高中物理【動(dòng)能和動(dòng)能定理】訓(xùn)練

高中物理【動(dòng)能和動(dòng)能定理】專題訓(xùn)練

A組一重基礎(chǔ)?體現(xiàn)綜合

1.在水平路面上，有一輛以36km/h行駛的客車，在車廂后座有一位乘客甲，把一個(gè)質(zhì)量

為4kg的行李以相對(duì)客車5m/s的速度拋給前方座位的另一位乘客乙，則以地面為參考

系行李的動(dòng)能和以客車為參考系行李的動(dòng)能分別是（）

A.200J50JB.450J50J

C.50J50JD.450J450J

解析：選B行李相對(duì)地面的速度車+。相時(shí)=15m/s,所以行李以地面為參考系的

動(dòng)能以=%i/=450J。行李相對(duì)客車的速度加=5m/s,所以行李以客車為參考系的

動(dòng)能Ej=^mv'2=50J＞故B項(xiàng)正確。

2.（多選）一質(zhì)量為0.1kg的小球，以5m/s的速度在光滑水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，與豎直墻壁碰

撞后以原速率反彈，若以彈回的速度方向?yàn)檎较?，則小球碰墻過(guò)程中的速度變化和動(dòng)

能變化分別是（）

A.Av=10m/sB.Av=0

C.AEk=lJD.AEk=0

解析：選AD小球速度變化Ar=O2一力=5m/s—（—5m/s）=10m/s,小球動(dòng)能的變化

量AEk=T〃g2—3加；/=0。故A、D正確。

3.如圖1所示，一半徑為A的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)

自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)。時(shí)，對(duì)軌道的正壓力為2/〃g,重力加速度

大小為g。質(zhì)點(diǎn)自產(chǎn)滑到。的過(guò)程中，克服摩擦力所做的功為（）

A.彳/wgRB.^ngR

C.^mgRD.，igR

解析：選C質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)，由重力和軌道支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定

律得/N一〃陪=機(jī)萱，由題意知尸N=2〃ig,可得vQ=y[gRt質(zhì)點(diǎn)自產(chǎn)滑到。的過(guò)程中，

由動(dòng)能定理得加gR—克服摩擦力所做的功為故C正確。

4.（多選）甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，用大小相等的力尸分別拉它們?cè)谒矫嫔蠌撵o止開始

運(yùn)動(dòng)相同的距離如圖2所示，甲在光滑面上，乙在粗糙面上，則下列關(guān)于力尸對(duì)甲、

乙兩物體做的功和甲、乙兩物體獲得的動(dòng)能的說(shuō)法中正確的是（）

圖2

A.力尸對(duì)甲物體做功多

B.力尸對(duì)甲、乙兩個(gè)物體做的功一樣多

C.甲物體獲得的動(dòng)能比乙大

D.甲、乙兩個(gè)物體獲得的動(dòng)能相同

解析：選BC由功的公式W=Hcos“=A可知，兩種情況下力F對(duì)甲、乙兩個(gè)物體做

的功一樣多，故A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)甲有Fs=Eki,對(duì)乙有Fs-Fts=

Eki，可知即甲物體獲得的動(dòng)能比乙大，故C正確，D錯(cuò)誤。

5.將距離沙坑表面上方1m高處質(zhì)量為0.2kg的小球由靜止釋放，測(cè)得小球落入沙坑靜止

時(shí)距離沙坑表面的深度為lOcnio若忽略空氣阻力，g取10m/s2,則小球克服沙坑的阻力

所做的功為（）

A.0.4JB.2J

C.2.2JD.4J

解析：選C由動(dòng)能定理得mgg+d）—Wr=0,小球克服沙坑的阻力所做的功為W=2.2

J,故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

6.如圖3所示，小球以初速度如從A點(diǎn)沿粗糙的軌道運(yùn)動(dòng)到高為力的3點(diǎn)后沿原路返回，

其返回途中仍經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，則經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為（）

圖3

A.業(yè)B.d4g/?一加

2y12gh—vo2

C.ylv0-2ghD.

解析：選B在從4到3的過(guò)程中，重力和摩擦力都做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理可得一

一陰=0一蘇皿，，從5到A的過(guò)程中，重力做正功，摩擦力做負(fù)功（因?yàn)槭茄卦贩祷?

2

所以兩種情況摩擦力做功大小相等），根據(jù)動(dòng)能定理可得mgh-Wt=^nvf兩式聯(lián)立得

再次經(jīng)過(guò)4點(diǎn)的速度大小為\‘4號(hào)一如2,故B正確。

7.某同學(xué)參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)立定跳遠(yuǎn)項(xiàng)目比賽，起跳直至著地過(guò)程如圖4所示，測(cè)量得到比

賽成績(jī)是2.4m,目測(cè)空中腳離地最大高度約0?8m,忽略空氣阻力，則起跳過(guò)程該同學(xué)

所做功大約為（）

圖4

A.625JB.250J

C.50JD.2500J

解析：選A該同學(xué)做拋體運(yùn)動(dòng)，從起跳到達(dá)到最大高度的過(guò)程中，豎直方向做加速度

為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，

則-、/?='/^FS=0.4S,

豎直方向初速度vy=gt=4m/s,

水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則

x2.4

劭）=五=2X（）4m/s=3m/s,

起跳時(shí)的速度

v=yjvo1+vy1=，32+42m/s=5m/s,

設(shè)該同學(xué)的質(zhì)量為50kg,

根據(jù)動(dòng)能定理得W=^inv2=625J,故A正確。

8.如圖5所示，一物體以6J的初動(dòng)能從A點(diǎn)沿48圓弧下滑，滑到8點(diǎn)時(shí)動(dòng)能仍為6J,

若物體以8J的初動(dòng)能從A點(diǎn)沿同一路線滑到〃點(diǎn)，則物體到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是（）

A.小于8JB.等于8J

C.大于8JD.不能確定

解析：選A當(dāng)物體以6J的初動(dòng)能從A點(diǎn)沿AB圓弧下滑，滑到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能仍為6J,

根據(jù)動(dòng)能定理有WG+Wf=0,當(dāng)以8J的初動(dòng)能從A點(diǎn)下滑時(shí)，由于物體沿圓弧下滑，

指向圓心的合力提供向心力，由于速度變大，圓弧軌道給物體的彈力變大，根據(jù)滑動(dòng)摩

擦力大小的計(jì)算式尸?=〃乙，可知物體受到的摩擦力增大，在從4到8的過(guò)程中，物體

通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度不變，因此物體在從A到8的過(guò)程中，克服摩擦力做功增大，重力做功

不變，所以到達(dá)8點(diǎn)時(shí)動(dòng)能小于8J,故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。

9.如圖6所示，物體在離斜面底端Sm處由靜止開始下滑，然后滑上與斜面平滑連接的水

平面，若物體與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,斜面傾角為37。。求物體能在水

平面上滑行的距離。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

圖6

解析：對(duì)物體在斜面上和水平面上受力進(jìn)行分析如圖所示。

法一分過(guò)程列方程：

設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的速度為vt物體下滑階段尸Ni=，〃gcos37。，

故Fn=//FNI=^mgcofi37°°

由動(dòng)能定理得

mgsin37。4一〃iwgcos37°?7i=1mv2—0

設(shè)物體在水平面上滑行的距離為伍

摩擦力—pmg,

由動(dòng)能定理得一〃〃獷，2=0—3〃/,

由以上各式可得，2=3.5m。

法二全過(guò)程列方程：

mgZisin37°—“/ngcos37°山一〃〃ig?12=0,

解得：，2=3.5m。

答案：3.5m

B組一重應(yīng)用?體現(xiàn)創(chuàng)新

10.如圖7,在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平

寬度為3力，其左邊緣。點(diǎn)比右邊緣力點(diǎn)高0.5人若摩托車經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為耳，它

會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)，c與。的水平距離和高度差均為加若經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為及，該摩

托車恰能越過(guò)坑到達(dá)b點(diǎn)。食等于()

圖7

A.20B.18

C.9.0D.3.0

解析:選B摩托車落到c點(diǎn)時(shí),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有力=如"=%仔解得%｛挈

11斤)

2

同理摩托車落到b點(diǎn)時(shí)有V02=9gho動(dòng)能?=]/〃%12、E2=-ml,022,所以瓦=18,故A、

C、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確。

11.(多選)物體沿直線運(yùn)動(dòng)的止，圖像如圖8所示，已知在第1s內(nèi)

合力對(duì)物體做的功為W,則()

A.從第1s末到第3s末合力做的功為4W

B.從第3s末到第5s末合力做功為一2W圖8

C.從第5s末到第7s末合力做的功為W

D.從第3s末到第4s末合力做的功為-0.75W

解析：選CD物體在第1s末到第3s末做勺速直線運(yùn)動(dòng)，合力為0,合力做功為0,

故A錯(cuò)誤。從第3s末到第5s末動(dòng)能的變化量與第1s內(nèi)動(dòng)能的變化量相反，合力的功

相反，等于一W,故B錯(cuò)誤。從第5s末到第7s末動(dòng)能的變化量與第1s內(nèi)動(dòng)能的變化

量相同，合力做功相同，即為W,故C正確。從第3s末到第4s未動(dòng)能變化量是負(fù)值，

大小等于第1s內(nèi)動(dòng)能的變化量的點(diǎn)則合力做功為-0.75W,故D正確。

12.如圖9所示為一