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专题 21 动能
一、单选题
1．（2023·浙江）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度
大小a、速度大小v、动能E 和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（ ）
k
A． B．
C． D．
2．（2023·辽宁）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时
从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在
离开M点后、到达N点前的下滑过程中（ ）
A．甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大
B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小
C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变
D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
3．（2023·江苏）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪
分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（ ）A．受到的合力较小 B．经过A点的动能较小
C．在A、B之间的运动时间较短 D．在A、B之间克服摩擦力做的功较小
4．（2022·浙江）单位为J/m的物理量是（ ）
A．力 B．功 C．动能 D．电场强度
5．（2017·浙江）如图所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是（ ）
A．动能 B．动能、重力势能
C．重力势能、机械能 D．动能、重力势能、机械能
6．（2020·全国）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽
度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E，它会落到坑内c点。c与a
1
的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E，该摩托车恰能越过坑到达b点。 等于（ ）
2
A．20 B．18 C．9.0 D．3.0
7．（2018·全国）高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．在启动阶段，列车的
动能( )
A．与它所经历的时间成正比
B．与它的位移成正比
C．与它的速度成正比
D．与它的动量成正比
8．（2016·全国）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9
倍.该质点的加速度为
A． B． C． D．
9．（2018·江苏）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E 与时间t的关系图像是（ ）
k
A． B．
C． D．
10．（2018·全国）在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以 和 的速度沿同一方向水平抛出，
两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（ ）
A． B． C． D．
11．（2017·全国）2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会
对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行时相比，
组合体运行的（ ）
A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大
12．（2017·上海）从大型加速器射出的电子束总能量约为500GeV（1GeV＝1.6×10-10J），此能量最接近（
）
A．一只爬行的蜗牛的动能 B．一个奔跑的孩子的动能
C．一辆行驶的轿车的动能 D．一架飞行的客机的动能
13．（2016·全国）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9
倍。该质点的加速度为（ ）
A． B． C． D．
14．（2014·安徽）“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可
能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞，已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正
比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变，由此可判
断所需的磁感应强度B正比于（ ）
A． B． C． D．二、多选题
15．（2018·海南）如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v 滑到长木板上，
0
图（b）为物块与木板运动的v-t图像，图中t、v、v 已知。重力加速度大小为g。由此可求得（ ）
1 0 1
A．木板的长度
B．物块与木板的质量之比
C．物块与木板之间的动摩擦因数
D．从t=0开始到t 时刻，木板获得的动能
1
三、解答题
16．（2023·辽宁）某大型水陆两柄飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水而
上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到v₁=80m/s时离开水面，该过程滑行距离L=1600m、汲水质
量m=1.0×10⁴kg。离开水面后，飞机琴升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s，之后保持水平匀速飞行，待
接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求：
（1）飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t；
（2）整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。
17．（2014·四川）石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性
质有望使21世纪的世界发生革命性变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖，用石墨烯超级缆绳，
人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现，科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆
绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物质交换。
（1）若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h 的同步轨道站，求轨道站内质量为m 的货物
1 1
相对地心运动的动能，设地球自转的角速度为ω，地球半径为R；
（2）当电梯仓停在距地面高度h=4R的站点时，求仓内质量m=50kg的人对水平地板的压力大小，取地面
2 2
附近的重力加速度g=10m/s2，地球自转的角速度ω=7.3×10-5rad/s，地球半径R=6.4×103km。四、填空题
18．（2014·上海）动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比
，则动量之比 ___；两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比
___．
19．（2014·上海）动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比 ，它们的角速度之比
____，质量之比 _____．
