4.3 动能 动能定理 课时作业训练 一、单选题 1．（2022·广东·执信中学高三阶段练习）将一乒乓球竖直向上抛出，乒乓球在运动过程中，它的动能随 时间变化的关系的图线如图所示。己知乒乓球运动过程中，受到的空气阻力与速率成正比，重力加速度 为 g 。则乒乓球在整个运动过程中加速度的最大值为（　　） A． 4g B． 3g C． 2g D． g 2．（2021·河南·濮阳外国语学校高三阶段练习）如图所示，一个质量是 25kg 的小孩从高为 2m 的滑梯顶 端由静止滑下，滑到底端时的速度为 2m/s（g 取 10m/s2）。关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（ ） A．重力做功 450J B．合力做功 50J C．克服阻力做功 50J D．支持力做功 450J 3．（2022·福建·泉州市教科所模拟预测）如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从 A 点缓慢拉到 B 点，轻绳与斜坡的夹角恒为 θ。若工人采用身体前倾的姿势使 θ 变小且保持恒定，仍把货物从 A 点缓慢拉 到 B 点，则用身体前倾的姿势拉货物（　　） A．一定更省力，对货物做的功也一定更少 B．一定更省力，但对货物做的功一定更多 C．不一定更省力，但对货物做的功一定更多 D．不一定更省力，但对货物做的功一定更少 4．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，在水平面上有一固定的粗糙轨道，在轨道的末端连一半径为 R 的半圆轨道，与水平轨道相切于 B 点。一质量为 m 的小物体在大小为 F  2mg 的外力作用下从轨道上的 A 点由静止出发，运动至 B 点时撤掉外力，物体沿圆轨道内侧恰好运动至最高点 C，最后回到出发点 A。 物体与水平轨道间的动摩擦因数   0.5 ，物体与半圆轨道间的动摩擦因数未知，当地重力加速度为 g。以 下关系式正确的是（　　） A．物体在 AB 间运动时克服摩擦阻力做功 B．外力 F 做功 W2  mgR W1  2mgR C．物体在 C 点的动能为零 � π� Q� 1 � mgR D．物体在 AC 间运动时产生的热量为 � 2� 5．（2022·河北·高三学业考试）某市大型商场中欲建一个儿童滑梯，设计的侧视图如图所示，分为 AB、BC、CD 三段，其中 AB、CD 段的高度相同，均为 h  2m ，与水平方向的夹角分别为 53°和 37°，BC 段水平，三段滑梯表面粗糙程度相同，设儿童下滑时与滑梯表面之间的动摩擦因数为   1 ，AB 与 3 BC、BC 与 CD 平滑连接。为保证安全，要求儿童在下滑过程中最大速度不超过 6m/s ， sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 A．2.0m ，重力加速度 g  10m/s 2 B．4.0m ，下列选项中符合 BC 段长度要求的是（　　） C．4.9m D．5.2m 6．（2022·江苏·东台创新高级中学高一阶段练习）李娜是中国著名网球运动员，她是亚洲首位网球大满 贯得主,同时也是首位入选名人堂的亚洲网球运动员。如图，在某次比赛中，李娜反手回球，假设网球离 开球拍的速度为 158m/s,与水平方向的夹角为 45°，网球恰好落在对方的底线上。不计空气阻力，则网球 落地的速度大小最接近（　　） A．220m/s B．200m/s C．180m/s D．160m/s 7．（2021·全国·高三阶段练习）在水平地面上放置一个质量 m=1kg 的物体，让其在水平外力 F 的作用下 由静止开始运动，力 F 随物体位移 x 的变化关系如图所示，物体运动的最大位移为 x=3m。已知物体与地 面间的动摩擦因数 μ=0.5，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．F0=8N B．物体加速度的最大值为 10m/s2 C．物体运动位移为 2m 时速度最大 D．物体动能的最大值为 2J 二、多选题 8．（2022·河北·高三专题练习）一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿 斜面向上运动，某时刻撤去恒力，运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中 Ek0 、 s0 为已 知量，斜面与水平面的夹角  的正弦值 sin   0.6 ，下列说法正确的是（　　） A．滑块上升的最大高度为 27 s0 10 1 B．滑块与斜面间的动摩擦因数为 2 2Ek0 C．恒力 F 的大小等于 s0 108 Ek 0 D．滑块与斜面间因摩擦产生的热量为 25 9．（2022·全国·高三专题练习）某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置。在水平圆台的中轴上 O 点固定一根结实的细绳，细绳的另一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间 的夹角为   53�，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为 m，木箱与水平圆台间的 动摩擦因数   0.2 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， sin 53� 0.8 ， cos 53� 0.6 空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动。则（　　） ，重力加速度为 g，不计 A．当圆台的角速度 B．当圆台的角速度 C．当圆台的角速度  g 3l 时，细绳中无张力  g 19mg 3l 时，圆台对木箱的支持力为 20  2g l 时，绳中张力大小为 2mg D．从静止到角速度增大为  2g 17 mgl l 的过程中，圆台对木箱和玩具小熊做功为 20 10．（2021·广东潮州·高一期末）新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，在某次新车性能测试过 程中，质量为 m 的新能源汽车以恒定的功率 P 启动，其速度随时间变化的图像如图所示，经过时间 t0， 新能源汽车达到最大速度 vm，之后新能源汽车匀速行驶，关于该汽车从启动到车速达到最大的过程中， 下列说法正确的是（　　） A．新能源汽车的位移小于 vmt0 2 B．新能源汽车的加速度越来越小 1 2 C．新能源汽车的牵引力做功等于 2 mvm 1 2 D．新能源汽车克服阻力所做的功为 Pt0  mvm 2 11．（2022·河南·高三阶段练习）如图所示，足够大的平台上放一个质量为 m 的物块（视为质点），轻质 橡皮筋一端与物块连接，另一端系在竖直转轴上距平台高度为 h 的 A 点，开始时橡皮筋伸直但无弹力且与 o o 平台的夹角为 37 。现使物块随平台由静止开始缓慢加速转动，当橡皮筋与平台的夹角为 30 时，物块恰 o o 好要离开平台。物块与平台间的动摩擦因数为 0.2，重力加速度大小为 g ，取 sin 37  0.6 ， cos 37  0.8 ， 1 2 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，橡皮筋的弹力始终遵循胡克定律，且弹性势能 Ep  2 kx （其中 k 为橡皮 筋的劲度系数， x 为橡皮筋的形变量）。下列说法正确的是（　　） g A．当平台的角速度大小为 7 h 时，物块相对平台静止 B．橡皮筋的劲度系数为 mg h C．物块在平台上滑动的过程中，其速度大小可能为 D．在平台转动的过程中，摩擦力对物块做的功为 2 gh 11 mgh 6 三、填空题 12．（2021·青海·天峻县教育研究室高一期末）质量 m  2kg 的物体在水平面上滑行，其动能随位移变化的 2 规律如图所示，则物体与水平面间的动摩擦因数为______。（g 取10m/s ） 13．（2021·广西·藤县第七中学高二期中）图（甲）是依山而建的滑草场的设汁效果图。滑道简化模型如 图（乙），滑道由加速段 AB、缓冲段 BC 和水平段 CD 组成，AB 段倾角 37°，BC 段高 h=21m 设全程滑草 车与滑道间的动摩擦因数不变，滑草车经过滑道交接处的能量损失不计，载人滑草车（视为质点）从平 台 A 由静止开始自由下滑。（取 sin37°=0.6，g=10m/s2） （1）载人滑草车在 AB 段的滑行速度_______，加速度_______（①、②均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （2）载人滑草车滑入 CD 段后的加速度大小为 5m/s2，求滑草车与滑道间的动摩擦因数_______。 （3）出于安全考虑，载人滑草车进入 CD 段速度不得超过 10m/s。为使载人滑草车能够进入 CD 段且足够 安全，滑道平台 A 的髙度 H 应满足什么条件_______？（载人滑草车在 BC 段克服摩擦力做功与重力做功 之比为 Wf：WG=12：7） 14．（2022·上海·模拟预测）质量为 0.1 kg 的小球从高处由静止落下，最初 4s 内小球动能 Ek 随时间的二次 方 t2 变化的图像如图所示，g 取 10 m/s2.；根据图像可确定小球下落的运动______自由落体运动（选填“是” 或“不是”），理由是_______。 四、解答题 15．（2021·湖北硚口·高三期中）如下图甲所示，质量 m  2kg 的物体静止在光滑的水平面上， t  0 时刻， 物体受到一个变力 F 作用， t  1s 时，撤去力 F ，某时刻物体滑上倾角为 37�的粗糙斜面；已知物体从开 始运动到斜面最高点的 v  t 图像如图乙所示，不计空气阻力及连接处的能量损失， g 取 10m/s ， 2 sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 ，求： （1）变力 F 做的功；（2）物体从斜面底端滑到最高点过程中克服摩擦力做功的平均功率； （3）物体回到出发点的速度大小. 16．（2022·湖南省隆回县第二中学高三阶段练习）把某一物体以 20J 的初动能竖直向上抛出，在抛出的 同时，恰好有风沿水平方向吹来，物体到达最高点时的动能为 5J，已知在整个过程中风对物体的作用力 大小不变，方向始终水平，求： （1）从开始到最高点风力对物体做的功； （2）物体的重力是风力的多少倍； （3）物体再次回到与抛出点等高处的动能为多少。 17．（2022·安徽·芜湖一中一模）质量为 m 的物块（可视为质点）在水平面上以某一速率 v0（未知）从 A 点开始沿 ABC 做匀减速直线运动，恰好到 C 点停止。已知 B 点是 AC 的中点，AC 长为 2L，物块与水平面 间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g。 （1）求物块从 A 点运动到 B 点的时间 t； （2）若物块运动到 B 点时，即对其施加一水平恒力 F，F 作用 2t 时间后，物块的速度大小变为 方向与物块在 A 点时速度方向一致，求 F 的大小。 (3  2)v0 ， 参考答案： 1．A 2．B 3．C 4．A 5．B 6．D 7．A 8．BD 9．CD 10．B