2021届高三物理一轮复习力学功和能动能定理专题练习
一、填空题
1．人站在h 高处的平台上，水平抛出一个质量为m 的物体，物体落地时的速度为v ，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球抛出时的动能是_______。小球落地时的机械能是_______。
2．如图所示，某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F 的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s ，在此过程中，恒力F 对物体所做的功为_______，若地面光滑，物体动能的变化量为________．
3．一物体的质量为m ，在水平恒力F 作用下发生了一段位移S ，始末状态的速度分别是1υ和2υ，如图所示。
（1）该过程中恒力F 对物体所做的功W =______________；
（2）物体始末状态的动能1k E =_______、2k E =_______；
（3）恒力F 对物体所做的功W 与物体动能的变化k E ?的关系式是___________________。
（以上填空内容均要求用已知物理量的字母表示）。
（4）请根据牛顿第二定律和运动学规律，写出上述关系式的推导过程。
4．某人将重物由静止举高h ，获得的速度为v ，则物体所受合外力对它做的功________物体的动能增量． 5．某同学用图示实验装置来测量物块与木板之间的动摩擦因数，一带有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出去，沿水平木板滑行，途中安装一光电门，标记为O 点。设重力加速度为g 。
（1）测得窄片的宽度为L ，记下窄片通过光电门的时间△t ，还需要测量的物理有 。（标明相关物理量的符号）
（2）物块和木板间的动摩擦因数= 。
6．子弹的质量为20g ，射出时的速度为300m/s ，则子弹的动能为_______J ，枪膛中火药的推力对子弹所做的功为_________J ．
7．一物体以100J 的初动能从倾角为θ的斜面底端的A 点沿斜面向上匀减速滑行到斜面上B 点时，物体的动
能减小了80J ，机械能减小了32J ，则当物体回到A 点时，物体的动能为_________J△
8．质量为2 kg 的物体受到一个竖直向上的拉力F△50 N ，物体上升了4 m 的高度，则在这一过程中，重力势能的增量为________J ，动能的增量为________J△(g△10 m/s 2)
9．地面上物体在变力 F 作用下由静止开始竖直向上运动，力 F 随 高度 x 的变化关系如图所示，物体能
上升的最大高度为 h ．若 F 0=15N ，H =1.5m ，h =1m ，g =10m/s 2，则物体运动过程中的最大速度 大小为_____m/s ，
最大加速度大小为_____m/s 2．
10．将质量为m 的物体从离地面高h 的台面以初速度v 0斜向上抛出，若以台面为零势能面，则当物体到达离台面下2
h 时物体的动能为__________________；物体的机械能为___________________。（忽略空气阻力，重力加速度为g ）
11．电场中有A 、B 、C 三点，一电量为+q 、质量为m 的带电粒子仅受电场力作用，从A 点开始以初速v 0做直线运动，其v -t 图像如图。粒子在t 0时刻运动到B 点，3t 0时刻运动到C 点。由图可推断，A 、B 、C 三
点中，_____点的电场强度最大，粒子经过_____点时具有的电势能最大；
A 、
B 两点的电势差U AB =_________。
12．质量为4kg 的物体B 静止在光滑水平面上，一质量为1kg 的物体A 以2.0m/s 的水平速度和B 发生正碰，碰撞后A 以0.2m/s 的速度反弹，则碰撞后物体B 的速度大小为________；此过程中系统损失的机械能等于________。
13．在距地面20m =h 高处，以10m/s v =的速度将物体水平抛出，不计空气阻力，以地面为参考面，重力加速度2
10m/s g =，物体质量为1kg m =，则抛出时物体的机械能为_____J ，落地时的动能为______J ；在空中运动的时间为_______s 。
14．甲、乙、丙三辆汽车的质量之比是1∶2∶3，如果它们的动能相等，且轮胎与水平地面之间的动摩擦因数都相等，则它们关闭发动机后滑行距离之比是________．
15．某人在离地10m 高处用8m/s 的速度抛出一个质量1kg 的物体，此人对物体做功_______J.若不计空气阻力，以地面为参考平面，在离地______m 时物体的动能等于重力势能。g 取10m/s 2
二、解答题
16．动能定理和动量定理是解决力学问题中常用的两个重要途径，教材在推导这两个定理时利用的是质点在恒力作用下的运动情景，针对质点在变力作用下的运动，这两个定理也是适用的，只是定理中的力指的是平均力，两个定理中的平均力的意义不同，动能定理中的平均力F1指的是合力对位移的平均值，动量定理中的平均力F2指的是合力对时间的平均值．
（1）若一个质量为2kg的物体，受到变力的作用由静止开始沿直线运动，在2s的时间内运动了5m，速度达到4m/s．请分别求出在此过程中的平均力F1和F2的值；
（2）若质量为m的物体在变力作用下沿直线运动，经历时间t，速度由v0变成v t，位移为x．请分析说明：物体的平均速度v和v0、v t满足什么条件时，F1和F2是相等的．
17．如图所示，质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上经过一段水平位移l后，速度从v1变为v2．请你用牛顿定律和运动学规律证明：此过程中，合力的功等于物体动能的增量．
18．如图所示，光滑水平面AB与一半圆轨道在B点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为m 的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B 点进入半圆轨道的瞬间，对轨道的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点，重力加速度为g．求；
（1）弹簧弹力对物块做的功；
（2）物块从B到C克服阻力的功
（3）物块离开C点后，再落回到水平面上时动能的大小
参考答案
1．
212
mv mgh - 212mv 2．Fscosθ Fscosθ 3． FS 2112m υ 2212m υ 22211122FS m m υυ=- 22211122FS m m υυ=- 4．等于 5．（1）物块最后停止时的位置与O 点间的距离S （2分）（2）L 2
2gS(Δt)2（3分） 6．900 900
7．20 8．80 120 9
5 10．201+22h mv mg 2012mv
11．B B 2
2mv q -
12．0.55 m/s 1.375J 13．250 250 2 14．6:3:2 15．32
6.6 16．（1）3.2N ；4N （2）02t v v v += 17．W =12mv 22 -12
mv 12
18．（1）W=12mv B 2=3mgR （2）2mgR （3）E k =52mgR