2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)：52動(dòng)能定理

5.2動(dòng)能定理專題練習(xí)

一、單項(xiàng)選擇題

1.如圖，某同學(xué)用繩子拉動(dòng)木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運(yùn)動(dòng)至具有某?速度.木箱獲得的動(dòng)能

一定（）

A.小于拉力所做的功

B.等于拉力所做的功

C.等于克服摩擦力所做的功

D.大于克服摩擦力所做的功

2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做的功及動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）

A.合外力做功越多，則動(dòng)能一定越大

B.合外力做功為零，則合外力一定為零

C.合外力為零，則合外力做功一定為零

D.動(dòng)能不變，則物體合外力一定為零

3.從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地直.忽略空氣阻力，該過(guò)程中小球的動(dòng)能Ek

與時(shí)間，的關(guān)系圖像是（

4.冬季奧運(yùn)會(huì)中有自由式滑雪U形池比賽項(xiàng)目，其賽道橫截面如圖所示，一半徑為R、粗糙程度處處相同

的半圓形賽道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為的運(yùn)動(dòng)員（按質(zhì)點(diǎn)處理）自P點(diǎn)上方高度R處由靜

止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入賽道。運(yùn)動(dòng)員滑到賽道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)賽道的壓力為4〃g，g為重力加速度

的大小。用W表示運(yùn)動(dòng)員從戶點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服賽道摩擦力所做的功（不計(jì)空氣阻力），則（）

3,

A.W=w〃?gR，運(yùn)動(dòng)員沒能到達(dá)。點(diǎn).小

B.W=；〃?gR,運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)。點(diǎn)并做斜拋運(yùn)動(dòng)R

C.,運(yùn)動(dòng)員恰好能到達(dá)Q點(diǎn)

D.W=^mSR,運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)Q點(diǎn)并繼續(xù)豎直上升一段距離

5.一質(zhì)量為〃?=0.2kg的物體，在合外力/作用下由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),F與位移工的關(guān)系圖像如圖所示,

由圖像可知（）

A.在x=0到x=1m過(guò)程中，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間/=0.2s

B.在x=0到x=2m過(guò)程中，物體做變加速直線運(yùn)動(dòng)，尸做功5J

C.物體運(yùn)動(dòng)到x=2m時(shí)，物體的瞬時(shí)速度為5m/s

D.物體運(yùn)動(dòng)到x=2m時(shí)，物體的瞬時(shí)速度為2m/s

6.質(zhì)量為機(jī)的物體以初速度w沿水平面向左開始運(yùn)動(dòng)，起始點(diǎn)A與一輕彈簧。端相距s,如圖所示.已知

物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為/物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為1，則從開始碰撞到彈簧被壓

縮至最短，物體克服彈簧彈力所做的功為（重力加速度大小為g）（）

A.^nvo2—/z/?g（5+x）/§一打）

B/〃后—Rngx/VAAAAAAVA

^7777777777777777777777777777777777/7777777

C.f.ungs。A

D./〃〃鼠s+x）

7.如圖所示，一小物塊由靜止開始沿斜面向下滑動(dòng)，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與

斜面、物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為常數(shù)。該過(guò)程中，物塊的動(dòng)能以與水平位移工關(guān)系的圖像是（）

8.如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直，一小球以速度v從軌道下端滑入軌

道，并保證從軌道上端水平飛出，則關(guān)于小球落地點(diǎn)到軌道下端的水平距離％與軌道半徑R的關(guān)系，下列

說(shuō)法正確的是（）?、、、

A.R越大，則x越大'、、

R

B.R越小，則x越大{\v\

C.當(dāng)R為某一定值時(shí)，工才有最大值

D.當(dāng)R為某一定值時(shí)，工才有最小值”

9.如圖所示，光滑斜面的頂端固定一彈簧，一質(zhì)量為m的小球向右滑行，并沖上固定在地面上的斜面.設(shè)

小球在斜面最低點(diǎn)A的速度為打壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短，C點(diǎn)距地面高度為從重力加速度為g,則

小球從4到C的過(guò)程中彈簧彈力做功是（）

D.一（〃吆人+呼八2）

10.如圖所示，半徑可變的四分之一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi)，軌道的末端B處切線水平，現(xiàn)將一小物

體從軌道頂端A處由靜止釋放；若保持圓心的位置不變，改變I員弧軌道的半徑（不超過(guò)圓心離地的高度）。半

徑越大，小物體（）

A.落地時(shí)的速度越大

B.平拋的水平位移越大

C.到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)加速度越大

D.落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角越大

11.如圖所示，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置,凱道兩端等高，質(zhì)量為陽(yáng)的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)尸由靜

止開始滑下，滑到最低點(diǎn)。時(shí)，對(duì)軌道的壓力為2〃吆，重力加送度大小為g.質(zhì)點(diǎn)自?；絈的過(guò)程中，克

服摩擦力所做的功為（）

A./A

D./gR

12.質(zhì)量為m的物體從高為h的斜面頂端由靜止下滑，最后停在平面上，若該物體以小的初速度從頂端下

滑，最后仍停在平面上，如圖甲所示。圖乙為物體兩次在平面上運(yùn)動(dòng)的1，一/圖像，則物體在斜面上運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中克服摩擦力做的功為（）

A.。”記一3〃?0?

B.3〃必一；〃"6

C.，詔一/咫力

D."7g/?一，vS

二、多項(xiàng)選擇題

13.一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起受到一恒力作用°此后,該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能（）

A.一直增大

B.先逐漸減小至零，再逐漸增大

C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小

D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大

14.在某一粗糙的水平面上，一質(zhì)量為2kg的物體在水平恒定拉力的作用卜.做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)

間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時(shí)，物體剛好停止運(yùn)動(dòng)，圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖像.己

知重力加速度g取10m/s?.根據(jù)以，信息能精確得出或估算得出的物理量有（）

A.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

B.合外力對(duì)物體所做的功

C.物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度

D.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

15.放在粗糙水平地面上質(zhì)量為0.8kg的物體受到水平拉力的作用，在。?6s內(nèi)其速度與時(shí)間的關(guān)系圖像和

該拉力的功率與時(shí)間的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示.下列說(shuō)法中正確的是（g取10m/s2）（)

A.0?6s內(nèi)拉力做的功為140J

B.物體在。?2s內(nèi)所受的拉力為4N

C.物體與粗糙水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

D.合外力在。?6s內(nèi)做的功與0?2s內(nèi)做的功相等

16.一只半徑為R的半球形碗固定不動(dòng)，碗的內(nèi)壁光滑,碗口水平，。點(diǎn)為球心，A、8均為碗內(nèi)壁上的點(diǎn),

且A點(diǎn)是最低點(diǎn)，8點(diǎn)與圓心等高，。點(diǎn)是圓弧A8的中點(diǎn)（點(diǎn)。、A、8、C在同一豎直平面內(nèi)）重力加速度

大小為g。有一只質(zhì)量為機(jī)的小球靜止在碗底部，現(xiàn)對(duì)小球施加一水平恒力R則（）

A.若r號(hào)岫小球?qū)⒂锌赡艿竭_(dá)B點(diǎn).....上......耳

B.若尸=〃吆，小球?qū)⒁欢ǖ竭_(dá)B點(diǎn)\；\/

C.若尸=，陽(yáng)，小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)，合力功率最大

A

D.若?二?〃且小球從最低點(diǎn)到其軌跡最高點(diǎn)過(guò)程中機(jī)械能的增顯為

17.某中學(xué)生對(duì)剛買來(lái)的一輛小型遙控車的性能進(jìn)行研究。他讓這輛小車在水平的地面上由靜止開始沿直線

軌道運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程通過(guò)傳感器記錄下來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的了-/圖像。已知小

車在。?2s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2?11s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，9?11s內(nèi)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),

在Ils末小車失去動(dòng)力而開始自由滑行。已知小車質(zhì)量，〃=lkg,整個(gè)過(guò)程中小車受到的阻力大小不變，下

列說(shuō)法正確的是（）

A.小車受到的阻力大小為8N

B.在2?11s內(nèi)小車牽引力的功率尸是16W

C.小車在2s末的速度大小內(nèi)為6m/s

D.小車在0?15s內(nèi)通過(guò)的距離是80m

三、解答題

18.如圖所示，飛機(jī)先在水平跑道上從靜止開始加速滑行，行駛距離x=600m后達(dá)到也=216km/h的速度起

飛，飛機(jī)滑行過(guò)程可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力大小恒為自身重力的0』。起飛后，飛機(jī)以離地時(shí)的功

率爬升z=20min,上升了h=8000m,速度增加到藝=720km/h。已知飛機(jī)的質(zhì)量加=1x1了kg,重力加速

度大小g取10m4。求：

（1）飛機(jī)在地面滑行時(shí)所受牽引力的大小F：

⑵飛機(jī)在爬升過(guò)程中克服空氣阻力做的功購(gòu)。

8000m

60()m

19.如圖所示，粗糙水平地面A8與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道4c。相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，。是

BCD的圓心，BO。在同一豎直線上.質(zhì)量m=1kg的小物塊在9N的水平恒力尸的作用下，從4點(diǎn)由靜止

開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知心行=5m,小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.1,當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到8

點(diǎn)時(shí)撤去力凡取重力加速度g=10m/s2,求：

(I)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大?。?/p>

(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小物塊作用力的大小.

20.如圖所示，一質(zhì)量為〃7=0.5kg的小滑塊，在尸=4N水平拉力的作用下，從水平面上的A處由靜止開始

運(yùn)動(dòng)，滑行x=1.75m后由8處滑上傾角為37。的光滑固定斜面，滑上斜面后拉力的大小保持不變，方向變

為沿斜面向上，滑動(dòng)一段時(shí)間后撤去拉力.已知小滑塊沿斜面上滑到的最高點(diǎn)。距8點(diǎn)為L(zhǎng)=2m,小滑塊

最后恰好停在A處.不計(jì)B處能量損失，g取10m/s2,已知5由37。=0.6,8§37。=0.8.試求：

⑴小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃；

⑵小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力作用的距離出；

(3)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力作用的時(shí)間乙C

AB

21.如圖所示，物體在距斜面底端5m處由靜止開始下滑，然后滑上與斜面平滑連接的水平面，若物體與斜

面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4,斜面傾角為37。.求物體能在水平面上滑行的距離.(sin37。=0.6,cos37°

=0.8)

22用板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖，許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)。如圖所示的滑板運(yùn)動(dòng)軌道，BC

和?！晔莾啥喂饣瑘A弧形軌道，8。段的圓心為。點(diǎn)、圓心角8=60。，半徑。。與水平軌道CZ)垂直，滑板

與水平軌道CO間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2。某運(yùn)動(dòng)員從軌道上的4點(diǎn)以w=3m/s的速度水平滑出，在B點(diǎn)剛

好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道8C,經(jīng)C。軌道后沖上。E軌道，到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回。

已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量m=60kg,B、E兩點(diǎn)與水平軌道CD的豎直高度分別為h=2m和”=2.5m。

(1)求運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到4點(diǎn)過(guò)程中，到達(dá)4點(diǎn)時(shí)的速度大小VB。

(2)求水平軌道段的長(zhǎng)度乙

(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到8點(diǎn)？如能，請(qǐng)求出回到8點(diǎn)時(shí)速度的大?。蝗绮荒?，

請(qǐng)求出最后停止的位置距C點(diǎn)的距離。

23.如圖所示，這是人們用打“鏟的方式把松散的地面夯實(shí)的情景。假設(shè)兩人同時(shí)通過(guò)繩子對(duì)質(zhì)最為利的重

物各施加一個(gè)力，大小均為凡方向都與豎直方向成a角，重物離開地面〃后兩人同時(shí)停止施力，最后重物

下落把地面砸深工重力加速度為g。求：

(1)停止施力前重物上升過(guò)程中加速度大小a；

(2)以地面為零勢(shì)能面，重物具有重力勢(shì)能的最大值￡pin：

(3)重物砸入地面過(guò)程中，對(duì)地面的平均沖擊力大小F：

24.彈珠游戲在孩子們中間很受歡迎，有很多種玩法，其中一種玩法就是比距離，模型如圖所示，用內(nèi)壁光

滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和光滑直管8C組成的軌道固定在水平桌

面上，己知4P3部分的半徑R=LOm,4c段長(zhǎng)匕=1.5m。彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量/”=100g的小球(可視為

質(zhì)點(diǎn))以可=8m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從C點(diǎn)離開軌道隨即進(jìn)入長(zhǎng)心=2m、〃=0.1的粗

糙水平地面(圖上對(duì)應(yīng)為CD),最后通過(guò)光滑軌道DE,從E點(diǎn)水平射出，已知E距離地面的高度為h=\m,

不計(jì)空氣阻力。

⑴求小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度①和到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓管的壓力。

⑵若小球能從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)，則小球進(jìn)入A點(diǎn)的速度至少為多大？

(3)若E點(diǎn)的高度力可以調(diào)節(jié)，小球仍以vo=8m/s從A進(jìn)入，當(dāng)〃多高時(shí)，水平射程x最大？并求出這個(gè)最

大值。口

T77T7777T77777\

IT

25.如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線下方懸掛一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，另一端固定在豎直光滑墻面上的O點(diǎn)。

開始時(shí)，小球靜止于A點(diǎn)，現(xiàn)給小球一水平向右的初速度，使其恰好能在豎直平面內(nèi)繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。

垂直于墻面的釘子N位于過(guò)。點(diǎn)豎宜線的左側(cè)，0萬(wàn)與市的夾角為伏0<*兀)，且細(xì)線遇到釘子后，小球

繞釘子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到釘子正下方時(shí)，細(xì)線剛好被拉斷。已知小球的質(zhì)量為相，

細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，細(xì)線能夠承受的最大拉力為7〃陪，g為重力加速度。

(1)求小球初速度的大小如

(2)求小球繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與0的關(guān)系式；

(3)在細(xì)線被拉斷后，小球繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，試判斷它能否通過(guò)A點(diǎn)。若能，請(qǐng)求出細(xì)線被拉斷時(shí)夕的值：若

不能，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由。

人

/0

N?'

A

參考答案

1.A2.C3.A4.D5.C6.A7.A8.C9.A10.D11.C12.D

I3.ABD14.ABC15.AD16.BD17.BD

18.【解析】

(1)設(shè)飛機(jī)在地面滑行時(shí)加速度的大小為小由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v?=2at,設(shè)滑行過(guò)程中所受阻力為F用，由牛

頓第二定律得F-Fni=ma

聯(lián)立解得/=4xlhN；

(2)設(shè)飛機(jī)離地時(shí)的功率為P,由功率的表達(dá)式得

P=Fv\,由動(dòng)能定理得

Pt—mgh—

解得Vl^l.898xlO,0Jo

19?【解析】

(1)從4到B過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理可得

(F-fimg)XAB=1市

解得小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小為

|力二4小m/s

⑵從4到。過(guò)程，據(jù)動(dòng)能定理可得

—mg-2R=zwVD2-2WVfl2

在D點(diǎn)由牛頓第二定律可得

?,VD2

召'+"喏="「》

聯(lián)立解得小物塊運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小物塊作用力的大小為FN=I50N.

20.【解析】

(1)小滑塊由C運(yùn)動(dòng)到4,由動(dòng)能定理得

ingLs\n37°—"〃?gr=0

解得"=《24

(2)小滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)拉力作用的距離為松

小滑塊由A運(yùn)動(dòng)到C,由動(dòng)能定理得

Fx—^mgx+Fxo—mgLsin37°=0

解得xo=1.25m

(3)小滑塊由A運(yùn)動(dòng)到B,由動(dòng)能定理得

廣1,

Fx—^mgx=^inv2

在斜面上，由牛頓第二定律得尸一〃?gsin37。=，〃。

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得戈0=0+5/2

聯(lián)立解得1=0.5s.

21.【解析】

對(duì)物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示

方法一分過(guò)程列方程：設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的速度為n,物體下滑階段

FNI=W^COS37°,

故Fn=〃戶NI=w〃gcos37°,

由動(dòng)能定理得：

m^sin37。/一〃〃?gcos370-/i=*〃戶—0

設(shè)物體在水平面上滑行的距離為/2，

摩擦力尸n=嗎2=從〃吆

由動(dòng)能定理得：—jUmg/2=0—1mv2

聯(lián)立以上各式可得,2=3.5m.

方法二對(duì)全過(guò)程由動(dòng)能定理列方程：

mghsin37°一,〃"gcos370-/i

解得：,2=3.5m.

22?【解析】

(1)在3點(diǎn)時(shí)有1%=［羔和，得VB=6m/s；

(2)從B點(diǎn)到E點(diǎn)由動(dòng)能定理得

〃陪方一"忠〃=0-八石，解得L=6.5m；

(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)員能到達(dá)左側(cè)的最大高度為"，從8到第一次返回左側(cè)最高處由動(dòng)能定理有

ingii—mgh'—Rmg，2L=0

得獷=1.2m</z=2m,故第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員不能回到B點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到停止，在C。段的總

路程為s,由動(dòng)能定理可得

mgii—^imgs=0一產(chǎn)苗

得了=19m,s=2L+6m,故運(yùn)動(dòng)員最后停在C點(diǎn)右側(cè)6m處。

23.【解析】

(1)施力時(shí)重物所受的合外力

F合=2Fcosa-mg

則重物上升過(guò)程中加速度大小

F合2Fcosa—mg

Cl==；

mm

(2)女重物能到達(dá)的最高點(diǎn)距離地面的高度為H,由動(dòng)能定理有2F//C0Sa