提分集训(30)应用动能定理解决多过程问题-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习提分集训

提分集训（三十）应用动能定理解决多过程问题 1.(2025·成都模拟)如图，轨道abcd各部分均平滑 3.(2022·上海高考)如图所示，AB为平直导轨，长 连接，其中ab,cd段为光滑的圆弧，半径均为1m 为L,物块与导轨间的动摩擦因数为4，BC为光滑 曲面，A与地面间的高度差为h1,B、C间高度差 bc段是粗糙水平直轨道，长为2m.质量为2kg、 为2·一个质量为m的物块在水平恒力作用下， 可视为质点的物块从α端静止释放，已知物块与 从A点由静止开始向右运动，到达B点时撤去恒 bc轨道间的动摩擦因数为0.1，g=10m/s2.下列 力，物块经过C点后在空中运动一段时间落地，已 说法正确的是 ( 知重力加速度为g。 ----1d A.物块第一次沿cd轨道上升的到d点 B.物块第一次沿cd轨道上升到最高点时对轨道 的压力为0N (1)若物块落地时动能为E,求其经过B点时的 C.物块最终将停在轨道上的b点 动能EkB: D.物块最终将停在轨道上的c点 (2)若要物块落地时动能小于E,求恒力F必须 2.(2025·宿迁调研)如图所示，竖直平面内倾角 满足的条件。 0=37°的粗糙斜面和固定圆轨道相切于B点，将 一质量m=1kg的小滑块从斜面上A点静止释 放，滑块沿轨道运动恰好通过最高点C,已知A、B 两点间的高度差h=1.725m,圆轨道光滑且半径 R=0.5m.g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8， 不计空气阻力. (1)滑块在C点的速度大小)： (2)滑块与斜面间动摩擦因数μ： (3)若滑块从A点下方某点静止释放，且滑块运动 过程中恰好不脱离圆轨道，求整个运动过程中产 生的热量Q 4.如图所示，一个小滑块在光滑斜面AB的顶端A 点由静止释放，斜面AB与水平面BC连接处小滑 块不损失机械能，滑块与水平面BC间的动摩擦 因数=0.1.右边竖直光滑圆弧轨道CD最低 点与水平面相切于C点，圆弧半径R=0.5m.已 知滑块的质量m=1kg,斜面AB与水平面之间的 夹角0=37°，sin37°=0.6，斜面AB的长度LAB= 3m,水平面BC的长度Lc=1m,重力加速度 g取10m/s2. 0------:0 B 397 (1)求滑块第一次到B点时的速度大小： 6.如图所示，质量=3kg的小物块以初速度=4m/s (2)求滑块第一次离开D点后速度减到0时距D 水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向 点的高度： 进入圆弧轨道.圆弧轨道的半径为R=3.75m,B (3)滑块能否再次返回斜面，若不能请说明理由， 点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD 若能再次返回斜面，请计算再次返回斜面后速度 平滑连接，A与圆心O的连线与竖直方向成37 为0的位置距B点的距离是多少， 角.MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间 的动摩擦因数口=0.1，轨道其他部分光滑.最右侧 是一个半径为r=0.4m的半圆弧轨道，C点是半 圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD 在D点平滑连接.已知重力加速度g取10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8. 0 37 A (1)求小物块经过B点时对轨道的压力大小： (2)若MN的长度为L=6m,求小物块通过C点 时对轨道的压力大小： (3)若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L' 5.(2021·全国乙卷)一篮球质量为m=0.60kg,一 运动员使其从距地面高度为h1=1.8m处由静止 自由落下，反弹高度为h2=1,2m.若使篮球从距 地面h3=1.5m的高度由静止下落，并在开始下 落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1.5m 假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时 间为t=0.20s;该篮球每次与地面碰撞前后的动 能的比值不变.重力加速度大小取g=10m/s2,不 计空气阻力.求： (1)运动员拍球过程中对篮球所做的功： (2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小. 398解得弹簧的劲度系数为k=108N/m, 则小球的最大杂建度大小为a-·△mg十F区=9m/g, 可知cosa=卫=3 0=53 m 得0=2a=106 故D正确 (3)从A到)的过程中由动能定理有 故选D, mgR(1-co553*)=zm听-zm听 1 7.选AD小球给好运动至C点，小球在C点=0 小球在圆弧BC上运动到D点的受力分析如图所示 在最低点，有下一mg=m尺 D.C D位置：mgma-R=m荒 ）Fw= 3 gcns位 解得F=8600N B 到6过程：mg-osa片2nr之 -28 根据牛顿第三定律可知人和车对轨道的压力大小为8600N. 0到G过程，A正确： 答案：(1)s=1.2m(2)4=5m/5,0=106 (3)8600N 重力院时功率。=m网，片P,B销误； 提分集训（三十） 1,选DA.由题a→d运动过程中，设半径为R,r段长度为r,cd 小球从A到C由动能定理得一mg·2R-0-26,剩=2V√乐， 段上升高度为有，由能量守恒知ngR一ngx=mgh,代入 得h=0.8m, C错误：若小球在B点的速度满足mgcos 0<R ,则小球将从B 故物块第一次沿d轨道上升不到d点，A错误： 点脱离轨道，D正确. B.物块第一次沿d轨道上升到最高点时来到达d,点，对轨道的 8.选BCDA.由图可知，当夹角为90°时，位移为0.45m,则由竖 压力为重力沿者丰径方向的分力，小于重力，故物块第一次沿d 克上抛运动规律可知6=√2gh=√2X10X0.45m/s=3m/8: 轨道上升到最高点时对轨道的压力不为0N,B错误： 故A错误： CD.设物块滑动次数为程，由能量守恒知mgR=mgx,代入得 B.由图可知，当夹角日=0°时，住移为0.60m,由动能定理可得 n=5,当物块第5水滑动到时，消耗完所有能量，故物块最终停 mgx=司m听，解释1一22x0X.60.75:故B正确 在轨道上的c点，C错误，D正确：故选D. 23 2.解析：(1)滑块恰好能通过最高点C,由重力提供向心力mg=mR· C由动能定理可得一gsin目一umgcos=0-立m,解得 解得o=√5m/s 9 2级sm0叶uom20x(如0叶子s前20Xa0+e (2)从A+C过程，由动能定理可知 mgh-R-Rcos》-mgO0·sn)2mt 当0+a=90°，此时有sin(0+a)=1,此时住移最小x=0.36m,故 解得滑块与韩面间动摩擦园数红=0.25 C正确： (3)授从A点下方菜点与B点的高度差为h0·从A点下方某点 D.若0=60时，物体受到的重力的分力为G=mgsin的=号 2 Mg 到园心等高点，由动能定理可知 摩檐力为∫=mg60s60=音mg<G一教认为最大静摩擦力 mgh。-Rcos0》）一gs0·Sm90 等于滑动摩擦力，故物体达到最大位移后将沿斜面下滑，故D正 解得ha=0.6m 确.故达BCD. 整个运动过程中产生的热量Q=mg山。=6J 9,选ADA.设斜面颅角为8，铁块的重力势能与上滑位移间的关 答案：(1)w=V5m/s(2)4=0.25(3)Q=6J 系是E。=mgrsin. 3.解析：(1)对物块从B点到落地的过程，由动能定理有 由E。-x图线知sin0=0,8,cos0=0.6, mgh1=E1一EB 铁块上滑0,5m后机械能均匀减小，即上滑0.5m时力F减为 解得EB=E一mgh1, 0,图线BC段的斜率的绝对值为滑动摩擦力的大小，故滑动摩擦 (2)对物块从A点到落地的整个过程，当落地动能为E:时，对应 力f=3.5N, 的拉力最大，设为Fx,由动能定理有 在滑行1.0m时铁块的机械能与重力势能相等，即铁块的速度 FxL一ngL.+十ngh,=E 减为0.由动能定理得Wr一fxo一mg.ro sin=0,其中xu=1.0m 解得WF=11.5J,故A正确： 解得下-日一mg十umg L 7 B由∫厂mgc0s0,解得红一立，故B错送： 若物块恰能到达C点，对应的拉力最小，设为F,根据动能定 C.在位置A时，F与∫相等，设此时铁块的加逸度大小为a,则 理有FninL一mgL一mgh2=0 mngsin0=ma,解得a=8m/s2,故C错误： 解得F-mRL十mg42 D.对铁块下清过程，由动能定理得mg工si0一fm=豆m2,解 则恒力F必须满足的条件为 得=3m/s,故D正确，故选AD. mgL+mg<F<B一mg十mgL 10.解析：(1)从平台飞出到A点的过程，人和车做平抛运动，根据 L L 平抛运动规律，有h=2,解得1=0.4， 答案：(1)E一mgh 从平台飞出到A,点，人和车运动的水平距离为=1=1.2m （2)mg+mR:<F<E一mgh,十mgL 1. (2)从平台飞出到A,点，根据动能定理，有 4.解析：(1)设滑块第一次到B点的速度为1，从A到B根据动能 定理有gLn sin0=乞m听-0 解得4=5m/s 代入数据得功=6m/8 如图， (2)设滑块第一次到D点的速度为，滑块从A到D的过程根 据动能定理有mgL.An sin目-amgL一mgR=之m吃一0 设滑块第一次离开D,点追度减到0时距D点的高度为h,根据 1 动能定理有一mgh=0一立m吗 代入数据得h=1.2m. 628 (3)假设滑块能再次返回斜面，设返回斜面最高，点距B点的距离：2，选D铅球在空中微平抛运动，加递度为重力加速度，恒定不变， 为L,全过程根据动能定理得 A错误：铅球的速度大小为v=√十，又=g,联立可得 mg(L一L）sin8一2mgLa=0一0 =√/十g严，所以一1图像为曲线，B错误：由于不计空气阻 代入数据得L,=3m 8 力，则铅球在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，E不 则滑块能再次运回斜面。 变D正残：由动能定理有mgh=E一Eo·又h=之g,联立可 答案：(1)6m/s(2)1.2m(3)能3 8 m 得=十之mg2,所以民-1图线为二次画数图线， 5.解析：(1)使篮球从距地而高度为h1处由静止自由落下时，设篮 C错误， 球的落地速度大小为1，根据自由落体适动的规律有一2gh 3,选CB.在跑道中运动时，人本身做功，机裁能不守恒，故B 设篮球被地面反弹时的遠度大小为功，则有号一2gh2,则篮球与 错误： 地面碰挂前、后的动能之比。 D在最高点时：当童力格好提供向心力时，造度最小，银搭那一紧。 解得v=√及R 实际上，人体的重心大的在腰部，故实际半径小于1,6m,故最小 使篮球从距地面：的高度由静止下落，并在开始下落的同时向 速度小于4m/s,故D错误： 下拍球，设篮球的落地速度大小为鸭，反弹后的速度大小为， A.由对D项分析可知：质量可以消去，体重对能否完成挑战无影 则有=2gh3 响，故A错误： 因为篮球每次与地面碰橙前，后的动能的比值不变，所以有 C,运动到最高点时，挑战者的向心加速度向下处于失重状态，故 C正骑，故选C zm号3 4,选ACA.物块a刚释放时整直方向只受重力作用，则加速度为 g,速项A正确： B.物块a在速度最大时加速度为零，在最低点时合外力不为零， 设运动员拍球过程中对篮球微的功为W,根据动能定理有 则加速度不为0，选项B错误： w+mgh,=号m C,物块d下降到最低点时由能量关系mgh=3g(√十L-L), 解得W=4.5J. 解得物块a下落的最大高度为h=手L,选项C正确： (2)篮球在受到力F作用的时间内，根据牛顿第二定律得 D.细绳的拉力一直对a微负功，则物块a的机械能一直减小，选 F十ng=ma 项D错误. 故遂AC. 盖球的位移一之a以 5,选ABDA.a,b球组成的系统只有动能和重力势能相互转化， 运动员对球做的功W=Fx 系统机械能守恒，A正确： 联立解得F=9N. B.当b球运动到O点，球运动最低点时，b球速度最大，根据机 答案：(1)4.5」(2)9N 械能守证定律得mg·21.=号m呢，解得m=2√g工，B正确： 6.解析：(1)根据平批运动的规律有%=4cos37 D.当杆与水平方向成0角时，取ab中点为c点心点与O点的距 解得小物块经过A点时的速度大小A一5m/s 小物块从A点运动到B点，根据动能定理有 离为rV√（受Ln0）+(侵Los9)'=, ngtR-Reos37)-子m听-之mn听 由上式得（点到0点的距离为定值乞，所以c点做国周运动， 小物块经过B点时，有FN一mg一mR 圈心在O点，半径为2LD正确： 解得F、=62N C.球从最高点下降到最低点的过程中，有三处加速度为零：一 根据牛领第三定律可知，小物块经过B点时对轨道的压力大小 处是a球在最高，点，第二处是a球在最低点，第三处是a球速度 是62N. 最大的地方：球在最高点和最低，点的速度均等于零，那么《球 (2)小物块由B点运动到C点，根据动能定理有 从最高点到最低点运动的过程中，一定是先加速后减递，一定存 在速度最大值，“球在该位置合力为零，加递度为零，速度最大： 一mgL-2mgr=豆m呢-之m% 因为有三处加遍度为零，所以加速度一定是增大、减小、增大、减 在C点有FN'+mg=m 小，C错误.故选ABD 6.选BDAB.弹黄初始时处于压馆找态且压缩量为△=贤，。 解得Fx'=60N 物体C运动至N点时，物体A恰好未离开地面，此时弹簧处于 根据牛顿第三定律可知，小物块道过C点时对轨道的压力大小 41. 是60N. 拉仲找态且伸长量也为△，周此有0537一4机=2△ (3)小物块明好能通址C点时，根搭mg=m空 根据机械能守恒定律得mg×2△r=meg·4Lan37”, 解得'=2m/s 解得k=m=了m,A修误，B正确： 小物块从B点运动到C点的过程中，根据动能定理有 C,物体B、C构成的系统机械能先增加后诚小，C错误： 一mgL'-2mgr=m吃-m呢 D.当物体C与滑轮之间的轻绳与水平方向的夹角为30°时，将物 解得L.=10m. 体仁的连度器有桃都金直于提显文分料血矿-是解将是一宁 答案：(1)62N(2)60N(3)10m D正确，故选BD. 提分集训（三十一） 7.速BCDA.C对B的弹力对B做负功，A、B组成的系统机械能 不守位，故A错误： 1,选ADAB.在子弹射入木块A的过程中，子弹和木块A组成的 B.在杆向下运动过程中，对于A、B,C组成的系统，只有重力做 系统所受合力为零，所以系统动量守恒，但由于有摩擦力微功， 功，所以系就的机核能守恒.当杆A的下端运动到碗的最低，点时 所以机械能不守恒，故A正确，B错误： 不能再向下运动，A的速度为零，此时物块C与半圆弧槽B分 CD.在弹簧被压馆的过程中，系统所受合力不为零，所以系统动 量不守饭，同时由于地面摩擦力对木块做负功，机越能不守恒， 离，由系统的机被能守恒得6mgR=了×(2m十m)r, 故C错误，D正确.故选AD. 解得=2√gR,故B正确： 629