





人教版 (2019)必修 第二册3 动能和动能定理优秀当堂达标检测题
展开动能与动能定理
1.(2021·全国·高一专题练习)关于运动物体所受的合力、合力的功、运动物体动能的变化,下列说法中正确的是( )
A.运动物体所受的合力不为零,合力一定做功,物体的动能一定变化
B.运动物体所受的合力为零,则物体的动能一定不变
C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合力一定为零
D.运动物体所受合力不为零,则该物体不一定做变速运动
2.(2022春·山东临沂·高一统考期中)做匀加速直线运动的物体,速度从增大到,动能增加了,速度从增大到,动能增加了,则等于( )
A.1:1B.2:3C.3:5D.4:9
3.(2022春·甘肃庆阳·高一期末)如图所示,将一个物体从坐标原点O以速度水平抛出,下落h高度后到水平地面上P点,现将此物体以的速度仍从坐标原点O水平抛出,抛出过程均不计空气阻力,则和原来相比( )
A.平抛运动的时间变为原来的一半B.物体落地时的速度大小变为原来的一半
C.从抛出到落地,动能的变化量不变D.物体落地时重力的瞬时功率变小
4.(2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考阶段练习)(多选)在光滑的水平面上,一滑块的质量,在水平方向上恒定的外力的作用下运动,如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹,滑块过P、Q两点时速度大小均为。滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角,,则下列说法中正确的是( )
A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角
B.滑块从P点到Q点做匀速圆周运动
C.滑块从P点到Q点的过程中动能最小值为16J
D.P、Q两点间距离为12m
5.(2023春·江苏苏州·高一苏州市苏州高新区第一中学校考阶段练习)一颗质量为m的卫星在离地球表面一定高度的轨道上绕地球做圆周运动,若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,卫星的向心加速度与地球表面的重力加速度大小之比为1:9,求:
(1)卫星的轨道半径r;
(2)卫星的动能Ek。
用动能定理求外力做功
6.(2023春·江苏苏州·高一苏州市苏州高新区第一中学校考阶段练习)如图所示,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,物体上升的高度为h时,速度为v。则在此过程中( )
A.物体所受的合力做功等于B.物体所受的合力做功等于
C.人的拉力做功等于D.人的拉力做功小于
7.(2023春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考阶段练习)水上乐园有一末端水平的滑梯,质量为的儿童从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度,末端到水面的高度,重力加速度g取,该儿童视为质点,不计空气阻力,儿童的落水点到滑梯末端的水平距离为,则该儿童下滑过程中克服摩擦力做的功为( )
A.B.C.D.
8.(2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考阶段练习)如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,则在整个过程中,下列说法正确的是( )
A.支持力对小物块做功为B.静摩擦力对小物块做功为
C.滑动摩擦力对小物块做功为D.木板对小物块做功为
9.(2022·全国·高一专题练习)动车组是把动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起的。如图所示,某实验用动车组由4节动车和4节拖车组成。总质量为。动车组可以提供的总额定功率,若动车组先以恒定加速度由静止开始做匀加速直线运动,达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动,直至动车组达到最大速度并开始匀速行驶。行驶过程中所受阻力恒定。
(1)求动车组在匀加速运动阶段的总时间;
(2)若动车组在变加速运动阶段的总时间为400s,求变加速运动的位移大小。
用动能定理求解多过程问题
10.(2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考阶段练习)如图所示,质量为m的滑块从高h处的a点,沿斜面轨道ab滑入水平轨道bc。在经过b点时无能量损失,滑块与每个轨道的动摩擦因数都相同。滑块在a、c两点的速度大小均为v,ab与bc长度相等,空气阻力不计,则从a到c的运动过程中( )
A.滑块从a到b的时间与b到c的时间不相等
B.滑块从b到c运动的过程阻力做的功为
C.滑块经b点时的速度等于
D.滑块经b点时的速度大于
11.(2021春·陕西榆林·高一陕西省神木中学校考阶段练习)如图所示,竖直面内一光滑圆弧轨道AB与足够长的斜面轨道BC相切于B点,圆弧轨道半径为R,O为其圆心,A为圆弧轨道左侧最高点且OA连线水平,OB连线与竖直方向之间的夹角,质量为m的小滑块从距A点正上方2R处由静止释放,从A点进入圆弧轨道。已知斜面BC和小滑块间动摩擦因数,重力加速度为g,求:
(1)小滑块第一次沿BC上升的最大位置离B点的距离;
(2)小滑块第二次经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小;
(3)小滑块第二次经过圆弧轨道最低点后,能否冲出圆弧轨道?若能,求出距A点的高度。
12.(2021春·安徽合肥·高一合肥一中校考期中)如图所示,从A点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定在地面上的半径光滑圆弧轨道BC,其中轨道C端切线水平,随后小物块滑上静止在粗糙水平面的长木板M上。已知长木板的质量最,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数,半径OB与竖直半径OC间的夹角。取,,,求:
(1)小物块运动至B点时的速度大小。
(2)小物块运动至C点时的速度大小。
(3)若小物块恰好不滑出长木板,自小物块滑上长木板起,到它们最终都停下来的过程中,小物块与长木板之间的摩擦力做功的代数和。
用动能定理解传送带问题
13.(2022·全国·高一专题练习)(多选)如图甲所示,足够长的水平传送带以速度v=2.5m/s沿顺时针方向运行。可视为质点的物块在t=0时刻以速度v0=5m/s从传送带左端开始沿传送带转动方向运动,物块的质量m=2kg,物块在传送带上运动的部分v-t图像如图乙所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2,则在0~1s内( )
A.物块先做匀减速运动,再做匀速运动B.传送带对物块做的功为18.75J
C.物块与传送带的动摩擦因数为μ=0.5D.物块的动能减少了31.25J
14.(2022·全国·高一专题练习)(多选)如图所示,倾角的传送带以大小为的速度顺时针匀速运行,一质量为的工件(视为质点)以大小为的初速度从传送带的底端A冲上传送带,并恰好能到达传送带的顶端B。工件与传送带间的动摩擦因数为,取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.工件沿传送带上滑的时间为
B.工件返回A端时的速度大小为
C.工件在传送带上滑行的过程中,摩擦力对工件做的功为
D.工件在传送带上滑行的过程中,因摩擦产生的热量为
15.(2023春·山东·高一校联考阶段练习)如图所示,一质量为的滑块从离传送带高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下,槽的底端B与水平传送带相接,传送带的运行速度恒为,两轮轴心间距为,滑块滑到传送带上后做匀加速运动,滑到传送带右端C时,恰好加速到与传送带的速度相同,滑块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度g取10,求:
(1)滑块最初与传送带的高度差h;
(2)此过程中,由于摩擦而产生的热量Q。
16.(2021春·安徽合肥·高一合肥一中校考期中)如图所示,一个小球(视为质点)从高处,由静止开始沿光滑弯曲轨道,进入半径的粗糙竖直圆轨道内侧,且与圆轨道的动摩擦因数处处相等,当到达圆轨道顶点C时刚好对轨道压力为,g取,然后沿轨道CB滑下,进入光滑弧形轨的BD,到达高度为h的D点时速度为零,则下列选项中最合理的是( )
A.B.C.D.
17.(2022春·上海浦东新·高一华师大二附中校考期中)某校科技兴趣小组设计了如图所示的赛车轨道,轨道由水平直轨道、圆轨道(B点与点在同一水平面上但不重合)、水平直轨道、圆弧轨道和管道式圆弧轨道组成,整个轨道处在同一竖直面内,段粗糙,其他轨道均光滑,和均沿竖直方向。已知,,。一遥控电动赛车(可视为质点)质量,其电动机额定输出功率,静止放在A点。通电后,赛车开始向B点运动,后关闭电源,赛车继续运动,到达B点的速度10m/s。()求:
(1)赛车运动到C点时的速度及其对轨道的压力;
(2)赛车克服阻力所做的功;
(3)要使赛车沿轨道运动到达F点水平飞出,且对管道F处的上壁无压力,赛车的通电时间应满足的条件。(假定赛车关闭电源时仍处于轨道上。管道上下壁间距比小车自身高度略大)
18.(2022春·黑龙江齐齐哈尔·高一期末)如图所示,物体B与固定挡板A之间有一根被压缩锁定的轻弹簧,静止在固定的光滑水平轨道上,为半径为的半圆形光滑轨道,长为的传送带顺时针转动速度为,忽略传送带的d端与轨道点之间的缝隙宽度,物体与传送带之间的动摩擦因数。已知物体可以看成质点,质量为,重力加速度取。求:
(1)解除弹簧锁定后,B获得多大速度,才能刚好通过圆轨道的点;
(2)解除弹簧锁定前弹簧弹性势能为多少才能使物B刚好能运动到传送带的端;在此期间物块与传送带之间产生的热量为多少?
19.(2022春·重庆北碚·高一西南大学附中校考期中)如图所示,质量为m=1kg的小滑块(视为质点)在半径为R=0.4m的圆弧A端由静止开始释放,它运动到B点时速度为v=2m/s,当滑块经过B后立即将圆弧轨道撤去。滑块在光滑水平面上运动一段距离后,通过换向轨道由C点过渡到倾角为θ=37°、长s=1m的斜面CD上,CD之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在0≤μ≤1.5之间调节,斜面底部D点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在O点,自然状态下另一端恰好在D点,认为滑块通过C和D前后速度大小不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,不计空气阻力,求:
(1)在AB上运动过程中克服阻力所做的功;
(2)若设置μ=0,求质点从C运动到D的时间;
(3)若最终滑块停在D点,求μ的取值范围。
20.(2022·浙江·统考高考真题)小明用额定功率为、最大拉力为的提升装置,把静置于地面的质量为的重物竖直提升到高为的平台,先加速再匀速,最后做加速度大小不超过的匀减速运动,到达平台的速度刚好为零,取,则提升重物的最短时间为( )
A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.0s
21.(2022·福建·高考真题)(多选)一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A.重力加速度大小B.物体所受滑动摩擦力的大小
C.斜面的倾角D.沿斜面上滑的时间
22.(2022·江苏·高考真题)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能与水平位移x的关系图像正确的是( )
A.B.
C.D.
23.(2021·湖北·统考高考真题)如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A.m=0.7 kg,f=0.5 NB.m=0.7 kg,f=1.0N
C.m=0.8kg,f=0.5 ND.m=0.8 kg,f=1.0N
24.(2022·浙江·统考高考真题)如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成,B、D和F为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在G点(与B点等高),B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg,轨道BCD和DEF的半径R=0.15m,轨道AB长度,滑块与轨道FG间的动摩擦因数,滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,sin37°=0.6,cs37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放,()
(1)若释放点距B点的长度l=0.7m,求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小;
(2)设释放点距B点的长度为,滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式;
(3)若滑块最终静止在轨道FG的中点,求释放点距B点长度的值。
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