课时跟踪检测(五) 应用动能定理解决三类典型问题（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（鲁科版 福建专用）

课时跟踪检测(五)　应用动能定理解决三类典型问题 1.如图所示，轨道MON的材料处处相同，其中ON水平，OM与ON在O处平滑过渡(物块经过O速率不变)，将一质量为m的物块从倾斜轨道上的M点由静止释放，滑至水平轨道上的N点停下。现使斜面的倾角θ增大，把斜面调至图中虚线OJ位置，为使物块从倾斜轨道上某处由静止释放后仍然在N点停下，则释放处应该是 (　 ) A.J点 B.J点与K点之间某一点 C.K点 D.Q点 2.在粗糙的水平面上给滑块一定的初速度，使其沿粗糙的水平面滑动，经测量描绘出了滑块的动能与滑块的位移的变化规律图线，如图所示。用μ表示滑块与水平面之间的动摩擦因数，用t表示滑块在该水平面上滑动的时间，已知滑块的质量为m=19 kg，g=10 m/s2，则μ和t分别等于 (　 ) A.0.01、10 s　 B.0.01、5 s　 C.0.05、10 s　 D.0.05、5 s 3.如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为 (　 ) A. B. C. D. 4.(2025·永安高一期末)质量为m=1 kg的玩具小汽车(可视为质点)由静止开始沿直线加速，最后减速至静止，其合外力F随位移x的变化图像如图所示。已知玩具小汽车在位移x=10 m时恰好停下。下列关于玩具小汽车运动的物理量描述正确的是 (　 ) A.初始阶段合外力F1=1.5 N B.速度的最大值为2 m/s C.加速运动的时间为1 s D.匀速运动的时间为3 s 5.(2025·厦门高一检测)如图所示，小球以初速度v0从A点出发，沿不光滑的轨道运动到高为h的B点后自动返回，其返回途中仍经过A点，小球经过轨道连接处无机械能损失，重力加速度为g，则小球返回经过A点的速度大小为 (　 ) A. B. C. D. 6.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到0~6 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.0~6 s内物体先向正方向运动，后向负方向运动 B.0~6 s内物体在4 s时的速度最大 C.物体在2~4 s内速度不变 D.0~4 s内合力对物体做的功等于0~6 s内合力对物体做的功 7.(2024·贵州高考)质量为1 kg 的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到x=3 m处，F做功的瞬时功率为 (　 ) A.8 W B.16 W C.24 W D.36 W 8.光滑水平地面静止一质量为m=2.0 kg的物体，以物体所在处为坐标原点O建立水平方向的x轴，力F1和F2方向均沿x轴正方向，两力大小随x轴上的位置坐标的变化规律如图所示。下列说法正确的是 (　 ) A.若仅F1作用于物体，F1的功率随时间逐渐减小 B.若仅F2作用于物体，F2的功率随时间逐渐减小 C.若F1、F2同时作用于物体，物体在x=1.0 m处的速度约为v=1.0 m/s D.若F1、F2同时作用于物体，物体在x=1.0 m处的速度约为v= m/s 9.(12分)随着科技的进步，一些快递公司开始使用无人机送快递，如图甲所示为一悬停在空中的无人机，某时刻因电池故障失去动力，无人机开始竖直下落，下落至某高度时动力突然恢复，匀减速下落至地面时速度刚好为零，图乙为下落过程中无人机动能随位移变化的图像，已知无人机(含包裹)的质量为10 kg，无人机在空中运动时受到的阻力大小恒定，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)无人机受到动力大小及阻力大小；(5分) (2)若无人机以(1)问中动力从地面由静止加速竖直上升，则在多高处撤掉动力刚好可以回到悬停高度处。(7分) 10.(12分)一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，量得停止处与开始运动处的水平距离为s，如图所示，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同。求： (1)动摩擦因数μ；(5分) (2)若该物体从斜面上高2h处由静止滑下，停止处与开始运动处的水平距离s1。(7分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(五) 1.选D　设物块位置到水平轨道的高度为h，物块位置到O点的水平距离为x，物块与轨道间动摩擦因数为μ，从M到N，根据动能定理可得mgh-μmgcos θ·OM-μmg·ON=0，即mgh=μmg·(x+ON)，当h增大时，x增大；h减小时，x减小。故选D。 2.选A　由图像看出：滑块以9.5 J的初动能滑行5 m后停止。对滑块由动能定理得-μmgs=0-Ek0，代入数据得μ=0.01，设滑块的初速度大小为v，则由mv2=9.5 J，解得v= m/s=1 m/s，根据牛顿第二定律，滑块的加速度大小为a==μg=0.1 m/s2，则滑块运动的时间为t==10 s，故选A。 3.选B　对木块由动能定理得：-f·2πL=0-m，解得摩擦力大小为f=，故B正确，A、C、D错误。 4.选B　由题图可知，F⁃x图像与横轴围成的面积表示合外力所做的功，对于玩具小汽车的整个运动过程，根据动能定理有2F1-×0.5 J=0，解得F1=1 N，选项A错误；x=2 m时，合力为零，可知玩具汽车的速度最大，此时有=2ax，其中a== m/s2=1 m/s2，解得vm=2 m/s，选项B正确；加速时间为t==2 s，选项C错误；匀速运动的时间为t'== s=1.5 s，选项D错误。 5.选D　设小球在由A到B的过程中阻力做功为W，由A到B的过程中由动能定理-mgh+W=0-m，当小球由B返回到A的过程中，阻力做的功依旧为W，再由动能定理得mgh+W=m，以上两式联立可得vA=，故选D。 6.选D　由图像可知，0~6 s内物体速度变化量为正，物体速度方向不变，物体在0~5 s内一直做加速运动，5 s时速度最大，A、B错误；2~4 s内物体的加速度不变，做匀加速直线运动，C错误；由题图可知，t=4 s时和t=6 s时物体速度大小相等，由动能定理可知，物体在0~4 s内和0~6 s内动能变化量相等，合力做功也相等，D正确。 7.选A　根据图像可知物块运动到x=3 m处，F做的总功为WF=3×2 J+2×1 J=8 J，该过程根据动能定理得WF=mv2，解得物块运动到x=3 m 处时的速度为v=4 m/s，故此时F做功的瞬时功率为P=Fv=8 W。故选A。 8.选C　物体从静止开始运动，若仅F1作用于物体，物体加速运动，速度v逐渐增大，速度方向与F1方向相同，由题图可知，F1逐渐增大，根据P=Fv，可知F1的功率随时间逐渐增大，A错误；同理可知若仅F2作用于物体，F2的功率随时间逐渐增大，B错误；根据W=Fx，可知F⁃x图像中图线与坐标轴所围面积为力F做的功，若F1、F2同时作用于物体，则F1、F2两力对物体的合功约为W合=1 J，根据动能定理有W合=mv2，解得v= =1 m/s，即物体在x=1.0 m处的速度约为v=1 m/s，D错误，C正确。 9.解析：(1)由动能定理Fs=ΔEk可知， Ek⁃s图像的斜率为物体所受的合力，则对下落过程有 mg-f=k1，mg-f-F=k2 其中k1=80 N，k2=-160 N 解得F=240 N，f=20 N。 (2)对该过程由动能定理得Fh1-(mg+f)h=0 由题图乙可知h=60 m，解得h1=30 m。 答案：(1)240 N，20 N　(2)30 m 10.解析：(1)设斜面的倾角为θ，斜面的长度为x1，在水平面上运动的位移为x2，则在斜面上所受的滑动摩擦力为Ff1=μmgcos θ 在水平面上所受的摩擦力为Ff2=μmg 根据动能定理得mgh-μmgx1cos θ-μmgx2=0 因为x1cos θ+x2=s 则有h-μs=0，解得μ=。 (2)根据动能定理可得mg·2h-μmgs1=0 代入μ解得s1=2s。 答案：(1)　(2)2s $