高中物理 4.4《動(dòng)能定理》同步測試 教科版必修2

1、動(dòng)能定理 同步測試本試卷分第卷（選擇題）和第卷（非選擇題）兩部分.滿分100分，考試用時(shí)90分鐘.第卷（選擇題，共40分）一、選擇題（每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對得4分，對而不全得2分。）1關(guān)于功的概念，下列說法中正確的是（ ）A力對物體做功多，說明物體的位移一定大B力對物體做功少，說明物體的受力一定小C力對物體不做功，說明物體一定無位移D功的多少是由力的大小和物體在力的方向上的位移的大小確定的2關(guān)于兩個(gè)物體間的作用力和反作用力的做功情況是（ ）A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做負(fù)功C作用力和反作用力可能都做負(fù)功D作

2、用力和反作用力做的功一定大小相等，且兩者代數(shù)和為零3關(guān)于功率公式P=和P=Fv的說法正確的是（ ）A由P=知，只要知道W和t就可求出任意時(shí)刻的功率B由P=Fv只能求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率C從P=Fv知，汽車的功率與它的速度成正比D從P=Fv知，當(dāng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，牽引力與速度成反比4下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系正確的是（ ）A如果物體所受合外力為零，則合外力對物體做的功一定為零B如果合外力對物體所做的功為零，則合外力一定為零C物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定發(fā)生變化D物體的動(dòng)能不變，所受合外力一定為零5設(shè)飛機(jī)在飛行中所受空氣阻力與它的速率平方成正比，當(dāng)飛機(jī)以速率v水平勻

3、速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P。若飛機(jī)以速率3v水平飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為（ ）A3P B9P C18P D27P6以一定的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為F，則從拋出到落回到拋出點(diǎn)的過程中，空氣阻力對小球做的功為（ ）A0 BFh CFh D2Fh7質(zhì)量為m的物體，受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ）A如果物體做加速運(yùn)動(dòng)，則拉力F一定對物體做正功B如果物體做減速運(yùn)動(dòng)，則拉力F一定對物體做正功C如果物體做減速運(yùn)動(dòng)，則拉力F可能對物體做正功D如果物體做勻速運(yùn)動(dòng)，則拉力F一定對物體做正功8如圖1所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在

4、光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為某個(gè)值F時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R，當(dāng)拉力逐漸減小到時(shí)，物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為2R，則外力對物體所做的功大小是（ ）A B圖1C D0圖29質(zhì)量為m的子彈，以水平速度v射入靜止在光滑水平面上質(zhì)量為M的木塊，并留在其中，下列說法正確的是（ ）A子彈克服阻力做的功與木塊獲得的動(dòng)能相等B阻力對子彈做的功與子彈動(dòng)能的減少相等C子彈克服阻力做的功與子彈對木塊做的功相等D子彈克服阻力做的功大于子彈對木塊做的功10圖2中ABCD是一條長軌道，其中AB段是傾角為的斜面，CD段是水平的，BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧，其長度可以略去不計(jì).一質(zhì)量為m的小滑塊在A點(diǎn)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放

5、，沿軌道滑下，最后停在D點(diǎn)，A點(diǎn)和D點(diǎn)的位置如圖所示，現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊，使它緩緩地由D點(diǎn)推回到A點(diǎn)，設(shè)滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦系數(shù)為，則推力對滑塊做的功等于（ ）Amgh B2mghCmg（s+） Dmgs+mgshcos第卷（非選擇題，共60分）二、填空題（每小題6分，共24分。把正確答案填寫在題中的橫線上，或按題目要求作答。）11人的心臟每跳一次大約輸送8×105 m3的血液，正常人血壓（可看做心臟壓送血液的壓強(qiáng)）的平均值約為1.5×104 Pa，心跳約每分鐘70次，據(jù)此估測心臟工作的平均功率為 .12甲、乙、丙三物體的質(zhì)量之比為m甲m乙m丙=123，它們沿水平面

6、以一定的初速度在摩擦力的作用下減速滑行到停下來，滑行距離分別為s甲、s乙、s丙。（1）若它們與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，初動(dòng)能相同，則s甲s乙s丙=_。（2）若它們所受的摩擦力相同，初動(dòng)能相同，則s甲s乙s丙=_。 圖313汽車在平直的公路上從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車速度達(dá)到vm時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車?yán)^續(xù)滑行了一段時(shí)間后停止運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度如圖3所示。若汽車加速行駛時(shí)其牽引力做功為W1，汽車整個(gè)運(yùn)動(dòng)中克服阻力做功等于W2，則W1與W2的比值為_。牽引力和阻力大小之比為_。14一個(gè)物體在恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，速率達(dá)到v，然后換成一個(gè)方向相反大小為3F的恒力作用，經(jīng)過一段時(shí)間后，物體回到出

7、發(fā)點(diǎn)，則物體回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速率為 。三、計(jì)算題（共36分。要求寫出必要的文字說明、主要方程式和重要演算步驟，有數(shù)值計(jì)算的要明確寫出數(shù)值和單位，只有最終結(jié)果的不得分。）15（12分）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW，汽車的質(zhì)量為5 t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g=10 ms2。（1）汽車保持額定功率不變從靜止起動(dòng)后，當(dāng)汽車的加速度為2 ms2時(shí)速度多大?（2）若汽車從靜止開始，保持以0.5 ms2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間?16（12分）水平軌道與半徑R=2 m，高為h=0.8 m的一段圓弧形光滑軌道連接，如圖4所示。一個(gè)物體從水平軌道上以初速度v0

8、沖上圓弧軌道并通過最高點(diǎn)而沒有脫離軌道，求物體的初速度v0的范圍。圖417（12分）圖5中，AB=AC=H，開始時(shí)繩AC處于豎直方向，小車從靜止出發(fā)在水平路面上運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為v，在此過程中繩子對掛在井底、質(zhì)量為m的物體做了多少功?圖5 參考答案1【答案】 D 【解析】 做功有兩個(gè)不可缺少的因素。功的大小由力的大小、位移的大小及力和位移方向夾角的余弦值的大小決定，即由力的大小和在力的方向上的位移的大小決定。2【答案】 C 【解析】 相互作用的兩個(gè)物體不一定都有位移，故作用力和反作用力不一定同時(shí)都做功。一對作用力和反作用力可能都做負(fù)功。例如，兩輛相向行駛的實(shí)驗(yàn)小車在發(fā)生碰撞的過程中，它們間的相

9、互沖擊力都做負(fù)功。3【答案】 D 【解析】 公式P=一般用來計(jì)算平均功率，公式P=Fv既可以計(jì)算瞬時(shí)功率，又可以計(jì)算平均功率。4【答案】 A【解析】 如果合外力做的功為零，但合外力不一定為零.可能物體的合外力和運(yùn)動(dòng)方向垂直而不做功，B選項(xiàng)錯(cuò).物體做變速運(yùn)動(dòng)可能是速度方向變化而速度大小不變.所以，做變速運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)能可能不變，C選項(xiàng)錯(cuò).物體動(dòng)能不變，只能說合外力不做功，但合外力不一定為零，D選項(xiàng)錯(cuò).5【答案】 D 【解析】 飛機(jī)飛行時(shí)所受的阻力與速度的平方成正比，即F=kv2。當(dāng)飛機(jī)勻速飛行時(shí)，牽引力大小等于阻力，即F=F=kv2，則發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P=Fv=kv3，即發(fā)動(dòng)機(jī)的功率與速度的三次方

10、成正比。所以，當(dāng)飛機(jī)的速度變?yōu)樵瓉砣稌r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率變?yōu)樵瓉淼?7倍，選項(xiàng)D正確。6【答案】 D 【解析】把運(yùn)動(dòng)的全過程分成兩段，上升過程空氣阻力大小、方向均不變，可求出阻力做的功W1=Fhcos180°=Fh；下降過程，阻力也為恒力，做功W2=Fhcos180°=Fh，所以全過程中空氣阻力做功W=W1W2=Fh（Fh）=2Fh，D選項(xiàng)正確。7【答案】 ACD 【解析】 判斷一個(gè)力對物體做正功還是負(fù)功，看F與s之間的夾角。物體做加速、勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)與s同方向，一定做正功。物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)可能與s同向，也可能與s反向，可能做正功或負(fù)功。8【答案】 A【解析】 設(shè)當(dāng)繩的拉

11、力為F時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v1，則有F=m。當(dāng)繩的拉力減為時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v2，則有F=m。在繩的拉力由F減為F的過程中，繩的拉力所做的功為W=mv22mv12=FR。所以繩的拉力所做功的大小為FR，A選項(xiàng)正確。9【答案】 BD 【解析】 子彈擊中木塊打入一定的深度并留在其中。子彈和木塊所受水平作用力（相互摩擦力）大小相等，可認(rèn)為是恒力。但二者的位移大小不同，做功不同，故二者的動(dòng)能變化并不相等。10【答案】 B 【解析】 物體由A點(diǎn)下落至D點(diǎn)，由動(dòng)能定理：mghWf=0，所以Wf=mgh，當(dāng)物體從D點(diǎn)被推回A點(diǎn)，則WFmghWf=0，所以WF=2mgh11【答案】

12、1.4 W【解析】 人的心臟每跳一次輸送的血液看做長為L，截面積為S的液柱，心臟每跳一次需做的功為W=FL=pSL=pV，心跳每分鐘70次，則心臟工作的平均功率為， P=W=1.4 W12【答案】 （1）632 （2）111【解析】 （1）由動(dòng)能定理得mgs=0Ek 有滑行距離為 s=，所以，甲、乙、丙三物體滑行距離之比為s甲s乙s丙=632（2）設(shè)摩擦力均為F，由動(dòng)能定理得Fs=0Ek 所以，物體的滑行距離為s=，三物體滑行距離之比為s甲s乙s丙=11113【答案】 11;41 【解析】 設(shè)牽引力為F，阻力為F，汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為s1，總位移為s，對全過程由動(dòng)能定理得 W1W2=0或Fs

13、1Fs=0，所以 。由于 s=t，s1=t1，所以 =，即 14【答案】 2v【解析】 設(shè)物體在恒力F作用下發(fā)生的位移為s，由動(dòng)能定理得Fs=mv2 物體在3F恒力作用下，先做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減小到零后返回，到物體回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)，物體的位移大小仍為s。在3F恒力作用的過程中，由動(dòng)能定理得3Fs=mvt2mv2 由得 vt=2v，即物體回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度為2v。15（12分）【解析】 汽車運(yùn)動(dòng)中所受的阻力大小為F=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N （1分）（1）汽車保持恒定功率起動(dòng)時(shí)，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減小到零時(shí)

14、，速度達(dá)到最大。 （1分）設(shè)當(dāng)汽車的加速度為2 ms2時(shí)牽引力為F1，由牛頓第二定律得 F1F=ma （2分）得F1=F+ma=5×103 N5×103×2 N=1.5×104 N （1分）汽車的速度為v= ms=4 ms （2分） （2）當(dāng)汽車以恒定加速度0.5 ms2勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車的牽引力為F2，由牛頓第二定律得 F2F=ma （2分）得 F2=F+ma=5×103 N5×103×0.5 =7.5×103 （1分）汽車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其功率逐漸增大，當(dāng)功率增大到等于額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，此時(shí)汽車的速度為 vt=ms=8 ms （1分）則汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=s=16 s （1分） 16（12分）【解析】 物體從水平軌道至圓弧軌道頂端的過程，由動(dòng)能定理得 mgh=mv2 mv02 （3分）式中v是物體在頂端的速度。若物體剛能到達(dá)頂端，即v=0，由式可得v0=4 ms. （2分）若物體到達(dá)頂端且剛不脫離，應(yīng)滿足 mg=m （3分）由此得v2=Rg，代入式得 v0=6 ms （