第20講動能定理的理解及應(yīng)用（練習(xí)）（原卷版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

【題型一】動能定理的理解
1．如圖所示，在觀光車沿水平路面直線行駛的過程中，下列說法正確的是（）
A．若觀光車勻速行駛，合力對乘客做正功
B．若觀光車勻速行駛，合力對乘客做負(fù)功
C．若觀光車加速行駛，合力對乘客做正功
D．若觀光車減速行駛，合力對乘客做正功
2．小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動，動能一直減少。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖正確的是（）
A．B．
C．D．
3．關(guān)于動能定理，下列說法中正確的是（）
A．在某過程中，外力做的總功等于各個力單獨(dú)做功的絕對值之和
B．動能定理既適用于直線運(yùn)動，又適用于曲線運(yùn)動
C．只要有力對物體做功，物體的動能就一定改變
D．動能定理既適用于恒力做功，又適用于變力做功
【題型二】動能定理的基本應(yīng)用
1.靜止于水平地面的足球，被運(yùn)動員從位置1以踢出后，沿如圖所示的軌跡運(yùn)動到位置3，在最高點(diǎn)2時距地面高度為h且速度大小為v，已知足球質(zhì)量為m，重力加速度為g，下列說法正確的是（）
A．從位置1到位置3的過程，足球的機(jī)械能守恒
B．從位置2到位置3的過程，足球的動能增加mgh
C．踢球時，運(yùn)動員對足球做的功等于
D．從位置1到位置2的過程，阻力對足球做功
2.某同學(xué)嘗試用無人機(jī)空投包裹。他先讓無人機(jī)帶著質(zhì)量為m的包裹（含降落傘）升空并懸停在距離地面H處的空中，某時刻無人機(jī)釋放了包裹，下落的加速度大小恒為；在包裹下落h時打開降落傘做減速運(yùn)動，加速度大小恒為，當(dāng)落到地面時，速度大小為v。已知重力加速度為g。下列判斷不正確的是（）
A．包裹從開始下落h時的動能為
B．包裹從打開降落傘到落到地面這個過程中，合力所做的功為
C．根據(jù)題中信息可以求出整個過程包裹重力的平均功率
D．根據(jù)題中信息可以求出整個過程包裹機(jī)械能的減少量
3.如圖，用長為L的輕繩將質(zhì)量為m的小球懸掛于O點(diǎn)，靜止時小球位于A點(diǎn)?，F(xiàn)給小球施加大小為mg的水平恒力F，當(dāng)小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，輕繩與豎直方向的夾角為45°。已知重力加速度大小為g，，求：
（1）小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，小球的速度大?。?br>（2）小球運(yùn)動到B點(diǎn)時，拉力F的瞬時功率；
（3）小球運(yùn)動到B點(diǎn)的一瞬間，輕繩的拉力大小。
【題型三】動能定理與圖像
1．從地面豎直向上拋出一物體，其機(jī)械能等于動能與重力勢能之和。取地面為重力勢能零點(diǎn)，該物體的和隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取。由圖數(shù)據(jù)可知下列錯誤的是（）
A．物體的質(zhì)量為2kg
B．時，物體的速率為20m/s
C．時，物體的動能
D．從地面至，物體的動能減少100J
2．質(zhì)量m=1kg的物體，在水平恒定拉力F（拉力方向與物體初速度方向相同）的作用下，沿粗糙水平面運(yùn)動，經(jīng)過的位移為4 m時，拉力F停止作用，運(yùn)動到位移為8 m時物體停止運(yùn)動，運(yùn)動過程中Ek-x圖像如圖所示。取g=10 m/s2，求：
（1）物體的初速度大?。?br>（2）物體和水平面間的動摩擦因數(shù)；
（3）拉力F的大小。
3.一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運(yùn)動，出發(fā)點(diǎn)為x軸零點(diǎn)，拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（）
A．從x=0運(yùn)動到x=2m過程中拉力的大小為12N
B．在x=3m時，物體的動能為15J
C．從x=0運(yùn)動到x=2m，物體機(jī)械能增加了4J
D．從x=0運(yùn)動到x=4m的過程中，物體的最大速度為2m/s
4.如圖甲所示，質(zhì)量為的物塊初始時靜止在傾角為的斜面上，施加給物塊一沿斜面的恒定拉力F，使物塊開始沿斜面運(yùn)動，物塊運(yùn)動了時撤去拉力F。物塊的動能隨物塊沿斜面上滑距離x變化的部分圖像如圖乙所示，物塊與斜面間的最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力，取重力加速度大小。下列說法正確的是（）
A．物塊受到的滑動摩擦力大小為B．恒定拉力F的大小為
C．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．物塊運(yùn)動到最高點(diǎn)后會沿斜面下滑
5．如圖甲所示，物體以一定初速度從傾角α＝30°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動，經(jīng)1.5s物體上升到最高點(diǎn)。選擇地面為參考平面，在開始上升的一段時間內(nèi)，物體的動能隨高度h的變化如圖乙所示。重力加速度，下列說法正確的是（）
A．物體的質(zhì)量m＝3kg
B．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)
C．物體上升過程的加速度大小
D．物體回到斜面底端時的動能
【題型四】動能定理解決多過程問題
1.如圖甲所示，用輕繩連接質(zhì)量為m的小球，在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動。在最低點(diǎn)時，繩上拉力為T，速度大小為v，不斷改變v的大小，繪制出的T-v2圖像如圖乙所示，則（）
A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?br>B．輕繩的繩長為
C．小球在軌跡最高點(diǎn)的最小速度為
D．小球在軌跡最高點(diǎn)和軌跡最低點(diǎn)時，繩子的拉力差始終為6b
2.如圖所示，軌道半徑的光滑豎直半圓形軌道CDE固定在光滑水平地面上，與地面相切于C點(diǎn)，水平面左側(cè)有一高度的曲面軌道，與地面相切于B點(diǎn)。質(zhì)量的滑塊從曲面最高點(diǎn)A處由靜止開始下滑，下滑過程中始終未脫離曲面。經(jīng)過水平面后進(jìn)入半圓軌道，通過E點(diǎn)時對軌道的壓力大小。取重力加速度大小，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，水平地面BC起夠長。求：
（1）滑塊經(jīng)過C點(diǎn)的速度大??；
（2）滑塊從E點(diǎn)飛出落到水平地面時離C點(diǎn)的距離x；
（3）滑塊在曲面上運(yùn)動時克服阻力做的功。
3.如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的傾斜直軌道AB和光滑的圓軌道BCD相切于B點(diǎn)，C是圓軌道最低點(diǎn)，圓心角，D點(diǎn)與圓心等高，最低點(diǎn)C處有壓力傳感器?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊從D點(diǎn)正上方靜止釋放后，恰好沿D點(diǎn)進(jìn)入軌道DCB，壓力傳感器測出不同高度h釋放時第一次經(jīng)過C點(diǎn)的壓力示數(shù)F，做出F與高度h的圖像，如圖乙所示。已知，，。
（1）求小物塊的質(zhì)量m和圓軌道的半徑R；
（2）若，軌道AB的長度，改變小物塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)，試求小物塊在斜面軌道AB上滑行的路程s與的關(guān)系。
4．如圖所示為一豎直放置的玩具軌道裝置模型，一質(zhì)量的小滑塊從P點(diǎn)靜止釋放，沿曲線軌道AB滑下后沖入豎直圓形軌道BC，再經(jīng)過水平軌道BD，最后從D點(diǎn)飛出落在水平薄板MN上，各軌道間平滑連接。其中圓軌道BC的半徑，水平軌道BD的長，BD段與滑塊間的動摩擦因數(shù)，其余部分摩擦不計(jì)，薄板MN的寬度，M點(diǎn)到D點(diǎn)的水平距離，薄板MN到水平軌道BD的豎直高度，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度。
（1）若小滑塊恰好落在薄板MN上的N點(diǎn)，求小滑塊在D點(diǎn)的動能；
（2）若小滑塊恰好過圓弧最高點(diǎn)C，判斷小滑塊能否落在MN上。
1．如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑為，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，阻力忽略不計(jì)。（計(jì)算中取。）求：
（1）從平臺飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動的水平距離s；
（2）從平臺飛出到A點(diǎn)時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角；
（3）人和車運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)O，求此時對軌道的壓力大小。
2．如圖所示，在豎直平面內(nèi)，粗糙的斜面軌道的下端與光滑的圓弧軌道相切于B，C是最低點(diǎn)，圓心角，D與圓心O等高，圓弧軌道半徑R，現(xiàn)有一個質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，從D點(diǎn)的正上方E點(diǎn)處自由下落，物體恰好到達(dá)斜面頂端A處。已知距離為，物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)。重力加速度為g。（取，），求：
（1）物體第一次到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小和受到的支持力大??；
（2）斜面的長度L；
（3）若可變，求取不同值時，物塊在斜面上滑行的路程s。
3．如圖所示，是一游戲裝置的簡化示意圖，在同一豎直平面內(nèi)的軌道由四分之一光滑圓弧軌道、粗糙的水平軌道、光滑圓弧軌道、粗糙斜軌道組成，圓弧分別與直軌道、相切。斜軌道的傾角，底端處有一彈性擋板。一質(zhì)量的滑塊（比圓管內(nèi)徑稍小）從A點(diǎn)正上方的點(diǎn)無初速釋放，滑塊通過圓弧的最高點(diǎn)時對軌道沒有任何作用力，滑塊運(yùn)動到點(diǎn)（點(diǎn)為四分之一圓弧軌道的圓心，點(diǎn)為圓弧軌道的圓心，且兩圓心和在同一水平高度）碰撞彈性擋板后被等速反彈。已知滑塊與水平軌道和斜軌道間的動摩擦因數(shù)均為，兩圓弧軌道的半徑均為，重力加速度，，，不計(jì)空氣阻力，滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：
（1）滑塊經(jīng)過點(diǎn)時的速度大??；
（2）滑塊經(jīng)過點(diǎn)時，圓弧軌道對滑塊的支持力大??；
（3）滑塊釋放點(diǎn)與面間的高度差；
（4）滑塊在斜軌道上運(yùn)動的總路程s。
4．滑板運(yùn)動是一項(xiàng)極限運(yùn)動。某滑板運(yùn)動的軌道如圖所示，和CD均是圓弧形軌道，BC是地面上一段長為的水平軌道，均與BC平滑連接。一運(yùn)動員站在滑板（運(yùn)動員和滑板視為一個整體，且視為質(zhì)點(diǎn)）上從AB軌道上離地高度為處以大小為的初速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道，到離地高度為2h時速度減為零。運(yùn)動員（含滑板）的質(zhì)量為m，在軌道上受到的摩擦力大小不變，重力加速度大小為，不計(jì)圓弧軌道上的摩擦，求：
（1）運(yùn)動員第一次經(jīng)過點(diǎn)時的速度大?。?br>（2）運(yùn)動員在BC軌道上受到的摩擦力大?。?br>（3）運(yùn)動員最后停在BC軌道中點(diǎn)時累計(jì)通過該點(diǎn)的次數(shù)（含最后停留的次數(shù)）。
5．如圖所示，一輕彈簧左端固定于豎直墻面，水平面上A點(diǎn)左側(cè)AD光滑，右側(cè)AB粗糙，AB與光滑半圓軌道BEC平滑連接，軌道半徑R=0.6m，E點(diǎn)和圓心O的連線與水平面平行。一質(zhì)量m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一水平向右的初速度，從C點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)，沿半圓軌道滑下，第一次剛到達(dá)B點(diǎn)時，軌道對小物塊的彈力大小為小物塊重力的6倍。小物塊與AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，取重力加速度g=10m/s2。求：
（1）小物塊第一次剛到B點(diǎn)時速度vB的大?。?br>（2）小物塊剛進(jìn)入半圓軌道最高點(diǎn)C時的水平初速度v0的大??；
（3）小物塊與彈簧碰撞后，水平向右反向彈回，第一次返回半圓軌道后恰能到達(dá)E點(diǎn)。若小物塊每次與彈簧碰撞過程中損失機(jī)械能0.2J，則小物塊最終停止的位置距離A點(diǎn)多遠(yuǎn)。
6．如圖所示，AB為高臺滑雪某段滑道的示意圖，由一段傾斜軌道和一段圓弧軌道組成，A、B兩點(diǎn)間的豎直高度差為。質(zhì)量為的滑雪運(yùn)動員（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始下滑，從B點(diǎn)斜向上飛出后運(yùn)動軌跡如圖中BCD所示，C為軌跡最高點(diǎn)，B、C兩點(diǎn)的豎直高度差為，B、D兩點(diǎn)位于同一水平面上，它們之間的距離為。取重力加速度，不計(jì)空氣阻力。求：
（1）運(yùn)動員到達(dá)B點(diǎn)時的速度大?。?br>（2）從A到B的過程中運(yùn)動員克服阻力做的功。
7．過山車是一種機(jī)動游樂設(shè)施，深受年輕游客的喜愛（如圖a所示）?？蓪⑦^山車（含游客）看作質(zhì)點(diǎn)，其質(zhì)量kg。部分軌道如圖（b）所示，AB是長m、傾角為37°的傾斜直軌道，過山車與軌道間的滑動摩擦因數(shù)；BC段可視半徑m的光滑圓弧軌道，O為圓心，D點(diǎn)為軌道最高點(diǎn)，。過山車經(jīng)過A點(diǎn)時速度，之后靠慣性沖上軌道最高點(diǎn)D，則過山車在運(yùn)動過程中（取，，），求：
（1）過山車在AB段的加速度大小；
（2）摩擦力對過山車的沖量大?。?br>（3）過山車運(yùn)動到最高點(diǎn)D時對軌道的壓力。
8．如圖所示為某滑雪場滑道示意圖?；┻\(yùn)動員及裝備（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為，運(yùn)動員從平臺上水平飛出后恰好能從A點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直面內(nèi)的光滑圓弧滑道ABC，并沿滑道滑上與圓弧滑道在C點(diǎn)相切的粗糙傾斜直滑道CD，CD滑道足夠長。已知圓弧滑道半徑為，圓心為O，AO連線與豎直方向夾角為，AO與CO連線互相垂直。平臺與A點(diǎn)之間的高度差為。取重力加速度大小，，，不計(jì)空氣阻力。求：
（1）運(yùn)動員離開平臺瞬間的速度大?。?br>（2）運(yùn)動員第一次運(yùn)動到圓弧滑道最低點(diǎn)B時，受到的支持力大?。?br>（3）為保證運(yùn)動員不從A點(diǎn)滑離圓弧滑道，運(yùn)動員與CD段之間動摩擦因數(shù)的最小值。
目錄
01 模擬基礎(chǔ)練
【題型一】動能定理的理解
【題型二】動能定理的基本應(yīng)用
【題型三】動能定理與圖像
【題型四】動能定理解決多過程問題
02 重難創(chuàng)新練

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