考点15　动能和动能定理　重力做功与重力势能-【金版教程】2023高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

考点15　动能和动能定理　重力做功与重力势能 [题组一　基础小题] 1．关于动能的理解，下列说法错误的是(　　) A．动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能 B．物体的动能不能为负值 C．一定质量的物体动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 D．动能不变的物体，一定处于平衡状态 答案　D 解析　动能是机械能的一种表现形式，运动的物体都具有动能，故A说法正确；根据Ek＝mv2，质量为正值，速度的平方为正值，则物体的动能不能为负值，故B说法正确；一定质量的物体动能变化时，则速度的大小一定变化，所以速度一定变化，但是速度变化时，动能不一定变化，比如物体做匀速圆周运动时，速度方向变化，大小不变，其动能不变，故C说法正确；动能不变的物体，速度的方向可能变化，不一定处于平衡状态，故D说法错误。本题选说法错误的，故选D。 2．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1900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中(　　) A．动能增加了1900 J B．动能增加了2000 J C．重力势能减小了1900 J D．重力势能减小了2000 J 答案　C 解析　由动能定理可知，ΔEk＝1900 J－100 J＝1800 J，故A、B错误；重力势能的减少量等于重力做的功，故C正确，D错误。 3. 如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点。将小球拉至A点，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当小球运动到O点正下方与A点的竖直高度差为h的B点时，速度大小为v。已知重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．小球运动到B点时的动能等于mgh B．小球由A点到B点重力势能减少mv2 C．小球由A点到B点克服弹力做的功为mgh D．小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh－mv2 答案　D 解析　小球由A点到B点的过程重力势能减少mgh，小球减少的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，所以小球运动到B点时的动能小于mgh，故A、B错误；根据动能定理得：mgh＋W弹＝mv2－0，所以由A点至B点小球克服弹力做的功为－W弹＝mgh－mv2，故C错误；克服弹簧弹力做的功等于弹簧弹性势能的变化量，所以小球到达B点时弹簧的弹性势能为mgh－mv2，故D正确。 4．(多选)如图a，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t＝1 s时刻撤去恒力F，物体运动的v­t图像如图b所示，重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A．物体在3 s内的位移s＝3 m B．恒力F与摩擦力f大小之比F∶f＝3∶1 C．物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.3 D．3 s内恒力做功与克服摩擦力做功之比WF∶W克f＝3∶2 答案　BC 解析　根据v­t图像与时间轴所围的面积表示位移，可得物体在3 s内的位移s＝ m＝9 m，故A错误；物体在第1 s内和后2 s内的位移分别为：s1＝×6×1 m＝3 m，s2＝ m＝6 m，对整个过程，由动能定理得：Fs1－fs＝0－0，解得：F∶f＝3∶1，故B正确；对后2 s内物体的运动过程，由动能定理得：－μmgs2＝0－mv2，解得：μ＝0.3，故C正确；对整个过程，由动能定理得：WF－W克f＝0－0，可得：WF∶W克f＝1∶1，故D错误。 5. (多选)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，A、B的水平距离为s。下列说法正确的是(　　) A．小车克服重力所做的功是mgh B．合力对小车做的功是mv2 C．推力对小车做的功是Fs－mgh D．小车克服阻力做的功是mv2＋mgh－Fs 答案　AB 解析　重力做的功只与物体的初、末位置的高度差有关，故小车克服重力所做的功是mgh，A正确；对小车从A运动到B的过程中运用动能定理得，合力对小车做的功为：W＝mv2，故B正确；因为推力为恒力，故WF＝Fs，C错误；由动能定理得：WF－mgh＋Wf＝mv2－0，可得阻力对小车做的功为Wf＝mv2－Fs＋mgh，则小车克服阻力做的功为Fs－mv2－mgh，故D错误。 6．如图a，在竖直平面内固定一光滑半圆形轨道ABC，B为轨道的中点，质量为m的小球以一定的初动能Ek0从最低点A冲上轨道。图b是小球沿轨道从A运动到C的过程中，动能Ek与其对应高度h的关系图像。已知小球在最高点C受到轨道的作用力大小为25 N，空气阻力不计，重力加速度g取10 m/s2，由此可知(　　) A．小球的质量m＝0.2 kg B．初动能Ek0＝16 J C．小球在C点时重力的功率为60 W D．小球在B点受到轨道的作用力大小为85 N 答案　D 解析　由图b可知