8.3 动能和动能定理 第二课时（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 第二课时
一、选择题
1. 物体沿直线运动的 v－t图像如图所示，已知在第 1 s 内合力对物体做功为 W，则(　　)
A．从第 1 s 末到第 3 s 末合力做功为 4W
B．从第 3 s 末到第 5 s 末合力做功为－2W
C．从第 5 s 末到第 7 s 末合力做功为 W
D．从第 3 s 末到第 4 s 末合力做功为－0.5W
【答案】C
【解析】由题图可知物体速度变化情况，根据动能定理得第 1 s 内：W＝mv02
从第 1 s 末到第 3 s 末：W1＝mv02－mv02＝0，A错误；
从第 3 s 末到第 5 s 末：W2＝0－mv02＝－W，B错误；
从第 5 s 末到第 7 s 末：W3＝m(－v0)2－0＝W，C正确；
从第 3 s 末到第 4 s 末：W4＝m()2－mv02＝－0.75W，D错误．
2.一人用力踢质量为 1 kg 的静止足球，使足球以 10 m/s 的水平速度飞出，设人踢足球的平均作用力为 200
N，足球在水平方向滚动的距离为 20 m，则人对足球做的功为(g取10 m/s2)(　　)
A．50 J　　　　　　　　 B．200 J
C．4 000 J D．6 000 J
【答案】A
【解析】人对足球做功的过程只是在踢球的瞬间，球在空中飞行以及在地面上滚动的过程中，都不是人在
做功，所以人对足球做功的过程就是足球获得动能的过程．根据动能定义 Ek＝mv2得，人对足球做的功为
50 J．
3. 如图所示为一水平的转台，半径为 R，一质量为 m的滑块放在转台的边缘，已知滑块与转台间的动摩擦
因数为 μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g.若转台的转速由零逐渐增大，当滑块在转台
上刚好发生相对滑动时，转台对滑块所做的功为(　　)
A.μmgR B．2πmgR
C．2μmgR D．0
【答案】A
【解析】滑块即将开始发生相对滑动时，最大静摩擦力(等于滑动摩擦力)提供向心力，有 μmg＝，根据动
能定理有 Wf＝mv2，解得 Wf＝μmgR，A正确．
4.如图所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一质量为 m的物体向右滑行，并冲上固定在地面上的斜面．设
物体在斜面最低点 A的速度为 v，压缩弹簧至 C点时弹簧最短，C点距地面高度为 h，则从 A到C的过程中
弹簧弹力做功是(　　)
A．mgh－mv2B．mv2－mgh
C．－mgh D．－(mgh＋mv2)
【答案】A
【解析】由A到C的过程运用动能定理可得：－mgh＋W＝0－mv2，所以 W＝mgh－mv2，所以 A正确
5. 如图所示，一半径为 R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为 m的小球自轨道端点 P由静
止开始滑下，滑到最低点 Q时，对轨道的正压力为 2mg，重力加速度大小为 g.小球自 P点滑到 Q点的过程
中，克服摩擦力所做的功为(　　)
A.mgR B.mgR
C.mgR D.mgR
【答案】C
【解析】在最低点，根据牛顿第三定律可知，轨道对小球的支持力 F＝2mg，根据牛顿第二定律可得 F－
mg＝m，从 P点到最低点 Q的过程，由动能定理可得 mgR－W克f＝mv2，联立可得克服摩擦力做的功 W克f
＝mgR，选项 C正确．
6.从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动能 Ek
与时间 t的关系图像是(　　)
【答案】A
【解析】小球做竖直上抛运动，设初速度为 v0，则 v＝v0－gt，小球的动能 Ek＝mv2，把速度 v代入得，Ek
＝mg2t2－mgv0t＋mv，Ek与t为二次函数关系，A正确。
7.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3 m 以内时，物体上升、下落过程中动能 Ek随h的变化如图所示．重
力加速度取 10 m/s2.该物体的质量为(　　)
A．2 kg B．1.5 kg
C．1 kg D．0.5 kg
【答案】C
【解析】设物体的质量为 m，则物体在上升过程中，受到竖直向下的重力 mg 和竖直向下的恒定外力 F，由
动能定理结合题图可得－(mg＋F)×3 m＝(36－72)J；物体在下落过程中，受到竖直向下的重力 mg 和竖直
向上的恒定外力 F，再由动能定理结合题图可得(mg－F)×3 m＝(48－24)J，联立解得 m＝1 kg，F＝2 N，
选项 C正确，A、B、D均错误．
8．如图所示，AB 为四分之一圆弧轨道，BC 为水平直轨道，两轨道在 B点平滑连接，圆弧的半径为
R，BC 的长度也是 R.一质量为 m的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为 μ，它由轨道顶端 A从静止开始
下滑，恰好运动到 C处停止，不计空气阻力，重力加速度为 g，那么物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为(
)
A.μmgR B.mgR
C．mgR D．(1－μ)mgR
【答案】D
【解析】设物体在 AB 段克服摩擦力所做的功为 WAB，对物体从 A到C的全过程，由动能定理得 mgR－WAB
－μmgR＝0，故 WAB＝mgR－μmgR＝(1－μ)mgR.
9.一质量为 4 kg 的物体，在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做匀速直线运动．当运动一段时间后
拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动．如图所示为拉力 F随位移 x变化的关系图像．g
取10 m/s2，则据此可以求得(　　)
A．物体与水平面间的动摩擦因数为 μ＝0.2
B．整个运动过程摩擦力对物体所做的功为 Wf＝－8 J
C．物体匀速运动时的速度为 v＝2 m/s
D．整个运动过程合外力对物体所做的功为 W＝－4 J
【答案】D
【解析】物体在水平恒定拉力的作用下在粗糙的水平面上做匀速直线运动，由平衡条件可得 Ff＝F＝4 N，
物体与水平面间的动摩擦因数为 μ＝＝＝0.1，所以 A错误；整个运动过程摩擦力对物体所做的功为 Wf＝－
Ffx＝－4×4 J＝－16 J，所以 B错误；根据 WF＝Fx 可知，拉力 F随位移 x变化的图像中图线与 x轴所围的
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