期末復(fù)習(xí)五 動能和動能定理-人教版（2019）高中物理必修第二冊檢測

期末專題復(fù)習(xí)五一動能和動能定理

一、選擇題

1.下列關(guān)于動能的說法，正確的是（）

A.汽車的動能一定比火車的動能小

B.汽車的動能有可能比火車的動能大

C.速度相同的汽車和火車一定具有相同的動能

D.質(zhì)量相同的兩輛汽車一定具有相同的動能

2.某同學(xué)用200N的力將質(zhì)量為0.44依的足球踢出，足球以10向s的初速度沿水平草坪滾出60,“后

靜止，則足球在水平草坪上滾動過程中克服阻力做的功是（）

A.22JB.4.4JC.132JD.12000J

3.如圖所示在足球賽中，紅隊球員在臼隊禁區(qū)附近主罰定位球，并將球從球門右上角貼著球門射入，

球門高度為九足球飛入球門的速度為丫，足球質(zhì)量為m則紅隊球員將足球踢出時對足球做的功W

為（不計空氣阻力、足球可視為質(zhì)點）（）

41......./

?

A.y/wv2B.mgh

1一10

C.-mv^+inghD.3mpz-mgh

4.如圖所示，某同學(xué)投籃時,籃球在空中劃過一條漂亮的弧線進入籃筐，關(guān)于此籃球的動能和重力勢能,

以下說法中正確的是（）

A.籃球出手時動能最小B.籃球出手時重力勢能最大

C.籃球在最高點時動能最大D.籃球在最高點時重力勢能最大

5.在籃球比賽中，某位同學(xué)獲得罰球機會，如圖，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球以約為1

m/s的速度撞擊籃筐.已知籃球質(zhì)量約為0.6kg,籃筐離地高度約為3m,忽略籃球受到的空氣阻力,

則該同學(xué)罰球時對籃球做的功大約為（）

A.IJB.I0JC.50JD.100J

6.物體在合外力作用下做直線運動的修圖像如圖所示。下列表述正確的是（）

A.在OUls內(nèi)，合外力做正功B.在OU2s內(nèi)，合外力總是做正功

C.在1U2s內(nèi)，合外力不做功D.在OU3s內(nèi)，合外力做正功

7.如圖所示，三個粗糙斜面固定在水平地面上，它們的高度均為力，傾角分別為以、。2、仇。讓質(zhì)

量均為扭的物體沿斜面從頂端滑到底端，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)均為〃。物體在傾角為外的斜

面上滑到底端時的動能為反，關(guān)于Ek下列表達式正確的是（）

mtn

.Limgh

A.mghB.fngh--------

tan”?

C.mgh-/LimghD.mgh-jumghcos03

8.我國“北斗二代”計劃在2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，比美國GPS多5

顆.多出的這5顆是相對地面靜止的高軌道衛(wèi)星（以下簡稱“靜衛(wèi)”），其他的有27顆中軌道衛(wèi)星（以下

簡稱“中衛(wèi)”）的軌道高度為“靜衛(wèi)”軌道高度的今下列說法正確的是（）

A.“中衛(wèi)”的線速度介于7.9km/s和11.2km/s之間

B.“靜衛(wèi)”的軌道必須是在赤道上空

C.如果質(zhì)量相同，“靜衛(wèi)”與“中衛(wèi)”的動能之比為3：5

D.“靜衛(wèi)”的運行周期小于“中衛(wèi)”的運行周期

9.將一小球豎直向上拋出，小球在運動過程中所受到的空氣阻力不可忽略.a為小球運動軌跡上的

一點，小球上升和下降經(jīng)過。點時的動能分別為E“和Ek2.從拋出開始到小球第一次經(jīng)過a點時重

力所做的功為Wi,從拋出開始到小球第二次經(jīng)過。點時重力所做的功為的.下列選項正確的是（）

A.Ek產(chǎn)Em卬尸卬2

B.Ek\>Ek2,W尸牝

C.Ek\<Ek2,W\<W2

D.Ek\>Ek2,W\<W2

10.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R光滑的,圓孤槽，它的末端水平，上端離地面高”，

一個小球從上端無初速滑下，則小球落地時離出發(fā)點的水平距離為（）

A.21R(H-R)B.R+y/2R(H-R)

C.R+[R(H-R)D.R+2y/R(H-R)

11.如圖，一半徑為R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)點自軌道端點P

由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g.質(zhì)點自P滑到

Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）

K

C.-^mgRD.—mgR

12.（多選題）從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個小球，一個豎直上拋，一個豎直下

拋，另一個平拋，則它們從拋出到落地（）

A.運行的時間相等B.加速度相同

C.落地時的速度相同D.落地時的動能相等

二、實驗題

13.利用如圖甲所示的裝置可以完成力學(xué)中的許多實驗。

（1）用圖甲裝置：在探究小車速度隨時間的變化規(guī)律的實驗中，下列說法正確的是

A.小車應(yīng)靠近打點計時器，先釋放小車，后接通電源

B.長木板的一端必須墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上做勻速運動

C.連接鉤碼與小車的細線應(yīng)與長木板保持平行

D.選擇計數(shù)點時，必須從紙帶上第一個點開始

（2）小明同學(xué)用圖甲裝置探究了做功與物體速度變化的關(guān)系：保持所掛鉤碼的質(zhì)量不變，通過改變位

移來改變外力做功，保持此條件下，小車及車上祛碼的總質(zhì)量__________（選填：A.需要B.不需

要）遠遠大于所懸掛鉤碼的質(zhì)量；

⑶小何同學(xué)用圖甲裝置進行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，進行了如下操作：

①在滑板的右側(cè)加一墊塊，用以平衡摩擦阻力，如圖乙所示，開啟電源，輕推小車，打出了一條如

圖丙所示的紙帶，紙帶左端與小車相連，據(jù)此紙帶判斷，墊塊（填“偏薄”或“偏厚”）;

②墊塊調(diào)整后，再打出一條紙帶，從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之

間的距離（單位cm）,如圖丁所示，由紙帶數(shù)據(jù)計算可得，小車的加速度為m/s2（保留2

位有效數(shù)字）。

14.某實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置驗證了動能定理，實驗時該小組的同學(xué)將小車由

光電門1的左側(cè)靜止釋放，通過細繩在祛碼的牽引下開始運動，先后經(jīng)過光電門1、2,并通過計算

機記錄了擋光時間。經(jīng)測量可知小車和擋光片的總質(zhì)量為M,祛碼盤及祛碼的總質(zhì)量為

光片

光電門1光電門2

0

=HR定滑輪

Yr〉

IIIIIIIg

A

甲祛碼班乙

根據(jù)所學(xué)的知識回答下列問題：

（1）摩擦力的影響會對該實驗帶來一定的誤差，為了平衡摩擦力，實驗時應(yīng)（填“取下”或

“掛上”）祛碼盤，并適當?shù)貕|高長木板的（填“左”或“右”）端；

（2）在（1）的前提下，為了使細繩的拉力大小近似等于祛碼盤及盤中祛碼的總重力，應(yīng)使小車和擋光片

的總質(zhì)量為M________（填“遠大于”“大于”“等于”“小于”或“遠小于”）祛碼盤及盤中祛

碼的總質(zhì)量；

（3）實驗小組的同學(xué)用游標卡尺對擋光片的寬度進行了測量，讀數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度

cm：

（4）計算機記錄小車通過光電門1、2的時間分別為\t2,且兩光電門之間的距離為L重力加

速度用g表示，則驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為（用以上相關(guān)物理量的字母表示）。

三、解答題

15.在冬天，高為h=1.25m的平臺上覆蓋了一層冰.一乘雪橇的滑雪愛好者，從距平臺邊緣s=24m

處，以初速度v°=7m/s向平臺邊緣滑去.若雪橇和滑雪者的總質(zhì)量為70kg,平臺上的冰面與雪橇間

的動摩擦因數(shù)為H=0.05,如圖所示，取g=10m/s2.求:

（1）滑雪者離開平臺時的速度；

（2）滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離；

(3)滑雪者即將著地時，其速度方向與水平地面的夾角.

16.多級火箭是由數(shù)級火箭組合而成的運載工具，每一級都有發(fā)動機與燃料，目的是為了提高火箭

的連續(xù)飛行能力與最終速度.現(xiàn)有一小型多級火箭，質(zhì)量為第一級發(fā)動機的額定功率為P,先

使火箭由靜止豎直向上做加速度為。的勻加速直線運動.若空氣阻力為了并保持不變，不考慮燃料燃

燒引起的質(zhì)量變化及高度不同引起的重力變化，達到額定功率后，發(fā)動機功自率保持不

變，直到火箭上升達到最大速度時高度為從試求：

(1)第一級發(fā)動機能使火箭達到的最大速度.i

HeA

(2)第一級發(fā)動機做勻加速運動的時間.TI

TT

(3)第一級發(fā)動機以額定功率開始工作，直到最大速度時的運行時間.

17.如圖所示，A8段為粗糙水平軌道，3c段是固定于豎直平面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌，半徑為

一質(zhì)量為的滑塊靜止在A點，在水平恒力尸作用下從A點向右運動，當運動至8點時，撤去恒力

F,滑塊沿半圓形軌道向上運動恰能通過最高點C,已知滑塊與水平軌道間的滑動摩擦力F,=鱉,

4

水平恒力尸=整，求：

2

(1)滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)〃;

(2)滑塊運動至C點的速度大小vc:

(3)水平軌道AB的長度L?

18.如圖所示是一個游戲裝置48是一段與水平方向夾角為37。、長為乙=2.0m的傾斜軌道AB,通過

水平軌道BC(BC段是長度調(diào)節(jié)范圍在0~10m可伸縮軌道)與豎直圓軌道(軌道半徑R=0.4m,圓

軌道最低點C、E略錯開)，出口為水平軌道EF,在EF的右端固定一塊豎直彈性擋板，小物塊與網(wǎng)

科學(xué)豎直彈性擋板的碰撞無機械能損失，整個軌道除BC段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以

微小圓弧相接，沒有機械能損失。一個質(zhì)量〃?=10g的小物塊以初速度vo=4.0m/s,從某一高處水平拋

出，到A點時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與BC軌道的動摩擦因數(shù)“=0.5

(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)求：

(1)小物塊水平拋出的位置離A點的高度差？

(2)若BC段長為2.4m,判斷物塊是否會與彈性擋板碰撞，若會請求出碰前的速度，若不會請說明理

由；

(3)若小物塊從A進入軌道到最終停止都不脫離軌道，求滿足條件的BC段的最短長度是多少？

期末專題復(fù)習(xí)五一動能和動能定理

參考答案

1.B2.A3.C4.D5.B6.A7.B8.B9.BIO.Dll.C12.BD

13.CB偏薄0.15

【解析】

.小車應(yīng)靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，所以A錯誤；

B.在探究小車速度隨時間的變化規(guī)律的實驗中，不要求平衡摩擦力，所B錯誤；

C.連接鉤碼與小車的細線應(yīng)與長木板保持平行，所以C正確；

D.選擇計數(shù)點時，取看的清楚的點，不一定從紙帶上第一點開始，所以D錯誤。

故選Co

(2)⑵在探究做功與物體速度變化關(guān)系的實驗中，不需要滿足小車及車上祛碼的總質(zhì)量遠遠大于所懸

掛鉤碼的質(zhì)量，只要保證小車實驗過程中所受外力不變就可以。所以選B。

(3)[3]由圖丙紙帶的點的分布可知，點與點之間的間隔在減小，即小車做減速運動，也就是小車在運

動過程中受到了阻力，說明墊塊偏薄，沒有完全平衡摩擦阻力。

[4]每5個點取一個計數(shù)點，則相鄰計數(shù)點間的時間間隔為

T=0.02x5s=0.1s

則小車的加速度為

2

a=(3-83+3.97-3.52-3.68)x",信=0.15m/s

](1]、

14.取下左遠大于0.555mgL=-Md2-------3

23；△彳)

【解析】

(i)ni[2]本實驗為了使細繩拉力為小車的合力，即拉力的功等于合力對小車所做的功，實驗前取下祛

碼盤，并將長木板左端略微抬高，平衡小車的摩擦力。

(2)網(wǎng)只有當M遠大于加時，祛碼盤和盤中祛碼的重力才等于繩子的拉力，即滿足何遠大于小時可

以用祛碼盤和盤中祛碼的重力做的功代替小車合力做的功。

(3)[4]由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，主尺示數(shù)為5mm,游標尺示數(shù)為

11xO.O5mm=O.55mm

則擋光片的寬度

J=5mm+0.55mm=5.55mm

即為0.555cm。

⑷⑸由實驗原理可知，小車的合外力做功近似等于硅碼盤和盤中祛碼受到的重力做功，即

W=mgL

小車通過光電門1時的速度

d

V.=一

期

小車通過光電門2時的速度

d

v,=—

■頌

小車通過兩光電門的過程中動能的變化量

驗證動能定理的關(guān)系式應(yīng)為

,1A"11

mgL=—Md-----

2

15.(1)5nVs(2)2.5m(3)45°

【解析】(1)由動能定理-|imgs=mvo2/2—mv2/2得：vo=5m/s,

即滑雪者離開平臺時的速度5m/s.

(2)由h=gt2/2得t=0.5s

著地點到平臺邊緣的水平距離：x=vot=2.5m

(3)把滑雪愛好者著地時的速度u分解為Vx、Vy兩個分量

vy=gt=5m/s

vo=vx=vytan0解得：9=45°

⑹⑴匕"二合⑵"(%+1僚”⑶

MP'(f+Mg)HP

2(7+Mg)2P2a(f+Mg+Ma)

【解析】

(1)由題意知火箭達到最大速度時加速度為零，設(shè)發(fā)動機牽引力為F,則:

F=.什Mg

額定功率為P，所以最大速度有：

PP

匕"=下=f+Mg

(2)由題意知做勻加速運動，加速度〃不變，功率為P,設(shè)勻加速運動的最大速度為VI,時間為A,

此時牽引力為a,則有：

P=6W……①

F「(f+Mg)=Ma..…②

匕=劭..…③

聯(lián)立①②③解得：

P

t,=--------------------

1(Ma+f+Mg)a

(3)設(shè)以額定功率開始工作，直到最大速度的時間為f,則根據(jù)動能定理有:

Pt-(f+A/g)(W-ar,2)=^Mvl-Mv^

由(1)可知：

PP

%=下=f+Mg

由⑴可知：

P

v.=at.=------------------

(Ma+f+Mg)

聯(lián)立解得：

MP2(f+Mg)HP

t=-------------7H------------------;-------------r

2(/+Mg)2P2a(f+Mg+Ma)

P

答：(1)第一級發(fā)動機能使火箭達到的最大速度匕“=7~F-

f+Mg

P

(2)第一級發(fā)動機做勻加速運動的時間4=(〃“+’+Mg)“

(3)第一級發(fā)動機以額定功率開始工作，直到最大速度時的運行時間

_MP2(f+Mg)HP

t=2(/+Mg)2+P2a(/+Mg+Ma)-

17.(1)0.25(2)y[gR(3)10R

【解析】

(1)由滑動摩擦力和支持力的關(guān)系可知

mg

〃=￡__4=0.25

Nmg

⑵由

mg=mVc

R

得vc=①

(3)由A到B根據(jù)動能定理得

WF+Wf+WG=Ekc—EkA

Fl-fl-mg2R^~mv]②

由①②可得/=1OR

18.(l)0.45m；(2)會，5m/s；(3)1.37m

【解析】(1)沿AB方向進入軌道

VAv=3m/s

離B點的高度差

v；,9

h.-=——=0.45m

A2g20

(2)從拋出點到圓軌道最高點。，采用動能定理

1,1,

mg(h-2R)~/JmgLBC=-mv-D--mv-

解得

vD=3m/s

若在最高點時重