8.3 动能和动能定理 第三课时（备作业）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）（解析版）

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8.3 动能和动能定理 第三课时
一、选择题
1.如图，用同种材料制成的一个轨道 ABC，AB 段为四分之一圆弧，半径为 R，水平放置的 BC 段长为 R。一
个物块质量为 m，与轨道的动摩擦因数为 μ，它由轨道顶端 A从静止开始下滑，恰好运动到 C端停止，物
块在 AB 段克服摩擦力做功为（　　）
A．μmgR B．（1-μ）mgR C．πμmg D．mgR
【答案】B
【解析】设物块在 AB 段克服摩擦力做功为 Wf，从 A到C由动能定理可得
整理可得 ，故选 B。
2.如图所示，用平行于斜面的推力 F，使质量为 m的物体(可视为质点)从倾角为 θ的光滑固定斜面的底端，
由静止向顶端做匀加速运动．当物体运动到斜面中点时，撤去推力，物体刚好能到达顶端，重力加速度为
g，则推力 F为(　　)
A．2mgsin θ B．mg(1－sin θ)
C．2mgcos θ D．2mg(1＋sin θ)
【答案】A
【解析】设斜面的长度为 2L，对全过程，由动能定理可得 FL－mgsin θ·2L＝0，解得 F＝2mgsin θ，故选 A.
3.如图为汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时
的加速阶段，bc 段是与 ab 段相切的水平直线，则下列说法正确的是（　　）
A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率不断增大
B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为
C．t1～t2时间内的平均速度为
D．t2～t3时间内牵引力最小
【答案】AD
【解析】A．0
～
t1时间内为倾斜的直线，故汽车做匀加速运动，因故牵引力恒定，由 可知，汽车的
牵引力的功率均匀增大，故 A正确；
B．t1
～
t2时间内而在运动中受牵引力及阻力，故牵引力做功一定大于动能变化量，故 B错误；
C．t1
～
t2时间内，若图象为直线时，平均速度为 而现在图象为曲线，故图象的面积大于直线时的面
积，即位移大于直线时的位移，故平均速度大于 故 C错误；
D．由 及运动过程可知，t1时刻物体的牵引力最大，此后功率不变，而速度增大，故牵引力减小，而
t2
～
t3时间内，物体做匀速直线运动，物体的牵引力最小，故 D正确。故选 AD。
4．如图所示，一薄木板斜放在高度一定的平台和水平地板上，其顶端与平台相平，末端置于地板的 P处，
并与地板平滑连接．将一可看成质点的滑块自木板顶端无初速度释放，滑块沿木板下滑，接着在地板上滑
动，最终停在 Q处．滑块与木板及地板之间的动摩擦因数相同．现将木板截短一半，仍按上述方式放在该
平台和水平地板上，再次将滑块自木板顶端无初速度释放，则滑块最终将停在(　　)
A．P处 B．P、Q之间
C．Q处 D．Q的右侧
【答案】C
【解析】设木板长为 L，在水平地板上滑行位移为 x，木板倾角为 θ，全过程由动能定理得 mgh－μmgcos
θ·L－μmgx＝0，则滑块总的水平位移 s＝Lcos θ＋x＝，与木板长度及倾角无关，改变 L与θ，水平位移 s不
变，滑块最终仍停在 Q处，故 C选项正确．
5．如图所示，ABCD 是一条长轨道，其中 AB 段是倾角为 θ的固定斜面，CD 段是水平的，BC 段是与 AB
段和 CD 段都相切的一小段圆弧，其长度可以忽略不计．一质量为 m的小滑块在 A点从静止释放，沿轨道
滑下，最后停在 D点，A点和 D点的位置如图 4所示，现用一沿轨道方向的力推滑块，使它缓慢地由 D点
回到 A点，设滑块与轨道间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g，则推力对滑块做的功等于(　　)
A．mgh B．2mgh
C．μmg(s＋) D．μmg(s＋hcos θ)
【答案】B
【解析】滑块由 A点运动至 D点，设克服摩擦力做功为 WAD ，由动能定理得 mgh－WAD ＝0，即 WAD ＝
mgh…①，滑块从 D点回到 A点，由于是缓慢推，说明动能变化量为零，设克服摩擦力做功为 WDA，由动
能定理得 WF－mgh－WDA＝0…②，滑块由 A点运动至 D点，克服摩擦力做的功为 WAD＝μmgcos θ·＋μmgs…
③，滑块从 D点运动至 A点的过程克服摩擦力做的功为 WDA＝μmgcos θ·＋μmgs…④，联立③④解得 WAD＝
WDA…⑤，联立①②⑤解得 WF＝2mgh，故 A、C、D错误，B正确．
6.如图所示，质量为 m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为 R的圆周运动，运动过程中小球受
到空气阻力的作用．设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为 7mg，此后小球继续做圆周运
动，经过半个圆周恰好通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为(　　)
A．mgR B．mgR
C．mgR D．mgR
【答案】C
【解析】小球在最低点，受力分析与运动分析，则有 F－mg＝m而最高点时，由于恰好
能通过，所以 mg＝m，小球选取从最低点到最高点作为过程，由动能定理可得－mg·2R－W高＝mv－mv，
由以上三式可得 W高＝mgR，故选 C．
7．如图所示，由弹丸发射器、固定在水平面上的 37°斜面以及放置在水平地面上的光滑半圆形挡板墙（挡
板墙上分布有多个力传感器）构成的游戏装置，半圆形挡板的半径 R=0.5m，斜面高度 h=0.9m，弹丸与斜
面间的动摩擦因数 μ1=0.5。游戏者调节发射器，弹丸到 B点时速度沿斜面且大小为 5m/s，接着他将半圆形
挡板向左平移使 C、D两端重合。挡板墙上各处的力传感器收集到的侧压力F与墙上转过圆心角θ之间的关
系如图所示。下列说法正确的是（　　）
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