动能定理及其应用 典型考点归纳专项练-2026届高考物理复习备考

动能定理及其应用 一、单选题 1．如图所示，“套圈”活动中，某同学将相同套环分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号物品。若套环可近似视为质点，不计空气阻力，则（　　） A．套中Ⅰ号物品，套环被抛出的速度较大 B．套中Ⅰ号物品，重力对套环做功较小 C．套中Ⅱ号物品，套环飞行时间较长 D．套中Ⅱ号物品，套环动能变化量较小 2．某同学利用如图甲所示的装置，探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系，忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量，初始时物块a静止在地面上，物块b距地面的高度为h，细绳恰好绷直，现将物块b由静止释放，b碰到地面后不再反弹，测出物块a上升的最大高度为H，此后每次释放物块b时，物块a均静止在地面上，物块b着地后均不再反弹，改变细绳长度及物块b距地面的高度h，测量多组的数值，然后作出图像（如图乙所示），图像的斜率为k，已知物块a、b的质量分别为、，则以下给出的四项判断中正确的是（　　） ①物块a、b的质量之比  ②物块a、b的质量之比  ③图像的斜率k取值范围是  ④图像的斜率k取值范围是 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 3．如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m的滑块距挡板P的距离为，滑块以初速度沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，滑块所受摩擦力小于重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是（    ） A． B． C． D． 4．从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能Ek随h的变化如图所示．重力加速度取10m/s2．该物体的质量为    A．2kg B．1.5kg C．1kg D．0.5kg 5．如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　） A．m=0.7 kg，f=0.5 N B．m=0.7 kg，f=1.0N C．m=0.8kg，f=0.5 N D．m=0.8 kg，f=1.0N 6．电机与连杆结合，可以将圆周运动转化为直线上的往复运动，工作原理可简化为如图所示的机械装置。连杆、可绕图中A、B、三处的转轴转动，连杆在竖直面内的圆周运动可通过连杆使滑块在光滑水平横杆上左右滑动。已知滑块质量为2kg，大小不计，杆长为，绕点做逆时针方向匀速转动的角速度为，杆由竖直位置转到图示位置时，连杆与水平方向夹角为，杆与杆刚好垂直，在杆由竖直位置转到此位置过程中，杆对滑块做功为（，）（　　） A．36J B．46J C．100J D．234J 7．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动，当物块初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块初速度为时，上升的最大高度记为h，重力加速度大小为g，则物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为(　 ) A．tanθ和 B．和 C．tan θ和 D．和 8．一半径为R的圆柱体，保持其轴线水平，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取。下列说法正确的是（　　） A．在时，拉力的功率为6W B．在时，物体的动能为2J C．从运动到，物体克服摩擦力做的功为8J D．从运动到的过程中，物体的动量最大为 10．质量为m的汽车发动机功率恒为P，阻力恒为，汽车由静止开始以恒定的功率启动，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值，则发动机所做的功为（　　） A． B． C． D． 11．游乐场有一种儿童滑轨，其竖直剖面示意图如图所示，AB部分是半径为R的四分之一圆形轨道，BC为轨道水平部分与半径OB垂直。一质量为m的小孩（可视为质点）从A点由静止滑下，滑到圆弧轨道末端B点时，对轨道的正压力为2.5mg，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（   ） A．到达B点的速度大小为 B．到达B点的速度大小为 C．从A到B克服摩擦力做功为 D．从A到B克服摩擦力做功为 12．如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则（　　） A．进入过程，木料对木栓的合力的冲量为 B．进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为 C．进入过程，木料和木栓的机械能共损失了 D．木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为 三、解答题 13．总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的图。试根据图像求：（g取） (1)时运动员的加速度和所受阻力的大小； (2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功； (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。 14．光滑斜面与长度为L=0.5m粗糙水平地面平滑相连，质量为m＝1kg的小球（可视为质点）从斜面距离地面高H处静止释放，经A点进入与水平地面平滑连接的光滑圆形轨道（A点为轨道最低点），恰好能到达圆形轨道的最高点B点。已知小球与地面间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道半径R=0.1m，取重力加速度g=10m/s2，求： （1）小球在B点的速度大小； （2）小球在A点时，其对圆形轨道的压力大小； （3）小球的释放点离水平地面的高度H。 15．如图所示，粗糙水平地面与半径的光滑半圆轨道相连接，且在同一竖直平面内，是的圆心，在同一竖直线上。质量的小物块在的水平恒力的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知，小物块与水平地面间的动摩擦因数为，当小物块运动到点时撤去力，取重力加速度，求： （1）小物块到达点时速度的大小； （2）小物块运动到点时，轨道对小物块作用力的大小。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C A A D A 题号 11 12 答案 BC BD 1． 2． 3．A ABCD.滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x，对滑块运动的全过程应用功能关系，全程所产生的热量为 知全程产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即 解以上两式可得 故A正确BCD错误。 故选A。 4．C 对上升过程，由动能定理，，得，即F+mg=12N；下落过程，，即N，联立两公式，得到m=1kg、F=2N． 5．A 0~10m内物块上滑，由动能定理得 整理得 结合0~10m内的图像得，斜率的绝对值 10~20 m内物块下滑，由动能定理得 整理得 结合10~20 m内的图像得，斜率 联立解得 故选A。 6．A 此时B点的速度大小为 方向沿圆的切线方向，即BA方向，故AB杆上各点的速度大小均为v，此速度为滑块的实际水平速度沿杆方向的分速度，故滑块的水平速度大小为 而杆在竖直位置时，滑块速度为 根据动能定理可知杆对滑块做功为 故选A。 7．D 根据动能定理有 解得 μ＝（－1）tanθ 当物块的初速度为时，有 解得 h＝ 故选D。 8．A 小球下落的高度为 h = πR - R + R = R 小球下落过程中，根据动能定理有 mgh = mv2 综上有 v = 故选A。 9． 10． 11．BC AB．根据牛顿第三定律可知，轨道对小孩的支持力也等于2.5mg，根据牛顿第二定律有 可得 故A错误，B正确； CD．由动能定理 可得从A到B克服摩擦力做功为 故C正确，D错误。 故选BC。 12．BD A．锤子撞击木栓到木栓进入过程，对木栓分析可知合外力的冲量为0，锤子对木栓的冲量为I，由于重力有冲量，则木料对木栓的合力冲量不为-I，故A错误； B．锤子撞击木栓后木栓获得的动能为 木栓进入过程根据动能定理有 解得平均阻力为 故B正确； C．木栓进入过程损失的动能与重力势能，一部分转化为系统内能另一部分转化为木栓的弹性势能， 故C错误； D．对木栓的一个侧面受力分析如图 由于方孔侧壁弹力成线性变化，则有 且根据B选项求得平均阻力 又因为 联立可得 故D正确。 故选BD。 13．(1) (2) (3) 14．（1）1m/s；（2）60N；（3）0.35m （1）根据题意，小球恰好能到达圆形轨道的最高点B，则 解得 （2）小球由A运动到B的过程中，根据动能定理有 解得 在A点，轨道对小球的支持力和小球的重力的合力提供向心力，即 解得 由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力大小为60N； （3）小球从释放到运动到A点的过程，运用动能定理 代入数据解得 15．(1)；(2)150N (1)从A到B过程，据动能定理可得 解得小物块到达点时速度的大小为 (2)从B到D过程，据动能定理可得 在D点由牛顿第二定律可得 联立解得小物块运动到点时，轨道对小物块作用力的大小为 学科网（北京）股份有限公司 $