文档内容
2025人教版新教材物理高考第一轮
第 2 讲动能定理及其应用
基础对点练
题组一 动能定理的理解和基本应用
1.(2023全国新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下
落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为
(重力加速度大小为g) ( )
A.0 B.mgh
1 1
C. mv2-mgh D. mv2+mgh
2 2
2.(多选)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示,
游客从螺旋滑道顶端由静止开始下滑,螺旋滑道的摩擦可忽略,倾斜滑道和水平滑道与同
一滑板间的动摩擦因数μ相同,因滑板不同,μ满足μ ≤μ≤1.2μ 。在设计滑梯时,要确保所有
0 0
游客在倾斜滑道上均减速下滑,且滑行结束时停在水平滑道上,以下L 、L 的组合符合设
1 2
计要求的是( )
ℎ 3ℎ
A.L = ,L =
1 2μ 2 2μ
0 0
4ℎ ℎ
B.L = ,L =
1 3μ 2 3μ
0 0
4ℎ 2ℎ
C.L = ,L =
1 3μ 2 3μ
0 0
3ℎ ℎ
D.L = ,L =
1 2μ 2 μ
0 0
题组二 应用动能定理求变力做功
3.如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为 R,BC的长度也是
R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,它从轨道顶端A由静止开始下
滑,恰好运动到C处停止,不计空气阻力,重力加速度为g,那么物体在AB段克服摩擦力所
做的功为( )1
A.μmgR B. mgR
2
C.mgR D.(1-μ)mgR
4.如图所示,一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上,台面水平且光滑。质量均
为m=0.4 kg的甲、乙两小球用一根劲度系数为k=20 N/m的轻质弹簧连接在一起,小球乙
与竖直挡板接触(不固定),用力推压小球甲使弹簧压缩,弹簧压缩量为x =0.2 m时锁定小
1
球甲。现解除对小球甲的锁定,同时给小球甲施加一个水平向左的外力 F,使小球甲由静
止开始向左以a=10 m/s2的加速度做匀加速直线运动,当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉
外力F。有关甲、乙两小球的运动情况的判断,下列说法正确的是( )
A.外力F的最大值为F =6 N
m
B.弹簧锁定时弹性势能为E =0.6 J
p
C.小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为2 m/s
D.外力F对小球甲做的功为W =0.6 J
F
题组三 动能定理与图像的结合
5.(2023浙江6月选考)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,
k
正确的是( )
6.(2022江苏卷)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能E 与水平位移x的关
k
系图像正确的是 ( )
7.(多选)(2023辽宁抚顺模拟)如图甲所示为倾角为37°的固定斜面,一个质量为2 kg的物
块自斜面底端沿斜面上滑,其动能和重力势能随上滑距离x的变化如图乙中直线Ⅰ和Ⅱ所
示,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )
A.物块的初速度为10 m/s
B.物块和斜面间的动摩擦因数为0.5
C.物块上升的最大高度为5 m
D.物块回到斜面底端时的动能为60 J
8.(2023河北保定联考)如图甲所示,一质量为1 kg的滑块(视为质点)以某一初速度冲上足
够长的固定斜面,以斜面底端为位移的起点,滑块在斜面上运动的动能 E 随位移x变化的
k
关系如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.斜面倾角的正弦值为0.5
B.滑块上滑过程克服摩擦力做的功为20 JC.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25
D.滑块返回斜面底端时,滑块所受重力的功率为12 W
综合提升练
9.(多选)(2024重庆沙坪坝模拟)某实验小组对两辆新能源汽车在同一水平直轨道上进行
了对比实验,其速度大小v随时间t的变化关系如图所示,已知两汽车所受摩擦力大小为其
重力的k倍且恒定,B车实验中变速阶段加速度的大小相同,A车的质量为B车质量的1.5
倍,汽车运动距离相等,不计空气阻力。则( )
A.摩擦力做功之比等于1∶1
B.汽车运动时间之比等于2∶3
C.汽车牵引力所做的功之比等于3∶2
D.汽车输出的最大功率之比小于6∶1
10.(2024浙江杭州模拟)如图所示,将8个质量均为m的小物块(可视为质点)用轻质的细杆
相连静止放在水平面上,相邻小物块间的距离为L。已知AB段光滑,小物块与BC段间的
动摩擦因数均为 μ,重力加速度为 g。刚开始时 1 号小物块在 B 处,现将水平拉力
F=4.5μmg作用在1号小物块上,使8个小物块一起向右运动,则1号小物块运动过程中能
达到的最大速度为( )
√12.5μgL
A. B.√μgL
4
√12.5μgL
C.√2μgL D.
2
11.(多选)(2023湖北武汉一模)如图所示,质量m=1 kg的物体以初速度v =6 m/s滑上足够
0
长的斜面。已知物体与斜面间的动摩擦因数 μ=0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。调
节斜面与水平方向的夹角θ从零开始增大到90°,发现物体沿斜面向上的最大位移x先减
小后增大,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )A.当θ=0°时,物体的最大位移为2.4 m
B.当θ=30°时,物体达到最大位移后,将保持静止
C.当θ=53°时,物体的最大位移具有最小值
D.当θ=90°时,物体克服摩擦力做功18 J
12.(2023湖南长沙模拟)如图所示,运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上滑行,在
不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置,按比赛规则,冰壶投出后,可以用毛
刷在其滑行前方来回摩擦冰面,减小冰壶与冰面间的动摩擦因数以调节冰壶的运动,将冰
壶的运动简化为直线运动且不考虑冰壶的转动。已知未摩擦冰面时,冰壶与冰面间的动
摩擦因数为0.02。重力加速度g取10 m/s2。
(1)运动员以3.6 m/s的水平速度将冰壶投出,未摩擦冰面的情况下,求冰壶能在冰面上滑行
的最大距离s;
(2)设未摩擦冰面时,冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ,摩擦冰面后二者之间的动摩擦因数
变为kμ,其中0tan θ= ,即有L > ,因μ ≤μ≤1.2μ ,可得L > ;滑行结束时停在水平滑道上,由
L 1 μ 0 0 1 μ
1 0
L 2ℎ 2ℎ
全程的动能定理有mg·2h-μmgcos θ· 1 -μmgx=0-0,其中0
