析】解：A、在铅球减速下降高度为h的过程中，铅球受重力和阻力，运用动能定理得：(mg−F)h=△E k由于铅球动能是减小的，所以铅球动能减少(F−mg)h，故A错误．B、C、D根据重力做功与重力势能变化的关系得：W G=−△E p=mgh，铅球的重力势能减少了mgh，因机械能等于重力势能与动能之和，所以铅球的机械能减少(F−mg)h+mgh=Fh，故B、C错误，故D正确．故选D．6.如图所示，置于光滑斜面上的物块，在重力G、支持力N作用下沿斜面加速下滑过程中，下列判断正确的是()A. G做正功，物块动能增大B. G做负功，物块动能减小C. N做正功，物块动能增大D. N做负功，物块动能减小【答案】A【解析】解：物体沿斜面加速下滑过程中，重力G与位移的夹角为锐角，所以G做正功.N与位移垂直，则N不做功，所以外力对物体做的总功为正功，由动能定理可知物块的动能增大.故A正确，BCD错误．故选：A7.如图所示，假设在某次比赛中运动员从10m高处的跳台跳下，设水的平均阻力约为其体重的5倍，在粗略估算中，把运动员当做质点处理，为了保证运动员的人身安全，池水深度至少为(不计空气阻力)()A. 5 mB. 2.5mC. 3 mD. 1.5m 【答案】B【解析】解：设池水的最小深度为h2，跳台离水面的高度为h1=10m，对整个过程，由动能定理得：mg(h1+h2)−fh2=0而f=5mg，联立解得：h2=2.5m故选：B二、多选题8.m从高为H，长为s的斜面顶端以加速度a由静止起滑到底端时的速度为v，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则下滑过程克服摩擦力做功为()A. mgH−12mv2 B. (mgsinθ−ma)sC. μmgs cosθD. mgH【答案】ABC【解析】解：A、下滑过程中，根据动能定理得：mgH+W f=12mv2，解得：W f=12mv2−mgH，所以克服摩擦力做功W=−W f=mgH−12mv2，故A正确；B、根据牛顿第二定律得：mgsinθ−f=ma解得：f=mgsinθ−ma，则摩擦力做功W f=−fs=−(mgsinθ−ma)s，则克服摩擦力做功W=−W f= (mgsinθ−ma)s，故B正确；C、物体受到的滑动摩擦力f=μF N=μmgcosθ，则摩擦力做功W f=−fs=−μmgscosθ，则克服摩擦力做功W=−W f=μmgscosθ，故C正确；D、mgH表示重力做的功，故D错误．故选：ABC9.质量不等，但有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑动至停止，则( )A. 质量大的滑行距离大B. 质量小的滑行距离大C. 质量小的滑行时间短D. 它们克服摩擦力所做的功一样大【答案】BD【解析】解：A、由动能定理可知：−μmgx= 0−E K，x=E Kμmg，因为物体初动能、动摩擦因数相同而质量不同，则质量大的物体滑行距离小，质量小的物体滑行距离大，故A错误，B正确；C、物体动量P=√2mE K，由动量定理得：−μmgt=0−P，t=1μg √E Km，物体初动能、动摩擦因数相同而质量不同，物体质量越大，滑行时间越短，质量越小，滑行时间越长，故C错误；D、由动能定理得：−W=0−E K，则W=E K，由于物体初动能相同，它们克服摩擦力所做的功一样大，故D正确；故选：BD．10.“蹦极”是一项既惊险又刺激的运动，运动员脚上绑好弹性绳从很高的平台上跳下，从开始到下落到最低点的速度时间图象如图所示.设运动员开始跳下时的初速度为零，不计阻力，则下列说法正确的是()A. 0−t1时间内，运动员做自由落体运动B. t1−t2时间内，运动员做加速度逐渐减小的加速运动C. t1−t2时间内，重力对运动员做的功小于运动员克服拉力做的功D. t2−t3时间内，运动员动能的减少量大于克服拉力做的功【答案】AB【解析】解：A、0−t1时间内，由速度时间图线可知，运动员做匀加速直线运动，则运动员所受的合力恒定，可知运动员仅受重力，做自由落体运动，故A正确．B、t1−t2时间内，速度时间图线的切线斜率逐渐减小，可知加速度逐渐减小，运动员做加速度逐渐减小的加速运动，故B正确．C、t1−t2时间内，加速度的方向向下，重力大于弹性绳的弹力，则重力做功大于运动员克服拉力做功，故C错误．D、t2−t3时间内，速度减小，根据动能定理可知，重力和弹力做功的代数和等于动能的变化量，则运动员动能的减小量小于克服拉力做功的大小，故D错误．故选：AB．11.如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L.有一个质量分布均匀、长为L条装滑块PQ，下端Q距A为2L，将它由静止释放，当滑时滑块运动块下端Q运动到A下面距A为L2的速度达到最大，整个滑块最终停止在粗糙斜面内.下列说法正确的是()A. 进入粗糙斜面，滑块受合外力先减小后增大B. 滑块PQ刚好完全进入粗糙斜面时，滑块开始做匀减速运动C. 滑块与粗糙斜面间的动摩擦系数μ=2tanθD. 滑块停止时，滑块下端Q恰好到达B点【答案】ABCD【解析】解：A、进入粗糙斜面，滑块对斜面AB部分的压力逐渐增大，所受的滑动摩擦力逐渐增大，合外力逐渐减小，减至零后，合外力反向增大，故A正确．B、滑块PQ刚好完全进入粗糙斜面时，滑块所受的滑动摩擦力不变，且大于重力沿斜面向下的分力，则滑块开始做匀减速运动，故B正确．C、当滑块所受合外力零时，滑块速度最大，设其质量为m，则有：mgcosθ，得：μ=2tanθ，mgsinθ=μ⋅12故C正确．D、设滑块停止时下端距A点的距离为x，摩擦力随x变化规律如图甲根据动能定理有：mg(2L+x)sinθ−12μmgcosθL−μmgcosθ(x−L)=0，解得：x=3L，即物块的下端恰好停在B端.故D正确．故选：ABCD．12.如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道固定在竖直平面内，一个质量为m的小球静止在轨道的最低点A点。
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高中物理人教版必修2第七章第7节动能和动能定理同步练习一、选择题1.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. 如果物体的动能不发生变化，则物体所受合力一定是零【答案】A【解析】【解答】A、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符合题意；B、如果合力对物体做的功为零，可能是合力不为零，而是物体在力的方向上的位移为零，B不符合题意；C、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不符合题意；D、动能不变化，只能说明速度大小不变，但速度方向有可能变化，因此合力不一定为零，D不符合题意．故答案为：A。
【分析】力对物体做功必须保证物体在力的方向上发生位移，在一段过程中，总功不为零那物体的动能变化量也不为零，此题比较简单，考查对做功和动能定理的理解和运用。
2.关于公式W＝E k2－E k1＝ΔE k，下述正确的是（）A. 功就是动能，动能就是功B. 功可以变为能，能可以变为功C. 动能变化的多少可以用功来量度D. 功是物体能量的量度【答案】C【解析】【解答】功和能（动能）是两个不同的概念，也不可以相互转化，动能定理只是反映了合外力做的功与物体动能变化的关系，即反映了动能变化多少可以由合外力做的功来量度．故答案为：C。
【分析】功是能量转换的量度，而功和能量是完全不同的两个概念，合外力所做的总功等于物体动能的变化量，此题是对动能定理公式的理解。
3.有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是（）A. 木块所受的合外力为零B. 因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C. 重力和摩擦力的合力做的功为零D. 重力和摩擦力的合力为零【答案】C【解析】【解答】木块做曲线运动，速度方向变化，加速度不为零，故合外力不为零，A不符合题意；速率不变，动能不变，由动能定理知，合外力做的功为零，而支持力始终不做功，重力做正功，所以重力的功与摩擦力做的功的代数和为零，但重力和摩擦力的合力不为零，C符合题意，B、D不符合题意．故答案为：C。
【分析】速度是矢量，只要速度的大小或者方向其中之一发生变化则说明速度发生变化，加速度不为零则合外力不为零，在整个过程中动能的变化量等于合外力所做的总功，此题属于对于动能定理的基本运用。
4.一质量为2kg的滑块，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某一时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4 m/s，在这段时间里水平力所做的功为（）A. 32J B. 16J C. 8J D. 0【答案】D【解析】【解答】由动能定理得W F＝m －m ＝×2×42J－×2×（－4）2J＝0，故D符合题意．故答案为：D。
【分析】速度是矢量，但动能是标量，在一段运动过程中物体动能的变化量等于合外力所做的总功，此题属于典型题型，需引起注意。
5.如图所示，用同种材料制成的一个轨道，AB段为圆弧，半径为R，水平放置的BC段长度为R．一小物块质量为m，与轨道间的动摩擦因数为μ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C点静止，那么物块在AB段所受的摩擦力做的功为（）A. μmgRB. mgR（1－μ）C. πμmgRD. mgR【答案】B【解析】【解答】物块在AB段所受的摩擦力大小、方向都变化，故不能直接用功的表达式进行计算，可用动能定理进行研究．设在AB段物块克服摩擦力做的功为W，则物块由A到B运用动能定理可得mgR－W＝－0 ①物块由B到C运用动能定理可得－μmgR＝0－②①②两式结合，整理可得W＝mgR（1－μ），故B符合题意．故答案为：B。
【分析】BC段物体做匀减速直线运动，利用匀变速直线运动公式可得出物体在B点时的速度，AB段只有重力和摩擦力做功，有动能定律可得出在AB段物体所受摩擦力所做的功。
二、多项选择题6.关于动能的理解，下列说法正确的是（）A. 凡是运动的物体都具有动能B. 重力势能可以为负值，动能也可以为负值C. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态【答案】AC【解析】【解答】解：A、动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体都具有动能，A正确；B、根据可知动能只能为正值，故B错误；C、由于速度为矢量，当方向变化时，若其速度大小不变，则动能并不改变，故C正确；D、做匀速圆周运动的物体动能不变，但并不处于平衡状态，D错误．故选：AC【分析】动能是标量、速度是矢量，速度变化时，动能不一定变化，物体动能变化，速度一定变化．根据动能定理，根据合力做功情况判断动能的变化7.一物体在运动过程中，重力做了－2 J的功，合力做了4 J的功，则（）A. 该物体动能减少，减少量等于4 JB. 该物体动能增加，增加量等于4 JC. 该物体重力势能减少，减少量等于2 JD. 该物体重力势能增加，增加量等于2 J【答案】B,D【解析】【解答】重力做负功，重力势能增加，增加量等于克服重力做的功，选项C不符合题意，选项D 符合题意；根据动能定理得该物体动能增加，增加量为4 J，选项A不符合题意，选项B符合题意．故答案为：B、D。
【分析】重力做功的大小等于重力势能变化的大小，重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增大，在一段运动过程中合外力所做的总功等于物体动能的变化，此题主要考查对重力做功和动能定理的理解和运用。
8.物体沿直线运动的v－t图象如图所示，已知在第1秒内合力对物体做功为W，则（）A. 从第1秒末到第3秒末合力做功为4WB. 从第3秒末到第5秒末合力做功为－2WC. 从第5秒末到第7秒末合力做功为WD. 从第3秒末到第4秒末合力做功为－0．75W【答案】C,D【解析】【解答】由题图可知物体速度变化情况，根据动能定理得：第1 s内：W＝mv2，第1 s末到第3 s末：W1＝mv2－mv2＝0，A不符合题意；第3 s末到第5 s末：W2＝0－mv2＝－W，B不符合题意；第5 s末到第7 s末：W3＝m（－v）2－0＝W，C符合题意；第3 s末到第4 s末：W4＝m －mv2＝－0．75W，D符合题意．故答案为：C、D。
【分析】此题主要考查对动能定理的理解，一段过程中物体动能的变化量等于合外力所做的总功，动能是标量，与速度的方向无关。
三、填空题9.在距地面高12 m处，以12 m/s的水平速度抛出质量为0．5 kg的小球，其落地时速度大小为18 m/s，求小球在运动过程中克服阻力做功为________J．（g取10 m/s2）【答案】15【解析】【解答】对小球自抛出至落地过程由动能定理得：mgh－W f＝则小球克服阻力做功为：W f＝mgh－＝0．5×10×12 J－J＝15 J．【分析】从小球被抛出到落地时的过程中只有重力和阻力做功，根据动能定理可知这个过程中重力和阻力所做的总功等于小球动能的变化量，由此建立方程可得出克服阻力所做的功。
10.子弹以某速度击中静止在光滑水平面上的木块，当子弹进入木块的深度为x时，木块相对水平面移动的距离为，求木块获得的动能ΔE k1和子弹损失的动能ΔE k2之比为________．【答案】【解析】【解答】对子弹，－f ＝E k末－E k初＝－ΔE k2对木块，f·＝ΔE k1所以＝＝【分析】子弹进入木块后只有阻力对子弹做功，故子弹动能的变化量等于阻力所做功，对于木块，由于相互作用力，木块所受的力与子弹所受的阻力等大反向，在分析过程中需要注意不同物体的位移大小，利用动能定理可对子弹和木块分别建立方程进行求解。
四、计算题11.将质量为m的物体，以初速度v0竖直向上抛出．已知抛出过程中阻力大小恒为重力的0．2倍．求（1）物体上升的最大高度；（2）物体落回抛出点时的速度大小．【答案】（1）解：上升过程，由动能定理－mgh－F f h＝0－①将F f＝0．2 mg②代入①可得：h＝③（2）解：全过程，由动能定理：－2F f h＝mv2－④将②③代入得：v＝v0【解析】【分析】阻力方向总是与物体运动的方向相反，故阻力总是做负功，当物体达到最高点时速度为零，据动能定理可知一段过程中合外力所做的总功等于物体动能的变化量，由此可列出方程进行求解。
12.如图所示，物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑上由小圆弧（长度忽略）与斜面连接的水平面上，若斜面及水平面的动摩擦因数均为0．4，斜面倾角为37°，则物体能在水平面上滑行多远？【答案】解：物体在斜面上受重力mg、支持力F N1、滑动摩擦力F f1的作用，沿斜面加速下滑，在水平面上减速直到静止．方法一：对物体在斜面上的受力分析如图甲所示，可知物体下滑阶段：F N1＝mgcos37°故F f1＝μF N1＝μmgcos37°由动能定理得mgsin37°·l1－μmgcos37°·l1＝①在水平面上的运动过程中，受力分析如图乙所示F f2＝μF N2＝μmg由动能定理得－μmg·l2＝0－②由①②两式可得l2＝l1＝×5m＝3．5m方法二：物体受力分析同上，物体运动的全过程中，初、末状态的速度均为零，对全过程运用动能定理有mgsin37°·l1－μmgcos37°·l1－μmg·l2＝0得l2＝l1＝×5m＝3．5m【解析】【分析】此题属于典型问题，虽然物体与接触面之间的滑动摩擦因数都相同，但斜面上和平面上物体所受摩擦力的大小不同，在整个的运动过程中物体由静止出发指导最终静止，可得出动能的变化量为零，而在整个的运动过程中只有重力和摩擦力对物体做功，故总功为零，建立方程进行求解。