人教版高一物理必修二 7.7动能和动能定理 同步练习(带解析)

代入数据,计算得出 m
14、【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；
A.10JB.40JC.50JD.60J
3、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力的大小为（）
A.3mgB.4mg
C.5mgD.7mg
4、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（）
(1) 小物块通过A点时的速度大小；
(2) 恒力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。
【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。
【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x＝ t得两过程的位移关系x1＝ x2，根据加速度的定义a＝ 得两过程的加速度关系为a1＝ a2。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Ff1＝Ff2＝Ff，根据牛顿第二定律得，F1－Ff1＝ma1，F2－Ff2＝ma2，所以F1＝ F2＋ Ff，即F1> F2。根据功的计算公式W＝Fl，可知Wf1＝ Wf2，WF1> WF2，故选项C正确，选项ABD错误。
B．4mg，与结论不相符，选项B错误；
C．5mg，与结论不相符，选项C错误；
D．7mg，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。
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°-μmgxcos37°＝0- mv02，
A． =3: 1
B． =4: 1
C．W1:W2=1: 1
D．W1:W2=1:3
9、（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
代入数据解得：
F=12N
12、【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：
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 ，由动能定理可知：
减速过程中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；
A． B．
C． D．
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( )
【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:
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( )
A．5 m/sB． m/s
C． m/sD． m/s
6、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．那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（ ）
代入数据解得x=4.5m。
A．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5
B．3s内恒力F对物体做功13J
C．3s末物体在斜面上距斜面底端2m处
D．3s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r＝0.40 m，轨道在C处与动摩擦因数μ＝0.20的水平地面相切。在水平地面的D点放一静止的质量m＝1.0 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x＝1.0 m，取重力加速度g＝10 m/s2。求：
10、【答案】AD
【解析】
A.在0-1s时间内，其加速度为：
m/s2①
根据牛顿第二定律可知：
②
1-3s时间内，其加速度大小为：
m/s2
根据牛顿第二定律得：
④
由①②③④解得：
故A正确，
B.0-1s物体的位移为：
m
F做的功为：
J
1-3s内物体的位移为：
m
F做的功为：
J
3s内恒力F对物体做功为：
J
故B错误；
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（）
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)F＝12 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
vA＝ ＝2 m/s
(2)物体从D向A运动过程中，由动能定理得：Fx－mg·2r－μmg x＝ mv
（1）求小球运动到最低点时的速度大小；
（2）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μ= ，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？
参考答案
一、选择题
1、【答案】C
【解析】合力F-x0包围的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。