人教版2019必修第二册高一物理精讲与精练高分突破考点专题 8.3 动能和动能定理（附答案）

8.3动能和动能定理一：知识精讲归纳考点一、动能的表达式1.表达式：Ek＝eq\f(1,2)mv2.2.单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.3.标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向.技巧归纳：对动能的理解(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关.(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应.(3)动能面为参考系.2.动能变化量ΔEkΔEk＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，若ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若ΔEk<0，则表示物体的动能减少.考点二、动能定理1.内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式：W＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12.如果物体受到几个力的共同作用，W即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和.3.适用范围：动能定理是物体在恒力作用下，并且做直线运动的情况下得到的，当物体受到变力作用，并且做曲线运动时，可以采用把整个过程分成许多小段，也能得到动能定理.技巧归纳：动能定理的理解1.表达式：W＝Ek2－Ek1＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12(1)Ek2＝eq\f(1,2)mv22表示这个过程的末动能；Ek1＝eq\f(1,2)mv12表示这个过程的初动能.(2)W表示这个过程中合力做的功，它等于各力做功的代数和.2.物理意义：动能定理指出了合外力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即若合外力做正功，物体的动能增加，若合外力做负功，物体的动能减小，做了多少功，动能就变化多少.3.实质：动能定理从能量变化的角度反映了力改变运动的状态时，在空间上的累积效果.二：考点题型归纳题型一：动能概念及计算1．（2022·高一）关于动能，下列说法错误的是（

）A．凡是运动的物体都具有动能B．动能没有负值C．质量一定的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能却不一定变化D．动能不变的物体一定处于平衡状态2．（2018春·湖南邵阳·高一统考期末）两物体质量比为1∶4，速度比为4∶1，则两物体的动能比是（）A．1∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．4∶13．（2022春·陕西宝鸡·高一期末）如图所示，小球从高处静止释放下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中弹簧一直保持竖直，下列叙述正确的是（）A．小球的动能先增大后减小B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．小球的重力势能先增大后减小D．小球动能和重力势能的减少量大于弹性势能的增加量题型二：动能定理的概念4．（2022春·江苏淮安·高一期中）关于力对物体做功与物体的动能变化关系，以下说法正确的是（）A．某个力做正功，物体动能增加 B．某个力做负功，物体动能增加C．合外力做正功，物体动能增加 D．合外力做负功，物体动能增加5．（2023春·江苏淮安·高一校考阶段练习）下列关于动能定理的说法正确的是（）A．合外力对物体做多少正功，动能就增加多少B．合外力对物体做多少负功，动能就增加多少C．合外力对物体做正功，动能也可能保持不变D．不管合外力对物体做多少正功，动能均保持不变6．（2023春·江苏苏州·高一苏州市苏州高新区第一中学校考阶段练习）如图所示，人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h时，速度为v。则在此过程中（

）A．物体所受的合力做功等于 B．物体所受的合力做功等于C．人的拉力做功等于 D．人的拉力做功小于题型三：动能定理求合外力做功和速度7．（2023春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考阶段练习）水上乐园有一末端水平的滑梯，质量为的儿童从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示，滑梯顶端到末端的高度，末端到水面的高度，重力加速度g取，该儿童视为质点，不计空气阻力，儿童的落水点到滑梯末端的水平距离为，则该儿童下滑过程中克服摩擦力做的功为（）A． B． C． D．8．（2023秋·山西·高一统考期末）如图，在水平跑道上滑跑试飞。当发动机提供的牵引力时，滑跑即可离地起飞。将滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动，已知飞机的质量为，受到的阻力恒为其重的0.1倍，则起飞的速度约为（）A． B． C． D．9．（2022春·高一单元测试）如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体。电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H，重力加速度为，则在这个过程中，下列说法或表达式正确的是（）A．对物体，动能定理的表达式为WN＝m，其中WN为支持力做的功B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力做的功C．对物体，动能定理的表达式为D．对电梯，其所受合力做功为题型四：动能定理求汽车制动问题10．（2022秋·河南郑州·高一期末）一辆质量为m、速度为v的汽车关闭发动机后在水平地面上滑行，滑行时受到阻力的大小为F，则汽车滑行的最大距离为（）A． B． C． D．11．（2018春·湖南邵阳·高一期末）一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行，如果以v2=12m/s的速度行驶，在同样路面上急刹车后滞行的距离x2应为（不计空气阻力的影响）（）A．8m B．12m C．16m D．20m12．（2021春·辽宁阜新·高一校考期末）两个物体A、B的质量之比为mA:mB=3:1，二者初速度之比是vA:vB=3:1，它们和水平桌面间的动摩擦因数之比为μA:μB=3:1，不计空气阻力。则二者在桌面上滑行到停止经过的距离之比为（

）A．xA:xB=3:1 B．xA:xB=9:1C．xA:xB=1:1 D．xA:xB=1:3题型五：动能定理求变力做功问题13．（2023春·福建泉州·高一校考阶段练习）如图所示，为圆弧轨道，为水平直轨道，圆弧的半径为，的长度也是。一质量为的物体，与两个轨道间的动摩擦因数都为，当它由轨道顶端A从静止开始下落时，恰好运动到处停止，那么物体在段克服摩擦力所做的功为（）A． B． C． D．14．（2023春·江苏盐城·高一江苏省响水中学校考阶段练习）如图所示，长为L细线的一端固定于O点，另一端系一可看作质点的质量为m的小球，在水平拉力F作用下小球以恒定的速率在竖直平面内由最低点A运动到B点，OB与竖直方向夹角为，在此过程中，下列说法正确的是（）A．拉力F做功为 B．拉力F做功为C．克服重力做功的瞬时功率逐渐减小 D．克服重力做功的瞬时功率先减小后增大15．（2021·全国·高一专题练习）如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为v，AB的水平距离为s。下列说法正确的是（）A．小车重力所做的功是mghB．合力对小车做的功是mv2C．推力对小车做的功是Fs－mghD．阻力对小车做的功是mgh－Fs题型六：动能定理求多过程问题16．（2023春·山东济南·高一山东师范大学附中校考阶段练习）2022年，北京冬奥会女子滑雪U型槽项目成功举行。如图所示，U型槽可以简化成是由AB、CD两个相同的四分之一光滑圆弧与BC水平雪道组成的，与圆弧雪道相切。质量为m的运动员（可视为质点）从O点自由下落，由左侧A点进入U型槽中，从右侧D点自由飞出后上升至Q点。其中，，圆弧半径。不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法正确的是（

）A．运动员运动到A点的速度为B．运动员首次运动到B点的速度为C．运动员最终可能静止在AB段D．运动员第二次离开U型槽后，最高能够到达相对于A点0.8h的位置17．（2023春·江苏盐城·高一江苏省阜宁中学校考阶段练习）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角θ＝37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直。质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜上方P点以某一速度水平抛出，刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧，之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处。已知当地的重力加速度为g，取R＝h，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力，求：（1）小球被抛出时的速度v0；（2）小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小；（3）小球从C到D过程中克服摩擦力做的功W。18．（2023春·福建南平·高一）如图所示，光滑固定斜面AB的倾角，BC为水平面，BC长度lBC=1.1m，CD为光滑的圆弧，半径R=0.6m。一个质量m=2kg的物体，从斜面上A点由静止开始下滑，物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度h=0.2m。不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2。求：（1）物体运动到C点时的速度大小；（2）A点距离水平面的高度H；（3）物体最终停止的位置到C点的距离s。题型七：动能定理求机车启动位移问题19．（2023春·江苏南通·高一江苏省如皋中学校考阶段练习）小明驾驶两轮平衡车在水平路面上以恒定加速度启动，图像如图所示，已知人和平衡车的总质量为，平衡车动力系统的额定功率为，平衡车受到的阻力恒为，不计人对平衡车做功，则（

）A．平衡车匀加速阶段的牵引力为B．平衡车能达到的最大行驶速度C．平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度D．时间内，阻力对平衡车做的功为20．（2023春·江苏常州·高一常州市北郊高级中学校考阶段练习）一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示，若汽车的质量为，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是（  ）A．汽车的最大功率为B．汽车匀加速运动阶段的加速度为4m/s2C．汽车从静止开始运动26s内位移是330mD．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动题型八：动能定理求传送带运动问题21．（2021春·广东深圳·高一校考期中）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车（可视为质点），正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小，求：（1）汽车在AB路段上运动时所受阻力f1的大小；（2）汽车刚好开过B点时加速度a的大小；（3）BC路段的长度。22．（2023春·山东·高一校联考）如图所示，一质量为的滑块从离传送带高为h的光滑圆弧形槽的顶端A处无初速度地滑下，槽的底端B与水平传送带相接，传送带的运行速度恒为，两轮轴心间距为，滑块滑到传送带上后做匀加速运动，滑到传送带右端C时，恰好加速到与传送带的速度相同，滑块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取10，求：（1）滑块最初与传送带的高度差h；（2）此过程中，由于摩擦而产生的热量Q。23．（2023春·福建龙岩·高一福建省龙岩第一中学校考阶段练习）如图所示，某一足够长的水平传送带A、B以速率沿顺时针方向匀速转动，一个质量为的煤块从光滑曲面上高为处由静止释放，煤块经过曲面和传送带连接处时无能量损失。煤块和传送带之间的动摩擦因数，g取。求：（1）煤块第一次到达曲面底端时的速度大小；（2）煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度L。24．（2023秋·广东广州·高一广州市增城区荔城中学统考期末）如图，两个不计摩擦的平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接，传送带左右相距，平台右侧用一极小段平滑曲面（图中没有画出来）连接一个倾角为的粗糙斜面。传送带向右匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定。质量的载物箱（视为质点），以初速度自左侧平台滑上传送带，然后沿着斜面向上运动。载物箱与传送带间的动摩擦因数，与斜面间的动摩擦因数，不计载物箱与平台的摩擦，重力加速度取，，。（1）若，求载物箱通过传送带所需的时间和在斜面上运动的最大路程；（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度。三：课堂过关精练一、单选题25．（2023春·浙江宁波·高一余姚中学校）如图所示，小郑同学正在垫排球。排球离开手臂后先竖直向上运动，再落回原位置，设空气阻力为f，则此过程中（）A．重力对排球所做总功为零 B．空气阻力对排球所做总功为零C．各力对排球做的总功为零 D．排球的动能变化量为零26．（2023春·上海宝山·高一）如图所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度水平抛出，则以下判断正确的是（）A．a、b两小球同时落地 B．两小球落地速度大小相同C．a、b两小球水平位移之比为1:2 D．a、b两小球水平位移之比为1:427．（2023·全国·高一假期作业）运动员将质量为400g的足球踢出后，某人观察它在空中飞行情况，估计上升的最大高度是5.0m，在最高点的速度为20m/s。不考虑空气阻力，取。运动员踢球时对足球做的功约为（）A．100J B．80J C．60J D．20J28．（2022春·江苏南京·高一校考阶段练习）静止在水平地面上的物体A、B质量相同，现用水平拉力、分别作用于A、B，一段时间后撤去拉力，各自滑行一段距离后停下。A、B运动的v-t图像如图，其中物体减速运动过程中速度图线平行。由图中信息可得（）A．物体A的位移大于物体B的位移B．A与地面的动摩擦因数大于B与地面的动摩擦因数C．对物体A做功等于对物体B做功D．对物体A做功大于对物体B做功29．（2023春·福建南平·高一）如图所示，物块在离斜面底端5m处由静止开始下滑，然后滑到与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数μ均为0.5，斜面倾角为37°。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：（1）物块滑到斜面底端时的速度；（2）物块在水平面上滑行的距离。30．（2023春·江苏苏州·高一苏州市苏州高新区第一中学校考阶段练习）如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v−t图像如图乙所示（在t＝15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。求：（1）汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1；（2）汽车刚好到达B点时的加速度a；（3）5秒到15秒内运动的位移。四：高分突破精练一、单选题31．（2022秋·重庆·高一重庆巴蜀中学校考期中）如图所示，一质量为的小滑块放在固定的粗糙斜面上，物块与斜面的滑动摩擦因数为，从距离斜面底端高度为H的地方滑到斜面底端与挡板P相碰，已知滑块与挡板每次相碰都以原速率反弹。斜面倾角为37°（，）则下列结论中正确的是（

）A．滑块每次下滑与上滑的时间相等 B．滑块下滑加速度小于上滑加速度C．滑块第一次反弹的最大高度为 D．滑块第3次反弹的速度与第1次反弹的速度之比为3:532．（2022秋·浙江杭州·高一杭州高级中学期末）如图所示，一物体质量为m的物体，在竖直向上的恒力F（大小未知）的作用下由静止开始向上运动，经过一段时间上升的高度为h，此时撤去F，又经过两倍的时间刚好回到出发点。不计空气阻力，则（）A．撤去F前后加速度之比为 B．从出发点开始，物体上升的最大高度为hC．恒力F的大小为 D．回到出发点时物体的速度为33．（2023·全国·高一假期作业）如图所示，粗糙弧形轨道高为h，将质量为m的小球从轨道顶端由静止释放，小球运动到轨道底端时的速度为v，重力加速度为g。该过程中，阻力对小球做的功为（）A． B． C． D．34．（2022秋·浙江衢州·高一校）如图所示，一质量为m的小球以大小为v0的初速度从地面竖直上抛，刚落回地面时的速度大小为，已知小球在运动过程中受空气阻力大小恒定，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球在运动过程中受空气阻力大小为B．小球能到达的最高点距地面高C．小球下降过程经过时间t2与上升过程经过时间t1关系为t1＝2t2D．小球下降过程经过时间t2与上升过程经过时间t1关系为t1＝4t235．（2022春·内蒙古乌兰察布·高一校考期末）如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可视为质点，则小球从P到B的运动过程中（）A．重力势能减少2mgRB．机械能减少mgRC．合外力做功mgRD．克服摩擦力做功mgR36．（2022春·河南郑州·高一郑州外国语学校校考期中）跳伞运动非常惊险，被世人誉为“勇敢者的运动”。假设质量为m的跳伞运动员由静止开始下落，在打开伞之前受恒定的阻力作用，下落的加速度为a，重力加速度为g，则在运动员竖直下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．运动员的重力势能增加了mghB．运动员克服阻力所做的功为mahC．合力对运动员做的功为D．运动员的动能增加了mah37．（2021秋·高一）我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×104kg，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N，弹射器有效作用长度为100m，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s。弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则下列说法错误的是（）A．弹射器的推力大小为1.1×106NB．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s2二、多选题38．（2023春·宁夏银川·高一贺兰县第一中学校考阶段练习）汽车在平直公路上以速度匀速行驶时，发动机的功率为。司机为合理进入限速区，减小油门使汽车功率立即减小到，并保持该功率继续行驶。设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车运动的图像如图所示，时刻后，汽车做匀速运动。汽车因油耗而改变的质量可忽略。下列说法正确的是（）A．汽车所受阻力大小为B．在时间内，汽车的牵引力不断减小C．时刻后，汽车匀速运动的速度大小为D．在时间内，汽车行驶的位移大小为39．（2023春·福建泉州·高一校考阶段练习）一人用力把质量为的物体由静止向上提高，使物体获得的速度，则下列说法中正确的是（）A．物体动能改变为 B．合外力对物体做的功为C．物体重力做功为 D．人对物体做功为40．（2023春·福建南平·高一统考阶段练习）通过质量为m的电动玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车功率不变，小车的v-t图像如图甲所示，t0时刻小车的速度达到最大速度的四分之三，小车速度由v0增加到最大值的过程中，小车的牵引力与速度的关系图像如图乙所示，且F-v图线是双曲线的一部分（即反比例图像），运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A．小车的额定功率为F0v0B．小车的最大速度为4v0C．t0时刻，小车的加速度大小为D．0~t0时间内，小车运动的位移大小为4v0t0-41．（2023春·山东济南·高一济南外国语学校校考阶段练习）一质量为M=1.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过（不计子弹穿过物块的时间），如图甲所示。地面观察者记录了物块被击中后的速度随时间变化的关系如图乙所示，已知传送带的速度保持不变，g取。在这一个过程中下列判断正确的是（

）A．传送带的速度大小为2m/s，逆时针转动B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.2C．传送带对物块做的功为－6JD．传送带对物块做的功为6J42．（2022春·安徽芜湖·高一安徽师范大学附属中学校考期中）为减少机动车尾气排放，我市奇瑞公司推出新型节能环保电动车。在检测该款电动车性能的实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出如图所示的图像（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度g取，则（）A．电动车匀加速运动过程中的最大速度为15m/sB．该车启动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C．该车做匀加速运动的时间是1.5sD．该车加速度大小为时，动能为43．（2023春·山东济南·高一济南外国语学校校考阶段练习）将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是（）A．沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同B．沿着1下滑到底端时，物块的速度最大C．物块沿着3下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功最多D．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，克服摩擦力做的功一样多三、解答题44．（2023春·江苏南通·高一海安高级中学校考阶段练习）如图甲所示，静止在水平地面上一个质量为的物体，在水平推力F作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为，。求：（1）运动过程中物体的最大加速度大小；（2）物体的速度最大时距出发点的距离；（3）物体停止的位置距出发点的距离。45．（2023春·山东·高一校联考阶段练习）在平直公路上，质量的汽车以速度匀速行驶，此时发动机的功率，然后遇到平直的爬坡车道（每沿坡道前进1km，上升0.05km的高度），在坡底驾驶员加大油门，发动机功率立即增为1.5P，（假设汽车在平路转变为上坡的过程中速度大小不变）并保持该功率继续爬坡行驶。假设汽车行驶过程中所受的阻力大小始终不变，重力加速度，求：（1）汽车在斜坡上匀速运动时的速度；（2）汽车在刚上坡时的加速度；（3）若爬坡车道长330m，且认为汽车到达坡顶之前已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间。46．（2023秋·福建漳州·高一统考期末）如图，两座雪坡AB、CD高度分别为和，倾角均为，滑雪道从较高的坡顶A延伸到较低的坡顶D，中间的水平雪道BC的长度L=70m，一滑雪者从A处静止开始下滑，经到达B点。已知滑雪板与雪道的动摩擦因数均为，在两雪坡交界B处和C处均用一小段光滑圆弧连接，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。g取。（1）求滑雪者从AB段下滑过程中加速度的大小；（2）求的值；（3）若调节滑雪者的初速度大小，使滑雪者从A到D的时间最长，求从C点滑上雪坡时的速度大小。47．（2023秋·四川绵阳·高一统考期末）如图所示，光滑斜面AB足够长，倾角为37°，粗糙斜面CD高为0.2m，倾角为53°；AB、CD与水平传送带在B、C两点平滑连接。传送带不动，一小物块在AB面上从距B点高0.2m处释放，刚好能运动到C处。已知物块与传送带动摩擦因数为0.25，与斜面CD间动摩擦因数为，重力加速度g取，，。（1）求传送带的长度；（2）若保持传送带沿顺时针方向以2m/s速率匀速转动，要使小物块刚好能到达D处，应从距B点多高处释放物块。48．（2023春·江苏泰州·高一靖江高级中学校考阶段练习）根据牛顿运动定律和运动学公式分析下面实例．如图所示，水平传送带足够长，向右前进的速度v=4m/s，与倾角为37°的斜面的底端P平滑连接，将一质量m=2kg的小物块从A点静止释放．已知A、P的距离L=8m，物块与斜面、传送带间的动摩擦因数分别为，，g取10m/s2，，．求物块：（1）第一次滑过P点时的速度大小；（2）第一次在传送带上往返运动的时间t；（3）第一次返回斜面上时，沿斜面上滑的最大距离；（4）能否再次滑上斜面？若不能，说明理由；若能，写出物块沿斜面上滑的最大距离的表达式。参考答案：1．D【详解】A．物体由于运动而具有的能量叫作动能，A正确，不符合题意；B．由知，Ek≥0，B正确，不符合题意；C．速度是矢量，当速度大小不变而方向变化时，动能不变，但动能变化时，速度的大小一定发生了改变，C正确，不符合题意；D．物体做匀速圆周运动时，其动能不变，但物体却处于非平衡状态，D错误，符合题意。故选D。2．D【详解】根据动能表达式可知则两物体的动能比是故选D。3．A【详解】A．在小球刚接触弹簧的时候，弹簧的弹力小于物体的重力，合力向下，小球还是向下加速；当弹簧的弹力和物体的重力相等时，小球的速度达到最大，之后弹力大于重力，小球开始减速，直至减为零，小球的速度先变大后变小，所以动能也是先增大后减小，故A正确；B．由于弹簧一直处于压缩状态并且形变量越来越大，所以弹簧的弹性势能一直在增大，故B错误；C．小球一直向下运动，小球的重力做正功，重力势能一直减小，故C错误；D．小球与弹簧组成的系统机械能守恒，所以小球动能和重力势能的减少量等于弹性势能的增加量，故D错误。故选A。4．C【详解】根据动能定理，物体动能的变化对应合外力做功。合外力做正功，物体动能增加；合外力做负功，物体动能减小。故选C。5．A【详解】A．合外力做正功时，物体的动能增加，增加量等于合外力所做的功，故A正确；B．合外力做负功时，物体的动能减小，减小量等于合外力做功的绝对值，故B错误；CD．只要合外力做功，物体的动能就一定会发生改变，故CD错误。故选A。6．B【详解】AB．根据动能定理，物体所受的合力做功等于物体的动能变化量，即为，故A错误，B正确；CD．根据动能定理则人的拉力做功等于故CD错误。故选B。7．C【详解】儿童离开平台做平抛运动，水平位移为竖直位移为由平抛运动的规律可知代入数据解得儿童从滑梯顶端由静止开始滑下到滑梯末端，由动能定理可知代入数据解得，克服摩擦力做的功为故选C。8．B【详解】依题意，根据动能定理可得即求得故选B。9．C【详解】ABC．物体受重力和支持力作用，对物体根据动能定理得AB错误，C正确；D．对电梯，合力做功等于电梯动能的变化量，即D错误。故选C。10．B【详解】根据动能定理解得故选B。11．C【详解】汽车刹车过程中，根据动能定理有联立解得x2=16m故选C。12．A【详解】物体滑行过程中只有滑动摩擦力做功，根据动能定理，对A对B可得xA:xB=3:1故选A。13．D【详解】设物体在段克服摩擦力所做的功为，由动能定理可得解得故选D。14．A【详解】AB．小球以恒定的速率在竖直平面内由最低点A运动到B点，根据动能定理可知即拉力F做功为选项A正确，B错误；CD．克服重力做功的瞬时功率则随着θ角的增加，克服重力做功的瞬时功率逐渐增加，选项CD错误。故选A。15．B【详解】A．重力所做的功所以小车克服重力所做的功是mgh，故A错误；B．对小车从A运动到B的过程中，运用动能定理得故B正确；C．由于推力为恒力，则推力对小车做的功故C错误；D．设阻力做的功为W，由动能定理可得Fs－mgh+W=mv2－0得W=mgh+mv2－Fs故D错误。故选B。16．B【详解】A．根据动能定理可得解得运动员运动到A点的速度为故A错误；B．设运动员首次运动到B点的速度为，根据动能定理可得解得故B正确；C．由于AB段为光滑圆弧，可知运动员最终不可能静止在AB段，故C错误；D．运动员从到过程，根据动能定理可得解得该过程克服摩擦力做功为运动员第二次离开U型槽后，最高能够到达相对于A点为，根据动能定理可得解得故D错误。故选B。17．（1）；（2）；（3）【详解】（1）小球到达A点时，速度与水平方向的夹角为θ，如图所示根据速度位移公式由几何关系得解得（2）从A到B根据动能定理有由圆周运动向心力有联立解得轨道对小球的支持力根据牛顿第三定律，小球到达半圆轨道最低点B时，对轨道的压力大小为；（3）整个运动知过程中，重力做功为零，根据动能定理得知，小球沿斜面上滑过程中克服摩擦力做的功等于小球做平抛运动的初动能，则有小球从C到D过程中克服摩擦力做的功W=18．（1）4m/s；（2）1.02m；（3）0.4m【详解】（1）物体由C点运动到最高点，根据动能定理得代入数据解得（2）物体由A点运动到C点，根据动能定理得代入数据解得H=1.02m（3）从物体开始下滑到最终停止，根据动能定理得代入数据，解得由于所以物体最终停止的位置到C点的距离为0.4m位置。19．A【详解】A．由可得平衡车匀加速阶段的牵引力为故A正确；B．平衡车牵引力与阻力平衡时，达到最大速度，则由可得平衡车能达到的最大行驶速度故B错误；C．由可得平衡车做匀加速直线运动过程中能达到的最大速度故C错误；D．时间内，由动能定理可得联立可得故D错误。故选A。20．C【详解】D．由图可知，汽车在前4s内的牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，4~26s内汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值，故D错误；B．由上述分析可知在4s末汽车的功率达到最大值，26s末汽车的速度达到最大值，汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力前4s内汽车的牵引力为由牛顿第二定律可得故B错误；A．4s末汽车的速度所以汽车的最大功率故A错误；C．汽车在前4s内的位移汽车在内的位移设为，则由动能定理可得其中解得所以汽车的总位移故C正确。故选C。21．（1）2000N；（2）1m/s2；（3）68.75m【详解】（1）汽车在AB路段做匀速直线运动，根据平衡条件，有解得（2）t=15s时汽车处于平衡状态，有解得刚好开过B点时汽车的牵引力仍为F1，根据牛顿第二定律，有解得（3）对于汽车在BC路段运动，由动能定理得解得22．（1）0.8m；（2）【详解】（1）滑块在由A到B的过程中，由动能定理得滑块在由B到C的过程中，由动能定理得解得，（2）滑块从B到C的运动时间为传送带的位移为相对位移为产生的热量为23．（1）4m/s；（2）4.5m【详解】（1）由动能定理解得（2）煤块在传送带上相对传送带运动时的加速度大小向左运动到最大位移过程用时留下的痕迹长度向右加速到过程，向右的位移相对传送带向左运动的距离（即此过程留下的痕迹长度）此后物块与传送带相对静止直到返回曲面，故煤块第一次在传送带上往返运动过程中在传送带上留下的痕迹长度24．（1），；（2），【详解】（1）传送带的速度为时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度大小为，由牛顿第二定律设载物箱滑上传送带后匀减速运动的位移为解得因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到与传送带共速，然后开始匀速运动，载物箱通过传送带所需的时间设载物箱在斜面上运动的最大路程为，由动能定理解得载物箱在斜面上运动的最大路程为（2）当载物箱滑上传送带后，一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为；当载物箱滑上传送带后，一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为，由动能定理有，解得，25．A【详解】A．重力做功只与初末位置有关，球又回到原来的位置，重力做的总功为零，故A正确；B．空气阻力方向与球的运动方向总是相反，所以空气阻力一直做负功，空气阻力对排球所做总功不为零，故B错误；C．各力对排球做的总功等于各力做功之和，重力做功为零，阻力做负功，则总功不为零，故C错误；D．由动能定理可知，由于各力对排球做的总功为零，则排球的动能变化量不为零，故D错误。故选A。26．C【详解】A．两个小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有可得两球平抛运动的高度之比为1:4，则下落的时间之比为1:2，故A错误；B．两个小球从抛出到落地只受到重力做功，所以根据动能定理可得可得因为两球抛出时的高度不同，所以落地速度大小也不相同，故B错误；CD．根据可知两球的初速度相同，时间之比为1:2，则水平位移之比也为1:2，故C正确，D错误。故选C。27．A【详解】根据题意，设运动员踢球时对足球做的功约为，从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，根据动能定理有解得故选A。28．C【详解】A．根据速度图像的“面积”表示位移，可知，A、B的总位移相等，故A错误；B．撤除拉力后两物体的速度图像平行，故加速度大小相等。对于匀减速直线运动过程，根据牛顿第二定律知两个物体与地面的动摩擦因数相等，故B错误；CD．因为A、B的总位移相等，所以摩擦力做的总功相等，对整个过程，由动能定理得即所以拉力对物体A做的功等于拉力对物体B做的功。故C正确，D错误。故选C。29．（1）；（2）【详解】（1）根据动能定理，在斜面上有解得（2）在水平面上，根据动能定理有解得s2=2m30．（1）；（2）；（3）【详解】（1）由题图乙可知，汽车在AB路段时做匀速直线运动，则有代入数据联立解得（2）由题意可知，时汽车处于平衡状态，则有联立解得时汽车开始做减速运动，由牛顿第二定律则有解得负号表示加速度方向与初速度方向相反。（3）在5秒到15秒内，由动能定理得代入数据解得31．B【详解】B．下滑过程加速度上滑过程加速度滑块下滑加速度小于上滑加速度，故B正确；A．滑块下滑到P的速度设为，下滑时间上滑时间滑块每次下滑与上滑的时间不相等，故A错误；C．设滑块第一次反弹的最大高度为，根据动能定理解得故C错误；D．设滑块第二次反弹的最大高度为，根据动能定理解得设滑块第1次下滑到P并反弹的速度为，滑块第3次下滑到P并反弹的速度为，根据动能定理联立解得故D错误。故选B。32．D【详解】A．设在竖直向上的恒力F的作用下物体的加速度为a，经t时间撤去外力F，撤去外力F后的加速度为a＇，此时的速度为v，由运动学公式，则有撤去外力F后，则有联立解得A错误；

B．由题意可知，撤去外力时，物体上升的高度为h，此时物体有向上的最大速度为v，物体继续向上做匀减速直线运动，高度继续增加，因此物体上升的最大高度大于h，B错误；C．撤去外力后，物体只在重力作用下运动，因此物体的加速度为a＇=g，则有由牛顿第二定律可得C错误；D．物体在整个运动中，只有恒力F做功，由动能定理可得解得D正确。故选D。33．D【详解】小球从顶端静止释放到轨道底端，根据动能定理可得解得故选D。34．B【详解】AB．设小球所受的空气阻力大小为f，上升的最大高度为h。根据动能定理得上升过程有﹣（mg+f）h＝0-下降过程有（mg﹣f）h=-0联立解得故A错误，B正确；CD．上升过程，由运动学公式有下降过程，由运动学公式有联立解得t2＝2t1故CD错误。故选B。35．D【详解】A．从P到B的过程中，小球下降的高度为R，则重力势能减少了ΔEp=mgR故A错误；BD．小球到达B点时恰好对轨道没有压力，则有设摩擦力对小球做的功为Wf，从P到B的过程，由动能定理可得mgR＋Wf=mvB2解得Wf=－mgR即克服摩擦力做功mgR，机械能减少mgR，故B错误，D正确；C．根据动能定理知W合=mvB2=mgR故C错误。故选D。36．D【详解】A．运动员的重力势能减小了mgh，选项A错误；B．根据牛顿第二定律运动员克服阻力所做的功为Wf=fh=(mg-ma)h选项B错误；CD．合力对运动员做的功为，根据动能定理可知，运动员的动能增加了mah，选项C错误，D正确。故选D。37．C【详解】A．设总推力为F，则舰载机受到的合外力为0.8F，由动能定理有F合x=mv2-0解得F=1.2×106N减去发动机的推力，得出弹射器的推力为1.1×106N。故A正确，不符合题意；B．弹射器对舰载机所做的功W弹=F弹x=1.1×108J故B正确，不符合题意；C．舰载机的平均速度为=40m/s则弹射器做功的平均功率弹=F弹=4.4×107W故C错误，符合题意；D．舰载机的加速度故D正确，不符合题意。本题选错误的，故选C。38．AC【详解】A．汽车以速度匀速行驶时牵引力大小等于阻力，所以汽车所受阻力大小为故A正确；B．减小油门后，机车的功率保持不变，当速度减小时，根据可知，在时间内，汽车的牵引力不断增大，故B错误；C．时刻后，汽车功率为，再次匀速运动时牵引力仍然等于，所以解得，时刻后，汽