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2026 高考物理大一轮总复习讲义16：动能、动能定理
（共12 页）
目录
【链接高考】............................................................................................1
【知识梳理】............................................................................................3
【考纲要求】......................................................................................3
【知识网络】......................................................................................3
【考点梳理】......................................................................................4
考点一、动能 ........................................................................4
考点二、动能定理........................................................................4
【考向分析】............................................................................................5
考向一、应用动能定理时过程的选取问题......................................5
考向三、动能定理的综合应用..........................................................6
【高考解题速通】....................................................................................7
【链接高考】
1．（2023·新课标卷·高考真题）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
C．
D．
2．（2023·全国乙卷·高考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。
如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
3．（2025·浙江·高考真题）地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a 运行到
b、从c 运行到d 的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为
和
，且
。彗星在近日
点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6 倍，则彗星（ ）
A．在近日点的速度小于地球的速度
B．从b 运行到c 的过程中动能先增大后减小
C．从a 运行到b 的时间大于从c 运行到d 的时间
D．在近日点加速度约为地球的加速度的0.36 倍
4．（2024·安徽·高考真题）在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，
简化模型如图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为
h，与落地点的水平距离约为l。假设抽水过程中H 保持不变，水泵输出能量的
倍转化为
水被抽到出水口处增加的机械能。已知水的密度为
，水管内径的横截面积为S，重力加
速度大小为g，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（2025·福建·高考真题）如图甲，水平地面上有A、B 两个物块，两物块质量均为
0.2kg，A 与地面动摩擦因数为
，B 与地面无摩擦，两物块在外力F 的作用下向右
前进，F 与位移x 的图如图乙所示，P 为圆弧最低点，M 为最高点，水平地面长度大于
4m，重力加速度
。
(1)求
，F 做的功；
(2)
时，A 与B 之间的弹力；
(3)要保证B 能到达M 点，圆弧半径满足的条件。
【知识梳理】
【考纲要求】
1、理解动能定理，明确外力对物体所做的总功与物体动能变化的关系；
2、会用动能定理分析相关物理过程；
3、熟悉动能定理的运用技巧；
4、知道力学中各种能量变化和功的关系，会用动能定理分析问题。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、动能
动能是物体由于运动所具有的能，其计算公式为
。动能是标量，其单位与
功的单位相同。国际单位是焦耳（J）。
考点二、动能定理
1、动能定理
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化，这个结论叫做动能定理。
2、动能定理的表达式
。式中W 为合外力对物体所做的功，
为物体末状态的动能，
为
物体初状态的动能。动能定理的计算式为标量式，
为相对同一参考系的速度，中学物理
中一般取地球为参考系。
要点诠释：1、若物体运动过程中包含几个不同的过程，应用动能定理时，可以分段考虑，
也可以视全过程为整体来处理。
2、应用动能定理解题的基本步骤
（1）选取研究对象，明确它的运动过程。
（2）分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况：受哪些力？每个力是否做功？做
正功还是做负功？做多少功？然后求各个外力做功的代数和。
（3）明确物体在始、末状态的动能
和
。
（4）列出动能定理的方程
及其他必要的辅助方程，进行求解。
动能定理中的
是物体所受各力对物体做的总功，它等于各力做功的代数和，即
若物体所受的各力为恒力时，可先求出
，再求
3、一个物体动能的变化
与合外力做的功
具有等量代换的关系。因为动能定理实质
上反映了物体动能的变化，是通过外力做功来实现的，并可以用合外力的功来量度。
，表示物体动能增加，其增加量就等于合外力做的功；
，表示物体动能减少，其减少量就等于合外力做负功的绝对值；
，表示物体动能不变，合外力对物体不做功。
这种等量代换关系提供了一种计算变力做功的简便方法。
【考向分析】
考向一、应用动能定理时过程的选取问题
在应用动能定理时，针对这种多过程问题，既可以分段利用动能定理列方程求解，也可
以对全过程利用动能定理列方程求解，解题时可灵活选择应用。不过全过程用动能定理列
方程求解往往比较简捷，应优先考虑。
1.、如图所示，一质量为2㎏的铅球从离地面2m 高处自由下落，陷入沙坑2 cm 深处，求
沙子对铅球的平均阻力。（取
)
考向二、利用动能定理求变力做功的问题
如果是恒力做功问题，往往直接用功的定义式求解。但遇到变力做功问题，需借助动能定
理等功能关系进行求解。分析清楚物理过程和各个力的做功情况后，对全过程运用动能定
理可简化解题步骤。
1．（2023·广东·高考真题）人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的
货物从
圆弧滑道顶端
点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端
点时速度大小为
。已
知货物质量为
，滑道高度为
，且过
点的切线水平，重力加速度取
。关
于货物从
点运动到
点的过程，下列说法正确的有（ ）
A．重力做的功为
B．克服阻力做的功为
C．经过
点时向心加速度大小为
D．经过
点时对轨道的压力大小为
2．（2025·青海西宁·二模）如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的
同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m 的小物块。物块与圆盘及与餐桌面间的动摩擦
因数均为μ，现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好停在
桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间
的间隙不计，物块可视为质点。则
A．物块在圆盘上运动时所受的摩擦力方向指向圆心
B．物块从圆盘上滑落的瞬间，圆盘的角速度大小为
C．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为μmgr
D．餐桌面的半径为
考向三、动能定理的综合应用
在应用动能定理解题时，应注意受力分析和过程分析，先确定受力分析，确定各个力是否
做功及做功正负，后进行过程分析以确定物体的初、末状态及动能的变化。同时要注意运
动过程中物体机械能的损失和物体合运动与分运动的关系。
1．（2023·湖北·高考真题）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖
直挡板，其半径为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B 在桌面边缘，B 与半径为R 的固定
光滑圆弧轨道
在同一竖直平面内，过C 点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小
物块以某一水平初速度由A 点切入挡板内侧，从B 点飞出桌面后，在C 点沿圆弧切线方
向进入轨道
内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块与桌面之间的动摩擦因数
为
，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：
（1）小物块到达D 点的速度大小；
（2）B 和D 两点的高度差；
（3）小物块在A 点的初速度大小。
【高考解题速通】
1．（2025·云南·高考真题）如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，
沿水平直轨道逐渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近
（ ）
A．4×105J
B．4×104J
C．4×103J
D．4×102J
2．（2024·贵州·高考真题）质量为
的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位
置为x 轴零点。现给物块施加一沿x 轴正方向的水平力F，其大小随位置x 变化的关系如图
所示，则物块运动到
处，F 做功的瞬时功率为（ ）
A．
B．
C．
D．
3．（2024·北京·高考真题）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，
最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（ ）
A．刚开始物体相对传送带向前运动
B．物体匀速运动过程中，受到静摩擦力
C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功
D．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长
4．（2024·安徽·高考真题）某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高
为h 的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v．已知人与滑板的总质量为m，可视为
质点．重力加速度大小为g，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（
）
A．
B．
C．
D．
5．（2024·江西·高考真题）两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为
、
，则动能和周期的比值为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2024·新疆河南·高考真题）福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助
配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。
调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4 倍。忽略空气阻力，则小车
在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（ ）
A．0.25 倍
B．0.5 倍
C．2 倍
D．4 倍
7．（2023·上海·高考真题）一物块爆炸分裂为速率相同、质量不同的三个物块，对三者落
地速率大小判断正确的是（ ）
A．质量大的落地速率大
B．质量小的落地速率大
C．三者落地速率都相同
D．无法判断
8．（2023·辽宁·高考真题）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
9．（2023·江苏·高考真题）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
10.（2022·江苏·高考真题）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
与水平位移x 的关系图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2025·新课标Ⅱ·高考真题）如图，一雪块从倾角
的屋顶上的
点由静止开始
下滑，滑到A 点后离开屋顶。O、A 间距离
，A 点距地面的高度
，雪块与
屋顶的动摩擦因数
。不计空气阻力，雪块质量不变，取
，重力加速度
大小
。求：
(1)雪块从A 点离开屋顶时的速度大小
；
(2)雪块落地时的速度大小
，及其速度方向与水平方向的夹角
。
12．（2025·广东·高考真题）如图所示，用开瓶器取出紧塞在瓶口的软木塞时，先将拔塞
钻旋入木塞内，随后下压把手，使齿轮绕固定支架上的转轴转动，通过齿轮啮合，带动与
木塞相固定的拔塞钻向上运动。从0 时刻开始，顶部与瓶口齐平的木塞从静止开始向上做
匀加速直线运动，木塞所受摩擦力f 随位移大小x 的变化关系为
，其中
为常
量，h 为圆柱形木塞的高，木塞质量为m，底面积为S，加速度为a，齿轮半径为r，重力
加速度为g，瓶外气压减瓶内气压为
且近似不变，瓶子始终静止在桌面上。（提示：可
用
图线下的“面积”表示f 所做的功）求：
(1)木塞离开瓶口的瞬间，齿轮的角速度
。
(2)拔塞的全过程，拔塞钻对木塞做的功W。
(3)拔塞过程中，拔塞钻对木塞作用力的瞬时功率P 随时间t 变化的表达式。
13．（2023·重庆·高考真题）机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m 的工件（视为质
点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a 的匀加速直线运
动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。求：
（1）提升高度为h 时，工件的速度大小；
（2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。
14．（2025·江苏·模拟预测）轻绳一端固定，另一端系一质量为m 的小球，球心到悬点的
距离为L，用一水平外力F 将小球从最低点A 处缓慢拉至B 处，此时轻绳与竖直方向夹角
为
，如图所示，已知重力加速度为
，求：
(1)
至B 过程中外力做的功；
(2)撤去外力瞬间小球的加速度。
15．如图所示装置由AB、BC、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，
其中轨道AB、CD 段是光滑的，水平轨道BC 的长度
，轨道CD 足够长且倾角
，A、D 两点离轨道BC 的高度分别为
，
。现让质量为
的小
滑块自
点由静止释放。已知小滑块与轨道间的动摩擦因数
，重力加速度
取
，
，
，求：
（1）小滑块第一次到达D 点时的速度大小；
（2）小滑块第一次与第二次通过C 点的时间间隔；
（3）小滑块最终停止的位置距B 点的距离。
16．（2025·云南曲靖·二模）在极限运动竞技场中，选手通过操控物块完成三个阶段的挑
战，分别是极速下滑、障碍滑行和凌空飞跃。现简化运动轨道模型如图所示，在竖直平面
内，光滑斜面下端与水平面
平滑连接于
点，水平面
与光滑半圆弧轨道
相切
于
点，
点在圆心
点正上方，
点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面上A 点
由静止释放，物块通过半圆弧轨道
点且沿水平方向飞出，最后落到水平面上的
点处
（图中未标出）。已知
、
两点距离
，圆弧轨道半径
，斜面上A 点
距离水平面
的高度
，
、
两点距离
，重力加速度
取
。求：
(1)物块与水平面
间的动摩擦因数；
(2)将物块仍从斜面A 点上由静止释放，调节半圆弧轨道
与
点距离，使得物块在半圆
弧轨道上运动时不脱离轨道，则水平面
的长度
应满足的条件。
