2024年高考物理复习第26讲 动能定理及其应用（原卷练习）（原卷版+解析）

第26讲动能定理及其应用

（模拟精练+真题演练）

—易新模拟储维

1.（2023•江苏盐城•盐城市伍佑中学校考模拟预测）如图所示为水平圆

盘的俯视图，圆盘上距中心轴。为「处有一质量为利的小物块。某时刻起圆

盘绕轴。转动，角速度从。增大至％小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘

的动摩擦因数为〃、重力加速度为此过程小物块所受的摩擦力（）

A.方向始终指向。点B.大小始终为

C.冲量大小为机5D.做功为零

2.（2023•湖北•模拟预测）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从

而达到提速的目的。总质量为加的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组

有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为/）,若动车组所哽的阻

力与其速率成正比（&=川，k为常量）,动车组能达到的最大速度为%。

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下列说法不正确的是（）

A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力不断增大

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做加速减小

的加速运动

C.若每节动力车厢输出的功率为0.64P,则动车组匀速行驶的速度为。.8%

D.若四节动力车雁）输出功率均为额定值，动主组从静止启动，经过时间/达

2

到最大速度%,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为Pt-^nvm

3.（2023•北京朝阳•统考二模）电动平衡车作为一种电力驱动的运输载

具，被广泛应用在娱乐、代步、安保巡逻等领域。某人站在平衡车上以初

速度%在水平地面上沿直线做力口速运动，经历时间t达到最大速度%,此

过程电动机的输出功率恒为额定功率凡已知人与车整体的质量为他所受

阻力的大小恒为fo则（）

P

A.%=%+,

p

B.车速为％时的加速度大小为菽

1（p\

C.人与车在时间亡内的位移大小等于2/

D.在时间Z•内阻力做的功为〃就-

4.（2023•上海•高三校级联考）用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块

从静止开始运动（不计空气阻力），绳子拉力的功率按如图所示规律变化，

已知物块的质量为力,重力加速度为g,o~/°时间内物块做匀加速直线运动，

/。时刻后功率保持不变，。时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是

（）

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A.物块始终做匀加速直线运动

B.。小时间内物块的加速度大小为

C.，0时刻物块的速度大小为焉

D.°八时间内物块上升的高度为裔卜卦篇

5.（2023•湖南•校联考三模）如图所示，一倾角为a=3O。的光滑斜面固

定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮a

劲度系数为心等的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2〃7的物块Q

连接。一跨过定滑轮。的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定

的光滑直杆上质量为R的物块P连接。初始时物块P在水平外力厂作用下

静止在直杆的4点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角

也为。。去掉水平外力£物块P由静止运动到8点时轻绳与直杆间的夹角

0=53。。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为，重力加速度大小为g,弹簧

轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，

sin53°=0.8,cos53°=0.60则下列说法正确的是（）

B.物块P从4点运动到8点时，物块Q的势能减少量等干P、Q两物块增

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做直线运动，”3%时刻汽车达到最大速度2%,已知汽车（含驾驶员）的

质量为2000kg,汽车所受阻力恒定为4000N,10m/s2,下列说法正确

的是（）

A.汽车匀加速直线运动的加速度a=2m/s2

B.汽车匀加速直线运动的时间f°=25s

C.汽车保持功率不变做直线运动的位移大小为1000m

D.0~3.5亡。时间内汽车的位移大小为1250m

8.（2023•湖南邵阳・统考三模）在秦皇岛旅游景点之一的南戴河滑沙场

有两个坡度不同的滑道48和48（均可看作斜面），体重相同的甲、乙两

名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从片点由静止开始分别沿AB和

AB滑下，最后都停在水平沙面8C上，如图所示。设滑沙撬和沙面间的动

摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持

一定姿势坐在滑沙撬上不动。则下列说法中正确的是（）

A.甲从彳到8的过程中重力的冲量大于乙从4到8的过程中重力的冲量

B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程

C.甲在8点的动量等于乙在8点的动量

D.甲在8点重力的功率大于乙在8点重力的功率

9.（2023•安徽宿州•统考一模）如图所示，水平传送带以8m/s的恒定速

率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于48两点，物块（视为质

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点）以初速度%从8点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞（无

机械能损失）返回到8点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为。2,

2

且A3=6m,AP=5m,=10m/so物块的初速度％可能是（）

A.6m/sB.7m/sC.8m/sD.9m/s

10.（2023•湖南•校联考模拟预测）如图圆心为a的竖直光滑半圆轨道必、

圆心为a的竖直光滑半圆管道〃与水平粗糙平面从连接，轨道必半径与管

道〃半径均为R,*距离也为R。一小滑块以某一速度从半圆轨道最高点a

水平向左进入半圆轨道作圆周运动，最终从半圆管道最高点"水平向左飞

出。若小滑块在轨道用最高点a和轨道cd最高点4受列弹力大小均为。.6mg。

重力加速度为g,小滑块可视为质点，管道内径较小，则（）

A.滑块从a点到1点机械能守恒

B.滑块从百点水平飞出的速度为管

C.水平粗糙平面儿的动摩擦因数为0.6

D.滑块对轨道而最低点和管道〃最低点的压力大小比为11：9

11.（2023•山东滨州•统考二模）如图1所示，一物体在一水平拉力F

作用下，沿水平地面做直线运动，运动过程中拉力大小随时间的变化图像

如图2。物体加速度a随时间变化的图像如图3.重力加速度g取iom/s?,

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下列说法正确的是（).

A.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.15

B.物体与水平地面间的最大静摩擦力为3.75N

C.在0~4s时间内，合外力做的功为45J

D.在。~4s时间内，拉力厂的冲量为15Ns

12.（2023春•河南•高三校联考期末）质量为3的物体放在水平面上，

现给物体加一个水平拉力尸并开始计时，其速度与时间图像和该拉力产的

功率与时间图像分别如图甲和乙所示，重力加速度《取lOm/s?,下列说法正

确的是（）

PN

甲乙

A.o~is内尸的大小均匀增大

B.在/=4s时，产的大小为IN

C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2

D.05s内拉力厂做的功为I0J

13.（2023•全国•模拟预测）如图1所示为一种新型的电动玩具，整体质

量为勿，下方的圆球里有电动机、电池、红外线发射器等，打开开关后叶

片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的升力尸，使玩具在空中飞行。

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将玩具从离地面高度为44处静止释放，使玩具在竖直方向运动，推进力F

随离地面高度力变化的关系如图2所示，重力加速度为g,玩具只受升力

和自身重力作用。对于442%过程，下列判断正确的是()

A.玩具先做匀加速再做匀减速运动

B.玩具下落到距地面队高处速度最大

C.玩具下落的最大速度为疯？

D.玩具下落的最大速度为曾

14.(2023•安徽合肥・合肥一六八中学校考模拟预测)如图所示，表面粗

糙的斜面直轨道与水平面夹角为60,两光滑圆轨道半径相同，均为凡与

斜面直轨道相切连接，切点分别为8、C,8c间的距离为$=36R,圆膨轨道

的出入口错开，现有一质量为力的小球自力点由静止释放，运动到8点进

入圆形轨道，恰好做完整的圆周运动，接着再进入另一个圆形轨道运动，

已知小球与斜面间的动摩擦因数"=*,重力加速度为g,求；

(1)小球沿斜面下滑过程中加速度a的大小；

(2)间的距离与；

(3)小球刚进入第二个圆轨道瞬间对轨道的压力大小。

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A

15.(2023•浙江•校秩考模拟预测)某传送装置的示意图如图1所示，整

个装置由三部分组成，左侧为一倾斜直轨道，其顶端距离传送带平面的高

度％=2.5m,其水平长度6=3.5m。中间是传送带其两轴心间距4=8m(传送

带向右匀速传动，其速度1/大小可调)，其右端为水平放置的圆盘。各连接

处均在同一高度平滑对接。一质量为〃?=lkg的物块从倾斜直轨道的顶端由

静止释放，物块经过传送带运动到圆盘上而后水平抛出，其中物块在圆盘

上的运动轨迹为如图2中所示圆盘俯视图中的实线水平圆盘的半径为

5m,圆盘距离地面高度〃2=L25m物块与倾斜直抗道和传送带间的动摩擦因数

均为从=。2,与圆盘间的动摩擦因数4=0.5,取重力加速度大小S=lCm/s2。

(1)若-=4m/s,求物块通过水平传送带所需的时间立

(2)改变传送带的速度V大小和方向，求物块从传送带右侧滑出时的速度

%大小的范围；

(3)若i，=8m/s向右，物块沿弦CZ?滑离圆盘，勿与过C点的直径夹角为0O

求物块滑离圆盘落地时，落地点到c的水平距离最大时对应的cose值(保

留2位有效数字)

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16.(2023•湖南•校铁考模拟预测)如图，左侧光滑曲面轨道与右侧倾角

。=37。的斜面在底部平滑连接且均同定在水平地面上，质量为勿的小滑块从

斜面上离斜面底边高为〃处由静止释放，滑到斜面底端然后滑上左侧曲面

轨道，再从曲面轨道滑上斜面，滑块第一次沿斜面上滑的最大高度为，

多次往复运动。不计空气阻力，重力加速度为g,sin37°=0.60求：

(1)滑块与斜面间的动摩擦因数；

(2)滑块第1次下滑的时间与第1次上滑的时间之比；

(3)滑块从静止释放到第〃次上滑到斜面最高点的过程中，系统产生的热

量。

真题实战演练

17.(2022•福建•高考真题)如图，L形滑板A静置在粗糙水平面上，滑

板右端固定一劲度系数为攵的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块B相连，弹

簧处于原长状态。一小物块C以初速度％从滑板最左端滑入，滑行后与B

发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短)，然后一起向右运动；一段时间后，

滑板A也开始运动.已知A、B、C的质量均为“，滑板与小物块、滑板与

地面之间的动摩擦因数均为〃，重力加速度大小为g：最大静摩擦力近似等

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于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求:

(1)C在碰撞前瞬间的速度大小；

(2)C与B碰撞过程中损失的机械能；

(3)从C与B相碰后到A开始运动的过程中，C和B克服摩擦力所做的功。

C—►voBWVWVWVW\A

18.(2021•辽宁•统考高考真题)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的

设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略：倾斜滑

道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数〃相同，因滑板不同〃满足

为，,4.2〃。。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且

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第26讲动能定理及其应用

（模拟精练+真题演练）

・最新模拟精练

1.（2023•江苏盐城•盐城市伍佑中学校考模拟预测）如图所示为水平圆

盘的俯视图，圆盘上距中心轴。为「处有一质量为〃1的小物块。某时刻起圆

盘绕轴。转动，角速度从0增大至%小物块始终相对圆盘静止。已知圆盘

的动摩擦因数为〃、重力加速度为此过程小物块所受的摩擦力（）

A.方向始终指向。点B.大小始终为

C.冲量大小为小5D.做功为零

【答案】C

【详解】A.由于小物块在水平面上做圆周运动，则小物块的重力与圆盘的

支持力平衡，小物体始终相对圆盘静止，因此小物块，所受外力的合力等

于圆盘对其的静摩擦力，由于角速度从0增大至⑺，则小物块做变速圆周

运动，静摩擦力沿径向的分力提供向心力，沿切向的分力使物块线速度增

大，即此过程小物块所受的摩擦力不指向圆心，故A错误；

B.根据上述可知，小物块所受摩擦力为静摩擦力，随角速度的增大，该静

摩擦力也逐渐增大，故B错误；

C.根据上述，小物块所受合力等于摩擦力，根据动量定理有/=加-。由于

u=s则有/故C正确：

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D.小物块功能增大，根据动能定理有可知。摩擦力做功不

为零，故D错误。故选C。

2.（2023•湖北•模拟预测）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从

而达到提速的目的。总质量为机的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组

有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为匕若动车组所哽的阻

力与其速率成正比（&=川，k为常量）,动车组能达到的最大速度为%。

下列说法不正确的是（）

A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力不断增大

B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做加速减小

的加速运动

C.若每节动力车厢输出的功率为。.64尸，则动车组匀速行驶的速度为0.8%

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动左组从静止启动，经过时间，达

到最大速度匕n,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为凸-g加4

【答案】D

【详解】A.对动车由牛顿第二定律有若动车组在匀加速启动，即

加速度”恒定，但用i=kv

随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故A正确；

B.若每节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4户，由牛顿第二定

律有?一加=故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则力口速度

逐渐减小，故B正确；

C.若每节动力车厢输出的功率为0.64P,则动车组匀速行驶时加速度为零,

4P

有0.64X4P=F2而以额定功率匀速时，有一="联立解得"0.8%故C正确；

%

D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动主组从静止启动，经过时间/达

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到最大速度%,由动能定理可知”一明产gw，：-0可得动车组克服阻力做的

功为%=40彳〃吟故D错误。由于本题选择错误的，故选D。

3.（2023•北京朝阳•统考二模）电动平衡车作为一种电力驱动的运输载

具，被广泛应用在娱乐、代步、安保巡逻等领域。某人站在平衡车上以初

速度%在水平地面上沿直线做加速运动，经历时间《达到最大速度小，此

过程电动机的输出功率恒为额定功率2已知人与车整体的质量为例所受

阻力的大小恒为九则（）

A,.%=%+,P

P

B.车速为％时的加速度大小为六

I（尸）

c.人与车在时间亡内的位移大小等于4％+7/

D.在时间亡内阻力做的功为;"鹏-；加片-已

【答案】D

【详解】A.根据题意可知，当牵引力等于阻力时，平衡车的速度达到最大

pp

值，由公式金&可得，最大速度为%故A错误；

pppf

B.车速为％时的牵引力为尸=『由牛顿第二定律可得丁-7=〃也解得。=/-2

故B错误；

D.平衡车从％到最大速度%,由动能定理得PiW=}“2-g〃?%2解得在时间

t内阻力做的功为

w=故D正确；

C.在时间亡内阻力做的功w=-小解得人与车在时间t内的位移大小为

察一曙故C错误。

J乙JZJ

故选D。

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4.（2023•上海•高三校级联考）用一根绳子竖直向上拉一个物块，物块

从静止开始运动（不计空气阻力），绳子拉力的功率按如图所示规律变化,

已知物块的质量为力,重力加速度为g,0〜时间内物块做匀加速直线运动，

%时刻后功率保持不变，4时刻物块达到最大速度，则下列说法正确的是

A.物块始终做句加速直线运动

p

B.。。时间内物块的加速度大小为

C.zo时刻物块的速度大小为篇

D.o4时间内物块上升的高度为业g卜备

【答案】D

【详解】B.由图可知,0〜T时间内功率与时间成正比,则有F-mg=ma；v=at；

P=Fv

得「加a+g）々图中斜率攵=，=加〃+g）〃可知一与=3+3"々故B错误;

*0〃吆48

AC.。乙时刻功率保持不变，物块速度V继续增大，由§-/咫=〃以可知物块

力口速度逐渐减小，因此，，（）。时刻内物块做加速度逐渐减小的加速运动，

直到加速度减小到零，即力时刻，此刻速度最大，最大速度为

4=信由于‘"时亥"物块的速度％即“,篇故人。错误；

D.2一t图线与亡轴所围的面积表示0〜时间内拉力做的功w=华+兄（乙-幻

由动能定理得卬-〃磔=得h=—A--,故D正确。故选D。

2〃名I2）2"R

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5.（2023•湖南•校寐考三梭）如图所示，一倾角为。=30。的光滑斜面固

定在水平面上，斜面的底端固定一垂直斜面的挡板，上端固定一定滑轮a

劲度系数为人翳的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为2〃7的物块Q

连接。一跨过定滑轮。的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定

的光滑直杆上质量为用的物块P连接。初始时物块P在水平外力厂作用下

静止在直杆的彳点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角

也为去掉水平外力F,物块P由静止运动到8点时轻绳与直杆间的夹角

6=53。。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为2重力加速度大小为g,弹簧

轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳与斜面平行，不计滑轮大小及摩擦，

A.物块P在4点时弹簧的伸长量为当

B.物块P从4点运动到8点时，物块Q的势能减少量等于P、Q两物块增

加的总动能

C.物块P从4点运动到8点的过程中，轻绳拉力对物块P做的功为看叫△

oO

D.物块P运动到8点时，物块Q的速度为旧总

【答案】BD

【详解】A.对物块P在4点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，

所以绳子拉力竖直向上的分力与其重力大小相等，有7sina=/〃g所以绳子拉

力7=2〃火对物块Q进行受力分析，沿斜面方向上

7=2〃吆sina+%解得此叶弹簧弹力为%=〃吆由胡克定律可得弹簧此时的伸长

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量为"=?=即故A错误；

Ko

B.物块P到8点时，由几何可得物块Q沿斜面向下滑了。4-。8=24-+手

所以弹簧此时压缩量为即，所以此时弹簧的弹性势能与物块P在4点时的

O

相同，物块P从4点运动到8点的过程中，弹簧弹力做功为零，所以由能

量守恒定律，物块Q重力势能减少量之和等于P、Q两物块增加的总动能,

故B正确；

D.物块P到8点时，P、Q速度满足为=%cos尸=己埠物块P从4点运动到8

点的过程中，由能量守恒定律力咫当而口二5喇+拉鹏联立解得1点?；

%=借故D正确；

C.对物块P由动能定理从力运动到8的过程中，绳子拉力做功

卬=/诉=靖^^^错误。故选BD。

6.（2023•河北沧州•河北省吴桥中学校考模拟预测）正三角形滑块加C

放置于水平面上，轻杆一端与固定在水平面上的较链连接，另一端固定一

小球，已知较链连接处到小球球心的距离为人小球和滑块的质量都为明

如图所示，羽•小球与滑块的BC斜面接触，在水平面上反复移动滑块，直到

轻杆与斜面平行，然后由静止释放滑块，重力加速度为g,不计一切摩

擦。则在小球和滑块的相互作用过程中，下列说法正确的是（）

A.滑块的速度先增大后减小

B.小球的速度一直增大

C.当轻杆与水平面的夹用为30。时，小球的动能为斑亘也更

7

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D.从释放小球到轻杆与水平面的夹角为30。的过程中，小球对滑块做功为

~4~

【答案】BD

【详解】A.小球在与滑块相互作用的过程中，始终对斜面体的8c面存在

压力，斜面体受到的合力作用水平向左，对滑块一直做正功，所以滑块的

速度一直增加，故A错误；

B.设某时刻轻杆与水平面的夹角为心对小球的速度沿这两个方向进行分

解如图所示

小球参与了沿水平面向左的运动和沿滑块斜面向下的运动，三角形滑块的

速度与小球在水平方向的分速度9相等，在小球与滑块相互作用的过程中，

轻杆与水平面的夹角。减小，而对应的小球水平方向的分速度一^直增大，

由于小球的合速度对应的角度始终为60。不变，可知小球的速度一直增大，

故B正确；

C.轻杆与水平面的夹角为30。时，设小球速度为匕滑块速度为M,由系统

机械能守恒可得

mgL（sin60°-sin30。）=gmv2*根据速度合成与分解，可得匕=丫可得小球动能

为£=mgL（6一1）

故C错误；

D.根据动能定理可得，小球对滑块做功等于滑块增加的动能，可求得小球

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对滑块做功为W=回D

4

故D正确。故选BD。

7.（2023•湖南娄底•统考模拟预测）据中国汽车工业协会最新数据，2022

年10月，我国新能源汽车产销分别为76.2万辆和71.4万辆，依然保持高

速增长态势。汽车湘军的成绩表现不凡，目前湖南每生产2辆汽车，就有

1辆是新能源车。某工厂在一段平直道路上进行新能源汽车性能测试，汽

车发动机的额定功率为200kW,从/=0时刻启动由静止开始做句加速直线运

动，时刻达到额定功率，速度达到%,之后汽车保持额定功率不变继续

做直线运动，/=3勺。时刻汽车达到最大速度2玲，已知汽车（含驾驶员）的

质量为2000kg,汽车所受阻力恒定为4000N,g取lOm/s?,下列说法正确

的是（）

A.汽车匀加速直线运动的加速度a=2m/s2

B.汽车匀加速直线运动的时间f°=25s

C.汽车保持功率不变做直线运动的位移大小为1000m

D.0~3.5玄时间内汽车的位移大小为1250m

【答案】AD

【详解】A.汽车由静止开始做匀加速直线运动，汽车的牵引力为尸，额定

功率为4,阻力为/,则有

汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得。=与/=£联立

m’0

可得%=25m/s,F=8000N,〃=故A正确；

B.汽车句加速直线运动的时间为。=%=121故B错误；

a

CD.汽车做匀加速运动阶段位移为再=：M=156.25m汽车保持额定功率不变做

直线运动阶段，由动能定理可得己（3,5/0-/0）-,fc=；M2%--1〃成解得电=1093.75m

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因此0~3.5/0时间内汽车的位移大小为

%=%+々=125（如故C错误，D正确。故选AD。

8.（2023•湖南邵阳•统考三模）在秦皇岛旅游景点之一的南戴河滑沙场

有两个坡度不同的滑道48和48（均可看作斜面），体重相同的甲、乙两

名旅游者分别乘两个完全相同的滑沙撬从彳点由静止开始分别沿四和

AB滑下，最后都停在水平沙面8c上，如图所示。设滑沙撬和沙面间的动

摩擦因数处处相同，斜面与水平面连接处均可认为是圆滑的，滑沙者保持

一定姿势坐在滑沙撬上不动。则下列说法中正确的是（）

A.甲从彳到8的过程中重力的冲量大于乙从4到8的过程中重力的冲量

B.甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程

C.甲在8点的动量等于乙在8点的动量

D.甲在8点重力的功率大于乙在8点重力的功率

【答案】BD

【详解】A.设斜面的倾角为6,斜面的长度为x,斜面高为力，根据牛顿

第二定律可得物体在斜面上运动的加速度大小为o=gsin。-〃geos。位移大小

为x=所以。甲乙，与＜七所以乙所以甲从4到8的过程中重力的

sin。2

冲量小于乙从彳到8的过程中重力的冲量，故A错误；

B.在整个运动过程中，运用动能定理可得cos0xf=0所以

门,h

xcos^+x=—

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即甲乙两物体最终停止在同一位置，如图所示

A

设停止的位置为户点，滑行的总路程为%-"十仍'十心；电-八犷十"，由于

所以s甲＞$乙故B正确；

C.物体沿斜面下滑运用动能定理，有/励-〃叫83夕工=；/就由于/48/过程

xcos0大，所以0

由于甲、乙质量相同，所以甲在8点的动量大于乙在8点的动量，故C

错误；

D.当物体运动到斜面底端时，重力的功率为〃吆以8S（90。-夕）=/咫；”访。由此

可知，甲在8点重力的功率大于乙在8点重力的功率，故D正确。故选

BDO

9.（2023•安徽宿州•统考一模）如图所示，水平传送带以8m/s的恒定速

率逆时针运转，它与两侧的水平轨道分别相切于力、8两点，物块（视为质

点）以初速度%从8点滑上传送带，与轨道左端的竖直固定挡板P碰撞（无

机械能损失）返回到8点。已知物块与传送带、轨道间的动摩擦因数均为。.2,

且AB=6m,AP=5m,取g=lOm/s?。物块的初速度%可能是（）

A.6m/sB.7m/sC.8m/sD.9m/s

第22页共34页

【答案】BCD

【详解】从4点到返回8点的过程中，假设8点的速度刚好为零，则根据

动能定理可得

-〃〃?g（2AP+A4）=0-解得乙=8襁假设物块从8点全程加速到力点，根据动

能定理可得

叩甲xA8=；mv\"啧解得匕加=2x/lbnVs假设物块从8点全程减速到A点，根据

乙乙

动能定理可得

X48=；mv\-gm\^n解得vniin=4x/5m/s故选BCDO

10.（2023•湖南•校联考模拟预测）如图圆心为G的竖直光滑半圆轨道加、

圆心为q的竖直光滑半圆管道〃与水平粗糙平面放连接，轨道劭半径与管

道〃半径均为R,庆距离也为R°一小滑块以某一速度从半圆轨道最高点a

水平向左进入半圆轨道作圆周运动，最终从半圆管道最高点4水平向左飞

出。若小滑块在轨道ab最高点a和轨道〃最高点d受列弹力大小均为S6mg。

重力加速度为g,小滑块可视为质点，管道内径较小，则（）

A.滑块从石点到4点机械能守恒

B.滑块从石点水平飞出的速度为符

C.水平粗糙平面儿的动摩擦因数为0.6

D.滑块对轨道必最低点和管道〃最低点的压力大小比为11:9

【答案】CD

第23页共34页

【详解】A.由于水平平面粗糙，滑块受到摩擦力对其做负功，所以滑块从

石点到a点机械能不守恒，故A错误；

B.由于a点和4点受到弹力大小均为。63，所以a点小滑块受到弹力竖

直向下，4点小滑块哽到弹力方向竖直向上在3,乞mg+().6mg=m-r,在d

点mg--g解得V普；「百

故B错误;

C.从a点到4点根据动能定理-w〃gR=g"?4-;〃炉解得〃=。.6故C正确；

D.从a点到b点，根据动能定理2〃3=；/冠-，应在b点凡-〃忠=/吟解得

22R

N〃=6.6mg从。点到4点根据动能定理2mgR=：〃炉二/位在c点、N,-mg=i『在解

2ZR

得M=5.4—故滑块对轨道而最低点和管道cd最低点的压力大小比为11:9,故

D正确。故选CD。

11.（2023•山东滨州•统考二模）如图1所示，一物体在一水平拉力F

作用下，沿水平地面做直线运动，运动过程中拉力大小随时间的变化图像

如图2。物体加速度a随时间变化的图像如图3.重力加速度g取iom/s?,

下列说法正确的是（）.

A.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.15

B.物体与水平地面间的最大静摩擦力为3.75N

C.在。~4s时间内，合外力做的功为45J

D.在0~4s时间内，拉力片的冲量为15N.s

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【答案】AC

【详解】A.由图2可得拉力厂关于时间的函数为尸=+而由图3可知，在

2s末物块的加速度/大小为ISm/s?,此时拉力5大小为7.5N;在4s末加速度

。2大小为45后,此时拉力尸2大小为15N,则由牛顿第二定律有F「"mg=m%；

F「〃ng=m4代入数据解得m=2.5kg,〃=0.15故A正确；

B.物块运动过程中所受的滑动摩擦力为耳=W〃g=O.15x2.5xlON=3.75N而最大

静摩擦力大于滑动摩擦力，故B错误；

C.加速度与时间的图像中，图像与时间轴围成的面积表示速度的变化量，

由图3可知，4s末物体的速度为

哼（1.5+4［、（4-2）降=6酢根据动能定理可得,在0~4s时间内，合外力做的功

为

W台=g“n，2=gx2.5x36J=45J吉攵C正确；

D.根据图2可知，在o~4s时间内，拉力下的冲量大小为图像与时间轴围成

的面积，可得

/F=gx4xl5N・s=30N«s故D专昔误。故选AC。

12.（2023春•河南•高三校联考期末）质量为1kg的物体放在水平面上，

现给物体加一个水平拉力户并开始计时，其速度与时间图像和该拉力尸的

功率与时间图像分别如图甲和乙所示，重力加速度g取10m/s2,下列说法正

确的是（）

甲乙

A.0〜Is内”的大小均匀增大

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B.在/=4s时，F的大小为IN

C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2

D.o5s内拉力尸做的功为1OJ

【答案】BC

【详解】A.吁/图像的斜率表示加速度，图甲0~加内广，图像是一条直线，

表明加速度一定，根据牛顿第二定律可知，o~is内尸的大小不变，故A错

误；

C.根据图甲可知，1：2s内物体做匀速直线运动，则有》此时间间隔内

的速度为3m/s,拉力的功率为6W,则有3=6W解得片=2N〃=。.2故C正确；

B.根据图甲可知，2-5s内物体做匀减速直线运动，则有〃〃喏-5=〃心，Lf图

像的斜率表示力口速度，根据图像可知〃=w1m/s2=lm/s2结合上述解得6=1N

3—2

故B正确；

D.O~ls内加速度％=；m/s2=3m/s?根据图甲可知，。〜1s内物体做勺加速直线

运动，则有4-W咫="咻

解得外=5N则0-5s内拉力"做的功W=%%+6%+F2X25,v-z图像的面积表示位

移，则有

.%=券'm=1.5m；xn=3xlx（2-I）m=3m；&=&m=4.5m解得W=18J故D错误。

故选BCo

13.（2023•全国•模拟预测）如图1所示为一种新型的电动玩具，整体质

量为加，下方的圆球里有电动机、电池、红外线发射器等，打开开关后叶

片转动时会产生一个与叶片转动平面垂直的升力F,使玩具在空中飞行。

将玩具从离地面高度为缺处静止释放，使玩具在竖直方向运动，推进力厂

随离地面高度力变化的关系如图2所示，重力加速度为g,玩具只受升力

第26页共34页

和自身重力作用。对于442%过程，下列判断正确的是（

2mg.……

/O'--------~►h

…[…2小他〃

ZZ/Z/ZZZZ/z

图1图2

A.玩具先做匀加速再做匀减速运动

B.玩具下落到距地面3%高处速度最大

C.玩具下落的最大速度为风

D.玩具下落的最大速度为再

【答案】BC

【详解】AB.玩具在下落过程中，根据牛顿第二定律有，咫-尸=”,442%

过程中，由图可知，尸从零增大到痴g,在3%时为，阳，所以加速度开始向

下并逐渐减小速度在增大，当达到34时合力为零加速度为零此时速度达到

最大值，继续运动，合力向上，做减速运动，此时加速度向上并逐渐增大，

速度在减小，A错误，B正确；

CD.根据上面分析到达34时速度最大，尸做负功，大小为图形中与横轴围

成的面积，所以有

2

唯=-（缺-3%）.-g机的）对该过程根据动能定理有〃叫-g〃叫=；invm解得

■疯,

C正确，D错误。故选BC。

14.（2023•安徽合肥・合肥一六八中学校考模拟预测）如图所示，表面粗

糙的斜面直轨道与水平面夹角为60,两光滑圆轨道半径相同，均为凡与

斜面直就道相切连接，切点分别为&C,8C间的距离为s=36圆形轨道

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的出入口错开，现有一质量为勿的小球自力点由静止释放，运动到〃点进

入圆形轨道，恰好做完整的圆周运动，接着再进入另一个圆形轨道运动，

已知小球与斜面间的动摩擦因数重力加速度为g,求；

(1)小球沿斜面下滑过程中加速度a的大小；

(2)42间的距离”;

(3)小球刚进入第二个圆轨道瞬间对轨道的压力大小。

【答案】(1)乎g;(2)2同)；(3)10.5mg

【详解】(1)由牛顿第二定律可得沿斜面方向有"名sin0-w〃gcosO=〃7a,代入

数据解得加速度为〃

(2)由于小球运动到8点进入圆形轨道，恰好做完整的圆周运动，可知小

球恰好过第一个圆的最高点，则有何=机1①从彳点到最高点的运用动能定

A

理〃ig(%sine-R-Reos。)-川〃g%cos。=；inv2②

解得”=26宠

(3)从4到C运用动能定理有〃"($。+$)=，必③解得忆=Vi砺在C点

-〃?gcos0=inI®

解得入=10.5/7^由牛顿第三定律得小球刚进入第二个圆轨道瞬间对轨道的

压力大小为10.5mge

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15.（2023•浙江•校我考模拟预测）某传送装置的示意图如图1所示，整

个装置由三部分组成，左侧为一倾斜直轨道，其顶端距离传送带平面的高

度/*2.5m,其水平长度。=3.5m。中间是传送带其两轴心间距右=8m（传送

带向右匀速传动，其速度V大小可调），其右端为水平放置的圆盘。各连接

处均在同一高度平滑对接。一质量为〃?=13的物块从倾斜直轨道的顶端由

静止释放，物块经过传送带运动到圆盘上而后水平抛出，其中物块在圆盘

上的运动轨迹为如图2中所示圆盘俯视图中的实线CD,水平圆盘的半径为

5m,圆盘距离地面高度％=L25m物块与倾斜直沉道和传送带间的动摩擦因数

均为M=0.2,与圆盘间的动摩擦因数4=。5,取重力加速度大小g=10m/s2。

（1）若「4m/s,求物块通过水平传送带所需的时间t；

（2）改变传送带的速度V大小和方向，求物块从传送带右侧滑出时的速度

%大小的范围；

（3）若y=8m/s向右，物块沿弦CZ?滑离圆盘，勿与过C点的直径夹角为6。

求物块滑离圆盘落地时，落地点到C的水平距离最大时对应的cos9值（保

留2位有效数字）

【答案】（1）1.75s；（2）2m/s<vc<2^m/s;（3）cos6^=0.58

【详解】（1）对物块，由4运动到8的过程，根据动能定理有必片

解得以=6m/s

若传送带速度u=4m/s,则v2-v；=-2//,^,解得物块在传送带上减速的距离

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演=5m减速时间4=三==卜物块随后在传送带上勺速运动的时间

””工=0.75s物块通过传送带所需的时间，=/f2=L75s

(2)传送带向左运动等同于静止不动，当传送