高中物理必修二专题07 动能和动能定理（解析版）

1、第页专题07动能和动能定理思维导图思维导图知识详解知识详解知识点一：动能1、定义：物体由于运动而具有的能量。2、计算式：E3、国际单位：焦耳（焦，J）换算关系：1J4、标矢性：标量。5、正负：恒为正值。6、瞬时性：动能由物体的质量m和瞬时速度v决定，是状态量。7、相对性：选择不同的参考系，物体的瞬时速度不同，动能也就不同。通常选择地面为参考系。典例1（2021湖北高一期中）A、B两物体的速度之比为23，质量之比为13，则A、B两物体的动能之比为（）A29B49C427D274【答案】C【解析】根据动能的表达式则故选C。典例2（2020辽宁鞍山市高一月考）一个质量为2kg的可视为质点的小球，以2

2、m/s的速率做匀速圆周运动，轨迹半径为1m，则下列结论正确的是（）A小球所受的合力大小为4NB小球所受合力的功率为16WC小球的动能为8JD在小球转动半圈的过程中，小球所受合力做的功为零【答案】D【解析】A小球所受的合力大小为A错误；B合力方向与速度方向垂直，根据P=Fvcos知=90知小球所受合力的功率为0，B错误；C小球的动能为C错误；D由于合力方向与速度方向始终垂直，所以小球所受合力做的功为0，D正确。故选D。典例3（2021上海高三二模）奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是（）A助跑过程中，运动员的动能逐渐增大B起跳后上升过程中，杆的弹性势能先增大后减小C起跳后上升过程中

3、，运动员的重力势能逐渐增大D在最高点杆的弹性势能最大【答案】D【解析】A加速助跑过程中，运动员的速度越来越大，故其动能增加，A正确；B运动员上升过程中，杆的弹性形变先增大后减小，所以杆的弹性势能先增大后减小，B正确；C起跳上升过程中，运动员的高度一直增加，故重力势能增加，C正确；D在最高点杆恢复了原长，杆的弹性势能为零，D错误。故选D。典例4（2021上海高三二模）质量为m的质点所受的力F随时间变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t=0时质点处于静止状态，在图中t0、2t0、3t0和4t0的各时刻中，质点离出发点距离最大的时刻是_；质点动能的最大值是_。【答案】4t0，【解析】1由

4、F-t图像得，0-t0，根据牛顿第二定律可得加速度为质点向正方向做匀加速直线运动，t0-2t0，向正方向做匀减速直线运动，加速度大小与第一段相同，2t0时，速度刚好减为0，2t0-4t0和0-2t0内受力情况完全相同，运动情况完全相同。整段过程一直向正方向运动，所以4t0时刻质点离出发点距离最大。2t=t0时刻，质点速度最大，动能最大知识点二：动能定理1、内容：合外力所做的功等于物体动能的变化。表达式：W=2、对动能定理的理解：计算式为标量式，v为相对于同一参考系的瞬时速度。“外力”指作用在物体上包含重力在内的所有外力，如弹力、摩擦力、万有引力适用于单一物体，或可看成单一物体的物体系。适用于恒

5、力做功，也适用于变力做功。适用于直线运动，也适用于曲线运动。若物体在运动过程中包含几个不同过程，应用动能定理时，可以分段考虑，也可以把全过程作为一个整体来处理。在求解物理问题时，可优先考虑动能定理。典例5（2021福建省福州高级中学高一期中）如图所示，滑梯顶端离地面的高度为H，一个小孩从粗糙的滑梯顶端由静止开始滑下。若以滑梯顶端为零势能面。以下说法错误的是（）A下滑过程中，小孩的动能增加B小孩滑到滑梯底端时的重力势能为-mgHC下滑过程中，小孩的机械能守恒D下滑过程中，滑梯对小孩的支持力不做功【答案】C【解析】A由静止开始滑下，说明小孩加速下滑，速度增加，动能增加，A正确，不符合题意；B以滑梯

6、顶端为零势能面，则小孩滑到滑梯底端时的重力势能为-mgH，B正确，不符合题意；C下滑过程中，要克服摩擦力做功，机械能不守恒，C错误，符合题意；D下滑过程中，滑梯对小孩的支持力与运动方向垂直，故支持力不做功，D正确，不符合题意。故选C。典例6（2021全国高一课时练习）人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）A人对小球做的功是B人对小球做的功是C小球落地时的机械能是D重力对小球做的功是【答案】B【解析】AB人水平抛出物体的过程中，由动能定理可得物体下落过程由机械能守恒定律可得联立解得人对物体做的功为故A错误，B正确；C

7、小球落地时的机械能是故C错误；D重力对小球做的功是故D错误。故选B。典例7（2021辽宁高二月考）（多选）质量为1kg的物体在水平面内做直线运动，其速度时间图像如图所示，则下列说法正确的是（）A物体在10s20 s内所受合力做的功为0B物体在010 s内所受合力做的功为25 JC物体在010 s内所受合力的冲量的大小为10NsD物体在10 s20 s内所受合力的冲量的大小为10Ns【答案】AD【解析】A由图可知，t=10s的速度大小与t=20s的速度大小相等，方向相反，根据动能定理可得，物体在10s20 s内所受合力做的功为故A正确；B由图可知，t=0s的速度大小与t=10s的速度大小相等，方

8、向相同，根据动能定理，物体在010 s内所受合力做的功为故B错误；C由图可知，t=0s的速度大小与t=10s的速度大小相等，方向相同，根据动量定理，物体在010 s内所受合力的冲量的大小为故C错误；D由图可知，t=10s的速度大小与t=20s的速度大小相等，方向相反，根据动量定理，物体在10s20 s内所受合力的冲量为即物体在10 s20 s内所受合力的冲量的大小为10Ns，故D正确。故选AD。典例8（2021湖北孝感市天有永新实验学校高一月考）（多选）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员，他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，

9、他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中（）A动能增加了1900JB动能增加了1800JC重力势能减小了1900JD重力势能减小了2000J【答案】BC【解析】AB外力对物体所做的总功为根据动能定理，可知动能增加1800J，故A错误，B正确；CD重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小1900J，故C正确，D错误。故选BC。典例9（2021福建高一期中）（多选）如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的公路上由静止开始加速行驶，经过时间t，前进了距离d，达到最大速度vmax，设此

10、过程中电动机功率恒为额定功率P，受的阻力恒为f，则此过程中电动机所做的功为（）AfvmaxtBPtCD【答案】ABD【解析】B电动机功率恒为额定功率P，此过程中电动机所做的功为所以B正确；AC当牵引力等于阻力时加速度为0，汽车达到最大速度，则电动机所做的功为 所以A正确；C错误；D由动能定理可得解得所以D正确；故选ABD。典例10（2021山东济宁市高一期中）如图甲所示为商场内的螺旋滑梯，小孩从顶端A处进入，由静止开始沿滑梯自然下滑（如图乙），并从底端B处滑出。已知滑梯总长度L=20m，A、B间的高度差h=12 m。g取10m/s2（1）假设滑梯光滑，求小孩从B处滑出时的速度v1的大小；（2）

11、若有人建议将该螺旋滑梯改建为倾斜直线滑梯，并保持高度差与总长度不变。已知小孩与滑梯间的动摩擦因数=0.25，若小孩仍从顶端由静止自然下滑，则求小孩从底端滑出时的速度v2的大小。【答案】（1）；（2）【解析】(1)对小孩由动能定理可得解得(2)在倾斜直线滑梯上，对小孩下滑过程由动能定理可得其中联立解得典例11（2021浙江温州市高二期末）如图所示，水平直轨道上有相距的两点，一个质量的小物体静止在A点，在沿轨道的水平拉力作用下运动到B点，之后撤去拉力。小物体与轨道间的动摩擦因数，重力加速度。求：(1)小物体从A到B的时间；(2)小物体在整个运动过程中，克服摩擦力做功的平均功率。【答案】(1)2s；

12、(2)12.5W【解析】(1)小物体从A到B，对小物块进行受力分析和运动分析，有解得，(2)小物块运动到B点的速度撤去拉力后，小物块水平方向只受摩擦力，有撤去拉力到小物块停止的时间对整个运动过程运用动能定理，有得小物体在整个运动过程中，克服摩擦力做功的平均功率典例12（2020吉林长春市长春汽车经开区第六中学高一期中）一质量为m=2kg的小滑块，从半径R=1.25m的1/4光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下，圆弧轨道竖直固定，其末端B切线水平a、b两轮半径r=0.4m，滑块与传送带间的动摩擦因数=0.1，传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m，BC两点间的距离是8m,E为C的竖直投影点g取1

13、0m/s2，求：（1）小滑块经过B点时，对B端的压力为多大？（2）当传送带静止时，滑块落地点离E点的水平距离是多少？（3）当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时，滑块从C点飞出后落到地面上，要使落地点离E点的最远，求两轮转动的角速度最小是多少？落地点离E点的最远距离是多少？（计算结果可以保留根式）【答案】（1）（2）x=1.5m（3），【解析】（1）从A到B机械能守恒，在B点：，又，联立以上几式，并代入数据得：（2）从B到C,由动能定理得：，解得：，从C到D做平抛运动：，得t=0.5s，得x=1.5m（3）要使物块落地点离E最远，应使它在传送带上一直加速，解得：，再由得，典例13（2016辽宁沈

14、阳市高三期中）如图甲所示，甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿倾角为300的光滑足够长斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示则甲、乙两球的质量之比为m甲：m乙=_；当甲、乙两球的动能均为EK0时，两球重力的瞬时功率之比P甲：P乙=_【答案】4:1，1:1【解析】1根据动能定理可知动能与位移的图象斜率表示合外力，甲的合外力为，乙球的合外力，由图知所以；2根据动能相等时，则两球重力的瞬时功率之比。同步练习同步练习1（2021山东高三其他模拟）（多选）滑雪是一项具有刺激性和挑战性的冰雪运动，如图的滑雪情景可抽象成如下物理过程：物体沿斜面由静止开始下滑，在水平面

15、上滑行一段距离后停止。假若物体与斜面间和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，选项图中v、a、Ek、s、t分别表示物体速度大小、加速度大小、动能、路程和时间，则其中可能正确的是（）ABCD【答案】ABD【解析】AB物体沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度在水平面上又做匀减速直线运动，加速度因动摩擦因数和斜面倾角未知，故不能确定a1、a2的大小关系，但可确定所以速度大小随时间均匀增大，而后又均匀减小，时间短的加速度大，位移长的加速度小，故AB正确；C由可知，Ekt的图像应是两段抛物线的拼合，故C错误；D由可知，Eks的图像应是线性关系，故D正确。故选ABD。2（2021浙江高一月考）（多

16、选）在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它们到地面的距离等于地球半径R，地面上的重力加速度为g，则（）A卫星运动的速度为B卫星运动的周期为C卫星运动的加速度为D卫星的动能为【答案】BD【解析】AC在忽略地球自转情况下由万有引力提供人造地球卫星的向心力得故AC错误；B由因故B正确；D由上以分析可知卫星的动能故D正确。故选BD。3（2021山东青岛市高三一模）征途漫漫，星河璀璨，2021年2月10日，“天问一号”成功被火星捕获，进入环火星轨道。探测器被火星俘获后经过多次变轨才能在火星表而着陆。若探测器在半径为r的轨道1上绕火星做圆周运动，动能为Ek变轨到轨道2上做圆周运动后，动能增加了，则轨道

17、2的半径为（）ABCD【答案】A【解析】根据牛顿第二定律得解得由此可知，轨道半径与动能成反比，则有故选A。4（2021江门市第一中学高三月考）伽利略在关于两门新科学的对话中写道：“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜、再让铜球由静止滚下为了测量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量”若将小球由静止滚下获得的动能设为，对应时间内收集的水的质量记为，则与的比例关系为（）ABCD【答案】B【解析】水的质量与时间成正比，小球的末速度与时间成正比，则动能与时间的平方成正比，所以水的质量与小球的动能的关系为。

18、故选B。5（2021武冈市第二中学高二期末）如图所示，在光滑的水平面上静止一个质量为m=2kg的物体，现给它施加一个水平向右的恒力F =6N。求：（1）物体m的加速度a；（2）经过t1=3s时物体的速度v；（3）经过t2=5s时物体的动能Ek是多少？【答案】（1）3m/s2；（2）9m/s；（3）225J【解析】（1）由牛顿第二定律可知解得（2）由匀变速运动速度公式可得（3）经过t2=5s时物体的速度为物体的动能Ek是6（2021辽宁高二期中）几个水球可以挡住一颗子弹？许多人被问到这个问题时，答案可能都不一样。国家地理频道（nationalGeographicChannel）就为此特地做了一次

19、实验，把10颗水球排成一条直线，还找来专家对着这排水球开枪，没想到结果却让人出乎意料：四个水球就能够挡住子弹！设子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则下列说法不正确的是（）A子弹在每个水球中的速度变化相同B子弹在每个水球中运动的时间不同C每个水球对子弹的冲量不同D子弹在每个水球中的动能变化相同【答案】A【解析】AD子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，加速度相同，水球的大小相同，由可得子弹在每个水球中的速度变化不同，速度的平方差相同，由动能定理可得，动能变化相同，故A错误，D正确；BC子弹在水球中沿水平方向做匀减速运动，速度越来越小，所以子弹在每个水球中运动的时间不

20、同，由冲量的公式可得，每个水球对子弹的冲量也不同，故BC正确。故选A。7（2021福建龙岩市高三三模）如图所示，车载玩具弹簧人公仔固定在车的水平台面上，公仔头部的质量为m，静止在图示位置。现用手竖直向下压公仔的头部，使之缓慢下降至某一位置，之后迅速放手。公仔的头部经过时间t，沿竖直方向上升到另一位置时速度为零。此过程弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力及弹簧质量。在公仔头部上升的过程中（）A公仔头部的机械能守恒B公仔头部的加速度先增大后减小C弹簧弹力冲量的大小为mgtD弹簧弹力对头部所做的功为零【答案】C【解析】A弹簧弹力对公仔头部做功，故公仔头部的机械能不守恒，故A错误；B公仔头部上升的过程

21、中，开始时弹簧向上的弹力大于重力，合力方向向上，加速度向上，加速度减小，当弹力等于重力时加速度减为零，速度最大，之后重力大于弹力，合力向下，且弹力继续减小，合力增大，加速度增大，弹簧恢复原长时，加速度为g，公仔头部继续上升，弹簧拉长，弹力向下，合力向下，且弹力增大，合力增大，则加速度增大，故公仔头部上升过程中，加速度先减小后反向增大，故B错误；C公仔头部上升过程中，取向上为正方向，根据动量定理有则弹簧弹力冲量的大小为故C正确；D公仔头部上升过程中，根据动能定理有则弹簧弹力对头部所做的功为故D错误。故选C。8（2021浙江高三月考）如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直挡板挡住一个

22、光滑球，当整个装置沿水平面以加速度a匀减速向右运动时，以下说法中正确的是（）A斜面对球的弹力不做功B挡板对球一定做正功C挡板对球一定做负功D斜面对球的弹力做的功与挡板对球做的功之和为负值【答案】D【解析】A整个装置沿水平面以加速度a匀减速向右运动时，对光滑球受力分析如图所示，有解得 ，斜面对球的弹力做功为所以斜面对球的弹力一定做负功，则A错误；BC挡板对球的弹力可能做正功，当时，挡板对球的弹力为0，不做功，所以BC错误；D光滑球向右做匀减速运动，由动能定理可知，合外力做负功，由于重力不做功，所以斜面对球的弹力做的功与挡板对球做的功之和为负值，则D正确；故选D。9（2021天津一中高一期中）如图

23、所示，质量为m的小球（可视为质点）用长为L的细线悬挂于O点，自由静止在A位置。现用水平力F缓慢地将小球从A位置拉到B位置后静止，此时细线与竖直方向夹角为，细线的拉力为T1，然后放手让小球从静止返回，到A点时细线的拉力为T2，重力加速度为g，则（）A从A到B，拉力F做的功为BC从B到A的过程中，小球受到的合力大小不变D从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率一直增大【答案】B【解析】A从A到B根据动能定理应有可得故A错误；B小球在B位置受重力、拉力、和F的作用，有几何关系得细线的拉力为由动能定理可得且可得故B正确；C从B到A的过程中，小球做圆周运动，速度越来越大，故合力增大，故C错误；D在B点，速度

24、为零，重力的功率为零，在最低A点，重力与速度垂直，重力的功率为零，所以从B到A的过程中，小球重力的瞬时功率先增大后减小，故D错误。故选B。10（2021巍山彝族回族自治县第一中学高二月考）如图所示，一水平传送带始终保持恒定速率v沿顺时针方向运行，将一质量为m的物体轻放在最左端A处，物体先做匀加速直线运动，随后与传送带共速做匀速直线运动。则在整个过程中，下列说法正确的是（）A传送带对物体做的功为B物体对传送带做的功为C传送带与物体间因摩擦产生的热量为D传送带因传送物体而多消耗的电能为【答案】A【解析】A由动能定理可得则传送带对物体做的功为，A正确；B由运动学规律可得物体的位移为由动能定理可得传送

25、带的位移为物体对传送带做的功为联立解得B错误；C传送带与物体间因摩擦产生的热量为C错误；D根据能量守恒定律可得传送带因传送物体而多消耗的电能为，D错误。故选A。11（2020湖南省宁远县第一中学高三月考）如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度逆时针匀速转动。在传送带的上端由静止轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数，木块的位移用x表示，动能用表示，重力势能用表示，则图中能客观地反映小木块的各运动关系的是（）ABCD【答案】C【解析】初状态时：重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得加速度当小木块的速度与传送带

26、速度相等时，由于知木块与传送带不能一起匀速下滑，要继续加速运动A以地面为零势能面，设传送带长度为l，则有A错误；BC根据动能定理得，共速前为共速时的位移，共速后B错误，C正确；D共速前，根据位移公式得为共速时的时间，共速后D错误。故选C。12（2021山东济宁市高一期中）从地面竖直向上抛出一物体，在运动过程中除受到重力外，还受到一大小恒定、方向始终与运动方向相反的空气阻力F阻的作用。距地面高度h在0至3 m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2，该物体运动过程受到的空气阻力F阻为（）A0.5NB1 NC1.5 ND2 N【答案】D【解析】由动能定理可得

27、上升过程满足下降过程满足可知，图线的斜率表示物体受到的合外力，由图线分别可得联立解得，D正确。故选D。13（2021河北张家口市高三一模）2020年12月25日，国产C919大型客机飞抵呼伦贝尔海拉尔东山国际机场，开展高寒试验试飞专项任务。已知此客机质量为m，起飞前，在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速，经过时间t速度达到v，此过程飞机发动机输出功率恒为P，所受阻力恒为f，那么在这段时间内（ ）A飞机做匀加速运动，加速度大小B飞机位移大小为C飞机受到的合外力所做的功为D飞机受到的阻力所做的功为【答案】BD【解析】A对飞机受力分析有随着速度增大，合力减小，加速度减小，所以飞机做变加速运动。A错误

28、；BCD根据动能定理得解得飞机受到的阻力所做的功为BD正确，C错误。故选BD。14（2021浙江高一月考）如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为的小球以大小为的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球通过最高点C时与轨道间的相互作用力大小为，然后落回到水平面上的A点。（不计空气阻力）求：（1）小球通过B点时对半圆槽的压力大小；（2）小球通过C点时的速度大小；（3）小球落到A点时的速度大小。【答案】（1）110N；（2）；（3）【解析】（1）对小球通过B点时，根据向心力公式根据牛顿第三定律，小球通过B点时对半圆槽的压力也为110N（2）对小球通过

29、C点时，根据向心力公式（3）对C到A过程，根据动能定理可知15（2021北京高三二模）如图甲所示，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10m/s2。（1）在图乙中，画出冰壶投出后在冰面上滑行时的受力示意图；（2）运动员以3.6m/s的水平速度将冰壶投出，求冰壶能在冰面上滑行的最大距离s；（3）若运动员仍以3.6m/

30、s的水平速度将冰壶投出，滑行一段距离后，其队友在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数变为原来的90%。已知冰壶运动过程中，滑过被毛刷摩擦过的冰面长度为6m，求与不摩擦冰面相比，冰壶多滑行的距离s。【答案】（1）；（2）s=32.4m；（3）0.6m【解析】）（1）冰壶受力如答图1所示（2）根据牛顿第二定律有mg=ma根据运动学公式有0v2=2as联立解得s=32.4m（3）设冰壶滑过的未摩擦的冰面长度为s，摩擦过的冰面长度为s0，根据动能定理有mgs0.9mgs0=0解得s=27m因此 s= s+ s0s=0.6m16（2021浙江绍兴市诸暨中学高一期中）如图所示，AB为固定在竖直

31、平面内的光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R，质量为m的小滑块由A点静止释放，求：（1）小滑块滑到最低点B时的速度大小；（2）小滑块刚到达最低点B时，对轨道压力大小；（3）若BC段为粗糙水平面，长为s，小滑块运动到C点时刚好静止，则滑块与地面间的动摩擦因数为多少？【答案】（1）；（2）3mg；（3）【解析】(1)由可得(2)由牛顿第二定律得(3)滑块在水平面上运动时，水平方向只受摩擦力，由动能定理得17（2021重庆南开中学高三月考）水平地面上一粗糙水平轨道，一端与一粗糙斜面平滑连接于B点，另一端与一光滑圆弧轨道平滑连接于C点，一小物块由斜面顶点A静止释放，如图所示。已知小物块质

32、量为m，小物块与斜面和水平轨道的动摩擦因数均为，斜面高度与圆轨道的直径均为2R，斜面的倾角=30，水平轨道长为R，重力加速度为g，不计小物块经过B点时动能损失，求：（1）小物块第一次到达C点时对圆轨道的压力大小；（2）小物块最终静止的位置。【答案】(1) ；(2)停在B点【解析】(1)由动能定理得在C点由(2)由题意可得，物体最终停在水平面上，由可得所以物体最终停在B点。18（2021河北高三二模）电动玩具遥控汽车沿水平直线从A处由静止出发到达8m处的B点。汽车前一段时间做匀加速直线运动，达到额定功率后继续加速运动，然后做匀速运动到达B处。已知玩具汽车质量2kg，额定功率10W，运动过程中受到

33、的阻力恒为4N，匀加速阶段末速度为2m/s。求：（1）汽车在匀加速阶段的位移；（2）汽车从A到B的时间。【答案】（1）4m；（2）5.825s【解析】（1）在匀加速运动过程结束时已达到额定功率，牵引力汽车的加速度匀加速运动的位移 （2）匀加速运动的时间以额定功率运动过程中，最后匀速运动的速度为由动能定理得解得汽车从A到B的时间19（2021全国高一单元测试）北京联合张家口申办2022年冬奥会，其中高山滑雪项目可以在张家口崇礼云顶乐园滑雪场比赛，如图为简化的赛道，比赛运动员可以从R18m的四分之一圆弧轨道AB段加速，经水平滑道BC，再在C点飞出水平轨道后做出美丽的空中动作，最后落至D点，一滑雪运

34、动员质量m60kg，经过AB段加速滑行后进入BC轨道过程中没有能量损失，BC段运动员的运动时间是0.6s，运动员滑板与轨道间的动摩擦因数0.5，运动员可以看质点，g=10m/s2，结果保留三位有效数字，求：(1)若在由圆轨道进入水平轨道之前对B点的压力是体重的2.8倍，则AB段运动员克服摩擦力做的功是多少？(2)若轨道BC比D点高H20m，离开C点后不计空气阻力，则落地点D距B的水平距离是多少？【答案】(1)1.08103J；(2)39.9m【解析】(1)设在AB段运动员克服摩擦力做功WFf，由动能定理得对运动员在B点受力分析，由牛顿第二定律得解得(2)在BC段运动过程，对运动员受力分析由牛顿

35、第二定律得由得xBC9.9m运动员从C到D做平抛运动，由得t2s水平位移所以B与D点的水平距离是20（2021浙江高一期中）如图所示，一个粗糙的水平转台以角速度匀速转动，转台上有一个质量为m的物体，物体与转台中心O用长为L的绳连接，此时物体与转台处于相对静止状态，设物体与转台间的动摩擦因数为，若转盘突然停止转动，则物体在转台上继续运动的距离为_。【答案】【解析】物体初动能全部克服摩擦力做功消耗，最终静止，根据动能定理得解得直击高考直击高考1（2018全国高考真题）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定（）A等于拉力所做的功B小于拉力所做的

36、功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功【答案】B【解析】木箱受力如图所示：木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理可知即： ，所以动能小于拉力做的功，故B正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，ACD错误故选B2（2018天津高考真题）滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A合外力做功一定大于零B所受摩擦力大小不变C合外力始终与速度垂直D机械能始终保持不变【答案】C【解析】试题分析：根据曲线运动的特点分析物

37、体受力情况，根据牛顿第二定律求解出运动员与曲面间的正压力变化情况，从而分析运动员所受摩擦力变化；根据运动员的动能变化情况，结合动能定理分析合外力做功；根据运动过程中，是否只有重力做功来判断运动员的机械能是否守恒；因为运动员做曲线运动，所以合力一定不为零，A错误；运动员受力如图所示，重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力，故有，运动过程中速率恒定，且在减小，所以曲面对运动员的支持力越来越大，根据速率恒定可得可知摩擦力越来越小，B错误；运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变化量为零，根据动能定理可知合力做功为零，C正确；因为克服摩擦力做功，机械能不守恒，D错误；3

38、（2018江苏高考真题）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Ek与时间t的关系图像是（）ABCD【答案】A【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力小球做竖直上抛运动时，速度v=v0-gt，根据动能得，故图象A正确点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象4（2018浙江高考真题）如图所示为某一游戏的局部简化示意图D为弹射装置，AB是长为21m的水平轨道，倾斜直轨道BC固定在竖直放置的

39、半径为R=10m的圆形支架上，B为圆形的最低点，轨道AB与BC平滑连接，且在同一竖直平面内某次游戏中，无动力小车在弹射装置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上轨道AB，并恰好能冲到轨道BC的最高点已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍，轨道BC光滑，则小车从A到C的运动时间是（ ）A5sB4.8sC4.4sD3s【答案】A【解析】设小车的质量为m，小车在AB段所匀减速直线运动，加速度，在AB段，根据动能定理可得，解得，故；小车在BC段，根据机械能守恒可得，解得，过圆形支架的圆心O点作BC的垂线，根据几何知识可得，解得，故小车在BC上运动的加速度为，故小车在BC段的运动时间为，所

40、以小车运动的总时间为，A正确5（2020江苏高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（）ABCD【答案】A【解析】由题意可知设斜面倾角为，动摩擦因数为，则物块在斜面上下滑距离在水平面投影距离为x，根据动能定理，有整理可得即在斜面上运动时动能与x成线性关系；当小物块在水平面运动时,根据动能定理由即为物块刚下滑到平面上时的动能，则即在水平面运动时物块动能与x也成线性关系。故选A。6（2019海南高考真题）（多选）三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静

41、止开始滑下，已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为；它们的下端水平，距地面的高度分别为、，如图所示，若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为、，则（ ）ABCD【答案】BC【解析】对轨道1：射出时的速度，射程；对轨道2：射出时的速度，射程；对轨道3：射出时的速度，射程；则，故BC正确，AD错误.7（2019江苏高考真题）（多选）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度在上述过程中A弹簧的

42、最大弹力为mgB物块克服摩擦力做的功为2mgsC弹簧的最大弹性势能为mgsD物块在A点的初速度为【答案】BC【解析】小物块压缩弹簧最短时有，故A错误；全过程小物块的路程为，所以全过程中克服摩擦力做的功为： ，故B正确；小物块从弹簧压缩最短处到A点由能量守恒得：，故C正确；小物块从A点返回A点由动能定理得：，解得：，故D错误8（2018浙江高考真题）如图所示，在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧，弹簧原长时上端与刻度尺上的A点等高质量m=0.5kg的篮球静止在弹簧正上方，其底端距A点高度h1=1.10m篮球静止释放，测得第一次撞击弹簧时，弹簧的最大形变量x1=0.15m，第一次反弹至最高点，篮球底端距A点的高度h2=0.873m，篮球多次反弹后静止在弹簧的上端，此时弹簧的形变量x2=0.01m，弹性势能为Ep=0.025J若篮球