4.3动能 动能定理（同步练习）-高中物理粤教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．如图所示，一固定斜面的倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于（g为重力加速度大小），物块上升的最大高度为H，然后又返回到出发点，以下结论错误的是( )
A.上滑过程物块的动能损失了
B.上滑过程物块的机械能损失了
C.物体返回出发点时的动能为
D.物体从最高点返回到出发点所用时间为
2．下列公式书写正确的是( )
A.功 B.动能 C.线速度 D.角速度
3．一个质量为m的足球，当它的速度大小为v时，其动能为( )
A. B. C. D.
4．质量为的玩具小汽车（可视为质点）由静止开始沿直线加速，最后减速至静止，其合外力F随位移x的变化图像如图所示。已知玩具小汽车在位移时恰好停下。下列关于玩具小汽车运动的物理量描述正确的是( )
A.初始阶段合外力 B.速度的最大值为2m/s
C.加速运动的时间为1s D.匀速运动的时间为3s
5．油烟烟气能影响人体的细胞免疫、巨噬细胞功能，造成人体免疫功能下降；烟气中存在的有害物质还能引起基因突变、DNA损伤、具有潜在的致癌性。如图所示的是家居中常用的一种脱排油烟机，如果让脱排油烟机在单位时间内抽出的气体增加到原来的2倍，那么脱排油烟机的功率P至少要提高到原来的( )
A.8倍 B.6倍 C.4倍 D.2倍
6．网球训练时，一质量为60g的网球以30m/s的速率水平飞来，运动员挥拍击球后使网球仍以30m/s的速率水平离开球拍，击球过程时间极短，则在击球过程中( )
A.球的速度变化量的大小为零
B.球的平均加速度为零
C.球拍对网球做功大小为零
D.球拍对网球做功大小为54J
7．如图所示，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有台阶，每个台阶的高度相同，第一次摩托车及车手经过第一台阶右端点时的动能为4900J，经平抛运动落到第二级台阶时的动能是6400J。第二次摩托车及车手经过第一台阶右端点时动能为8100J，经平抛运动落到第三级台阶上，则摩托车及车手落到第三级台阶上的动能为( )
A.8500J B.9600J C.10000J D.11100J
8．如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯经过以下过程：两人同时通过绳子对重物各施加一个恒力，力的大小均为300N，方向都与竖直方向成37°，重物离开地面50cm时人停止施力，之后重物先上升，再自由下落把地面砸深10cm。已知重物的质量为40kg，g取，，，忽略空气阻力，则( )
A.加速上升阶段轻绳拉力对重物做的功等于重物动能的增加量
B.停止施力后到砸到地面前，重物重力势能的减小量大于动能的增加量
C.重物刚落地时的动能为440J
D.重物对地面平均冲击力的大小为2800N
二、多选题
9．一质量为m的物体静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用，F随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是( )
A.物块先做匀加速运动，后做匀减速运动
B.物块的位移为时，物块的加速度最大
C.力F对物块做的总功为
D.物块的最大速度为
10．如图所示为某中学科技小组刘同学制作的新能源“汽车”——“太阳能驱动小车”的质量为m，在平直的路面上由静止开始沿直线加速行驶，经过一段时间速度达到最大值，此加速过程所用时间为t，小车的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，则这段时间内( )
A.小车受到的牵引力逐渐增大
B.小车做变加速运动
C.小车受到的合外力所做的功为
D.小车从静止开始到达到最大速度，小车前进的距离为
三、填空题
11．如图所示，A、B为一对平行正对带电金属板，B板带正电，A、B两板间的电势差为U．质量为m的带电粒子（重力可忽略不计）以初速水平射入匀强电场．若粒子带电荷量为，则粒子到达B板时速度大小为_____；若粒子带电荷量为，它到达B板时速度大小为_____。
四、计算题
12．在光滑绝缘、半径为R的局部圆环中心固定有正点电荷（未画出），其所带的电荷量为Q，另一电荷量为q（）的点电荷P从圆环一端以速度v开始运动，当其运动到圆环底部a处时，转过的圆心角，已知点电荷P的质量为m，重力加速度大小为g，静电力常量为k，圆环竖直放置，求：
（1）点电荷P运动到a处时的速度大小；
（2）点电荷P运动到a处时对圆环的压力F。
13．如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB竖直放置，最低点B与粗糙水平面BC相切，现让某物体从A点无初速度滑下，物体最终滑至水平面上的C点处停下。已知圆弧半径为5m，物体的质量为1kg，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g取，求：
（1）物体滑至曲面最低点B时受到支持力的大小；
（2）物体在水平面上滑行的距离；
（3）滑行过程中因摩擦产生的热量。
参考答案
1．答案：B
解析：A.上滑过程中，由动能定理得
A正确；
B.在上升过程中，机械能增加
B错误；
C.从出发点到最高点的过程中，摩擦力做功
从最高点到底端的过程，由动能定理
C正确；
D.物体上滑时，设摩擦力大小为f，则
解得
因此下滑过程中，由牛顿第二定律及运动学公式
解得
D正确。
故选B。
2．答案：C
解析：A.由功率的定义式
可得，功为
故A错误；
B.动能的表达式
故B错误；
C.线速度的定义式
故C正确；
D.角速度的定义式
故D错误。
故选D。
3．答案：D
解析：足球的动能，选项D正确。
4．答案：B
解析：对于整个过程，根据动能定理有，解得，选项A错误；
时，玩具汽车的速度最大，此时有，解得，选项B正确；
加速时间为，选项C错误；
匀速运动的时间为，选项D错误。
5．答案：A
解析：根据动能定理
解得
让脱排油烟机在单位时间内抽出的气体增加到原来的2倍，质量变为原来的2倍，速度变为原来的2倍，则功率变为原来的8倍。
故选A。
6．答案：C
解析：A.球的速度变化量的大小为
故A错误;
B.球的平均加速度为
由于击球过程时间A极短，所以球的平均加速度很大，B错误；
CD.由动能定理，球拍对网球做功
故C正确，D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：由动能定理可得
摩托车及车手落到第三级台阶上的动能为
故选D。
8．答案：D
解析：A.加速上升阶段，根据动能定理可知重物受到的拉力和重力的合力做功等于重物动能的变化，故A错误;B.停止施力后到砸到地面前，重物受重力作用，则机械能守恒，故B错误；C.绳子拉力对重物所做的功为重物从离开地面到落到地面，由动能定理解得故C错误;D.重物从离开地面到把地面砸深停在坑中，由动能定理解得由牛顿第三定律，重物对地面平均冲击力的大小为故D正确。故选D。
9．答案：BC
解析：A.根据可知，0~随着F的增大，加速度增大，应做加速度逐渐增大的加速运动。~随着F的减小，加速度减小，应做加速度逐渐减小的加速运动，A错误；
B.物块的位移为时，F最大，物块的加速度最大，B正确；
C.根据图像的含义可知，图像与x轴围成的面积表示做功的大小，由此可知全过程力F对物块做的总功为
C正确；
D.对全过程动能定理可得
可知，最大速度为
D错误。
故选BC。
10．答案：BD
解析：AB.小车受到的牵引力根据牛顿第二定律随着小车速度的增大，小车受到的牵引力逐渐减小，小车的加速度逐渐减小，小车做变加速运动，故A错误，B正确；C.根据动能定理，小车受到的合外力所做的功为故C错误；D.小车从静止开始到达到最大速度，根据动能定理小车前进的距离为故D正确。故选BD。
11．答案：；
解析：AB两极板间的电势差U，粒子的带电量，由动能定理得
得
若粒子的带电量，则
得
12．答案：（1）（2）
解析：（1）可分析出电场力不做功
由动能定理得
解得。
（2）由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律得
解得。
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）物体从A点到B点过程，根据动能定理可得
解得
物体经过B点时，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）设物体在水平面上滑行的距离为x，根据动能定理可得
解得
（3）根据功能关系可知，滑行过程中因摩擦产生的热量为
