4.3.2 动能定理的综合应用 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册

动能定理的综合应用 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册 学号： 班级： 姓名： 一、选择题 1.球从地面由静止“飞向”球门，在高度为h处射入球门，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则球员将足球踢出时对足球做的功W为（重力加速度为g，不计空气阻力，足球可视为质点）（　　） A.mv2 B.mgh C.mv2＋mgh D.mv2－mgh 2.某跳台滑雪赛道简化为如图所示模型，AB为直道，BCD为半径为R的圆弧道，两滑道在B点平滑连接，圆弧道与水平地面相切于C点，CD段圆弧所对的圆心角θ＝60°，不计一切摩擦，一个小球从直道上离地面高为H处由静止释放，小球从D点飞出后上升到的最高点离地面的高度为（　　） A.H＋R B.H＋R C.H＋R D.H＋R 3.某物体以一定初速度做平抛运动，从t＝0时刻起，物体的动能Ek随时间t变化的情况是图中所示的哪个图（　　） A　　　B　　　C　　　D 4.以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，上升的最大高度是h，如果空气阻力大小恒为Ff，重力加速度为g，从抛出到落回出发点的整个过程中，小球克服空气阻力做的功为（　　） A.0 B.Ffh C.mgh D.2Ffh 5.如图所示，DO是水平面，AB是斜面，初速度为v0的物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A时速度刚好为零，如果斜面改为AC，让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零，则物体具有的初速度（已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数处处相同且不为零）（　　） A.等于v0 B.大于v0 C.小于v0 D.取决于斜面 6.（多选）某摩托车在平直的道路上由静止启动，其运动的速度v与时间t的关系如图甲所示，图乙表示该摩托车牵引力的功率P与时间t的关系.设摩托车在前进过程中所受阻力为车（包括驾驶员和物资）总重力的k倍，在18 s末摩托车的速度恰好达到最大.已知摩托车（包括驾驶员和物资）总质量m＝200 kg，重力加速度g取10 m/s2.则下列说法正确的是（　　） A.0到18 s内摩托车一直做匀加速运动 B.0到8 s内，摩托车的牵引力为800 N C.k＝0.4 D.从静止开始加速到最大速度的过程中，摩托车前进的路程为127.5 m 7.（多选）某同学以一定的初速度v0＝10 m/s竖直向上抛出质量为m＝1 kg的物体，物体上升到最高点后又返回抛出点.若运动中空气阻力的大小恒为f＝2.5 N，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A.全程重力做的功为零 B.全程物体克服空气阻力做的功为100 J C.上升过程中物体重力势能增加了40 J D.上升过程空气阻力的平均功率小于下降过程空气阻力的平均功率 8.（多选）一质量为m的物块静止在光滑水平面上，某时刻起受到水平向右的大小随位移变化的力F的作用，F随位移变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A.物块先做匀加速运动，后做匀减速运动 B.物块的位移为x0时，物块的速度最大 C.力F对物块做的总功为3F0x0 D.物块的最大速度为 二、非选择题 9.运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目.如图所示，AB是水平路面，BC是半径为20 m的圆弧，CDE是一段曲面.运动员驾驶功率始终是1.8 kW的摩托车从A点由静止开始运动，到B点前速度已达到最大速度20 m/s，再经13 s的时间通过坡面到达E点，关闭发动机后水平飞出.已知人和车的总质量180 kg，坡顶高度h＝5 m，落地点与E点的水平距离s＝16 m，重力加速度g取10 m/s2.如果在AB段摩托车所受的阻力恒定，求： （1）AB段摩托车所受阻力的大小； （2）摩托车从B点冲上坡顶E的过程中克服摩擦阻力做的功. 10.如图所示，竖直平面内有一半径R＝0.5 m的光滑圆弧槽BCD，B点与圆心O等高，一水平面与圆弧槽相接于D点，质量m＝0.5 kg的小球从B点正上方H高处的A点自由下落，由B点进入圆弧轨道，从D点飞出后落在水平面上的Q点，D、Q间的距离s＝2.4 m，球从D点飞出后的运动过程中相对于水平面上升的最大高度h＝0.8 m，g取10 m/s2，不计空气阻力，求： （1）小球在D点的速度vD； （2）小球释放点到B点的高度H； （3）经过圆弧槽最低点C时轨道对小球的支持力大小FN. 1.C　解析：足球从地面由静止到射入球门，根据动能定理可得W－mgh＝mv2，解得W＝mv2＋mgh，故选C. 2.A　解析：小球由A点运动到D点过程，由动能定理有mg[H－（R－Rcos θ）]＝m，小球飞出D后做斜抛运动，到达最高点的速度v1＝v0cos θ，小球由A点运动到斜抛的最高点的过程，由动能定理有mg（H－H'）＝m，解得H'＝H＋R，A正确，B、C、D错误. 3.D　解析：物体在重力作用下做平抛运动，加速度为g，竖直位移y＝gt2，由动能定理得Ek＝E0＋mg2t2，故选D. 4.D　解析：下落过程中，若落回抛出点的速度为v，则由动能定理mgh－Ffh＝mv2，可得mgh＞Ffh，上升过程中小球克服空气阻力做功为Ffh，下落过程中克服空气阻力做功仍为Ffh，则从抛出到落回出发点的整个过程中，小球克服空气阻力做的功为2Ffh，则2Ffh＜2mgh，不一定等于mgh.故选D. 5.A　解析：根据题意，设斜面的倾角为θ，物体从D点出发沿DBA滑动到顶点A的过程中，由动能定理有－mghAO－μmgxDB－μmgcos θ·xAB＝0－m，整理可得mghAO＋μmgxOD＝m，可知该物体从D点出发恰好滑动到A点的过程，克服重力与摩擦力做的功与斜面底端在OD上的位置无关，即让该物体沿DCA恰好滑到A点应具有的初动能为m，故物体具有的初速度等于v0.故选A. 6.CD　解析：v－t图像的斜率表示加速度，由题图甲可知，0到8 s内摩托车做匀加速运动，8到18 s内摩托车做加速度减小的加速运动，故A错误；在18 s末摩托车的速度恰好达到最大，有F＝f，由P＝Fvm＝fvm，可得阻力为f＝＝ N＝800 N，根据题意有k＝＝＝0.4，故C正确；0到8 s内，摩托车的加速度为a＝＝ m/s2＝1 m/s2，由牛顿第二定律有F－f＝ma，则摩托车的牵引力为F＝ma＋f＝（200×1＋800）N＝1 000 N，故B错误；8 s到18 s过程中，根据动能定理有Pt－fx＝m－m，代入数据解得x＝95.5 m，0到8位移x1＝ m＝32 m，因此从静止开始加速到最大速度的过程中，摩托车前进的路程为95.5 m＋32 m＝127.5 m，故D正确. 7.AC　解析：从抛出点至回到原出发点的过程中，位移为零，故重力做的功为零，故A正确；对上升过程，根据动能定理，有－mgh－fh＝0－m，解得h＝4 m，克服空气阻力做的功为Wf＝2fh＝2×2.5×4 J＝20 J，故B错误；上升过程中物体重力势能增加了ΔEp＝mgh＝1×10×4 J＝40 J，故C正确；上升过程中，加速度大小为a＝＝12.5 m/s2，下降过程中，加速度大小为a'＝＝7.5 m/s2，根据运动学公式可知，上升过程所用时间较短，根据P＝可知，上升过程空气阻力的平均功率大于下降过程空气阻力的平均功率，故D错误. 8.CD　解析：由题图可知，物块受到水平向右的力为物块的合力，合力方向与速度方向相同，物块一直做变加速运动，故物块的位移为3x0时，物块的速度最大，故A、B错误；力F对物块做的总功为有WF＝x0＋（3x0－x0）＝·x0＋·2x0＝3F0x0，故C正确；根据动能定理WF＝m，解得物块的最大速度为vm＝，故D正确. 9.（1）90 N　（2）27 360 J 解析：（1）摩托车在水平面上已经达到了最大速度，牵引力与阻力相等，则有P＝Fvm＝fvm， 代入数据解得f＝90 N. （2）对摩托车的平抛运动过程，有h＝gt2， 解得t＝1 s， 平抛的初速度v0＝， 解得v0＝16 m/s， 摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得 Pt－Wf－mgh＝m－m， 代入数据解得Wf＝27 360 J. 10.（1）5 m/s，与水平方向夹角为53° 解析：（1）小球在飞行过程最高点P的速度为v0，P到D和P到Q可视为两个对称的平抛运动，则有h＝gt2，＝v0t，vy＝gt，解得t＝0.4 s，v0＝3 m/s，vy＝4 m/s，则小球在D点的速度大小为vD＝＝5 m/s，设小球在D点的速度与水平方向夹角为θ，则有tan θ＝＝，可得θ＝53°. （2）0.95 m 解析：（2）小球由A到D过程，根据动能定理可得mgH＋mgRcos θ＝m－0，解得H＝0.95 m. （3）34 N 解析：（3）小球由A到C过程，根据动能定理可得mg（H＋R）＝m－0，在C点，根据牛顿第二定律可得FN－mg＝m，联立解得轨道对小球的支持力大小为FN＝34 N. 学科网（北京）股份有限公司 $