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第20 讲 动能定理的理解及应用
目录
01 课标达标练..................................................................................................................1
题型01 动能及动能定理的理解及简单应用.......................................................1
题型02 应用动能定理求解变力做功....................................................................3
题型03 动能定理在单向多过程运动中的应用...................................................6
题型04 动能定理解决往复运动............................................................................9
02 核心突破练..............................................................................................11
03 真题溯源练..............................................................................................15
01 动能及动能定理的理解及简单应用
1.(2024·广西柳州·一模)北京2022 年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a 处由静
止自由滑下,到b 处起跳,c 点为a、b 之间的最低点,其所在圆弧雪道的半径为r,a、c 两处的高度差
h=2r,运动员可视为质点,忽略一切阻力。则运动员经过c 点时对滑雪板的压力为自身所受重力的
( )
A.2 倍
B.4 倍
C.5 倍
D.8 倍
1
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【答案】C
【详解】根据a 点到c 点过程,根据动能定理可得
在c 点,根据牛顿第二定律可得
又
,联立解得
根据牛顿第三定律可知,运动员经过c 点时对滑雪板的压力为自身所受重力的5 倍。
故选C。
2.(2025·陕西延安·模拟预测)中国自主研发的第四代军用涡扇发动机WS-15 在推力、燃油效率和可靠
性等方面均达到了世界先进水平,已知WS-15 涡扇发动机的喷气口的横截面积为S,喷出的燃气密度为
,燃气从喷气口喷出时的速度大小为
,则WS-15 涡扇发动机喷气的功率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】设在时间间隔
内,喷出燃气的质量
根据动能定理可得发动机做的功为
则WS-15 涡扇发动机喷气的功率为
故选A。
3.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,两完全相同质量为m=1kg 的滑块静置在动摩擦因数为μ=
的
水平面上。长度均为L=1m 的轻杆OA、OB 搁在两个滑块上,且可绕铰链O 自由转动,两轻杆夹角为
74°。已知重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)现用竖直向下的恒力F=5N 作用在铰链上,求滑块所受摩擦力大小;
(2)现用竖直向下的恒力F=12N 作用在铰链上,此时每个滑块的加速度a 大小;
(3)在第(2)问的基础上,当轻杆夹角为106°时,每个滑块的速度v 大小。
2
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【答案】(1)1.875N
(2)0.5m/s2
(3)
m/s
【详解】(1)在O 点,F 沿杆的分力为
=1.875N (小于最大静摩擦)
(2)当F=12N 时,由
解得a=0.5m/s2
(3)因为
保持不变,克服摩擦力做功
恒力F 做功为
由动能定理
解得v=
m/s
02 应用动能定理求解变力做功
4.(2025·四川内江·三模)在离地面高h 处竖直上抛一质量为m 的物块,抛出时的速度为
,物块落回地
面时的速度为v,重力加速度为g。则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( )
A.
B.
3
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C.
D.
【答案】A
【详解】根据动能定理
解得物块克服空气阻力所做的功
故选A。
5.(2025·安徽合肥·二模)某一足球比赛中,运动员大力踢出的点球恰好击中横梁。假定足球击中横梁时
速度大小为20m/s,足球的质量为450g,则该运动员对足球所做的功的大小约为( )
A.45J
B.90J
C.100J
D.180J
【答案】C
【详解】球门高度约为
,对足球从运动员踢球到击中横梁的过程,根据动能定理得
解得
故选C。
6.(2025·湖南·模拟预测)在学校高三年级篮球比赛中,因对方犯规小天同学获得罚球机会,若他将篮球
投出后篮球约以3m/s 的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg,篮筐离地高度约为3m,小天同学身高大
约1.8m,不计空气阻力,则小天同学罚球时对篮球做的功最接近( )
A.3J
B.10J
C.20J
D.30J
【答案】B
【详解】设小天同学罚球时对篮球做的功为W,对整个投篮过程根据动能定理有
其中篮球上升的高度和撞击篮筐时的速度分别为
,
代入数值解得
故选B。
4
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7.(2025·青海西宁·二模)(多选)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
【答案】BD
【详解】A.因物块做加速圆周运动,故所受的摩擦力方向并不指圆心,故A 错误;
B.物块从圆盘上滑落的瞬间,物块与圆盘的角速度大小相等,线速度大小相等,此时摩擦力达到最大
静摩擦力,由牛顿第二定律可得
解得
故B 正确;
C.物块随圆盘运动的过程中,由动能定理,可得圆盘对小物块做功为
故C 错误;
D.物块从圆盘上滑落到滑到桌面的边缘,如图所示,由动能定理可得
代入数据解得
5
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由几何关系可得
代入数据解得餐桌面的半径为
故D 正确。
故选BD。
8.(2025·广西·三模)野外山地滑雪是一项既危险又充满刺激的挑战运动。如图所示,山区某一滑雪道由
坡道AB、水平道BC 和缓冲道CD 三段组成,且各段均平滑连接,坡道倾角θ=37°,缓冲道为一段半径
R=15m 的圆弧。一质量为m(含装备)=60kg 的滑雪者从坡道上的A 点由静止开始自由滑下,最终恰好能
到达缓冲道上的D 点,已知坡道上AB 两点相距20m,滑雪者在坡道上所受阻力恒定,大小为所受支持力
的k 倍,k=0.05,圆弧CD 所对的圆心角也为θ,不计空气阻力,当地重力加速度g 取
,
,
,求:
(1)滑雪者滑至B 点时的速度大小(用根式表示);
(2)滑雪者从B 点经C 滑至D 点的过程克服阻力所做的功。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在坡道上滑雪者做匀加速运动,由牛顿第二定律
由匀变速直线运动规律
6
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解得
(2)B 到 D 的过程,重力做功
由动能定理
解得
03 动能定理在单向多过程运动中的应用
9.(2025·贵州铜仁·模拟预测)(多选)冬奥会上有一种单板滑雪U 形池项目,如图所示为U 形池模型。
池内各处粗糙程度相同,其中a、c 为U 形池两侧边缘,且在同一水平面,b 为U 形池最低点。某运动员从
a 点正上方h 高的O 点自由下落由左侧切线进入池中,从右侧切线飞出后上升至最高位置d 点(相对c 点
高度为
)。不计空气阻力,重力加速度为g,则运动员( )
A.每次经过b 点时重力的功率不同
B.第一次经过c 点时的速度大小为
C.第一次从a 到b 与从b 到c 的过程中机械能损失不同
D.从d 向下返回恰能到达a
【答案】BC
【详解】A.每次经过b 点时,运动员都只有水平方向的速度,竖直方向的速度均为零,运动员在经过
b 点时重力的功率为
可知,每次经过b 点时重力的功率都为零,故A 错误;
B.设第一次经过c 点速度大小为
,根据题意从c 点到上升到最大高度,由机械能守恒有
7
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解得
,故B 正确;
C.第一次从a 到b 的过程中,由于U 形池的摩擦力作用,运动员的机械能在减小,而从b 到c 的过程
中,由于能量的损失,在与a 到b 对称的任意一点处的速度大小都将小于在a 到b 上的速度大小。
设运动员与圆心的连线与竖直方向的夹角为
,则由牛顿第二定律有
显然运动员对管壁的压力与速度大小有关,速度越大,在等高对称位置处对管壁的压力越大,而滑动摩
擦力
。
故运动员从a 到b 的过程克服摩擦力做的总功大于从b 到c 的过程中克服摩擦力做的总功,而克服摩擦
力做的功等于运动员机械能的减少量。
因此可知,第一次从a 到b 的过程中损失的机械能大于从b 到c 的过程中损失的机械能,故C 正确;
D.第一次到达d 点的过程中,根据动能定理有
,
根据以上分析可知,从d 向下返回的整个过程中,摩擦力做的功一定小于
,根据动能定理有
显然,运动员再次回到a 点速度不为零,因此运动员从d 向下返回一定能越过a 点再上升一定高度,故
D 错误。
故选BC 。
10.(2025·重庆·三模)小明用如图所示的装置探究水平风力对平抛物体运动的影响,将一弹簧枪水平固
定在风洞内距水平地面高度
处,质量
的小球以速度
从弹簧枪枪口水平射出,小
球在空中运动过程中始终受到大小不变、水平向左的风力作用、小球落到地面上的A 点,A 点与弹簧枪枪
口水平距离
。重力加速度
。求:
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(1)小球落地所需时间和小球所受风力
的大小;
(2)小球落地时的动能
。
【答案】(1)1s,5N
(2)50J
【详解】(1)小球在竖直方向做自由落体运动,落地所需时间
小球在水平方向做匀减速运动
解得
小球所受风力大小
可得
(2)小球射出至落地的过程由动能定理有
解得
或竖直方向速度
水平方向速度
动能
11.
(2025·广西北海·模拟预测)如图所示,半径为
的四分之一光滑圆弧轨道BC 固定
在竖直面内,圆弧轨道的最低点与水平面相切于
点。质量为
的小物块从水平面上的
点开始始
终受斜向右上方、与水平面夹角为
的恒力
,使物块从静止开始运动。已知
,物块与水平
面间的动摩擦因数为
,
点到
点间的距离为
,重力加速度
大小取
,物块大小不计,求
(结果可带根号):
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(1)物块在水平面上运动的加速度大小;
(2)物块从
运动到
的时间;
(3)物块在圆弧面上运动的最大动能及相应位置。
【答案】(1)
(2)
(3)当物块运动到圆弧面上,与圆心O 的连线与竖直方向夹角为60°时,物块的动能最大
【详解】(1)物块在水平面上运动时,对物块研究
,
其中
解得
(2)设物块从
运动到
的时间为,则
解得
(3)当物块运动到圆弧面上时,由于拉力
与重力的合力大小等于
,方向斜向右下,与竖直方向
成
,因此当物块运动到圆弧面上,与圆心
的连线与竖直方向夹角为
时,物块的动能最大;
根据动能定理
解得
04 动能定理解决往复运动
12.(2025·安徽合肥·二模)竖直平面内有一半径为1m、圆心角为127°的光滑圆弧形轨道ABC,O 为圆心,
半径OA 水平,B 为轨道的最低点。倾角为37°的长直轨道CD 与圆弧轨道在C 点平滑对接。质量为0.1kg
的小滑块从A 点由静止释放,沿圆轨道滑至C 点,再经0.6s 运动到直轨道上E 点。已知小滑块与CD 间的
10
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动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
,
。求:
(1)滑块到达B 点时对轨道的压力大小;
(2)E 与C 之间的距离;
(3)滑块在整个运动过程中通过CD 段的总路程。
【答案】(1)3N
(2)
(3)
【详解】(1)对滑块从A 到B 的过程,由机械能守恒定律可得
在B 点,根据牛顿第二定律及向心力公式可得
联立求得
根据牛顿第三定律,滑块到达B 点时对轨道的压力大小为3N。
(2)(2)对滑块从A 到C 的过程,根据机械能守恒定律可得
滑块从C 开始上滑过程,根据牛顿第二定律可得
故滑块从C 开始上滑至最高点过程的时间
上滑最大距离
因
故滑块在0.6s 内,先沿直轨道从C 开始上滑至最高点后又继续下滑0.2s,
下滑过程加速度
位移
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故E 点距离C 点
(3)因圆弧轨道光滑,故滑块最终在过C 点的水平线下方圆弧轨道上往返。
则对滑块运动的全过程,根据动能定理可得
则
1.(2025·江西九江·三模)如图所示,粗糙绝缘的直杆竖直放置在等量异种电荷连线的中垂线上,直杆上
有A、O、B 三点,O 为等量异种点电荷连线的中点,
。一质量为m 的带负电小圆环从A 点以
初速度
向B 点滑动,滑到B 点时速度恰好为0,重力加速度为g。关于小圆环从A 运动到B 的过程,下
列说法正确的是( )
A.小圆环的电势能先减小后增大
B.小圆环的加速度先减小后增大
C.小圆环克服摩擦力做功为
D.小圆环运动到O 点时的动能等于
【答案】D
【详解】A.等量异种点电荷连线的中垂线是等势线,故小圆环从A 到B 过程,电场力不做功,小圆环
的电势能不变,故A 错误;
B.从A 到B,电场强度先增大后减小,故小圆环受到的电场力先增大后减小,由小圆环受到的摩擦力
12
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大小为
可知小圆环受到的摩擦力先增大后减小,由牛顿第二定律有
则小圆环的加速度先增大后减小,故B 错误;
C.小圆环从A 到B 过程,由动能定理有
解得摩擦力对圆环做功为
故C 错误;
D.由对称性可知,小圆环从A 到O 过程和从O 到B 过程摩擦力做功相等,故小圆环从A 到O 过程,由
动能定理有
解得小圆环运动到O 点时的动能为
故D 正确。
故选D。
2.
(2025·山东淄博·三模)(多选)如图所示,倾角为
的斜面固定在水平地面上,以斜面上
的O 点为坐标原点,沿斜面向下建立x 轴,从O 点由静止释放一质量为
的小物块,物块与斜面的动摩擦
因数
,k 为常数。物块在
点(图中未标出)达到最大速度并最终停在
点,重力加速度大小为g。
下列说法正确的是( )
A.OA 之间的距离为
B.物块下滑过程中的最大速度为
C.OB 之间的距离为
D.物块在OA 与AB 之间运动所用的时间相等
【答案】BD
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【详解】A.物块在A 点时速度最大,则加速度为零,可得
其中
解得OA 之间的距离为
,选项A 错误;
B.从O 到A 由动能定理
解得物块下滑过程中的最大速度为
,选项B 正确;
C.从O 到B 由动能定理
解得OB 之间的距离为
,选项C 错误;
D.滑块从O 至B 点的滑动过程中,f-x、F 合-x 及a-x 的关系图像分别如图所示,
根据上述图像可知,物块受到的合外力以及加速度都是随x 的线性变化,且在关于A 对称的位置合力及
加速度大小相等方向相反,所以速度大小也关于A 点对称,因此从O 到A 与从A 到B 时间相等,故D
正确。
故选BD。
3.(2025·河北·模拟预测)如图所示,一游戏装置安装在水平台面上,由高度h 可调的斜轨道AB、两竖直
半圆轨道DFO 和平直轨道OE 组成(略错开)。已知CB 长
,小圆轨道半径
,大圆轨道
半径
,两半圆轨道和BD 段均光滑(BD 间距
),滑块与AB、OE 之间的动摩擦因数均为
。游戏时滑块从斜轨道AB 的顶端由静止释放,滑块质量
,可视为质点,重力加速度g 取
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,忽略空气阻力,各部分平滑连接。
(1)若
,求:
①滑块在斜面上的加速度
;
②滑块经过D 点对圆轨道的压力
;
(2)若要求滑块不脱离圆轨道,求:
①释放高度h 应满足的要求;
②若某次游戏恰能过最高点且OE 长度可调,滑块在平台上的落点距D 的最大距离x。
【答案】(1)①
②
,方向竖直向下
(2)①
或
②
【详解】(1)设斜面倾角为
,若
则
根据牛顿第二定理有
得
求得
②设斜面长度为L,滑块由A 点运动到D 点的过程,由动能定理得
其中
设滑块经过D 点时所受支持力大小为
,则
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联立得
根据牛顿第三定理,得
方向竖直向下。
(2)①若滑块恰好通过大圆轨道最高点,则
得
滑块从A 点到大圆轨道最高点的过程,根据动能定理有
联立解得
若滑块在大圆轨道上运动恰好通过与大圆圆心等高处,则滑块从A 点运动到大圆轨道上与大圆圆心等高
处的过程,由动能定理得
得
若滑块刚好能沿斜面下滑,则
即
此时
所以释放高度h 应满足
或
。
②设OE 的长度为
,则滑块由轨道最高点到离开OE 轨道的过程,由动能定理得
滑块离开OE 后开始做平抛运动,设滑块在平台上的落点距D 的距离为
,则有
,
联立得
设
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则
则
当
时,即
时,
有最大值,最大值为
。
1.(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
【答案】C
【详解】A.地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
过近日点做一个以太阳为圆心的圆形轨道,卫星在该圆形轨道上的速度
比彗星在椭圆轨道上近日点速
度小,而
比地球公转的速度大,因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度,A 错误;
B.从b 运行到c 的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角,哈雷彗星速度一直减小,因此动能一
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直减小,B 错误;
C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同,根据
可知从a 运
行到b 的时间大于从c 运行到d 的时间,C 正确;
D.万有引力提供加速度
则哈雷彗星的加速度
与地球的加速度
比值为
D 错误。
故选C。
2.(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
【答案】B
【详解】AB.由图乙可知,甲下滑过程中,甲做匀加速直线运动,则甲沿Ⅱ下滑,乙做加速度逐渐减
小的加速运动,乙沿I 下滑,任意时刻甲的速度都小于乙的速度,可知同一时刻甲的动能比乙的小,A
错误,B 正确;
CD.乙沿I 下滑,开始时乙速度为0,到
点时乙竖直方向速度为零,根据瞬时功率公式
可知
重力瞬时功率先增大后减小,CD 错误。
故选B。
3.(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
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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
【答案】C
【详解】A.频闪照片时间间隔相同,图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大,根据匀变速直线运动
的推论,可知图甲中滑块加速度大,根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大,故A 错误;
B.设斜面倾角为
,动摩擦因数为
,上滑阶段根据牛顿第二定律有
下滑阶段根据牛顿第二定律有
可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度,图甲为上滑阶段,从图甲中的A 点到图乙中的A 点,先
上升后下降,重力不做功,摩擦力做负功,根据动能定理可知图甲经过A 点的动能较大,故B 错误;
C.由逆向思维,由于图甲中滑块加速度大,根据
可知图甲在A、B 之间的运动时间较短,故C 正确;
D.由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等,故图甲和图乙在A、B 之间克服摩擦力做的功相
等,故D 错误。
故选C。
4.(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.
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【答案】D
【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB 错误;
CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C 错误,D 正确。
故选D。
5.(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.
【答案】D
【详解】人在下滑的过程中,由动能定理可得
可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为
故选D。
6.(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
【答案】C
【详解】爆炸后的三个物块即从同一高度落地,由动能定律得
整理得
故初始速率相同的三个物块下落高度相同落地的速率也相同,故选C。
7.(2024·福建·高考真题)(多选)如图,某同学在水平地面上先后两次从
点抛出沙包,分别落在正前
方地面
和
处。沙包的两次运动轨迹处于同一竖直平面,且交于
点,
点正下方地面处设为
点。
已知两次运动轨迹的最高点离地高度均为
,
,
,
,沙包质量为
,忽略空气阻力,重力加速度大小取
,则沙包( )
20
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A.第一次运动过程中上升与下降时间之比
B.第一次经
点时的机械能比第二次的小
C.第一次和第二次落地前瞬间的动能之比为
D.第一次抛出时速度方向与落地前瞬间速度方向的夹角比第二次的大
【答案】BD
【详解】A.沙包从抛出到最高点的运动可视为平抛运动的“逆运动”,则可得第一次抛出上升的高度
为
上升时间为
最高点距水平地面高为
,故下降的时间为
故一次抛出上升时间,下降时间比值为
,故A 错误;
BC.两条轨迹最高点等高、沙包抛出的位置相同,故可知两次从抛出到落地的时间相等为
故可得第一次,第二次抛出时水平方向的分速度分别为
,
由于两条轨迹最高点等高,故抛出时竖直方向的分速度也相等,为
由于沙包在空中运动过程中只受重力,机械能守恒,故第一次过P 点比第二次机械能少
从抛出到落地瞬间根据动能定理可得
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则故落地瞬间,第一次,第二次动能之比为
,故B 正确,C 错误;
D.根据前面分析可知两次抛出时竖直方向的分速度相同,两次落地时物体在竖直方向的分速度也相同,
由于第一次的水平分速度较小,物体在水平方向速度不变,如图所示,故可知第一次抛出时速度与水平
方向的夹角较大,第一次落地时速度与水平方向的夹角也较大,故可知第一次抛出时速度方向与落地瞬
间速度方向夹角比第二次大,故D 正确。
故选BD。
8.(2023·新课标卷·高考真题)(多选)一质量为1kg 的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地
面上沿x 轴运动,出发点为x 轴零点,拉力做的功W 与物体坐标x 的关系如图所示。物体与水平地面间的
动摩擦因数为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.在x = 1m 时,拉力的功率为6W
B.在x = 4m 时,物体的动能为2J
C.从x = 0 运动到x = 2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D.从x = 0 运动到x = 4 的过程中,物体的动量最大为2kg∙m/s
【答案】BC
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【详解】由于拉力在水平方向,则拉力做的功为W = Fx
可看出W—x 图像的斜率代表拉力F。
AB.在物体运动的过程中根据动能定理有
则x = 1m 时物体的速度为v1= 2m/sx = 1m 时,拉力为
则此时拉力的功率P = Fv1= 12Wx = 4m 时物体的动能为Ek= 2J
A 错误、B 正确;
C.从x = 0 运动到x = 2m,物体克服摩擦力做的功为Wf= μmgx = 8J
C 正确;
D.根据W—x 图像可知在0—2m 的过程中F1= 6N,2—4m 的过程中F2= 3N,由于物体受到的摩擦力恒
为f = 4N,则物体在x = 2m 处速度最大,且根据选项AB 分析可知此时的速度
则从x = 0 运动到x = 4 的过程中,物体的动量最大为
D 错误。
故选BC。
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