2023年高考物理预测题练习 动能定理含答案

高考物理预测题之动能定理

一、单选题

1.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从弹簧上端静止下落。

若以小球开始下落的位置为坐标原点，建立竖直向下坐标轴Ox,小球下落至最低点过程中的a-X图像

如图乙所示（图中标示坐标值0、5、「、g均为已知量），不计空气阻力，重力加速度为g。则

()

A弹簧的劲度系数Y

B.弹簧的最大弹力匕-ʌʌ”U

•E一凡

C.小球向下运动过程中最大加速度「X

X1

D∙小球向下运动过程中最大速度'∖7∣^一0）

2.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜

面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑

过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超

过弹性限度，则（）

A.当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下

B∙A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化

C.下滑时，B对A的压力先减小后增大

D.整个过程中A,B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量

3.如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面0点的高度为h,斜面与水平面平滑连接。一小木块从

斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为。，小木块质量为m,小木块

与斜面、水平面间的动摩擦因数均为dA、0两点的距离为X。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程

中，下列说法正确的是（)

B.如果h和μ一定，（）越大，X越小

C.摩擦力对木块做功为M

D.重力对木块做功为坦5

二、多选题

4.如图所示，半径RONm的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上，4个相同的木板紧挨着圆

弧轨道末端静置，圆弧轨道末端与木板等高，每块木板的质量为"，-Ikg,长/∣,5m,它们与地面间

的动摩擦因数μ,01,木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在第一块木板左端放置一个质量

为“一15皿的小铅块B,可视为质点，现让一个与B完全一样的铅块A从圆弧顶端由静止滑下，经圆

弧底端后与B发生弹性正碰，铅块与木板间的动摩擦因数从0.2.g，IOm、。则（）

A.小物块A滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为SON

B.铅块B刚滑至木板3时的速度为Ln、

C.铅块B运动后与某一木板共速

9

D.铅块B与木板间滑动过程中系统所产生的总热量为:'J

5.如图所示，AB是圆的直径，长为√3m,0为圆心。有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆

周在同一平面内，从圆周上A点向圆面内各个方向发射出动能相同的电子，电子经过0点时和经过C

点时动能均为4eV,电子经过B点时动能为2eV,NCOA=60°,取0点电势为零，电子电荷量的绝对值

为e,不计电子重力，则（）

A.B点的电势为2V

B.电子从A点射出的初动能为6eV

C.匀强电场的电场强度大小为3V∕m

D.圆周上电势最高点的电势为V

3

6.如图所示，一小滑块（可视为质点）以某一初速度从O处沿水平地面向右滑行，滑上斜面后，恰好

沿原路滑回O处。滑块与斜面及水平地面间的动摩擦因数相等，斜面与水平地面平滑连接。该运动过

程中，取地面为零势能面，则滑块的机械能E、动能/二与水平位移X间的关系图线可能正确的是

7.如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R,BC段是半径

为R的四分之一的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC

轨道的内侧运动，且到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，已知小球始终受到与重力大小相等的水平

向右的外力作用，小球的半径远小于R,重力加速度大小为g。则（)

wwwwwwwwwwwww^.∖∖∖∖∖

A.小球在A点的初速度为,森B.小球在A点的初速度为、万京

C.小球的落地点到A点的距离为RD.小球的落地点到A点的距离为2R

三、填空题

8.从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过

程中，其动能Ek随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了

2

J,运动过程中所受阻力的大小为N0（gai0m∕s）

9.如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v=2m∕s沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹

角0=37°。质量m∣=5kg的小物块A和质量ι¾=5kg的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接，A与定滑轮间

的绳子与传送带平行，轻绳足够长且不可伸长。某时刻开始给物块A以沿传送带方向的初速度v°=8m∕s

（此时物块A、B的速率相等，且轻绳绷紧），使物块A从传送带下端冲上传送带，已知物块A与传送

带间的动摩擦因数U=0∙5,不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块B都没有上升到定滑轮处。

取sin37°=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m∕d,求

（1）物块A刚冲上传送带时加速度的大小及方向；

（2）物块A冲上传送带沿传送带向上运动的最远距离及此过程中传送带对物块A做的功；

（3）若传送带以不同的速率V（O<v<vo）沿顺时针方向转动，当V取多大时，物块A沿传送带运动

到最远处过程中与传送带因摩擦产生的热量有最小值，请求出最小值。

10.有一款三轨推拉门，门框内部宽为/-2.75m。三扇门板俯视图如图甲所示，宽均为/.Im,质

量均为”20kg,与轨道的摩擦系数均为“一0.01。每扇门板边缘凸起部位厚度均为J0.05m。门板

凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连），门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始，三扇门板

静止在各自能到达的最左侧（如图乙），用恒力水平向右拉3号门板，经过位移'（Um后撤去尸，

一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞，碰撞后3号门板向右运动恰好

到达门框最右侧（如图丙）。重力加速度gH>rn0求：

LI

4

ΓTΓ~Id3123

fτIIILɪj-

甲乙丙

（1）3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小；

（2）恒力/•的大小；

（3）若力厂大小可调，但每次作用过程中尸保持恒定且/作用的位移均为A,要保证2号门板不与

1号门板发生碰撞，请写出3号门板经过的路程X与尸之间的关系式。

IL如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d,两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q

的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。

（1）求带电粒子所受的静电力的大小F；

（2）求带电粒子到达N板时的速度大小v；

（3）若在带电粒子运动？距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。

12.如图所示，AB为平直导轨，长为L,物块与导轨间动摩擦因数为U,Be为光滑曲面。A与地面间

高度差为h∣,BC间高度差为hz,一个质量为m的物块在水平恒力作用下，从A点静止开始向右运动，

到达B点时撤去恒力，物块经过C点后落地，已知重力加速度为g。

/C

A口C8“名

AI

（I）若物块落地时动能为E,,求其经过B点时的动能Ekβ;

（2）若要物块落地时动能小于E”求恒力必须满足的条件。

13.如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=l.Okg,小球初始位置a点距桌子右边缘处A

点的距离x=0∙5m;在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心0和水平桌面在同一水平线

上，且AOe在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线

夹角为37°,A点与B点的高度差为h=0.2m,现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小

球运动到桌子边缘处A点时撤去F,此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度

g=10m∕s2,求：（计算结果均保留两位小数）

（2）水平拉力F的大小。

（3）小球在C点对轨道的压力。

14.如图(a),质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离

地h的最高处。设篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度为X,不计空气

图(a)图(b)

（1）求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;

（2）如图（a）,若篮球反弹至最高处h时，运动员向下拍球，对篮球施加一个向下的压力F,持续

作用至儿高度处撤去，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h高度处，力F的大小随高度y的变化

如图（b）所示，其中儿已知，求凡的大小;

（3）在篮球与地球相互作用的过程中，我们认为地球始终保持静止不动。请你运用所学知识分析说

明建立这种模型的合理性。

1.D

2.B

3.D

4.B,C

5.B1D

6.A1C

7.B,C

8.3；1

9.(1)解：物块A刚冲上传送带时，A受重力、垂直于传送带斜向左上方的支持力、沿传送带向下的

摩擦力和沿绳向下的拉力，根据牛顿第二定律有'T∙町q

B受向下的重力和沿绳向上的拉力，根据牛顿第二定律有Tma.

联立以上两式解得q10m、：

故物块A刚冲上传送带时的加速度大小为10m∕s2,方向沿传送带向下

(2)解：物块减速到与传送带共速后，物块继续向上做匀减速直线运动

对A物块，根据牛顿第二定律MxVnot7

对B物块，根据牛顿第二定律Tmu.

联立上式解得"6ms

当物块A的速度减为零时，其沿传送带向上运动的距离最远，故驾xl-τ,A'

⅞

V

2a2

代入数据解得一4m

此过程中传送带对物块A做的功T*∙Jx.

fBμm1gtwθ

解得*TJ

(3)解：共速之前物块A与传送带的相对位移为“，V.V.

vi-v1

jcIW=-Z-

-uI

则共速之前摩擦生热为0-A.-FI61641J)

同理，共速后有L1.

Jtm=%=J

a2

V2

Jfm=丁

2ai

此过程摩擦生热为；U)

fi

故物块A运动到最远处的生热为0=0，Qɜv-∣6v.64d>

T6_,_彳/

根据二次函数的知识，有「一尸m、,ns

2×

3

8,

ρ^=≡×32-l6χ3÷64J=4OJ

—MM3

10.(1)解：3号门板与2号门板碰撞后相对静止一起向右做匀减速直线运动，位移

FH

解得'OXm

根据功能关系V2〃LM'∣=∖~n,S

解得r0.4πιs

(2)解：3号门板与2号门板碰撞，根据动量守恒定律町"2mV

解得%・0.8m、

3号门板从开始运动到与2号门板碰撞，位移为'IU

解得、∙0.85m

根据动能定理厂'RO,

解得/27N

(3)解：①若尸<μw,,g=2',3号门保持静止

②若3号门板还未与2号门板碰撞，即EW-0.85m

FS-ρ∏φgχ■O

解得K=O∙l5F(m)

此时O.3m<x<O,85m

2N<F≤-N

3

③若3号门板与2号门板碰撞，但2号门板还未与1号门板碰撞，JJ-,v<2∣∕,.id}

即Q.85m<X<1.7m

3号门板与2号门板碰撞前八μΛ∕,v∣/..v/lɪ∖m,l∖

3号门板与2号门板发生完全非弹性碰撞，动量守恒〃犷L

3号门板与门框发生弹性碰撞，机械能不损失，因此碰撞后2、3号门板机械能全部转化为摩擦产热。

ɪ2∕n⅛v^=μ∙2ff⅛g[x-(Lj-5t/)]

解得α细：⑺(m)

由O.85m<ι∙.L7m可得此时恒力的取值范围为:、•/•：N

由几何关系可知，3号门板反弹后不会再次与2号门板碰撞

11.(1)解：两极板间的场强E-

a

U

带电粒子所受的静电力FqEYj

(2)解：带电粒子从静止开始运动到N板的过程，根据功能关系有√4wv

解得v:辿

1m

(3)解：设带电粒子运动二距离时的速度大小为v',根据功能关系有

d

带电粒子在前距离做匀加速直线运动，后,距离做匀速运动，设用时分别为匕、t2,有

d/dj

-=f9=V

222・

则该粒子从M板运动到N板经历的时间l=tl+Z,=y/ɪ

12.(1)解：从B到落地过程中机械能守恒，设地面为零势能面性小，E

变形得/；,r"出A

(2)解：整个过程根据动能定理有心J.一μm.U∙mME

所以七「G.叫哭/巴她

若物体恰能到达C点，根据动能定理有匕/一切?”的M-O

所以匕,=*⅛

综上所述史吟整处VFV空片二≡⅛i

13.(1)解：小球从A到B过程做平抛运动，可得力：;即:

在B点时的竖直分速度为、,-X/

据速度偏角公式可得“"3丁'='

v»

联立解得匕、='<¾ns

(2)解：在B点有<〃凸7-'

小球在桌面上滑行过程，据动