（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測（十七）動能定理及其應用（含解析）

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1、（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測（十七）動能定理及其應用（含解析） 1．A、B兩物體在光滑水平面上，分別在相同的水平恒力F作用下，由靜止開始通過相同的位移l。若A的質量大于B的質量，則在這一過程中(　　) A．A獲得動能較大　 　 　　 B．B獲得動能較大 C．A、B獲得動能一樣大 D．無法比較A、B獲得動能大小 解析：選C　由動能定理可知恒力F做功W＝Fl＝mv2－0，因為F、l相同，所以A、B獲得的動能一樣大，C正確。 2．(2018·全國卷Ⅱ)如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度。木箱獲得的動能一定(　　)

2、 A．小于拉力所做的功 B．等于拉力所做的功 C．等于克服摩擦力所做的功 D．大于克服摩擦力所做的功 解析：選A　由題意知，W拉－W阻＝ΔEk，則W拉＞ΔEk，故A正確、B錯誤；W阻與ΔEk的大小關系不確定，故C、D錯誤。 3．(2018·江蘇高考)從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關系圖像是(　　) 解析：選A　小球做豎直上拋運動，設初速度為v0，則v＝v0－gt，小球的動能Ek＝mv2，把速度v代入得，Ek＝mg2t2－mgv0t＋mv02，Ek與t為二次函數(shù)關系。 4．一個質量為m的物體靜止放在光

3、滑水平面上，在互成60°角的大小相等的兩個水平恒力作用下，經過一段時間，物體獲得的速度為v，在力的方向上獲得的速度分別為v1、v2，如圖所示，那么在這段時間內，其中一個力做的功為(　　) A.mv2 B.mv2 C.mv2 D.mv2 解析：選B　在合力F的方向上，由動能定理得W＝Fl＝mv2，某個分力的功為W1＝W＝mv2，B正確。 5．(2019·莆田模擬)如圖所示，在輕彈簧的下端懸掛一個質量為m的小球A，若將小球A從彈簧原長位置由靜止釋放，小球A能夠下降的最大高度為h。若將小球A換為質量為3m的小球B，仍從彈簧原長位置由靜止釋放，則小球B下降h時的速度為(重力加速度為g，

4、不計空氣阻力)(　　) A. B. C. D. 解析：選B　小球A下降h過程小球克服彈簧彈力做功為W1，根據動能定理，有mgh－W1＝0；小球B下降過程，由動能定理有3mgh－W1＝·3mv2－0，解得：v＝ ，故B正確。 6．(多選)靜止在水平地面的物塊，受到水平方向的拉力F作用，此拉力方向不變，其大小F與時間t的關系如圖所示。設物塊與地面間的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則(　　) A．0～t1時間內F的功率逐漸增大 B．t2時刻物塊的加速度最大 C．t2時刻后物塊做反向運動 D．t3時刻物塊的動能最大 解析：選BD　由題圖可知，在0～t1時間內，水

5、平方向的拉力從零逐漸增大到等于最大靜摩擦力，物塊始終靜止不動，水平拉力做功為零，功率為零，選項A錯誤；t2時刻水平拉力最大且大于滑動摩擦力的2倍，根據牛頓第二定律可知物塊加速度最大，選項B正確；t2時刻后水平拉力逐漸減小，物塊的加速度逐漸減小，速度方向不變，速度繼續(xù)增大，選項C錯誤；t3時刻水平拉力減小到等于滑動摩擦力，速度增大到最大，t3時刻物塊的動能最大，選項D正確。 [B級——保分題目練通抓牢] 7．(多選)(2018·江蘇高考)如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，O點為彈簧在原長時物塊的位置。物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達B點。在從A到B的

6、過程中，物塊(　　) A．加速度先減小后增大 B．經過O點時的速度最大 C．所受彈簧彈力始終做正功 D．所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功 解析：選AD　小物塊由A點開始向右加速運動，彈簧壓縮量逐漸減小，F(xiàn)彈減小，由F彈－Ff＝ma知，a減小；當運動到F彈＝Ff時，a減小為零，此時小物塊速度最大，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)；由于慣性，小物塊繼續(xù)向右運動，此時Ff－F彈＝ma，小物塊做減速運動，且隨著壓縮量繼續(xù)減小，a逐漸增大；當越過O點后，彈簧開始被拉伸，此時F彈＋Ff＝ma，隨著拉伸量增大，a繼續(xù)增大，綜上所述，從A到B過程中，物塊加速度先減小后增大，在O點左側F彈＝Ff時速度達到

7、最大，故A正確，B錯誤。在AO段物塊所受彈簧彈力做正功，在OB段做負功，故C錯誤。由動能定理知，從A到B的過程中，彈力做功與摩擦力做功之和為0，故D正確。 8．(2018·中山模擬)質量為m的小球在豎直向上的拉力作用下從靜止開始運動，其v-t圖像如圖所示(豎直向上為正方向，DE段為直線)。已知重力加速度大小為g，下列說法正確的是(　　) A．t3～t4時間內，小球豎直向下做勻減速直線運動 B．t0～t2時間內，合力對小球先做正功后做負功 C．0～t2時間內，小球的平均速度一定為 D．t3～t4時間內，拉力做的功為m[(v4－v3)＋g(t4－t3)] 解析：選D　根據題意，豎直

8、向上為正方向，故在t3～t4時間內，小球豎直向上做勻減速直線運動，故選項A錯誤；t0～t2時間內，小球速度一直增大，根據動能定理可知，合力對小球一直做正功，故選項B錯誤；0～t2時間內，小球的平均速度等于位移與時間的比值，不一定為，故選項C錯誤；根據動能定理，在t3～t4時間內：WF－mg·(t4－t3)＝mv42－mv32，整理可得：WF＝m[(v4－v3)＋g(t4－t3)]，故選項D正確。 9．小孩玩冰壺游戲，如圖所示，將靜止于O點的冰壺(視為質點)沿直線OB用水平恒力推到A點放手，此后冰壺沿直線滑行，最后停在B點。已知冰面與冰壺間的動摩擦因數(shù)為μ，冰壺質量為m，OA＝x，AB＝L，重

9、力加速度為g。求： (1)冰壺在A點的速率vA； (2)冰壺從O點運動到A點的過程中受到小孩施加的水平推力F。 解析：(1)冰壺從A點運動至B點的過程中，只有滑動摩擦力對其做負功，由動能定理得 －μmgL＝0－mvA2 解得vA＝。 (2)冰壺從O點運動至A點的過程中，水平推力F和滑動摩擦力同時對其做功，由動能定理得 (F－μmg)x＝mvA2 解得F＝。 答案：(1)　(2) 10．(2018·鄭州模擬)如圖甲所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點在O點位置。質量為m的物塊A(可視為質點)以初速度v0從距O點右方x0的P點處向左運動，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓

10、到O′點位置后，A又被彈簧彈回。A離開彈簧后，恰好回到P點。物塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。求： (1)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，克服摩擦力所做的功； (2)O點和O′點間的距離x1； (3)如圖乙所示，若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質點)與彈簧右端拴接，將A放在B右邊，向左推A、B，使彈簧右端壓縮到O′點位置，然后從靜止釋放，A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A向右滑行的最大距離x2是多少？ 解析：(1)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，根據動能定理得 克服摩擦力所做的功為Wf＝mv02。 (2)物塊A從P點出發(fā)又回到P點的過程，根據動能定理得 －2

11、μmg(x1＋x0)＝0－mv02 解得x1＝－x0。 (3)A、B在彈簧處于原長處分離，設此時它們的共同速度是v1，彈出過程彈力做功為WF 只有物塊A時，從O′到P有WF－μmg(x1＋x0)＝0－0 A、B共同從O′到O有WF－2μmgx1＝×2mv12 分離后對A有mv12＝μmgx2 聯(lián)立以上各式可得x2＝x0－。 答案：(1)mv02　(2)－x0　(3)x0－ [C級——難度題目適情選做] 11.A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運動，先后撤去F1、F2后，兩物體最終停下，它們的v-t圖像如圖所示。已知兩物體與水平面間的滑動摩擦力大小相等。

12、下列說法正確的是(　　) A．F1、F2大小之比為1∶2 B．F1、F2對A、B做功之比為1∶2 C．A、B質量之比為2∶1 D．全過程中A、B克服摩擦力做功之比為2∶1 解析：選C　由速度與時間圖像可知，兩物體做勻減速運動的加速度之比為1∶2，A、B受摩擦力大小相等，由牛頓第二定律可知：A、B的質量之比是2∶1；由速度與時間圖像可知，A、B兩物體運動的位移相等，且勻加速運動的位移之比為1∶2，勻減速運動的位移之比為2∶1，由動能定理可得：A物體的拉力與摩擦力的關系，F(xiàn)1·x－f1·3x＝0－0；B物體的拉力與摩擦力的關系，F(xiàn)2·2x－f2·3x＝0－0，因此可得：F1＝3f1，F(xiàn)2

13、＝f2，f1＝f2，所以F1＝2F2。全過程中摩擦力對A、B做功相等，F(xiàn)1、F2對A、B做功大小相等。故A、B、D錯誤，C正確。 12．(2019·棗莊檢測)一摩托車在豎直的圓軌道內側做勻速圓周運動，周期為T，人和車(當作質點)的總質量為m，軌道半徑為R。已知摩托車經最高點時發(fā)動機功率為P0，對軌道的壓力為2mg。設軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比。下列說法正確的是(　　) A．摩托車經最低點時對軌道的壓力為3mg B．摩托車經最低點時發(fā)動機功率為2P0 C．摩托車從最高點經半周到最低點的過程中發(fā)動機做的功為P0T D．摩托車從最高點經半周到最低點的過程中發(fā)動機做的功為2mg

14、R 解析：選B　摩托車在最高點時有2mg＋mg＝m，在最低點時有FN－mg＝m，解得FN＝4mg，選項A錯誤；由于軌道對摩托車的阻力與車對軌道的壓力成正比，根據P＝Fv可知發(fā)動機在最低點時的功率是在最高點時功率的2倍，功率在增大，發(fā)動機做的功大于P0T，所以選項B正確，C錯誤；根據動能定理，摩托車從最高點經半周到最低點的過程中WF＋2mgR－Wf＝0，可得發(fā)動機做的功WF＝Wf－2mgR，選項D錯誤。 13．如圖所示，質量m＝3 kg的小物塊以初速度v0＝4 m/s水平向右拋出，恰好從A點沿著圓弧的切線方向進入圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為R＝3.75 m，B點是圓弧軌道的最低點，圓弧軌道與水

15、平軌道BD平滑連接，A與圓心O的連線與豎直方向成37°角。MN是一段粗糙的水平軌道，小物塊與MN間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，軌道其他部分光滑。最右側是一個半徑為r＝0.4 m的半圓軌道，C點是圓弧軌道的最高點，半圓軌道與水平軌道BD在D點平滑連接。 已知重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 (1)求小物塊的拋出點離A點的高度h； (2)若MN的長度為L＝6 m，求小物塊通過C點時所受軌道彈力的大小FN； (3)若小物塊恰好能通過C點，求MN的長度L′。 解析：(1)根據平拋運動規(guī)律有： tan 37°＝ 得t＝0.3 s 解得h＝gt2＝0.45 m。 (2)小物塊由拋出點運動到B點的過程中，根據動能定理有： mg[h＋R(1－cos 37° )]＝mvB2－mv02 解得vB＝2 m/s 小物塊由B點運動到C點的過程中，根據動能定理有： －μmgL－2mgr＝mvC2－mvB2 在C點：FN＋mg＝m 解得FN＝60 N。 (3)小物塊剛好能通過C點時，有mg＝m 解得vC′＝2 m/s 小物塊從B點運動到C點的過程中，根據動能定理有： －μmgL′－2mgr＝mvC′2－mvB2 解得L′＝10 m。 答案：(1)0.45 m　(2)60 N　(3)10 m