1、新人教版高三物理必修 2动能定理及其应用专项练习（带解析） 选择题 如图所示 ,一块长木板 B放在光滑的水平面上 ,在 B上放一物体 A,现以恒定的外力拉 B,由于 A、 B间摩擦力的作用 ,A将在 B上滑动 ,以地面为参照物 ,A、 B都向前移动一段距离 ,在此过程中 ( ) A.外力 F做的功等于 A和 B动能的增量 B.B对 A的摩擦力所做的功等于 A的动能的增量 C.A对 B的摩擦力所做的功等于 B对 A的摩擦力所做的功 D.外力 F对 B做的功等于 B的动能的增量与 B克服摩擦力所做的功之和 答案：选 B、 D. 一个质量为 0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以 6 m/s 的速
2、度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小 v和碰撞过程中墙对小球做功的大小 W为 ( ) A v=0 B v=12 m/s C W=1.8 J D W=10.8 J 答案：选 B. 关于动能的理解，下列说法正确的是 ( ) A动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B动能有可能为负值 C一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 D动能不变的物体，一定处于平衡状态 答案：选 A、 C. (2011 杭州模拟 )人用手托着质量为 m的物体，从静止开始沿水平方向运动，前进距离 l后，速度为 v(物
3、体与手始终相对静止 )，物体与手掌之间的动摩擦因数为 ，则人对物体做的功为 ( ) A mgl B 0 C mgl D 答案：选 D. (2011 南通检测 )质量为 1 kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦阻力的作用，其动能随位移变化的图线如图所示， g取 10 m/s2，则以下说法中正确的是 ( ) A物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5 B物体与水平面间的动摩擦因数为 0.25 C物体滑行的总时间为 4 s D物体滑行的总时间为 2.5 s 答案： BC （ 09 天津 4）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好
4、接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力 F作用下加速上升的一段时间内，力 F做的功与安培力做的功的代数和等于 （ ） A棒的机械能增加量 B棒的动能增加量 C棒的重力势能增加量 D电阻 R上放出的热量 答案： A (2010 淄博一模 )如图所示，质量为 m的小车在水平恒力 F推动下，从山坡 (粗糙 )底部 A处由静止起运动至高为 h的坡顶 B，获得速度为 v， AB之间的水平距离为 x，重力加速度为 g.下列说法正确的是 ( ) A小车克服重力所做的功是 mgh B合外力对小车做的功是 mv2 C推力对小车做的功是 mv2 mg
5、h D阻力对小车做的功是 mv2 mgh-Fx 答案： ABD (2011 湖北黄冈 )在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为 2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为 L，斜面倾角为 ，人的质量为 m，滑沙板质量不计，重力加速度为 g.则 ( ) A若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 v0 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为 3v0 B若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 v0 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为 v0 C人沿沙坡下滑时所受阻力 Ff mgsin 2mv/L D人在下滑过程中
6、 重力功率的最大值为 2mgv0 答案： B 对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有： (2v0)2-0 2aL，v-v 2aL，可解得 v1 v0，所以 A错误， B正确；根据动能定理有：mgLsin -FfL m(2v0)2，可解得 Ff mgsin -2mv/L， C错误；重力功率的最大值为 Pm 2mgv0sin ， D错误 （ 2010 江苏卷） 8.如图所示，平直木板 AB倾斜放置，板上的 P点距 A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由 A到 B逐渐减小，先让物块从 A由静止开始滑到 B。然后，将 A着地，抬高 B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从 B由静止开始
7、滑到 A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有 A物块经过 P点的动能，前一过程较小 B物块从顶端滑到 P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少 C物块滑到底端的速度，前一过程较大 D物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长 答案： AD (2011年如皋模拟 )如图所示，斜面 AB和水平面 BC 是从同一板材上截下的两段，在 B处用小圆弧连接将小铁块 (可视为质点 )从 A处由静止释放后，它沿斜面向下滑行，进入平面，最终静止于 P处若从该板材上 再截下一段，搁置在 A、 P之间，构成一个新的斜面，再将铁块放回 A处，并轻推一下使之沿新斜面向下滑动关于此情况下铁块运动情况的描述，正确的是
8、( ) A铁块一定能够到达 P点 B铁块的初速度必须足够大才能到达 P点 C铁块能否到达 P点与铁块质量有关 D以上说法均不对 答案：选 A. (2011 湖北黄冈 )在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为 2v0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为 L，斜面倾角为 ，人的质量为 m，滑沙板质量不计，重力加速度为 g.则 ( ) A若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 v0 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为 3v0 B若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以 v0 的初速度下滑，则人到达斜面底端时的速度大小为
9、 v0 C人沿沙坡下滑时所受阻力 Ff mgsin 2mv/L D人在下滑过程中重力功率的最大值为 2mgv0 答案： B 对人进行受力分析如图所示，根据匀变速直线运动的规律有： (2v0)2-0 2aL，v-v 2aL，可解得 v1 v0，所以 A错误， B正确；根据动能定理有：mgLsin -FfL m(2v0)2，可解得 Ff mgsin -2mv/L， C错误；重力功率的最大值为 Pm 2mgv0sin ， D错误 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上， t 0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高
10、度后再下落，如此反复通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力 F随时间 t变化的图象如图乙所示，则 ( ) A t1 时刻小球动能最大 B t2 时刻小球动能 最大 C t2 t3 这段时间内，小球的动能先增加后减少 D t2 t3 这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能 答案： C （ 2011 上海高考物理 T15）如图，一长为 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 的小球。一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度 匀速转动，当杆与水平方向成 60时，拉力的功率为 A BC D 答案：选 C. （ 2011 四川理综 T19）如图是 “神舟 ”系列航天飞
11、船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则 A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D.返回舱在喷气过程中处于失重状态 答案：选 A. （ 2011 江苏物理 T4）如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于（ ） A 0.3J B 3J C 30J D 300J 答案：选 A. （ 2011 山东高考 T18） .如图所示，将小球
12、 从地面以初速度 v0 竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球 从距地面 处由静止释放，两球恰在 处相遇（不计空气阻力）。则 A两球同时落地 B相遇时两球速度大小相等 C从开始运动到相遇，球 动能的减少量等于球 动能的增加量 D相遇后的任意时刻，重力对球 做功功率和对球 做功功率相等 答案：选 C。 （ 2011 新课标全国卷 T15）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能 A一直增大 B先逐渐减小至零，再逐渐增大 C先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 答案：选 A、 B、 D。 某物体同时受到两个在同一直线上的力
13、 F1、 F2的作用，由静止开始做直线运动，力 F1、 F2与位移 x的关系图象如图所示，在物体开始运动后的前 4.0 m内，物体具有最大动能时对应的位移是 ( ) A 2.0 m B 1.0 m C 3.0 m D 4.0 m 答案：选 A. 计算题 (2011年昆明模拟 )如图甲所示，在倾角为 30的足够长光滑斜面 AB前，有一粗糙水平面 OA， OA长为 4 m有一质量为 m的滑块，从 O 处由静止开始受一水平向右的力 F作用 F按图乙所示的规律变化滑块与 OA间的动摩擦因数 0.25， g取 10 m/s2，试求： (1)滑块到 A处的速度大小； (2)不计滑块在 A处的速率变化，滑块
14、冲上斜面 AB的长度是多少？ 答案： (1)5 m/s (2)5 m （ 09 上海物理 20）质量为 5103 kg的汽车在 t 0时刻速度 v0 10m/s，随后以 P 6104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经 72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为 2.5103N。求： （ 1）汽车的最大速度 vm；（ 2）汽车在 72s内经过的路程 s。 答案：（ 1） 24m/s（ 2） 1252m （ 09 福建 21）如图甲，在水平地面上固定一倾角为 的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为 E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为 k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处
15、于自然状态。一质量为 m、带电量为 q（ q0）的滑块从距离弹簧上端为 s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设 滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为 g。 （ 1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间 t1 （ 2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为 vm，求滑块从静止释放到速度大小为 vm过程中弹簧的弹力所做的功 W； （ 3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系 v-t图象。图中横坐标轴上的 t1、 t2 及 t3 分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最
16、大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的 v1 为滑块在 t1 时刻的速度大小， vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程） 答案：（ 1） ; （ 2）; (3) （ 2010 四川卷） 25.（ 20分）如图所示，空间有场强 的竖直向下的匀强电场，长 的不可伸长的轻绳一端固定于 O 点，另一端系一质量 的不带电小球 ，拉起小球至绳水平后，无初速释放。另一电荷量 、质量与 相同的小球 ，以速度 水平抛出，经时间 与小球 与 点下方一足够大的平板相遇。不计空气阻力，小球均可视为质点，取 。 （ 1）求碰撞前瞬间小球 的速度。 （ 2）若小球 经过路 到达平板，此时速度 恰好为 0，
17、求所加的恒力。 （ 3）若施加恒力后，保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变，在 点下方面任意改变平板位置，小球 均能与平板正碰，求出所有满足条件的恒力。 答案：（ 1） （ 2） =30（ 3）（其中 0 120） （ 2010 浙江卷） 22. （ 16分）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为 H的平台上 A点由静止出发，沿着动摩擦因数为滑 的道向下运动到 B点后水平滑出，最后落在水池中。设滑道的水平距离为 L， B点的高度 h可由运动员自由调节（取 ;g=10m/s2）。求： （ 1）运动员到达 B点的速度与高度 h的关系； （ 2）运动员要达到最大水平运动距离， B点的高度 h应调
18、为多大？对应的最大水平距离 SBH为多少？ （ 3 若图中 H 4m， L 5m，动摩擦因数 0.2，则水平运动距离要达到 7m，h值应为多少？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3）（ 2011 广东理综 T36）如图所示，以 A、 B和 C、 D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑水平面上，左端紧靠 B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于 B、 C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上 E点，运动到 A时刚好与传送带速度相同，然后经 A沿半圆 轨道滑下，再经 B滑上滑板 .滑板运动到 C时被牢固粘连。物块可视为质点，质量为 m，滑板质量 M=2m，两半圆半径均为 R，板长
19、 ，板右端到 C的距离 在范围内取值， E距 A为 ，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均为 ，重力加速度取 g. （ 1）求物块滑到 B点的速度大小； （ 2）试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力做的功与 的关系，并判断物块能否滑到 CD轨道的中点。 答案：（ 1） (1) (2) 当 时 ;当 时 ,与 L无关 ; 物块滑不到 CD轨道的中点 . （ 2011 浙江理综 T24）节能 混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量 m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以 v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为 P=50kw。当驾驶
20、员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动 =72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的 用于轿车的牵引， 用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有 50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求 （ 1）轿车以 90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F阻的大小； （ 2）轿车从 90km/h减速到 72km/h过程中，获得的电能 E电； （ 3）轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E电维持 72km/h匀速运动的距离 。 答案：（ 1） （ 2） （
21、 3） （ 2011 上海高考物理 T33）如图 (a)，磁铁 A、 B的同名磁极相对放置，置于水平气垫导轨上。 A固定于导轨左端， B的质量 m=0.5kg，可在导轨上无摩擦滑动。将 B在 A附近某一位置由静止释放，由于能量守恒，可通过测量 B在不同位置处的速度，得到 B的势能随位置 x的变 化规律，见图 (c)中曲线 I。若将导轨右端抬高，使其与水平面成一定角度 (如图 (b)所示 )，则 B的总势能曲线如图 (c)中 II所示，将 B在 处由静止释放，求： (解答时必须写出必要的推断说明。取 ) (1)B在运动过程中动能最大的位置； (2)运动过程中 B的最大速度和最大位移。 (3)图
22、(c)中直线 III为曲线 II的渐近线，求导轨的倾角。 (4)若 A、 B异名磁极相对放置，导轨的倾角不变，在图 (c)上画出 B的总势能随x的变化曲线 答案： (在 5.9 6.3cm间均视为正确 ) 1.31m/s ( 在 1.29 1.33 m s间均视为正确 )， 18.0cm ( 在 17.918.1cm间均视为正确 ) 59.7（ 在 间均视为正确） 见 (2011 济南模拟 )(14分 )如图甲所示，一质量为 m=1 kg的物块静止在粗糙水平面上的 A点，从 t=0时刻开始，物块受到按如图乙所示规律变化的水平力 F作用并向右运动，第 3 s末物块运动到 B点时速度刚好为 0，第
23、 5 s末物块刚好回到 A点，已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数 =0.2， (g取 10 m/s2)求： (1)A与 B间的距离； (2)水平力 F在 5 s内对物块所做的功 . 答案： (1)4 m (2)24 J (2011年南京质检 )如图所示为 “S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球 (可视为质点 )从 a点水平射向 b点并进入轨道，经过轨道后从 p点水平抛出，已知小球与地面 ab段间的动摩擦因数 0.2，不计其他机械能损失， ab段长 L 1.25 m，圆的半径 R 0.1 m，小球质量 m 0.01 kg，轨道质量为 M0.15 kg， g 10 m/s2，求： (1)若 v0 5 m/s，小球从 p点抛出后的水平射程； (2)若 v0 5 m/s，小球经过轨道的最高点时，管道对小球作用力的大小和方向； (3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当 v0至少为多大时，轨道对地面的压力为零 答案： (1)0.4 m (2)1.1 N，方向竖直向下 (3)5 m/s
