8.2-8.3 重力势能 动能和动能定理(重难点训练)物理人教版必修第二册

2025-12-17
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第二册
年级 高一
章节 2. 重力势能,3. 动能和动能定理
类型 题集-专项训练
知识点 动能和动能定理,势能
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 10.16 MB
发布时间 2025-12-17
更新时间 2025-12-17
作者 路漫漫其修远
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2025-12-17
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价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

8.2-8.3 重力势能 动能和动能定理 一、重力做功 重力势能 1 二、弹力做功 弹力势能 3 三、动能 4 四、动能定理的表述及其推导过程 6 五、探究功与物体速度变化的关系 8 六、应用动能定理解决机车启动问题 12 一、重力做功 重力势能 1.如图所示,质量为2kg的物体从固定的光滑斜面顶端由静止滑下,滑到斜面底端时速度为10m/s,已知斜面长10m,倾角为,取g=10m/s2。在此过程中(  ) A.支持力做正功 B.重力做负功 C.重力做功200J D.合外力做功为100J 2.如图为某同学投篮时的情景,篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮筐,投球点低于篮筐,不计空气阻力,则篮球从被投出到刚进入篮筐的运动过程中(  ) A.经过最高点时速度为零 B.经过最高点时重力的功率为零 C.上升时间与下降时间相等 D.上升与下降两过程重力做功相等 3.如图所示为一岸防炮射出的炮弹在空中的运行轨迹。已知炮弹的质量为,轨迹的最高点到水平面的距离为,炮口的高度为,重力加速度为,不计空气阻力,炮弹可视为质点。下列说法正确的是(  ) A.炮弹从点运动到点的过程中,其重力势能不断增大 B.炮弹从点运动到点的过程中,其重力做负功 C.炮弹从射出到落回水平面的过程中,重力做的功为 D.炮弹从射出到落回水平面的过程中,重力势能减少量为 4.如图所示,质量为m的货物在起重机的作用下由静止开始以恒定加速度竖直向上运动,加速度大小为a,经过t时间起重机达到额定功率,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A.若起重机保持额定功率继续提升,货物一定做匀速直线运动 B.货物在匀加速阶段,起重机对货物的拉力大小为 C.货物在匀加速阶段,货物的重力势能变化量为 D.起重机的额定功率为mgat 5.如图所示,质量为m的货物在起重机的作用下由静止开始以恒定加速度竖直向上运动,加速度大小为a,经过t时间起重机达到额定功率,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A.若起重机保持额定功率继续提升,货物一定做匀速直线运动 B.货物在匀加速阶段,起重机对货物的拉力大小为 C.货物在匀加速阶段,货物的重力势能变化量为 D.起重机的额定功率为mgat 二、弹力做功 弹力势能 6.如图甲所示,轻质弹簧放置在光滑的水平面上,左端系在墙上,与弹簧右端连接的质量为m的物块,在水平向右的拉力F的作用下,由静止开始向右运动,物块刚开始运动时,弹簧处于原长,弹簧对物块拉力的大小与物块向右运动的位移大小x的关系图像如图乙所示,在弹簧的弹性限度内,下列说法中正确的是(  ) A.弹簧的总长等于物块向右运动的位移x的大小 B.关系图像的斜率表示弹簧的劲度系数 C.若水平向右的拉力F为恒力,则物块的加速度越来越大 D.物块向右运动的位移大小由变为的过程中,物块克服弹簧的拉力做的功为 7.如图甲所示,一滑块沿水平面向左运动,与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,由图可知,弹簧的压缩量由变为的过程中,弹簧弹力对滑块所做的功以及弹性势能的变化量分别为(  ) A. B. C. D. 8.如图,粗糙水平面上的轻质弹簧一端固定在墙面上,一端连接一个可看作质点的物体。弹簧原长处于点。第一次将物体先由点拉至点,再推到点;第二次将物体先由点推至点,再同样拉至点。两次的运动都是缓慢进行的。图中长度关系满足。下列说法正确的是(  ) A.两次运动中摩擦力做功相等 B.两次运动中弹簧的弹力做功相等 C.物体由到运动的过程弹簧弹性势能增加,由到运动的过程弹性势能减少 D.物体由到运动的过程,以及由到运动的过程,弹簧的弹力都做负功 9.如图所示,劲度系数为k、水平的轻弹簧,一端固定在竖直墙上,一端与放在水平面上的物块相连接。将弹簧压缩了后释放后,物块在水平面上最大的位移为x。此过程中弹簧弹力对物块做功(  ) A. B. C. D. 10.如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一轻质弹簧,轻质弹簧的另一端固定在墙上,O点为弹簧的原长处,现使物体从O点开始运动(始终在弹簧的弹性限度内),第一次从O点运动到点,弹力做功;第二次从O点运动到A点后再运动到点,弹力做功,则这两次弹力做功的关系为(  ) A. B. C. D. 三、动能 11.质量相同的甲、乙两车均由静止沿同一方向做直线运动, 以出发时刻为计时零点, 甲车的速度一时间图像如图 1 所示, 乙车的加速度一时间图像如图 2 所示。则(  ) A.时,甲、乙两车的动能相同 B.内,甲、乙两车的平均速度相同 C.内,甲、乙两车的位移相同 D.内,甲、乙两车的速度变化量相同 12.2025年4月2日消息,山西阳曲县2万余亩果树已全部完成剪枝工作。其中阳曲酥梨以其果形正、色泽好、果心小、有香气、酥脆爽口、汁多味甜而闻名于全省.采酥梨时,假设质量为250g的梨子从树上由静止坠落,经2s到达地面,不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2。则(    ) A.酥梨坠落2s过程中所受重力做的功为100J B.酥梨坠落2s过程中重力做功的平均功率为25W C.酥梨 2s末到达地面前的动能为50J D.酥梨2s末到达地面前重力的瞬时功率为75W 13.如图是大型游乐装置“大摆锤”的示意图。摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端,并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若aO段与bO段的距离之比为3∶2,则在转动过程中的下列说法正确的是(  ) A.a、b的线速度大小之比为2∶3 B.a、b的角速度大小之比为2∶3 C.a、b的向心加速度之比为3∶2 D.a、b的动能之比为9∶4 14.将质量为m的小球(视为质点)从水平地面上以大小为的初速度竖直向上抛出,小球在空中运动时受到水平向右的恒定风力,小球的运动轨迹如图所示,忽略小球受到的空气阻力。已知小球在空中运动的最高点到抛出点的竖直距离与水平距离相等,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(  ) A.小球受到的恒定风力大小为 B.小球经过最高点时的动能为 C.小球落回水平地面前瞬间,恒定风力对小球做功的瞬时功率为2mgv0 D.小球落回水平地面前瞬间速度与水平方向的夹角为30° 15.如图所示,在斜面顶端先后水平抛出同一小球,第一次小球落到斜面中点,第二次小球落到斜面底端,忽略空气阻力,则(  ) A.两次小球落到斜面时的速度方向不相同 B.两次小球运动的时间之比为1:2 C.两次小球抛出时的初速度之比为1:2 D.两次小球落到斜面时的动能之比为1:2 四、动能定理的表述及其推导过程 16.质量之比为2∶1的A、B两物体静止在水平地面上,t=0时刻分别受到水平恒力和作用,同时开始运动。一段时间后撤去恒力,其图像如图所示,下列说法正确的是(  ) A.A、B所受摩擦力之比为1∶1 B.A、B与地面间的动摩擦因数之比为1∶1 C.时间内,和做功之比为1∶1 D.时间内,A、B克服摩擦力做功之比为1∶2 17.如图所示,物体A、B质量相等,它们与水平地面之间的动摩擦因数也相等,A受到一个与水平方向夹角为的斜向上的拉力,B受到一个与水平方向夹角为的向下的推力,且。AB在各自力的作用下由静止开始运动,下列说法正确的是(  ) A.物体AB的加速度大小相等 B.经过相同的时间,物体A的位移等于物体B的位移 C.经过相同的时间,对物体A做的功等于对物体B做的功 D.经过相同的时间,物体A的末动能大于物体B的末动能 18.质量为2kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能的变化与位移的关系如图所示,则下列说法正确的是(  ) A.物体运动的初速度大小为10m/s B.物体所受的摩擦力大小为5N C.物体运动的加速度大小为2.5m/s2 D.物体运动的时间为 19.如图甲所示,质量的木块静止在水平地面上,对木块施加水平向右的推力F,推力F随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数,重力加速度为,下列说法正确的是(  ) A.木块先做匀变速直线运动,后做匀速直线运动 B.木块在运动过程中的加速度一直减小 C.木块运动的过程中,克服摩擦力所做的功为 D.木块运动的过程中,动能的增加量为70J 20.根据图像回答下列问题: (1)物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。如图甲所示,炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大,动能增加。这种情况下推力对物体做了功。从静止开始自由下落的物体速度越来越大,动能增加,这种情况下重力对物体做了功。大量实例说明,物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。这对我们有什么启发? (2)如图乙所示,质量为m的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由增加到。在这个过程中,恒力F做的功是多少? (3)在图乙所示的运动过程中,设物体的加速度为a,根据牛顿第二定律,可以得到F是什么? (4)在图乙所示的运动过程中,由运动学公式可得物体的位移是什么? (5)根据上述活动的讨论,可得F做的功是什么? 五、探究功与物体速度变化的关系 21.某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动并打出纸带,已知钩码的质量远小于小车的质量。某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示. (1)已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图(b)给出的数据中可以得到,打出B点时小车的速度大小 m/s,打出P点时小车的速度大小 m/s.(结果均保留2位小数) (2)若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量和小车的质量外,还需要从图(b)给出的数据中求得物理量,应表示 。 (3)若这些物理量满足关系 ,则可验证动能定理。(用、、、、、表示) 22.某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与动能变化的关系”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz。 (1)实验的部分步骤如下: ①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码; ②将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再放开小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源; ③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。 (2)如图是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D四个计数点,可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置。 纸带的测量结果 测量点 s/cm v/() O 0.00 0.35 A 1.50 0.40 B 3.15 0.45 C D 7.15 0.55 (3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做正功,系统所受摩擦阻力做负功。 (4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中),根据图线可获得的结论是 ,要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和 。 23.用如图所示的实验装置做“探究动能定理”的实验。 (1)下面列出了一些实验器材:电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车、砝码、砝码盘、天平(附砝码)。除以上器材外,还需要的实验器材有______。 A.刻度尺(最小刻度为mm) B.秒表 C.低压交流电源 D.低压直流电源 E.220V交流电源 (2)本实验需要平衡摩擦力,其目的是 。 (3)小车以及车中砝码的总质量用M表示,盘以及盘中砝码的总质量用m表示,若本实验要探究的是m的重力做功与M、m组成的系统动能的增量的关系,则 (填“需要”或“不需要”)满足:。 24.某同学用如图1所示的装置做“探究功与动能变化量间的关系”实验,实验步骤如下: 带滑轮的长木板右端用垫块垫高,小车与重物用跨过定滑轮的细线相连,调节定滑轮使定滑轮左侧细线与长木板平行,反复调整垫块的位置,直到轻推小车后,小车通过两光电门的遮光时间相等,测出此时两光电门间的距离为; 撤去小车右侧所连重物和细线,让小车自由下滑,通过两光电门的遮光时间分别为,; 改变光电门1的位置,让小车多次从同一位置自由下滑,测出两光电门间的距离和对应通过光电门1的遮光时间,绘制出图像如图2所示。 已知重力加速度为,遮光片的宽度为,回答下列问题: (1)该实验 (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。 (2)小车自由下滑时所受的合力大小为 。 A.小车重力的下滑分力 B.小车所受到的摩擦力 C.重物的重力 (3)若测得重物质量与小车质量的关系为,图像斜率的绝对值为,满足= (用、表示),则在误差允许的范围内,可得到合力做的功等于动能的变化量。 25.如图1所示,是“探究功与速度变化的关系”的实验装置,实验步骤如下:              图1 (1)按照上图将器材连接好。 (2)先用一条橡皮筋做实验,当质量为的小车,在1条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W,用打点计时器和纸带测出小车的最大速度v,记入表格。 (3)当用2条、3条……完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次……实验时,橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,因此第2次、第3次……实验中,橡皮筋对小车做的功分别为 、 、……,每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。数据记入表格。 (4)关于该实验操作的遗漏步骤或注意事项,下列说法正确的是 。 A.必须平衡摩擦力                    B.打点计时器可以用干电池供电 C.可以选用规格不相同的橡皮筋        D.每次实验,小车必须从同一位置由静止释放 (5)图2是按正确的实验操作用1条橡皮筋实验打出的纸带,测得相邻两点间的距离分别为,所用交流电的频率为,则小车的最大速度为 ,如果用2条橡皮筋做实验,那么,在理论上,小车获得的最大动能为 J(结果均保留两位有效数字)。                             图2 六、应用动能定理解决机车启动问题 26.质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图乙表示该汽车牵引力的功率与时间的关系,设汽车在运动过程中阻力不变,在末汽车的速度恰好达到最大。 (1)请描述电动汽车的运动情况: (2)汽车受到最大的牵引力为 N。 (3)在过程中电动汽车牵引力做的总功为 J。 (4)在过程中电动汽车的位移为 m。 27.质量为 m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图像如图所示,从 t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则(  ) A.0~t1时间内,汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量 B.t1~t2时间内,汽车的功率等于 C.汽车运动的最大速度 D.t1~t2时间内,汽车的平均速度等于 28.“歼-20”是我国自主研制的双发重型隐形战斗机,担负着我国对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中质量为m的战斗机先以加速度a匀加速启动,当功率达到额定功率后,保持恒定的功率继续加速,再经时间飞机速度达到最大值时,刚好起飞(设起飞过程中阻力大小恒定,牵引力为F)。以下说法正确的是(  ) A.起飞过程中P-t图像,v-t图像,F-t图像正确的是甲 B.保持匀加速运动能持续的最长时间 C.起飞过程中阻力的大小为 D.若保持恒定功率至最大速度的过程中飞机的路程为s,根据动能定理有 29.节能减排,绿色出行。某款质量为的新能源汽车如图1所示,测试其性能时的图像如图2所示,其中时间内,图像为一条过原点的直线。时刻,汽车的速度大小为且达到额定功率,此后汽车的功率保持不变,时刻起汽车以最大速度匀速行驶。假设汽车所受阻力恒定,下列说法正确的是(  ) A.时间内汽车的牵引力逐渐增大 B.汽车所受阻力大小为 C.时间内牵引力对汽车做的功为 D.时间内,汽车行驶的距离为 30.我国自主研发的055型驱逐舰是世界上最先进的驱逐舰之一。如图,质量为的055型驱逐舰南昌舰在海上执行护航任务,该舰从静止开始以恒定功率开始启动并沿直线行驶,设其受到的阻力与瞬时速度的平方成正比且满足表达式为已知量。南昌舰从静止开始加速到最大速度的总时间为,则下列说法正确的是(  ) A.达到最大速度之前,南昌舰做匀加速运动 B.达到最大速度之前,南昌舰的加速度一直在减小 C.若加速阶段的总位移为,则加速阶段南昌舰克服阻力做功 D.整个过程中阻力对南昌舰做的功为 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 8.2-8.3 重力势能 动能和动能定理 一、重力做功 重力势能 1 二、弹力做功 弹力势能 4 三、动能 7 四、动能定理的表述及其推导过程 10 五、探究功与物体速度变化的关系 14 六、应用动能定理解决机车启动问题 20 一、重力做功 重力势能 1.如图所示,质量为2kg的物体从固定的光滑斜面顶端由静止滑下,滑到斜面底端时速度为10m/s,已知斜面长10m,倾角为,取g=10m/s2。在此过程中(  ) A.支持力做正功 B.重力做负功 C.重力做功200J D.合外力做功为100J 【答案】D 【详解】A.斜面对物体的支持力垂直斜面向上,与运动方向垂直,不做功,故A错误; BCD.物体向下运动,所以重力做正功,且只有重力做功,所以合外力做的功等于重力做的功,则有,故BC错误,D正确。 故选D。 2.如图为某同学投篮时的情景,篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮筐,投球点低于篮筐,不计空气阻力,则篮球从被投出到刚进入篮筐的运动过程中(  ) A.经过最高点时速度为零 B.经过最高点时重力的功率为零 C.上升时间与下降时间相等 D.上升与下降两过程重力做功相等 【答案】B 【详解】A.在最高点时,竖直方向速度为零,水平方向速度不为零,故A错误; B.在最高点时,竖直方向速度为零,根据可知经过最高点时重力的功率为零,故B正确; C.竖直方向,上升过程比下降过程位移大,根据可知上升时间大,故C错误; D.根据可知两个过程重力做功不相等,故D错误。 故选B。 3.如图所示为一岸防炮射出的炮弹在空中的运行轨迹。已知炮弹的质量为,轨迹的最高点到水平面的距离为,炮口的高度为,重力加速度为,不计空气阻力,炮弹可视为质点。下列说法正确的是(  ) A.炮弹从点运动到点的过程中,其重力势能不断增大 B.炮弹从点运动到点的过程中,其重力做负功 C.炮弹从射出到落回水平面的过程中,重力做的功为 D.炮弹从射出到落回水平面的过程中,重力势能减少量为 【答案】ABD 【详解】AB.炮弹从点运动到点的过程中,炮弹的高度逐渐增大,所以重力做负功,重力势能不断增大,故AB正确; CD.炮弹从射出到落回水平面的过程中,重力做的功为 则重力势能减少量为,故C错误,D正确。 故选ABD。 4.如图所示,质量为m的货物在起重机的作用下由静止开始以恒定加速度竖直向上运动,加速度大小为a,经过t时间起重机达到额定功率,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A.若起重机保持额定功率继续提升,货物一定做匀速直线运动 B.货物在匀加速阶段,起重机对货物的拉力大小为 C.货物在匀加速阶段,货物的重力势能变化量为 D.起重机的额定功率为mgat 【答案】C 【详解】A.保持额定功率P继续提升时,根据,牵引力会随速度增大而减小,当时达到最大速度,但在此之前是变加速运动,故A错误; B.货物匀加速上升时,由牛顿第二定律可得 所以起重机对货物的拉力,故B错误; C.货物在匀加速阶段,货物上升的高度 货物的重力势能变化量,故C正确; D.起重机在匀加速阶段结束时达到额定功率,此时速度 因此起重机的额定功率,故D错误。 故选C。 5.如图所示,质量为m的货物在起重机的作用下由静止开始以恒定加速度竖直向上运动,加速度大小为a,经过t时间起重机达到额定功率,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A.若起重机保持额定功率继续提升,货物一定做匀速直线运动 B.货物在匀加速阶段,起重机对货物的拉力大小为 C.货物在匀加速阶段,货物的重力势能变化量为 D.起重机的额定功率为mgat 【答案】C 【详解】A.保持额定功率P继续提升时,根据可知,牵引力会随速度增大而减小,当时达到最大速度,但在此之前是变加速运动,故A错误; B.货物匀加速上升时,由牛顿第二定律可得 所以起重机对货物的拉力,故B错误; C.货物在匀加速阶段,货物上升的高度 货物的重力势能变化量,故C正确; D.起重机在匀加速阶段结束时达到额定功率,此时速度 因此起重机的额定功率,故D错误。 故选C。 二、弹力做功 弹力势能 6.如图甲所示,轻质弹簧放置在光滑的水平面上,左端系在墙上,与弹簧右端连接的质量为m的物块,在水平向右的拉力F的作用下,由静止开始向右运动,物块刚开始运动时,弹簧处于原长,弹簧对物块拉力的大小与物块向右运动的位移大小x的关系图像如图乙所示,在弹簧的弹性限度内,下列说法中正确的是(  ) A.弹簧的总长等于物块向右运动的位移x的大小 B.关系图像的斜率表示弹簧的劲度系数 C.若水平向右的拉力F为恒力,则物块的加速度越来越大 D.物块向右运动的位移大小由变为的过程中,物块克服弹簧的拉力做的功为 【答案】BD 【详解】A.由于弹簧处于原长时,物块开始向右运动,所以物块向右运动的位移大小x等于弹簧的伸长量,小于弹簧的总长,所以A项错误; B.由胡克定律 可知 即关系图像的斜率表示弹簧的劲度系数,所以B项正确; C.由牛顿第二定律 可得 当F为恒力时,随着物块向右运动的位移x的增大,物块的加速度a越来越小,所以C项错误; D.物块向右运动的位移大小由变为的过程中,物块克服弹簧的拉力做的功在数值上等于图乙阴影部分的面积,则有 所以D项正确; 故选BD。 7.如图甲所示,一滑块沿水平面向左运动,与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,由图可知,弹簧的压缩量由变为的过程中,弹簧弹力对滑块所做的功以及弹性势能的变化量分别为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据W=Fx可知,弹簧弹力做功等于F-x图像的面积,则 根据 故选C。 8.如图,粗糙水平面上的轻质弹簧一端固定在墙面上,一端连接一个可看作质点的物体。弹簧原长处于点。第一次将物体先由点拉至点,再推到点;第二次将物体先由点推至点,再同样拉至点。两次的运动都是缓慢进行的。图中长度关系满足。下列说法正确的是(  ) A.两次运动中摩擦力做功相等 B.两次运动中弹簧的弹力做功相等 C.物体由到运动的过程弹簧弹性势能增加,由到运动的过程弹性势能减少 D.物体由到运动的过程,以及由到运动的过程,弹簧的弹力都做负功 【答案】BD 【详解】A.第一次将物体先由点拉至点,再推到点,通过的距离;第二次将物体先由点推至点,再同样拉至点,通过的距离;物体对接触面的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,则滑动摩擦力大小不变,由可知,第一次摩擦力做功小于第二次摩擦力做功,故A错误; B.弹力所做的功对应弹性势能的变化量,两次运动中弹性势能增加量相同,则弹力所做的功相同,故B正确; CD.由到和由到,弹簧的弹力与物体的位移方向均相反,均对物体做负功,弹性势能均增加,故C错误,D正确。 故选BD。 9.如图所示,劲度系数为k、水平的轻弹簧,一端固定在竖直墙上,一端与放在水平面上的物块相连接。将弹簧压缩了后释放后,物块在水平面上最大的位移为x。此过程中弹簧弹力对物块做功(  ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】此过程中弹簧弹力对物块做功等于弹簧弹性势能的减少量,即 故选D。 10.如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一轻质弹簧,轻质弹簧的另一端固定在墙上,O点为弹簧的原长处,现使物体从O点开始运动(始终在弹簧的弹性限度内),第一次从O点运动到点,弹力做功;第二次从O点运动到A点后再运动到点,弹力做功,则这两次弹力做功的关系为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】弹力做功等于弹性势能的变化,由于两次都是从O点出发,最终到达点,则两次弹簧的形变量相同,弹性势能相同,即两次弹力做功相同,即。 故选C。 三、动能 11.质量相同的甲、乙两车均由静止沿同一方向做直线运动, 以出发时刻为计时零点, 甲车的速度一时间图像如图 1 所示, 乙车的加速度一时间图像如图 2 所示。则(  ) A.时,甲、乙两车的动能相同 B.内,甲、乙两车的平均速度相同 C.内,甲、乙两车的位移相同 D.内,甲、乙两车的速度变化量相同 【答案】A 【详解】A.由图1可知时,甲车速度为 图像面积表示速度变化量,故由图2可知乙车在时速度为 两物体质量相等,速度大小相等,由可知,甲、乙两车的动能相同,A正确; B.由图2可知乙车在内先做加速度逐渐增大的加速运动,在内再做加速度逐渐减小的加速运动,时速度达到最大,在内再做加速度逐渐增大的减速运动,在内再做加速度逐渐减小的减速运动,其速度时间图像如图 图像面积表示位移,由两物体图像可知,内甲车位移大于乙车,故甲车平均速度大于乙车,B错误; C.由上述分析可知,内,甲、乙两车的位移不相同,乙车位移大于甲车,C错误; D.内,甲车速度变化量为 乙车速度变化量为,故甲、乙两车的速度变化量不相同,D错误。 故选A。 12.2025年4月2日消息,山西阳曲县2万余亩果树已全部完成剪枝工作。其中阳曲酥梨以其果形正、色泽好、果心小、有香气、酥脆爽口、汁多味甜而闻名于全省.采酥梨时,假设质量为250g的梨子从树上由静止坠落,经2s到达地面,不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2。则(    ) A.酥梨坠落2s过程中所受重力做的功为100J B.酥梨坠落2s过程中重力做功的平均功率为25W C.酥梨 2s末到达地面前的动能为50J D.酥梨2s末到达地面前重力的瞬时功率为75W 【答案】BC 【详解】AB.酥梨在2s内下落高度为 则重力做的功为 重力做功的平均功率为,故A错误,B正确; CD.酥梨在2s末的速度为 酥梨 2s末到达地面前的动能为 酥梨2s末到达地面前重力的瞬时功率为,故C正确,D错误。 故选BC。 13.如图是大型游乐装置“大摆锤”的示意图。摆锤a和配重锤b分别固定在摆臂两端,并可绕摆臂上的转轴O在纸面内转动。若aO段与bO段的距离之比为3∶2,则在转动过程中的下列说法正确的是(  ) A.a、b的线速度大小之比为2∶3 B.a、b的角速度大小之比为2∶3 C.a、b的向心加速度之比为3∶2 D.a、b的动能之比为9∶4 【答案】C 【详解】B.a、b绕同一转轴O转动,则角速度相等,B错误; A.根据可知,a、b的转动半径之比为3:2,则线速度大小之比为3:2,A错误; C.根据可知,a、b的向心加速度之比为3∶2,C正确; D.a、b的质量关系不确定,则不能确定动能之比,D错误。 故选C。 14.将质量为m的小球(视为质点)从水平地面上以大小为的初速度竖直向上抛出,小球在空中运动时受到水平向右的恒定风力,小球的运动轨迹如图所示,忽略小球受到的空气阻力。已知小球在空中运动的最高点到抛出点的竖直距离与水平距离相等,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(  ) A.小球受到的恒定风力大小为 B.小球经过最高点时的动能为 C.小球落回水平地面前瞬间,恒定风力对小球做功的瞬时功率为2mgv0 D.小球落回水平地面前瞬间速度与水平方向的夹角为30° 【答案】C 【详解】A.小球竖直方向做竖直上抛,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,到最高点过程有,, 解得,故A错误; B.小球经过最高点时竖直方向速度为0,则水平速度为 最高点动能为,故B错误; C.根据竖直方向运动的对称性,小球落回水平地面所用时间为 恒定风力对小球做功的瞬时功率为,故C正确; D.小球落回水平地面前瞬间速度与水平方向的夹角为,则有,不为30°,故D错误。 故选C。 15.如图所示,在斜面顶端先后水平抛出同一小球,第一次小球落到斜面中点,第二次小球落到斜面底端,忽略空气阻力,则(  ) A.两次小球落到斜面时的速度方向不相同 B.两次小球运动的时间之比为1:2 C.两次小球抛出时的初速度之比为1:2 D.两次小球落到斜面时的动能之比为1:2 【答案】D 【详解】A.设小球落在斜面上时速度方向与水平方向成的夹角为,则有 由于角一定,所以一定,与小球的初速度无关,所以两次小球落到斜面时的速度方向相同,故A错误; B.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据 解得 根据题意可知,两次小球下降的高度之比为 解得运动时间之比为,故B错误; C.小球水平位移之比为 平抛运动水平方向有 解得水平初速度之比为,故C错误; D.结合上述有 小球速度与水平方向夹角相等,小球落地斜面上的速度 可以解得速度之比为 则可以解得动能之比为1:2,故D正确。 故选D。 四、动能定理的表述及其推导过程 16.质量之比为2∶1的A、B两物体静止在水平地面上,t=0时刻分别受到水平恒力和作用,同时开始运动。一段时间后撤去恒力,其图像如图所示,下列说法正确的是(  ) A.A、B所受摩擦力之比为1∶1 B.A、B与地面间的动摩擦因数之比为1∶1 C.时间内,和做功之比为1∶1 D.时间内,A、B克服摩擦力做功之比为1∶2 【答案】AC 【详解】AB.由题图可知,撤去恒力后,A、B的加速度大小分别为, 又,联立可得A、B所受摩擦力之比为 由可得,A、B与地面间的动摩擦因数之比为,故A正确,B错误; CD.根据图像与横轴围成的面积表示位移,可知时间内,A、B通过的位移相等,则时间内,A、B克服摩擦力做功之比为 时间内,A、B的动能变化量均为0,根据动能定理可知,恒力做功等于克服摩擦力做功,则和做功之比为,故C正确,D错误。 故选AC。 17.如图所示,物体A、B质量相等,它们与水平地面之间的动摩擦因数也相等,A受到一个与水平方向夹角为的斜向上的拉力,B受到一个与水平方向夹角为的向下的推力,且。AB在各自力的作用下由静止开始运动,下列说法正确的是(  ) A.物体AB的加速度大小相等 B.经过相同的时间,物体A的位移等于物体B的位移 C.经过相同的时间,对物体A做的功等于对物体B做的功 D.经过相同的时间,物体A的末动能大于物体B的末动能 【答案】D 【详解】A.物体A的加速度 B的加速度 可知,选项A错误; B.根据可知,经过相同的时间,物体A的位移大于物体B的位移,选项B错误; C.根据可知,经过相同的时间,对物体A做的功大于对物体B做的功,选项C错误; D.根据v=at可知,经过相同的时间,物体A的速度大于B的速度,则根据可知物体A的末动能大于物体B的末动能,选项D正确。 故选D。 18.质量为2kg的物体以50J的初动能在粗糙的水平面上滑行,其动能的变化与位移的关系如图所示,则下列说法正确的是(  ) A.物体运动的初速度大小为10m/s B.物体所受的摩擦力大小为5N C.物体运动的加速度大小为2.5m/s2 D.物体运动的时间为 【答案】BCD 【详解】A.物体初动能为50J,则有 解得 故A错误; B.根据动能定理有 则有 结合图像有 故B正确; C.根据牛顿第二定律有 结合上述解得 故C正确; D.利用逆向思维,根据速度公式有 解得 故D正确。 故选BCD。 19.如图甲所示,质量的木块静止在水平地面上,对木块施加水平向右的推力F,推力F随位移x变化的图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数,重力加速度为,下列说法正确的是(  ) A.木块先做匀变速直线运动,后做匀速直线运动 B.木块在运动过程中的加速度一直减小 C.木块运动的过程中,克服摩擦力所做的功为 D.木块运动的过程中,动能的增加量为70J 【答案】D 【详解】A.木块受到的滑动摩擦力为 对木块有 在其推力F在逐渐变化,所以木块所受到的合力发生变化,即木块的加速度发生变化,在,推力F不变,木块的合外力不变,即加速度不变,所以木块先做变加速直线运动,后做匀加速直线运动,故A项错误; B.对木块受力分析有 所以在木块的加速度增加,在木块的加速度不变,故B项错误; C.在木块受到的摩擦力不变,所以其摩擦力做功为 则克服摩擦力做功为100J,故C项错误; D.由于图像的图像与坐标轴围成的面积为力F做的功,所以在木块受到推力做功为 该过程内,摩擦力做功为 由动能定理有 故D项正确。 故选D。 20.根据图像回答下列问题: (1)物体的动能跟物体的质量和速度都有关系。物体的质量越大,速度越大,它的动能就越大。如图甲所示,炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越大,动能增加。这种情况下推力对物体做了功。从静止开始自由下落的物体速度越来越大,动能增加,这种情况下重力对物体做了功。大量实例说明,物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。这对我们有什么启发? (2)如图乙所示,质量为m的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移l,速度由增加到。在这个过程中,恒力F做的功是多少? (3)在图乙所示的运动过程中,设物体的加速度为a,根据牛顿第二定律,可以得到F是什么? (4)在图乙所示的运动过程中,由运动学公式可得物体的位移是什么? (5)根据上述活动的讨论,可得F做的功是什么? 【答案】(1)研究物体的动能离不开对力做功的分析;(2);(3);(4);(5) 【详解】(1)大量实例说明,物体动能的变化和力对物体做的功密切相关。因此,研究物体的动能离不开对力做功的分析; (2)恒力F做的功是 (3)根据牛顿第二定律 (4)由运动学公式可得物体的位移为 (5)以上各式联立,解得F做的功 五、探究功与物体速度变化的关系 21.某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动并打出纸带,已知钩码的质量远小于小车的质量。某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示. (1)已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图(b)给出的数据中可以得到,打出B点时小车的速度大小 m/s,打出P点时小车的速度大小 m/s.(结果均保留2位小数) (2)若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量和小车的质量外,还需要从图(b)给出的数据中求得物理量,应表示 。 (3)若这些物理量满足关系 ,则可验证动能定理。(用、、、、、表示) 【答案】(1) 0.36 1.80 (2)BP间距离 (3) 【详解】(1)[1] 打出B点时小车的速度大小 [2] 同理,打出P点时小车的速度大小 (2)若要验证动能定理,需要测量钩码的质量和小车的质量,还需要知道钩码下降的距离,即BP间距离,故应表示BP间距离。 (3)钩码的质量远小于小车的质量,故绳子的拉力近似等于钩码的重力,对小车,根据动能定理,故若上式在实验误差范围内成立,则可验证动能定理。 22.某实验小组采用如图所示的装置探究“合外力做功与动能变化的关系”,图中小车中可放置砝码,实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面,打点计时器工作频率为50Hz。 (1)实验的部分步骤如下: ①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线跨过定滑轮连接小车和钩码; ②将小车停在打点计时器附近,先接通电源,再放开小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,关闭电源; ③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。 (2)如图是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D四个计数点,可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表中的相应位置。 纸带的测量结果 测量点 s/cm v/() O 0.00 0.35 A 1.50 0.40 B 3.15 0.45 C D 7.15 0.55 (3)在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统, 做正功,系统所受摩擦阻力做负功。 (4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中),根据图线可获得的结论是 ,要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和 。 【答案】 5.10(5.08~5.12) 0.50/0.49/0.51 钩码的重力 在实验误差允许的范围内,与成正比 小车的质量 【详解】(2)[1]由题图纸带可知,各计数点C到O的距离为 [2]计数点C对应的速度为 (3)[3]在上述的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,钩码的重力做正功,系统所受摩擦阻力做负功。 (4)[4]实验小组根据实验数据绘出了图像,为过原点的倾斜直线,根据图线可获得的结论是:在实验误差允许的范围内,与成正比; [5]令钩码质量为,砝码质量为,小车质量为M,对钩码、砝码和小车组成的系统,根据动能定理可得 由于 则有 要验证“动能定理”,还需要测量的物理量是摩擦力和小车的质量。 23.用如图所示的实验装置做“探究动能定理”的实验。 (1)下面列出了一些实验器材:电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车、砝码、砝码盘、天平(附砝码)。除以上器材外,还需要的实验器材有______。 A.刻度尺(最小刻度为mm) B.秒表 C.低压交流电源 D.低压直流电源 E.220V交流电源 (2)本实验需要平衡摩擦力,其目的是 。 (3)小车以及车中砝码的总质量用M表示,盘以及盘中砝码的总质量用m表示,若本实验要探究的是m的重力做功与M、m组成的系统动能的增量的关系,则 (填“需要”或“不需要”)满足:。 【答案】(1)AE (2)为了使m的重力做功等于合力对系统做的功 (3)不需要 【详解】(1)电火花打点计时器需要连接220 V交流电源;需要用刻度尺测量纸带上计数点之间的距离;由于通过打点计时器可以知道纸带上计数点间的时间间隔,所以不需要秒表测时间。 故选AE。 (2)本实验通过M、m组成的系统探究动能定理,本实验需要平衡摩擦力,其目的是:为了使m的重力做功等于合力对系统做的功。 (3)本实验要探究的是m的重力做功与M、m组成的系统动能的增量的关系,平衡摩擦力后,系统受到的合力做功等于m的重力做功,所以不需要满足。 24.某同学用如图1所示的装置做“探究功与动能变化量间的关系”实验,实验步骤如下: 带滑轮的长木板右端用垫块垫高,小车与重物用跨过定滑轮的细线相连,调节定滑轮使定滑轮左侧细线与长木板平行,反复调整垫块的位置,直到轻推小车后,小车通过两光电门的遮光时间相等,测出此时两光电门间的距离为; 撤去小车右侧所连重物和细线,让小车自由下滑,通过两光电门的遮光时间分别为,; 改变光电门1的位置,让小车多次从同一位置自由下滑,测出两光电门间的距离和对应通过光电门1的遮光时间,绘制出图像如图2所示。 已知重力加速度为,遮光片的宽度为,回答下列问题: (1)该实验 (选填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力。 (2)小车自由下滑时所受的合力大小为 。 A.小车重力的下滑分力 B.小车所受到的摩擦力 C.重物的重力 (3)若测得重物质量与小车质量的关系为,图像斜率的绝对值为,满足= (用、表示),则在误差允许的范围内,可得到合力做的功等于动能的变化量。 【答案】(1)不需要 (2)C (3) 【详解】(1)重物的重力等于小车所受合力,故不需要平衡摩擦力。 (2)小车通过两光电门的挡光时间相等,说明小车匀速下滑,受力平衡,即小车重力沿斜面分力与摩擦力的合力等于右侧重物的重力,则小车自由下滑的合力等于重物的重力,故选C。 (3)对小车根据动能定理,有 约掉、,整理上述方程可得 即斜率的绝对值 即可得到合力做功等于动能的变化量。 25.如图1所示,是“探究功与速度变化的关系”的实验装置,实验步骤如下:              图1 (1)按照上图将器材连接好。 (2)先用一条橡皮筋做实验,当质量为的小车,在1条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W,用打点计时器和纸带测出小车的最大速度v,记入表格。 (3)当用2条、3条……完全相同的橡皮筋进行第2次、第3次……实验时,橡皮筋拉伸的长度与第一次相同,因此第2次、第3次……实验中,橡皮筋对小车做的功分别为 、 、……,每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带求出。数据记入表格。 (4)关于该实验操作的遗漏步骤或注意事项,下列说法正确的是 。 A.必须平衡摩擦力                    B.打点计时器可以用干电池供电 C.可以选用规格不相同的橡皮筋        D.每次实验,小车必须从同一位置由静止释放 (5)图2是按正确的实验操作用1条橡皮筋实验打出的纸带,测得相邻两点间的距离分别为,所用交流电的频率为,则小车的最大速度为 ,如果用2条橡皮筋做实验,那么,在理论上,小车获得的最大动能为 J(结果均保留两位有效数字)。                             图2 【答案】 2W 3W AD 0.82 6.7×10-3 (0.0067均可) 【详解】(3)[1][2]每条橡皮筋对小车做功都相同,则第2次、第3次……实验中,橡皮筋对小车做的功分别为2W、3W、……, (4)[3]A.为了使得橡皮筋对小车的力为小车受的合外力,则必须平衡摩擦力,A正确。                     B.打点计时器只能用交流电源,不可以用干电池供电,B错误。 C.为保证每条橡皮筋对小车做功都相同,则必须选用规格相同的橡皮筋,C错误。 D.每次实验,小车必须从同一位置由静止释放,以保证每条橡皮筋的伸长量都相同,D正确。 故选AD。 (5)[4][5]小车达到最大速度后将做匀速运动,则最大速度为 如果用2条橡皮筋做实验,那么在理论上,小车获得的最大动能为 六、应用动能定理解决机车启动问题 26.质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图甲表示汽车运动的速度与时间的关系,图乙表示该汽车牵引力的功率与时间的关系,设汽车在运动过程中阻力不变,在末汽车的速度恰好达到最大。 (1)请描述电动汽车的运动情况: (2)汽车受到最大的牵引力为 N。 (3)在过程中电动汽车牵引力做的总功为 J。 (4)在过程中电动汽车的位移为 m。 【答案】(1)0-8秒做匀加速运动,8-18秒做加速度减小的加速运动,18秒后做匀速运动 (2)1000N (3)1.12×105J (4)95.5m 【详解】(1)由v-t图像可知,0-8秒做匀加速运动,8-18秒做加速度减小的加速运动,18秒后做匀速运动。 (2)18s末汽车的速度恰好达到最大,此时牵引力等于阻力,则有 可得汽车受到的阻力为N=800N 汽车做匀加速运动时,汽车的牵引力最大,根据牛顿第二定律可得 由图甲可得m/s2=1m/s2 联立解得 (3)根据P-t图像所围的面积表示功。所以0~18s过程中汽车牵引力做的功为。 (4)汽车在8~18s内做变加速运动,设该过程中的位移大小为x,根据动能定理可得 解得x=95.5m。 27.质量为 m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度时间图像如图所示,从 t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则(  ) A.0~t1时间内,汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量 B.t1~t2时间内,汽车的功率等于 C.汽车运动的最大速度 D.t1~t2时间内,汽车的平均速度等于 【答案】C 【详解】A.时间内,汽车受到牵引力和阻力作用,根据动能定理可知,汽车牵引力做的功与阻力做的功之和等于汽车动能的增加量,故A错误; B.0~t1时间内,汽车从静止开始做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有 解得牵引力 由于从时刻起汽车的功率保持不变,所以t1~t2时间内,汽车的功率与时刻汽车的功率相等,即功率 故B错误; C.汽车速度最大时加速度为0,则有 联立解得最大速度 故C正确; D.若t1~t2时间内汽车做匀加速直线运动,汽车的平均速度 由于现在汽车做加速度减小的加速运动,相同时间内的位移要比匀加速运动的位移大,所以t1~t2时间内,汽车的平均速度大于,故D错误。 故选C。 28.“歼-20”是我国自主研制的双发重型隐形战斗机,担负着我国对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中质量为m的战斗机先以加速度a匀加速启动,当功率达到额定功率后,保持恒定的功率继续加速,再经时间飞机速度达到最大值时,刚好起飞(设起飞过程中阻力大小恒定,牵引力为F)。以下说法正确的是(  ) A.起飞过程中P-t图像,v-t图像,F-t图像正确的是甲 B.保持匀加速运动能持续的最长时间 C.起飞过程中阻力的大小为 D.若保持恒定功率至最大速度的过程中飞机的路程为s,根据动能定理有 【答案】AC 【详解】A.飞机开始做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律 可知开始时牵引力不变,根据可知随着速度线性增大,功率线性增大,达到额定功率后,功率保持不变,随着速度继续增大,则牵引力变小,根据牛顿第二定律 可知加速度减小,即飞机做加速度减小的加速运动,当达到最大速度时,牵引力等于空气阻力,所以牵引力最小不为零,故飞过程中P-t图像,v-t图像,F-t图像正确的是甲,故A正确; B.根据A选项分析可知匀加速直线运动的最大速度小于飞机的最大速度,即保持匀加速运动能持续的最长时间,故B错误; C.当飞机速度最大时,牵引力等于阻力,即 可得起飞过程中阻力的大小为,故C正确; D.是从匀加速阶段的最大速度到最大速度的时间,保持恒定功率至最大速度的过程中飞机的路程为s,所以,故D错误。 故选AC。 29.节能减排,绿色出行。某款质量为的新能源汽车如图1所示,测试其性能时的图像如图2所示,其中时间内,图像为一条过原点的直线。时刻,汽车的速度大小为且达到额定功率,此后汽车的功率保持不变,时刻起汽车以最大速度匀速行驶。假设汽车所受阻力恒定,下列说法正确的是(  ) A.时间内汽车的牵引力逐渐增大 B.汽车所受阻力大小为 C.时间内牵引力对汽车做的功为 D.时间内,汽车行驶的距离为 【答案】BD 【详解】A.由图2可知,时间内,汽车做匀加速直线运动,汽车受到的合外力不变,由于汽车行驶过程中所受阻力恒定,因此时间内,汽车的牵引力不变,故A错误; B.汽车速度最大时,匀速行驶,受力平衡,阻力的大小等于汽车的牵引力,则有,故B正确; C.根据动能定理可知,时间内 因此时间内牵引力对汽车做的功大于,故C错误; D.设时间内,汽车的位移为,根据动能定理可得 结合上述结论 联立解得,故D正确。 故选BD。 30.我国自主研发的055型驱逐舰是世界上最先进的驱逐舰之一。如图,质量为的055型驱逐舰南昌舰在海上执行护航任务,该舰从静止开始以恒定功率开始启动并沿直线行驶,设其受到的阻力与瞬时速度的平方成正比且满足表达式为已知量。南昌舰从静止开始加速到最大速度的总时间为,则下列说法正确的是(  ) A.达到最大速度之前,南昌舰做匀加速运动 B.达到最大速度之前,南昌舰的加速度一直在减小 C.若加速阶段的总位移为,则加速阶段南昌舰克服阻力做功 D.整个过程中阻力对南昌舰做的功为 【答案】B 【详解】AB.南昌舰以恒定功率启动,有公式,可得 列牛顿第二定律有 根据公式可知在加速过程中随着速度增加,加速度在减小,故驱逐舰应做加速度减小的加速运动,故A错误,B正确; C.在加速过程中,阻力不是线性变化的,平均阻力不等于最大阻力的一半,C错误; D.根据动能定理,,得,故D错误。 故选B。 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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8.2-8.3 重力势能 动能和动能定理(重难点训练)物理人教版必修第二册
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