動(dòng)能和動(dòng)能定理（基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)）檢測(cè)-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含解析）

第八章機(jī)械能守恒定律第三節(jié)動(dòng)能和動(dòng)能定理基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)（含解析）一、單選題1．用力F拉著一個(gè)物體從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功-3J，拉力F做功8J，空氣阻力做功，則下列判斷正確的是（）A．物體的重力勢(shì)能增加了B．物體的重力勢(shì)能減少了3JC．物體的動(dòng)能增加了D．物體的動(dòng)能增加了8J2．如圖，用同種材料制成的一個(gè)軌道ABC，AB段為四分之一圓弧，半徑為R，水平放置的BC段長(zhǎng)為R。一個(gè)物塊質(zhì)量為m，與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，它由軌道頂端A從靜止開(kāi)始下滑，恰好運(yùn)動(dòng)到C端停止，物塊在AB段克服摩擦力做功為（）A．μmgR B．（1-μ）mgR C．πμmg D．mgR3．一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l的輕繩懸掛于O點(diǎn)。第一次小球在水平拉力F1作用下，從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移到Q點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向夾角為θ（如圖所示），在這個(gè)過(guò)程中水平拉力做功為W1。第二次小球在水平恒力F2作用下，從P點(diǎn)移到Q點(diǎn)，水平恒力做功為W2，重力加速度為g，且θ＜90°，則（）A．W1=F1lsinθ，W2=F2lsinθB．W1=mgl（1-cosθ），W2=F2lsinθC．W1=W2=mgl（1-cosθ）D．W1=F1lsinθ，W2=mgl（1-cosθ）4．三個(gè)相同的小球ABC從相同高度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，A水平拋出，B自由下落，C沿光滑斜面靜止開(kāi)始滾動(dòng)。則（）A．三個(gè)球落地的時(shí)間相同 B．三個(gè)球落地時(shí)的速度大小相同C．落地時(shí)的重力的瞬時(shí)功率B球大于A球 D．A球落地時(shí)動(dòng)能最大5．2018年12月8日嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，探測(cè)器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（）A．周期為 B．動(dòng)能為C．角速度為 D．向心加速度為6．在體有課上，某同學(xué)練習(xí)投籃，他站在罰球線處用力將藍(lán)球從手中投出，如圖所示，籃球約以1m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質(zhì)量約為，籃筐離地高度約頭3m，則該同學(xué)投值時(shí)對(duì)籃球做的功約為（）A．1J B．10 C．40J D．100J7．民航客機(jī)的機(jī)艙一般都設(shè)有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后，打開(kāi)緊急出口的艙門(mén)，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面，機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上，示意圖如圖所示，某機(jī)艙緊急出口的艙門(mén)離氣囊底端的豎直高度AB=，氣囊構(gòu)成的斜面長(zhǎng)AC=。CD段為與斜面平滑連接的水平地面。若人從氣囊上由靜止開(kāi)始滑下，人與氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)、人與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為.不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，要使救護(hù)人員不被從氣囊上滑下的人撞到，則救護(hù)人員距艙門(mén)正下方B點(diǎn)的安全距離是（）A． B． C． D．8．如圖所示足夠大的傾角為θ的光滑斜面固定放置，在其上有一固定點(diǎn)O，O點(diǎn)連接一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端連接一可以看做質(zhì)點(diǎn)的小球。原來(lái)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給小球一與細(xì)線垂直的初速度v0，使小球能在斜面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則v0的最小值為（）A． B． C． D．9．在離地面高為h處豎直上拋一質(zhì)量為m的物塊，拋出時(shí)的速度為v0，當(dāng)它落到地面時(shí)速度為v，用g表示重力加速度，則在此過(guò)程中物塊克服空氣阻力所做的功等于（）A． B．C． D．10．幾個(gè)力共點(diǎn)且在同一平面內(nèi)、作用在某個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，使該質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。當(dāng)其中的一個(gè)力只是大小逐漸減小而其它力保持不變時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．合力逐漸增大，動(dòng)能一定增加B．合力逐漸減小，動(dòng)能可能增加C．合力逐漸增大，動(dòng)能可能減少D．合力逐漸增大，動(dòng)能可能不變11．改變汽車的質(zhì)量和速度，都能使汽車的動(dòng)能發(fā)生變化，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．質(zhì)量不變，速度增大到原來(lái)的2倍，動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍B．速度不變，質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍，動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍C．質(zhì)量減半，速度增大到原來(lái)的4倍，動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍D．速度減半，質(zhì)量增大到原來(lái)的4倍，動(dòng)能增大為原來(lái)的4倍12．A、B兩物體的質(zhì)量之比為mA：mB=2：1，它們以相同的初速度v0在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止，其速度圖象如圖所示，那么，A、B兩物體所受摩擦阻力之比FA：FB與A、B兩物體克服摩擦力做的功之比WA：WB分別為（）A．2：1，4：1 B．4：1，2：1 C．1：4，1：2 D．1：2，1：413．如圖所示，在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于橡皮筋做的功，下列說(shuō)法中正確的是（）A．橡皮筋做的功可以直接測(cè)量B．橡皮筋在小車運(yùn)動(dòng)的全程中始終做功C．把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍，橡皮筋做功也增加為原來(lái)的兩倍D．通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加14．袋鼠跳是一項(xiàng)很有趣的運(yùn)動(dòng)。如圖所示一位質(zhì)量m=50kg的同學(xué)參加袋鼠跳游戲，全程10m，假設(shè)該同學(xué)從起點(diǎn)到終點(diǎn)用了相同的10跳，每次跳起重心上升最大高度均為h=。忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．該同學(xué)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的時(shí)間是4s B．該同學(xué)起跳時(shí)，地面對(duì)該同學(xué)做正功C．該同學(xué)起跳離開(kāi)地面瞬間動(dòng)能為100J D．該同學(xué)每跳躍一次克服重力做功的功率為250W15．小木塊m從光滑曲面上P點(diǎn)滑下，通過(guò)粗糙靜止的水平傳送帶落于地面上的Q點(diǎn)，如圖所示?，F(xiàn)讓傳送帶在皮帶輪帶動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，讓m從P處重新滑下，則此次木塊的落地點(diǎn)將()A．在Q點(diǎn)左邊 B．在Q點(diǎn)右邊C．仍在Q點(diǎn) D．不能從傳送帶上滑下來(lái)16．物體在合外力作用下做直線運(yùn)動(dòng)的v—t圖像如圖所示。下列表述正確的是（）A．在0~1s內(nèi)，合外力不做功 B．在0~2s內(nèi)，合外力總是做負(fù)功C．在1~2s內(nèi)，合外力做正功 D．在0~3s內(nèi)，合外力做的總功為0二、解答題17．2020年12月1日，嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體從距離月面約15公里處開(kāi)始實(shí)施動(dòng)力下降，7500牛變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)機(jī)（推力變化范圍1500N---7500N），逐步將組合體相對(duì)月球速度從約公里/秒降為零，成功地降落在月球表面。已知地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的倍，地球表面的重力加速度大小約為s2，嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體的質(zhì)量為60kg，求：（1）月球表面的重力加速度（2）嫦娥五號(hào)著陸器和上升器組合體實(shí)施動(dòng)力下降的過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)平均推力所做的功。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）18．如圖所示，AB為圓弧軌道，BC為水平直軌道，圓弧的半徑為R，BC的長(zhǎng)度也是R。一質(zhì)量為m的物體，與兩個(gè)軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ，當(dāng)它由軌道頂端A從靜止下滑時(shí)，恰好運(yùn)動(dòng)到C處停止，求：（1）物體從A運(yùn)動(dòng)到C重力做了多少功，重力勢(shì)能變化了多少；（2）物體在AB段摩擦力做功。19．某中學(xué)物理興趣小組用塑料管制作了如圖所示的圓形管，該圓形管豎直放置，圓形管內(nèi)壁光滑，半徑為R，進(jìn)出管口均與水平地面相切。現(xiàn)讓一質(zhì)量為m。尺寸略小于管徑的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從入口處以某一速度滑入，已知重力加速度為g，滑塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。求：（1）滑塊到達(dá)圓形管最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能的大?。ㄒ运降孛鏋閰⒖计矫妫?；（2）若滑塊恰好能通過(guò)圓形管的最高點(diǎn)，求滑塊在最高點(diǎn)對(duì)軌道作用力的大小及方向；（3）若滑塊恰好能通過(guò)圓形管的最高點(diǎn)，滑塊在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大位移為多少。參考答案1．C【解析】AB．重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，重力做功-3J，重力勢(shì)能增大了3J，AB錯(cuò)誤；CD．合力做功等于動(dòng)能的增加量，合力做功等于各個(gè)分力做的功，總功為故動(dòng)能增加，C正確D錯(cuò)誤。故選C。2．B【解析】設(shè)物塊在AB段克服摩擦力做功為Wf，從A到C由動(dòng)能定理可得整理可得故選B。3．B【解析】第一次小球在水平拉力F1作用下，從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移到Q點(diǎn)，可認(rèn)為初末動(dòng)能均為零，由動(dòng)能定理可得解得第二次小球在水平恒力F2作用下，從P點(diǎn)移到Q點(diǎn)，由功的定義可得故選B。4．D【解析】A．小球AB在豎直方向的加速度相同，則落地時(shí)間相同；C在豎直方向的加速度小于g，則落地時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BD．由機(jī)械能守恒定律可知，三個(gè)球的機(jī)械能守恒，因A球有初速度，則A球落地時(shí)的速度最大，動(dòng)能最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確；C．落地時(shí)，AB兩球的豎直速度相同，根據(jù)P=mgvy可知，落地時(shí)的重力的瞬時(shí)功率B球等于A球，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D。5．A【解析】A．根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可知可解得A正確。B．根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可知可解得B錯(cuò)誤。C．根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可知可解得C錯(cuò)誤。D．根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可知可解得D錯(cuò)誤。故選A。6．B【解析】對(duì)籃球從手中出手到撞擊籃筐的過(guò)程，由動(dòng)能定理得得故選B。7．C【解析】由幾何關(guān)系可知sinθ=，cosθ=，人從A點(diǎn)開(kāi)始下滑到水平面上停止的過(guò)程由動(dòng)能定理解得x=則救護(hù)人員距艙門(mén)正下方B點(diǎn)的安全距離是x+Lcosθ=8m。故選C。8．C【解析】在最高點(diǎn)有解得根據(jù)動(dòng)能定理得解得故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。9．C【解析】由動(dòng)能定理可知解得在此過(guò)程中物塊克服空氣阻力所做的功故選C。10．C【解析】幾個(gè)力共點(diǎn)且在同一平面內(nèi)、作用在某個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，使該質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，知合力為零，當(dāng)其中的一個(gè)力只是大小逐漸減小而其它力保持不變時(shí)，可知合力逐漸增大；由于物體處于平衡狀態(tài)時(shí)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以合力的方向可能與速度方向相同，可能相反，也可能不共線，所以動(dòng)能可能增加，可能減小，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。11．B【解析】動(dòng)能的定義式為A．質(zhì)量不變，速度增大到原來(lái)的2倍，動(dòng)能即動(dòng)能增大為原來(lái)的4倍，故A錯(cuò)誤；B．速度不變，質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍，動(dòng)能即動(dòng)能增大為原來(lái)的2倍，故B正確；C．質(zhì)量減半，速度增大到原來(lái)的4倍，動(dòng)能即動(dòng)能增大為原來(lái)的8倍，故C錯(cuò)誤；D．速度減半，質(zhì)量增大到原來(lái)的4倍，動(dòng)能即動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤。故選B。12．B【解析】根據(jù)速度時(shí)間的圖象可知，aA：aB=2：1，物體只受到摩擦力的作用，摩擦力作為合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律可知，F(xiàn)=ma，所以摩擦力之比為FA：FB=4：1；

由動(dòng)能定理，摩擦力的功，由于AB的初速度大小相同，mA：mB=2：1，所以兩物體克服摩擦阻力做的功之比WA：WB=2：1．所以B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。13．D【解析】A．橡皮筋完全相同，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)來(lái)使功倍增，因此不需要計(jì)算橡皮筋每次對(duì)小車做功的具體數(shù)值，故A錯(cuò)誤；B．橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度在逐漸較小，所以彈力也在逐漸減小，小車作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，在橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)后，小車受力平衡，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并非全程做功，故B錯(cuò)誤；C．把橡皮筋拉伸為原來(lái)的兩倍，形變量變?yōu)樵瓉?lái)2倍，做功變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故C錯(cuò)誤；D．該實(shí)驗(yàn)中利用相同橡皮筋形變量相同時(shí)對(duì)小車做功相同，通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對(duì)小車做的功成整數(shù)倍增加，這個(gè)設(shè)計(jì)很巧妙地解決了直接去測(cè)量力和計(jì)算功的困難。故D正確。故選D。14．C【解析】A．每次跳起重心上升最大高度均為h=0．2m。上升時(shí)間等于下降時(shí)間，根據(jù)可得，上升時(shí)間則人在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=2t=從起點(diǎn)到終點(diǎn)用了相同的十跳，考慮人屈膝跳起的時(shí)間，則總時(shí)間t總＞10t1=4s故A錯(cuò)誤；B．起跳時(shí)，地面雖然對(duì)同學(xué)有彈力作用，但在彈力的方向上沒(méi)有位移，所以地面對(duì)同學(xué)沒(méi)有做功，故B錯(cuò)誤；C．起跳離開(kāi)地面的瞬間速度起跳離開(kāi)地面瞬間動(dòng)能為故C正確；D．因重心上升的最大高度h=，每跳躍一次克服重力做的功W=mgh=100J考慮人屈膝跳起的時(shí)間，則每跳躍一次的時(shí)間t'＞2t，所以每跳躍一次克服重力做功的功率故D錯(cuò)誤。故選C。15．C【解析】無(wú)論傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)還是靜止對(duì)木塊所受外力無(wú)影響，小木塊在水平方向上仍僅受向左的滑動(dòng)摩擦力，且位移仍為傳送帶靜止時(shí)的位移大小，故Wf=－fs未變，而所以滑到傳送帶末端拋出時(shí)的速度v不變，所以根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知仍落在Q點(diǎn)。故選C。16．D【解析】A．在0～ls內(nèi)，物體的速度增大，動(dòng)能增加，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做正功，故A錯(cuò)誤；BC．在1～2s內(nèi)，物體的速度減小，動(dòng)能減小，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做負(fù)功，所以在0~2s內(nèi)，合外力先做正功后做負(fù)功，故BC錯(cuò)誤；D．在0～3s內(nèi)，動(dòng)能變化為0，根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做功為0，故D正確。故選D。17．（1）s2；（2）×107J【解析】（1）設(shè)地球的質(zhì)量為M地，地球表面處的重力加速度為g地，地設(shè)月球的質(zhì)量為M月，月球表面處的重力加速度為g月，在星球表面附近，重力近似等于萬(wàn)有引力，得…….①…….②由①②代入數(shù)據(jù)得g月=s2(1)組合體實(shí)施動(dòng)力下降的過(guò)程，由動(dòng)能定理有:解得18．（1）mgR，重力勢(shì)能減少了mgR；（2）mgR(μ-1)【解析】(1)重力做功