人教版物理必修二第七章7动能和动能定理精选练习习题(附答案解 析) 1.两个物体质量比为1:4,速度大小之比为4:1,则这两个物体的动能 之比为() A.1:1 B.1:4 解析由动能的表达式E=m2可知C选项正确 答案C 2.质量为2kg的物体A以5m/s的速度向北运动,另一个质量为05kg 的物体B以10m/s的速度向西运动,则下列说法正确的是() A. Eka=EkB B.Ek」EkB C. Ekmb,它们的动能相 同,若a和b分别受到不变的阻力F和F6的作用,经过相同的时间停下来,它 们的位移分别为s和s6,则() A.FaFb且saSb B.F>Fb且s>Sb C.FaFb且s>Sb D.F∝mb
人教版 物理 必修二 第七章 7 动能和动能定理 精选练习习题（附答案解 析） 1．两个物体质量比为 1：4，速度大小之比为 4：1，则这两个物体的动能 之比为( ) A．1：1 B．1：4 C．4：1 D．2：1 解析 由动能的表达式 Ek＝ 1 2 mv 2可知 C 选项正确． 答案 C 2．质量为 2 kg 的物体 A 以 5 m/s 的速度向北运动，另一个质量为 0.5 kg 的物体 B 以 10 m/s 的速度向西运动，则下列说法正确的是( ) A．EkA＝EkB B．EkA>EkB C．EkAmb，它们的动能相 同，若 a 和 b 分别受到不变的阻力 Fa和 Fb的作用，经过相同的时间停下来，它 们的位移分别为 sa和 sb，则( ) A．Fa>Fb且 saFb且 sa>sb C．Fasb D．Famb
0+o 所以。b,两者在相同时间内停下来,考虑到S=2t, +0 t,故得到sFb 答案A 4.一人用力踢质量为1kg的皮球,使球由静止以10ms的速度飞出,假 定人踢球的平均作用力是200N,球在水平方向运动了20m停止,那么人对球 所做的功为() A.50J B 500J C.4000J D.无法确定 解析由动能定理得,人对球做的功W=mu2-0=50J,故A选项正确. 答案 5.一人用力把质量为1kg的物体由静止向上提高1m,使物体获得2m/s 的速度,则 A.人对物体做的功为12J B.合外力对物体做的功为2J C.合外力对物体做的功为12J D.物体克服重力做的功为10J 解析由动能定理得W人-ngh=,m2-0,人对物体做的功为W人=mgh +2m02=1×10×1J+2×1×22J=12J故A项对;合外力做的功W合=m2 =2J,故B项对,C项错;物体克服重力做功为mgh=10J,D项对 答案ABD 6.质量为M的木块放在光滑的水平面上,质量为m的子弹以速度v沿水
所以 vaFb. 答案 A 4．一人用力踢质量为 1 kg 的皮球，使球由静止以 10 m/s 的速度飞出，假 定人踢球的平均作用力是 200 N，球在水平方向运动了 20 m 停止，那么人对球 所做的功为( ) A．50 J B．500 J C．4 000 J D．无法确定 解析 由动能定理得，人对球做的功 W＝ 1 2 mv 2－0＝50 J，故 A 选项正确． 答案 A 5．一人用力把质量为 1 kg 的物体由静止向上提高 1 m，使物体获得 2 m/s 的速度，则( ) A．人对物体做的功为 12 J B．合外力对物体做的功为 2 J C．合外力对物体做的功为 12 J D．物体克服重力做的功为 10 J 解析 由动能定理得 W 人－mgh＝ 1 2 mv 2－0，人对物体做的功为 W 人＝mgh ＋ 1 2 mv 2＝1×10×1 J＋ 1 2 ×1×2 2 J＝12 J，故 A 项对；合外力做的功 W 合＝ 1 2 mv 2 ＝2 J，故 B 项对，C 项错；物体克服重力做功为 mgh＝10 J，D 项对． 答案 ABD 6．质量为 M 的木块放在光滑的水平面上，质量为 m 的子弹以速度 v0沿水
平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度运动.当子弹进入木块 的深度为s时相对木块静止,这时木块前进的距离为L若木块对子弹的阻力大 小F视为恒定,下列关系正确的是() A. FL=Mu2h B. Fs=mm2h C.FS=m6/2-(m+M)2/2 D.F(L+s)=mo6/2-m212 解析由动能定理得:fL+s)=m2-m,H=Mv2,故sm (M+m) 乙u2,故A、C、D项正确 答案ACD 7.一个物体从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端,已知物体 的初动能为E,它返回到斜面底端的速度为U,克服摩擦力做功为E2,若物体 以2E的初动能冲上斜面,则有( A.返回斜面底端时的速度大小为2U B.返回斜面底端时的动能为E 3E C.返回斜面底端时的动能为 D.物体两次往返克服摩擦力做功相同 解析由题意可知,第二次初动能是第一次的2倍,两欠上滑加速度相同, 据推导公式可得s2=21,则W=2Wn=E,回到底端时动能也为E,从而推知 返回底端时的速度大小为2n 答案AB 8.如图所示,质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上,系在物体上的 绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度U向右匀速走动的人拉着.设人从地面上
平方向射中木块并最终留在木块中与木块一起以速度 v 运动．当子弹进入木块 的深度为 s 时相对木块静止，这时木块前进的距离为 L.若木块对子弹的阻力大 小 F 视为恒定，下列关系正确的是( ) A．FL＝Mv 2 /2 B．Fs＝mv 2 /2 C．Fs＝mv 2 0/2－(m＋M)v 2 /2 D．F(L＋s)＝mv 2 0/2－mv 2 /2 解析 由动能定理得：－F(L＋s)＝ 1 2 mv 2－ 1 2 mv 2 0，FL＝ 1 2 Mv 2，故 Fs＝ mv 2 0 2 － (M＋m) 2 v 2，故 A、C、D 项正确． 答案 ACD 7．一个物体从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端，已知物体 的初动能为 E，它返回到斜面底端的速度为 v，克服摩擦力做功为 E/2，若物体 以 2E 的初动能冲上斜面，则有( ) A．返回斜面底端时的速度大小为 2v B．返回斜面底端时的动能为 E C．返回斜面底端时的动能为3E 2 D．物体两次往返克服摩擦力做功相同 解析 由题意可知，第二次初动能是第一次的 2 倍，两次上滑加速度相同， 据推导公式可得 s2＝2s1，则 Wf2＝2Wf1＝E，回到底端时动能也为 E，从而推知 返回底端时的速度大小为 2v. 答案 AB 8．如图所示，质量为 m 的物体静止放在水平光滑的平台上，系在物体上的 绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度 v 向右匀速走动的人拉着．设人从地面上
平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处,在此过程中人所做的功为 n B n 2mmm 8 解析人的速度为U人在平台边缘时绳子上的速度为零则物体速度为零, 当人走到绳子与水平方向夹角为30时,绳子的速度为Uc0s30°据动能定理,得 W=AEk=am(vcos30%2-0=3m 答案D VF 如图所示,质量为m的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀 速圆周运动.拉力为某个值F时,转动半径为R,当拉力逐渐减小到时,物体 仍做匀速圆周运动,半径为2R,则外力对物体所做的功大小是() 3FR B. FR 5FR 2 no 解析根据拉力提供向心力F=R,求得EK1=2FR;当拉力减小到时 F mo FR 有 4=2R,求得Ek2=4,外力做功数值等动能的改变量AE=4
平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成 30°角处，在此过程中人所做的功为 ( ) A. mv 2 2 B．mv 2 C. 2mv 2 3 D. 3mv 2 8 解析 人的速度为 v，人在平台边缘时绳子上的速度为零，则物体速度为零， 当人走到绳子与水平方向夹角为 30°时，绳子的速度为 vcos30°.据动能定理，得 W＝ΔEk＝ 1 2 m(vcos30°)2－0＝ 1 2 mv 2 3 2 2＝ 3 8 mv 2 . 答案 D 9. 如图所示，质量为 m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀 速圆周运动．拉力为某个值 F 时，转动半径为 R，当拉力逐渐减小到F 4 时，物体 仍做匀速圆周运动，半径为 2R，则外力对物体所做的功大小是( ) A．0 B. 3FR 4 C. FR 4 D. 5FR 2 解析 根据拉力提供向心力 F＝ mv 2 R ，求得 Ek1＝ 1 2 FR；当拉力减小到F 4 时， 有 F 4 ＝ mv′2 2R ，求得 Ek2＝ FR 4 ，外力做功数值等于动能的改变量 ΔEk＝ FR 4
答案C 10.一艘由三个推力相等的发动机驱动的气垫船,在湖面上由静止开始加 速前进l距离后关掉一个发动机,气垫船匀速运动,将到码头时,又关掉两个发 动机,最后恰好停在码头上,设水给船的阻力大小不变,若船由静止加速前进l 距离后三个发动机全部关闭,船通过的距离为多少? 解析设每个发动机提供的推力为F由题意可知水的阻力f=2F,加速前 进时有3F-m=m2 三个发动机都关闭时m=m2, 解得n= 答案l B 如图所示,物体从高为h的斜面上的A点由静止滑下,在水平面的B点静 止.若使其从B点开始运动,再上升到斜面上的A点,需给物体多大的初速度? 解析对于两个过程运用动能定理列方程求解即可 物体从A运动到B, 应用动能定理:mgh-W阻=0④ 物体从B运动到A,设初速度为U, Mv 再应用动能定理:-mgh-W阻=0-"② 由①②两式得:需给物体的初速度为U=2gh
答案 C 10．一艘由三个推力相等的发动机驱动的气垫船，在湖面上由静止开始加 速前进 l 距离后关掉一个发动机，气垫船匀速运动，将到码头时，又关掉两个发 动机，最后恰好停在码头上，设水给船的阻力大小不变，若船由静止加速前进 l 距离后三个发动机全部关闭，船通过的距离为多少？ 解析 设每个发动机提供的推力为 F.由题意可知水的阻力 f＝2F，加速前 进时有(3F－f)l＝ 1 2 mv 2， 三个发动机都关闭时 fl′＝ 1 2 mv 2， 解得 l′＝ l 2 . 答案 l/2 11. 如图所示，物体从高为 h 的斜面上的 A 点由静止滑下，在水平面的 B 点静 止．若使其从 B 点开始运动，再上升到斜面上的 A 点，需给物体多大的初速度？ 解析 对于两个过程运用动能定理列方程求解即可． 物体从 A 运动到 B， 应用动能定理：mgh－W 阻＝0 ① 物体从 B 运动到 A，设初速度为 v， 再应用动能定理：－mgh－W 阻＝0－ mv 2 2 ② 由①②两式得：需给物体的初速度为 v＝2 gh
答案2gh A 12. 如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点衔接,导轨半 径为R,一个质量为m的物块以某一速度向右运动,当它经过B点进入导轨瞬 间对导轨的压力为其重力的7倍,而后向上运动恰能完成半圆周运动到C点, 求物块从B到C点克服阻力所做的功? 解析物块运动到B点, 由于其对导轨的压力为其重力的7倍, 故有:7mg-mg=mR B点物体的动能为EB=?mv=3mgR, 物块恰好过C点有:mg=m C点的动能Ec=2mgR 设物块克服阻力做功为W,物块从B点到C点运用动能定理有:-ng·2R Wr= Ekc- ekb R 故物块从B点到C点克服阻力所做的功W=2yngR 答案mgR 13.如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.0m的竖
答案 2 gh 12. 如图所示，光滑水平面 AB 与竖直面内的半圆形导轨在 B 点衔接，导轨半 径为 R，一个质量为 m 的物块以某一速度向右运动，当它经过 B 点进入导轨瞬 间对导轨的压力为其重力的 7 倍，而后向上运动恰能完成半圆周运动到 C 点， 求物块从 B 到 C 点克服阻力所做的功？ 解析 物块运动到 B 点， 由于其对导轨的压力为其重力的 7 倍， 故有：7mg－mg＝m v 2 B R ， B 点物体的动能为 EkB＝ 1 2 mv 2 B＝3mgR， 物块恰好过 C 点有：mg＝m v 2 C R ， C 点的动能 EkC＝ 1 2 mgR. 设物块克服阻力做功为 Wf，物块从 B 点到 C 点运用动能定理有：－mg·2R －Wf＝EkC－EkB＝－ 5 2 mgR， 故物块从 B 点到 C 点克服阻力所做的功 Wf＝ 1 2 mgR. 答案 1 2 mgR 13．如图所示，倾角 θ＝37°的斜面底端 B 平滑连接着半径 r＝0.40 m 的竖
直光滑圆轨道.质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=27m处沿斜面由静止 开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数=0.25sin37°=0.6,c0s37°=0.8, 取g=10m/s2)求 h 77 B (1)物块滑到斜面底端B时的速度大小; (2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小 解析(1)物块沿斜面下滑到B的过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下 做匀加速运动,设下滑到斜面底端B时的速度为U,则由动能完理可得 h 1 mgh-umgcos0 0 sine 2 所以=/28h41.ACos SIn 代入数据解得:U=6.0m/s. (2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为A在A点受到圆轨道的压 力为FN 物块沿圆轨道上滑到A的过程中由动能定理得 -mg·2r=,m2 物块运动到圆轨道的最高点A时, 由牛顿第二定律得:F+mg=mr 由以上两式代入数据解得:FN=20N. 由牛顿第三定律可知,物块运动到圆轨道的最高点A时
直光滑圆轨道．质量 m＝0.50 kg 的小物块，从距地面 h＝2.7 m 处沿斜面由静止 开始下滑，小物块与斜面间的动摩擦因数 μ＝0.25.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8， 取 g＝10 m/s2 )求： (1)物块滑到斜面底端 B 时的速度大小； (2)物块运动到圆轨道的最高点 A 时，对圆轨道的压力大小． 解析 (1)物块沿斜面下滑到 B 的过程中，在重力、支持力和摩擦力作用下 做匀加速运动，设下滑到斜面底端 B 时的速度为 v，则由动能定理可得： mgh－μmgcosθ· h sinθ ＝ 1 2 mv 2－0， 所以 v＝ 2gh 1－ μcosθ sinθ ， 代入数据解得：v＝6.0 m/s. (2)设物块运动到圆轨道的最高点 A 时的速度为 vA，在 A 点受到圆轨道的压 力为 FN. 物块沿圆轨道上滑到 A 的过程中由动能定理得： －mg·2r＝ 1 2 mv 2 A－ 1 2 mv 2 . 物块运动到圆轨道的最高点 A 时， 由牛顿第二定律得：FN＋mg＝m v 2 A r . 由以上两式代入数据解得：FN＝20 N. 由牛顿第三定律可知，物块运动到圆轨道的最高点 A 时
对圆轨道的压力大小F=FN=20N 答案(1)6.0m/s(2)20N
对圆轨道的压力大小 FN ′＝FN＝20 N. 答案 (1)6.0 m/s (2)20 N