2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)：52動能定理

5.2動能定理專題練習(xí)

一、單項選擇題

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

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)于運動物體所受的合外力、合外力做的功及動能變化的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A.合外力做功越多，則動能一定越大

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，小球運動一段時間后落回地直.忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek

與時間，的關(guān)系圖像是（

4.冬季奧運會中有自由式滑雪U形池比賽項目，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)量為的運動員（按質(zhì)點處理）自P點上方高度R處由靜

止開始下落，恰好從P點進入賽道。運動員滑到賽道最低點N時，對賽道的壓力為4〃g，g為重力加速度

的大小。用W表示運動員從戶點運動到N點的過程中克服賽道摩擦力所做的功（不計空氣阻力），則（）

3,

A.W=w〃?gR，運動員沒能到達。點.小

B.W=；〃?gR,運動員能到達。點并做斜拋運動R

C.,運動員恰好能到達Q點

D.W=^mSR,運動員能到達Q點并繼續(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動,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過程中，物體做勻加速直線運動，運動時間/=0.2s

B.在x=0到x=2m過程中，物體做變加速直線運動，尸做功5J

C.物體運動到x=2m時，物體的瞬時速度為5m/s

D.物體運動到x=2m時，物體的瞬時速度為2m/s

6.質(zhì)量為機的物體以初速度w沿水平面向左開始運動，起始點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，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與

斜面、物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為常數(shù)。該過程中，物塊的動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)于小球落地點到軌道下端的水平距離％與軌道半徑R的關(guān)系，下列

說法正確的是（）?、、、

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，工才有最大值

D.當(dāng)R為某一定值時，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A的速度為打壓縮彈簧至C點時彈簧最短，C點距地面高度為從重力加速度為g,則

小球從4到C的過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（不超過圓心離地的高度）。半

徑越大，小物體（）

A.落地時的速度越大

B.平拋的水平位移越大

C.到圓弧軌道最低點時加速度越大

D.落地時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)量為陽的質(zhì)點自軌道端點尸由靜

止開始滑下，滑到最低點。時，對軌道的壓力為2〃吆，重力加送度大小為g.質(zhì)點自?；絈的過程中，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動的1，一/圖像，則物體在斜面上運動過

程中克服摩擦力做的功為（）

A.?！庇浺?〃?0?

B.3〃必一；〃"6

C.，詔一/咫力

D."7g/?一，vS

二、多項選擇題

13.一質(zhì)點開始時做勻速直線運動,從某時刻起受到一恒力作用°此后,該質(zhì)點的動能可能（）

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.做勻速直線運動，當(dāng)運動一段時

間后，拉力逐漸減小，且當(dāng)拉力減小到零時，物體剛好停止運動，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摩擦因數(shù)

B.合外力對物體所做的功

C.物體做勻速運動時的速度

D.物體運動的時間

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)其速度與時間的關(guān)系圖像和

該拉力的功率與時間的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示.下列說法中正確的是（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，碗的內(nèi)壁光滑,碗口水平，。點為球心，A、8均為碗內(nèi)壁上的點,

且A點是最低點，8點與圓心等高，。點是圓弧A8的中點（點。、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)量為機的小球靜止在碗底部，現(xiàn)對小球施加一水平恒力R則（）

A.若r號岫小球?qū)⒂锌赡艿竭_B點.....上......耳

B.若尸=〃吆，小球?qū)⒁欢ǖ竭_B點\；\/

C.若尸=，陽，小球經(jīng)過C點時，合力功率最大

A

D.若?二?〃且小球從最低點到其軌跡最高點過程中機械能的增顯為

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

軌道運動，并將小車運動的全過程通過傳感器記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的了-/圖像。已知小

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

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

列說法正確的是（）

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)通過的距離是80m

三、解答題

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

飛，飛機滑行過程可視為勻加速直線運動，所受阻力大小恒為自身重力的0』。起飛后，飛機以離地時的功

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

度大小g取10m4。求：

（1）飛機在地面滑行時所受牽引力的大小F：

⑵飛機在爬升過程中克服空氣阻力做的功購。

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點由靜止

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

點時撤去力凡取重力加速度g=10m/s2,求：

(I)小物塊到達B點時速度的大??；

(2)小物塊運動到D點時，軌道對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

運動，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，滑動一段時間后撤去拉力.已知小滑塊沿斜面上滑到的最高點。距8點為L=2m,小滑塊

最后恰好停在A處.不計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摩擦因數(shù)〃；

⑵小滑塊在斜面上運動時，拉力作用的距離出；

(3)小滑塊在斜面上運動時，拉力作用的時間乙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用板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來。如圖所示的滑板運動軌道，BC

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

與水平軌道CO間的動摩擦因數(shù)〃=0.2。某運動員從軌道上的4點以w=3m/s的速度水平滑出，在B點剛

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E點時速度減為零，然后返回。

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

(1)求運動員從A點運動到4點過程中，到達4點時的速度大小VB。

(2)求水平軌道段的長度乙

(3)通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到8點？如能，請求出回到8點時速度的大小；如不能，

請求出最后停止的位置距C點的距離。

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

物各施加一個力，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程中加速度大小a；

(2)以地面為零勢能面，重物具有重力勢能的最大值￡pin：

(3)重物砸入地面過程中，對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段長匕=1.5m。彈射裝置將一個質(zhì)量/”=100g的小球(可視為

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

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

不計空氣阻力。

⑴求小球在半圓軌道上運動時的角速度①和到達C點時對圓管的壓力。

⑵若小球能從A點運動到E點，則小球進入A點的速度至少為多大？

(3)若E點的高度力可以調(diào)節(jié)，小球仍以vo=8m/s從A進入，當(dāng)〃多高時，水平射程x最大？并求出這個最

大值。口

T77T7777T77777\

IT

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

開始時，小球靜止于A點，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。點做圓周運動。

垂直于墻面的釘子N位于過。點豎宜線的左側(cè)，0萬與市的夾角為伏0<*兀)，且細(xì)線遇到釘子后，小球

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

細(xì)線的長度為L，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動的半徑r與0的關(guān)系式；

(3)在細(xì)線被拉斷后，小球繼續(xù)向前運動，試判斷它能否通過A點。若能，請求出細(xì)線被拉斷時夕的值：若

不能，請通過計算說明理由。

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)飛機在地面滑行時加速度的大小為小由運動學(xué)公式得v?=2at,設(shè)滑行過程中所受阻力為F用，由牛

頓第二定律得F-Fni=ma

聯(lián)立解得/=4xlhN；

(2)設(shè)飛機離地時的功率為P,由功率的表達式得

P=Fv\,由動能定理得

Pt—mgh—

解得Vl^l.898xlO,0Jo

19?【解析】

(1)從4到B過程，據(jù)動能定理可得

(F-fimg)XAB=1市

解得小物塊到達B點時速度的大小為

|力二4小m/s

⑵從4到。過程，據(jù)動能定理可得

—mg-2R=zwVD2-2WVfl2

在D點由牛頓第二定律可得

?,VD2

召'+"喏="「》

聯(lián)立解得小物塊運動到。點時，軌道對小物塊作用力的大小為FN=I50N.

20.【解析】

(1)小滑塊由C運動到4,由動能定理得

ingLs\n37°—"〃?gr=0

解得"=《24

(2)小滑塊在斜面上運動時，設(shè)拉力作用的距離為松

小滑塊由A運動到C,由動能定理得

Fx—^mgx+Fxo—mgLsin37°=0

解得xo=1.25m

(3)小滑塊由A運動到B,由動能定理得

廣1,

Fx—^mgx=^inv2

在斜面上，由牛頓第二定律得尸一〃?gsin37。=，〃。

由運動學(xué)公式得戈0=0+5/2

聯(lián)立解得1=0.5s.

21.【解析】

對物體在斜面上和水平面上受力分析如圖所示

方法一分過程列方程：設(shè)物體滑到斜面底端時的速度為n,物體下滑階段

FNI=W^COS37°,

故Fn=〃戶NI=w〃gcos37°,

由動能定理得：

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

由動能定理得：—jUmg/2=0—1mv2

聯(lián)立以上各式可得,2=3.5m.

方法二對全過程由動能定理列方程：

mghsin37°一,〃"gcos370-/i

解得：,2=3.5m.

22?【解析】

(1)在3點時有1%=［羔和，得VB=6m/s；

(2)從B點到E點由動能定理得

〃陪方一"忠〃=0-八石，解得L=6.5m；

(3)設(shè)運動員能到達左側(cè)的最大高度為"，從8到第一次返回左側(cè)最高處由動能定理有

ingii—mgh'—Rmg，2L=0

得獷=1.2m</z=2m,故第一次返回時，運動員不能回到B點。運動員從B點運動到停止，在C。段的總

路程為s,由動能定理可得

mgii—^imgs=0一產(chǎn)苗

得了=19m,s=2L+6m,故運動員最后停在C點右側(cè)6m處。

23.【解析】

(1)施力時重物所受的合外力

F合=2Fcosa-mg

則重物上升過程中加速度大小

F合2Fcosa—mg

Cl==；

mm

(2)女重物能到達的最高點距離地面的高度為H,由動能定理有2F//C0Sa