【文档说明】2023-2024学年高一物理人教版2019必修第二册同步试题 8.3 动能和动能定理（冲A提升练） Word版含解析.docx，共(12)页，251.062 KB，由小赞的店铺上传

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8.3动能和动能定理（冲A提升练）（解析版）一、单选题（本大题共12小题）1.下列说法正确的是A.对同一物体，速度变化，动能一定变化B.对同一物体，动能变化，速度一定变化C.物体所受合外力不为零，动能一定变化D.物体做曲线运动，动能一定变化【答案】B【解析】解：𝐴、对同一物体，速度变化，

可能只是速度方向变化而大小不变，动能不变，故𝐴错误；B、对同一物体，动能变化，速度大小一定变化，速度一定变化，故𝐵正确；C、物体受合外力不为零，但是合外力做功可能为零，动能可能不变，如匀速圆周运动，故C错误；D、物体做曲线运

动，物体速度方向一定变化，速度大小不一定变化，动能不一定变化，故D错误。故选：𝐵。动能是标量、速度是矢量，速度变化时，动能不一定变化，物体动能变化，速度一定变化。解决本题的关键知道动能和速度的关系，知道动能是标量，速度

是矢量。2.两个材料相同的物体，甲的质量大于乙的质量，甲、乙以相同的初动能在同一水平面上滑行，最后都静止下来，它们滑行的距离()A.甲大B.乙大C.相等D.无法确定【答案】B【解析】材料相同的物体在同一水平面上滑动，动摩擦因素相同，根据牛顿第二定律可

知它们的加速度相同．相同的初动能，质量大的初速度小，根据速度位移公式可知，滑行的距离就小。本题考查了动能的表达式和匀变速直线运动位移速度公式，难度不大，属于基础题。【解答】材料相同的物体在同一水平面上滑动，动摩擦因素相同，根据牛顿

第二定律可知a甲=a乙；因为EK甲=EK乙，且m甲>m乙；所以v甲<v乙，根据速度位移公式得：x=v22a；所以x甲<x乙；故B正确、ACD错误。故选B。3.改变汽车的质量和速度大小，都能使汽车的动能发生变化，则下列说法

中正确的是()A.质量不变，速度增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍B.速度不变，质量增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍C.质量减半，速度增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍D.速度减半，质量增大到原来的4倍，动能增大为原来的2倍【答案】B【解析】本题考查动能的概念和表达式。写

出动能的表达式，根据题意减小分析判断。【解答】由于Ek=12mv2，所以：A.质量不变，速度增大到原来的2倍，动能增大为原来的4倍，故A错误；B.速度不变，质量增大到原来的2倍，动能增大为原来的2倍，故B正确；C.质量减

半，速度增大到原来的4倍，动能增大为原来的8倍，故C错误；D.速度减半，质量增大到原来的4倍，动能不变，故D错误。故选B。4.两个物体𝐴、𝐵的质量之比𝑚𝐴：𝑚𝐵=3：1，二者动能相同，它们和水平桌面的动摩擦因数相同，则二者在桌面上滑行到停止所经过的距离

之比为()A.𝑠𝐴：𝑠𝐵=1：2B.𝑠𝐴：𝑠𝐵=1：3C.𝑠𝐴：𝑠𝐵=4：1D.𝑠𝐴：𝑠𝐵=1：4【答案】B【解析】解：物体滑行过程中只有摩擦力做功，根据动能定理，有：对甲：−μmAgsA=0−Ek…①对B：−μmBgsB=0−Ek…②故s

A：sB=1：3故ACD错误，B正确；故选：B。物体滑行过程中只有摩擦力做功，根据动能定理求解两者所能滑行的距离sA和sB之比即可．本题涉及力在空间的效应可优先考虑运用动能定理，涉及力在时间的效应优先考虑动量定理，也可以根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解．5.质量为𝑚的物体静止在粗糙的

水平面上，当此物体受水平力𝐹作用运动距离𝑆时，动能为𝐸𝑘1，而当此物体受水平力2𝐹作用相同的距离时，其动能为𝐸𝑘2，则()A.𝐸𝑘2=𝐸𝑘1B.𝐸𝑘2=2𝐸𝑘1C.𝐸𝑘2>2𝐸𝑘1D.𝐸𝑘1<𝐸𝑘2<2𝐸𝑘1【答案】C【解析

】解：由动能定理可得：FS−Wf=EK1----(1)2F作用时，由动能定理可得：2FS−Wf=EK2----(2)将(1)式乘以2可得：2FS−2Wf=2EK1，则可得出EK2>2EK1；故选：C。分别利用动能定理列出用F和2F作用时的功及动能

的关系，联立即可求得两种情况下动能的关系．本题直接应用动能定理难度不大，但解题的重点在于如何比较两动能的大小，注意体会此种比较方法．6.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是()A.合外力为零，则合外力做功一定为零B.合外力做功为零，则合外

力一定为零C.合外力做功越多，则动能一定越大D.动能不变，则物体所受合外力一定为零【答案】A【解析】物体所受合外力为零，根据功的公式分析合外力对物体做的功是否为零．再分析合外力对物体所做的功为零，合外力是否为零．根据动能定理分析动能不变时，合外力是否为零。合外力做功和动能变化的关系由动能定理

反映．合外力为零，其功一定为零，但合外力功为零，但合外力不一定为零．注意功是标量，公的正负不表示方向。【解答】A.如果物体所受的合外力为零，根据W=FS得，那么外力对物体做的总功一定为零，故A正确；B.如果合外力做的功为零，但

合外力不一定为零。可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，比如匀速圆周运动，故B错误；C.根据动能定理可知，如果合外力做的负功越多，动能越小，故C错误；D.物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，如匀速圆周运动，故D错误。故选A。7.如图，某同学用绳子拉动木箱，使

它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定()A.等于拉力所做的功B.等于合力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功【答案】B【解析】解：在木箱运动中，只有拉力和摩擦力做功

；由动能定理得，WF−Wf=Ek−0，WF>0，Wf>0，所以WF>Ek，即木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，而木箱获得的动能与克服摩擦力所做的功无法比较，故B正确，ACD错误。故选：B。木箱运动过程中，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理即可判断木箱获得的动能与拉力所做的功的关系，以

及与克服摩擦力所做的功的关系。本题的关键要掌握动能定理，在运用动能定理时，要注意功的正负，以及动能变化量的正负。8.两个物体𝐴、𝐵的质量之比为𝑚𝐴︰𝑚𝐵=2︰1，二者初动能相同，它们和水平桌面间的动摩擦因数相同，不

计空气阻力．则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为()A.𝑥𝐴︰𝑥𝐵=2︰1B.𝑥𝐴︰𝑥𝐵=1︰2C.𝑥𝐴︰𝑥𝐵=4︰1D.𝑥𝐴︰𝑥𝐵=1︰4【答案】B【解析】解：物体滑行过程中只有滑动摩擦力做功，根

据动能定理，有：对A：−μmAgxA=0−Ek…①对B：−μmBgxB=0−Ek…②结合mA：mB=2：1，可得，xA：xB=1：2。故选：B。物体滑行过程中只有滑动摩擦力做功，根据动能定理求解两者所能滑行的距离xA和xB之比。9.两颗质

量之比𝑚1：𝑚2=1：4的人造地球卫星，绕地球做匀速圆周运动的轨道半径𝑟1：𝑟2=2：1，那么它们的动能之比𝐸𝑘1：𝐸𝑘2为()A.1：2B.2：1C.1：8D.8：1【答案】C【解析】解：卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：GMmr2=mv2r，卫

星的动能：Ek=12mv2，联立解得：Ek=GMm2r，卫星质量之比m1：m2=1：4，轨道半径r1：r2=2：1，卫星的动能之比Ek1：Ek2为1：8，故C正确，ABD错误。故选：C。卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由万有引力表达式，推导出来卫星动能的表达式

，进而可以知道动能的比值关系。此题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律导出动能表达式即可解题。10.从地面以初速为𝑣𝑜竖直向上抛出一质量为𝑚的物体，不计空气阻力，取地面的重力势能为零，当物体的重力势能为动能的3倍时，物体离

地面的高度为()A.B.C.D.【答案】B【解析】根据机械能守恒求得物体的重力势能为动能的3倍时，物体的速度，再由动能定理求解物体离地面的高度。本题主要考查动能定理和机械能守恒的应用，知道动能定理表达式和机械能守恒条件是解题关键点。【解答

】物体竖直上抛，只有重力做功，所以物体上升过程机械能守恒，当物体的重力势能为动能的3倍时，设此时物体速度为v，由机械能守恒定律有：12mv02=4×12mv2，解得：v=v02；设物体的重力势能为动能的3倍时物体上升高度为h，由动能定

理：−mgh=12mv2−12mv02，代入数据解得：h=3v028g，故B正确，ACD错误。故选B。11.小球被竖直向上抛出，然后回到原处，小球初动能为𝐸𝑘0，所受空气阻力与速度大小成正比，则该过程中，小球的动

能与位移𝑥关系的图线是下图中的()A.B.C.D.【答案】C【解析】本题考查了动能定理；分别对上升过程、下降过程利用动能定理列方程，得到动能和位移的关系，分析图象的斜率变化情况，即可进行判断。【解答】设物块的质量为m，由题可知，空气阻力与速度关系为

f=kv(k是比例常数)。取极短位移Δx为研究过程，根据动能定理得：上升过程中：−(mg+f)Δx=ΔEk，Ek−x图象斜率的大小等于mg+f，由于上升过程速度减小，则f减小，所以图象的斜率绝对值减小(对应上面一条曲线)。下降过程中：(mg−f)Δx=ΔEk，Ek−x图象斜率的大小

等于mg−f，由于下降过程速度增大，则f增大，所以图象的斜率绝对值减小(对应下面一条曲线)，故C正确、ABD错误。故选C。12.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度ℎ在3𝑚以内时，物体上升、下落过程中动能�

�𝑘随ℎ的变化如图所示。重力加速度取10𝑚/𝑠2。下列说法中正确的是()A.抛出后，物体上升的最大高度为6𝑚B.除受到重力外，物体受到另一个外力大小为4𝑁C.物体的质量为0.8𝑘𝑔D.物体的质量为1.2𝑘𝑔【答案】A【解析】根据动能定理得到图象的

斜率表示的物理量，从而求得合外力，再根据上升和下降过程的合外力表达式分别求解质量和外力大小；上升过程根据动能定理求解上升的最大高度。本题考查了力学、直线运动以及竖直上抛运动，解决该题的关键是明确知道图象中斜率的大小表示的是物

体受到的合外力，知道上升和下降过程中合外力的表达式。难度一般。【解答】解：BCD、根据动能定理可得：F合Δh=ΔEk，则Ek−h图象的斜率大小k=F合，由图示图象可知，上升过程中有：mg+F=△E1△h1=72−363N=12

N下落过程中：mg−F=△E2△h2=48−243N=8N解得：F=2N，m=1kg，故BCD错误；A、上升过程，根据动能定理得：−(mg+F)H=0−Ek0，由图示图象可知：Ek0=72J，代入数据解得，上升的最大高度为H=6m，故A正确。故选：A。二、计算题（本大题共

3小题）13.如图所示，一个质量为𝑚=2𝑘𝑔的物体，初速度为√0.8𝑚/𝑠，受到水平方向成37°角斜向下方的推力𝐹1=10𝑁作用，在水平地面上移动了距离𝑠1=2𝑚后撤去推力，此后物体又滑行了𝑠2=1.6�

�的距离后停止了运动．设物体与地面间的滑动摩擦力为它们间弹力的0.2倍，求：(1)推力𝐹1对物体做的功；(2)请分别利用动能定理和做功定义式计算全过程中摩擦力对物体做的功．【答案】解：(1)根据恒力做功公式得：W1=F1S1cos37°=10×2×0.8J=16J．(2)根据题意得：当F1

作用时f1=μ(mg+F1sin37°)=0.2×(20+10×0.6)=5.2N，撤去F1时f2=μmg=0.2×20=4N，则Wf1=−f1S1=−10.4J，Wf2=−f2S2=−6.4J，所以Wf=Wf1+Wf2=−16.8J，由动能定理，有W总

=△Ek，而W总=WF+Wf，△Ek=0，则得WF+Wf=0−12mv02可得Wf=−WF−12mv02=−10×2×sin37°−12×2×0.8=−16.8J．答：(1)推力F1对物体做的功为16J；(2)全过程中摩擦力对物体所做的功为−16.8J．【解析】(1

)根据恒力做功公式直接求出推力F1对物体做的功；(2)全过程分析，根据动能定理列式进而求出摩擦力做的总功．也可以求出各段过程摩擦力的大小，再求摩擦力做功．本题容易把两个阶段的情况混淆，一定要分开考虑，本题易犯的错误是：(1)把推力的功写成W1=F1(s1+s2)cos37°，出现力

与位移不对应的错误；(2)错求摩擦力，由于思维定式，把第一阶段的摩擦力写成μmg，另外求摩擦力做功时忘记乘以cos180°等．14.图甲是2022年北京冬奥会冰壶混双比赛情景，其运动模型简化如图乙所示，𝐴、𝐵、𝐶、

𝑂为运动场地中心线上的四个点。投壶手将质量𝑚=20𝑘𝑔的冰壶以初动能𝐸𝑘0=56𝐽从𝐴点沿中心线掷出，冰壶恰好停在营垒区的中心𝑂点。已知冰壶可视为质点，𝐴点和𝑂点的距离𝐿1=28𝑚，擦冰手可以在𝐴𝑂区域内擦冰，不计空气阻力。

(1)求冰壶与冰面间的动摩擦因数𝜇；(2)实际比赛中，投壶手将冰壶以初动能𝐸𝑘1=46𝐽从𝐴点掷出，擦冰手在𝐴𝑂间一段长度𝐿2=10𝑚的𝐵𝐶区域内擦冰(擦拭后动摩擦因数变为𝑘𝜇)，冰壶恰好停在�

�点，且冰刷始终不接触冰壶，求𝑘的大小；(3)擦冰手在𝐴𝑂区域内全程擦冰，冰壶在𝐴点以多大初动能𝐸𝑘2掷出，恰好能停在𝑂点。(𝑘同上一小问)【答案】解：(1)冰壶从A点到O点的过程，由动能定理得−μmgL1=0−Ek0解得μ=0.

01(2)冰壶从A点到O点的过程，根据动能定理得−μmg(L1−L2)−kμmgL2=0−Ek1解得k=0.5(3)擦冰手在AO区域内全程擦冰，冰壶从A点到O点的过程，根据动能定理得−kμmgL1=0−Ek2解得Ek2=28J答：(1)冰壶与冰面间

的动摩擦因数μ为0.01；(2)k的大小为0.5；(3)擦冰手在AO区域内全程擦冰，冰壶在A点以28J的初动能Ek2掷出，恰好能停在O点。【解析】(1)冰壶从A点到O点的过程，利用动能定理列方程，可求出冰壶

与冰面间的动摩擦因数μ；(2)冰壶从A点到O点的过程，根据动能定理列方程，求k的大小；(3)擦冰手在AO区域内全程擦冰，根据动能定理求冰壶在A点的初动能Ek2。本题涉及力在空间的积累效果，要想到动能定理。运用动能定理时，要灵活选择研究过程，分析各力做功情况。15.如图所示为特种兵训练反应

与协调能力的一个项目。在岸边(铺上软垫以保护士兵)与斜坡之间悬挂一不计质量且不可伸长的轻绳，绳子上端的悬点为𝑂，可在竖直平面内摆动。士兵从斜面顶端𝐴点滑到末端𝐵点时，此时绳子下端恰好摆到𝐵处，士兵立即抓住绳子下

端随绳子一起向下摆动(此过程不计能量损失)，当摆动到最低点𝐶时，士兵松开绳子，然后做平抛运动落到岸上，可将士兵视为质点。已知𝑂𝐵⊥𝐴𝐵，𝐶到岸边𝐷点水平距离𝑠=8𝑚，𝐶、𝐷竖直高度为ℎ=5𝑚，𝐴、𝐷竖直高度为𝐻=1

2𝑚，士兵质量为𝑚=60𝑘𝑔，绳子长𝑙=5𝑚。不计空气阻力，𝑔取10𝑚/𝑠2.求：(1)从𝐶点抛出落到岸上的过程，士兵动能的变化量；(2)若士兵恰好落到𝐷点，士兵经过𝐶点时速度的大小；(3)已知𝐴𝐵段士兵克服摩擦力做功

为𝑊𝑓=2400𝐽，绳子能承受的最大拉力𝐹=1800𝑁，若要求士兵在竖直平面内摆动过程中，绳子不断，士兵不落入水中，安全到达岸上。求士兵在𝐴点的初速度大小的范围。【答案】解：(1)士兵从C到D做平抛运动，过程中只有重力做功，根据动能定理有：mg

h=△Ek即士兵动能的变化量△Ek=mgh=3000J(2)从C到D士兵做平抛运动，故：水平方向有：s=vCt竖直方向有：h=12gt2联立解得：vC=8m/s(3)士兵刚到C点时满足所受重力与绳的拉力的合力提供圆周运动向

心力有：F−mg=mvC2l可得F=mg+mvC2l士兵在C点的速度越大，则绳承受的拉力越大，又因为绳所承受最大拉力F=1800N，所以可得士兵在C点的最大速度：vCm=10m/s所以由题意知，士兵在竖直平

面内摆动过程中，绳子不断，士兵不落入水中，安全到达岸上，则士兵在C点的速度满足：8m/s≤vC≤10m/s在AC整个过程中据动能定理有：mg(H−h)−Wf=12mvC2−12mvA2代入数据及vC的范围可解得：2m/s⩽vA⩽2√10m/s【解析】士兵从最低点松手后做

平抛运动，熟悉平抛运动的处理方法是解决本题的关键，注意全过程中动能定理的使用。(1)士兵从C到D做平抛运动，只有重力做功根据动能定理求得其动能的变化量即可；(2)根据平抛运动在水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动求得士兵在c

点时的速度大小；(3)根据士兵不落入水中求得其在C时的最小速度，再根据绳最大承受拉力求得士兵在C点时的最大速度，再根据AC全过程中使用动能定理求得士兵在A点时的速度范围即可。