第4章 第3节 第1课时 动能的表达式 动能定理-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（教科版）

6.一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s 内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之 后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示. 已知汽车的质量m=2×103kg,汽车受到的阻 力为车重的，重力加速度大小g取10m/s2, 下列说法正确的是 ↑v/m.s) 10 t A.汽车的最大速度为15m/s B.汽车的额定功率为120kW C.汽车的速度大小为16m/s时，加速度大小 为2.5m/s2 D.在前5s内汽车牵引力做的功为2×10J 7.(2022·河北衡水中学模拟)某起重机某次从 t=0时刻由静止开始提升质量为m的物体， 其a-t图像如图所示，t1~t2内起重机的功率 为额定功率，不计其他阻力，重力加速度为g, 则以下说法正确的是 +a/m·s 2 0 A.该起重机的额定功率为mat1 B.该起重机的额定功率为(mg+mao)a,(t2-t1） C.0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为 t1:2(t2-t1) D.0~t1和t1~t2时间内牵引力做的功之比为 t1:2t2 题型3改变功率运行 8.(2022·内蒙古包头二模)某汽车以恒定功率 匀速行驶，看到前方红灯，司机将汽车功率减 半，并保持该功率行驶，看到红灯转为绿灯， 逐渐增加功率，使汽车做匀加速运动直到恢 第四章 复原来功率，以后保持该功率行驶.设汽车所 受阻力大小不变，则在该过程中，汽车的速度 随时间变化图像可能是 D 9. 我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车 和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不 提供动力的车厢叫拖车，某列动车组由8节车 厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车， 其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均 为m=2×104kg,每节动车提供的最大功率 P=600kW,g取10m/s2. (1)假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小 均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静 止以加速度a=0.5m/s2加速行驶 a.求此过程中，第5节和第6节车厢间作 用力大小； b.以此加速度行驶时所能持续的时间， (2)若行驶过程中动车组所受阻力与速度成 正比，两节动车带6节拖车的动车组所能 达到的最大速度为.为提高动车组速度， 现将动车组改为4节动车带4节拖车，则 动车组所能达到的最大速度为2，求v1与 v2的比值 黑白题073 第3节 动能 动能定理 白题基础过关绣 第1课时 动能的表达式动能定理 限时：l0min 题型1动能的表达式 C.提升过程中合外力对物体做功12J 1.关于物体的动能，下列说法中正确的是 D.提升过程中物体克服重力做功12J A.一个物体的动能可能小于零 5. 如图是一颗质量为40g的子弹以100m/s的 B.一个物体的动能与参考系的选取无关 速度击穿苹果的瞬间照片.子弹穿过苹果后， C.动能相同的物体速度一定相同 速度将变为60m/s.这个过程中，苹果对子弹 D.两质量相同的物体，若动能相同，其速度不 做的功 定相同 2.改变物体的质量和速度，可以改变物体的动 能.在下列情况中，物体的动能变为原来2倍 A.128J B.-128JC.-1.6J D.1.6J 的是 ( 6.(2023·福建厦门月考)如图所示，在轻弹簧 A.质量不变，速度增大到原来的2倍 的下端悬挂一个质量为m的小球A,若将小球 B.质量不变，速度增大到原来的4倍 A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下 C.速度不变，质量增大到原来的2倍 降的最大高度为h若将小球A换为质量为2m D.速度不变，质量增大到原来的4倍 的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放，已 题型2动能定理的理解及简单应用 知重力加速度为g,不计空气阻力，则小球B 3.(多选)关于动能定理的表达式W=E2-Ek1, 下降h时的速度为 下列说法正确的是 ( A.公式中的W为不包含重力的其他力做的 总功 B.公式中的E2-E1为动能的增量，当W>0 时，动能增加；当W<0时，动能减少 C.动能定理适用于直线运动，但不适用于曲 A.√2gh B.√gh 线运动；适用于恒力做功，但不适用于变力 c D.0 做功 D.公式中的W为包含重力在内的所有外力 重难聚焦 做的功，也可通过以下两种方式计算：先求 题型 用动能定理解决机车制动问题 每个外力的功，再求功的代数和；或者先求 7.质量为m的汽车在平直路面上以大小为v 合外力，再求合外力的功 的速度匀速行驶，急刹车后滑行的最大距离 4.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提 为s.若该汽车装上质量为m的货物后在同 升1m,物体的速度达到2m/s,g取10m/s2 样的平直路面上以大小为4，的速度匀速行 下列说法正确的是 驶，不计空气阻力，则其急刹车后滑行的最 ( A.提升过程中手对物体做功10J 大距离为 B.提升过程中合外力对物体做功2J A.2s B.4s C.8s D.16s 必修第二册·JK黑白题074第3节动能动能定理 白题基础过关练第1课时动能的表达式动能定理 1.D2.C3.BD 4.B解析：A手对物体做的功等于物体机械能的变化量，则 W车=mgh+L， +分m2=1x10x1J+7×1x2J=12J,故A错误； BC.由动能定理可得，合外力所做的功等于动能的变化， =宁分1×21=21，故B正确，C错误D物体克 服重力做的功W。=mgh=1×10×1J=10J,故D错误.故选B. 5.B解析：以子弹为研究对象，根据动能定理W=△E= mnm-1281,故选B 6.B解析：小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够 下降的最大高度为h,根据动能定理有mgh-W弹=0，换为质 量为2m的小球B,根据动能定理有2mgh-W0=之×2m2,小 球B下降h时的速度v=√gh,故选B. 7.D解析：设汽车与路面间的动摩擦因数为，则由动能定 理得：mg=07m,当速度变为4和时：-4·2mg=0 )·2m(4o)2,解得3=16s,故D项正确，ABC三项错 黑题应用提优练 1.C 2.B解析：在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与 路径有关，根据动能定理：-f·2mL=0-2,可得摩擦力 的大小4L故选B. 3.B解析：在竖直方向h=262,解得=√日 1 /2h .根据平抛运动 的知识可得初速度，=之=x g t =x入N2h 由此可得vc七 2h √h 代人数据可得2至.8故B正确，CD朝误 之m号， E1 4.ACD解析：A.根据动能定理，此时物块的动能为E,=F(s+ )-f八s+l)=（F-f)(s+l),故A正确；B.这一过程中，物块对 小车所做的功为W=,故B错误；C这一过程中，物块和小 车的相对位移为1，物块和小车系统产生的内能为Q=f△x= 1,故C正确；D根据能量守恒，这一过程中物块和小车系统 增加的机械能为△E=Wp-Q=F(l+s)-,故D正确.故 选ACD. 压轴挑战 5.CD解析：由图乙可知mg=ko,解得k=m,由F-x图线与 横轴所围图形的面积表示弹力所做的功，则有W弹= k(x-b)2,由动能定理得mg-26(x-h)2=0,即mg (x-h)2=0,解得x=h+x（1+,1+2）,故最低点坐标 不是h+2xo,h+2x。处动能不是最小，故A、B错误；由图可 参考答案与解析 知，mg=kxo,由对称性可知当x=h+2x0时，小球加速度为-g, 且弹力为2mg,故C正确；小球在x=h+xo处时，动能的值最 大，根据动能定理有mg(h+x）+W'弹=Ekm-0,依题可得 W'弹=-2mg0,所以Ea=mgh+2mgo,故D正确. 白题 基础过关练 第2课时动能定理的综合应用 1.C 2.B解析：恰好通过c点时，根据牛顿第二定律mg= 。 到c的过程中，根据动能定理F·2R-mg·2R= 1 2m,解得 F=- 4mg故选B. 3.D解析：物体受到的滑动摩擦力大小为f=mg,对物体与 弹簧及地面组成的系统，由动能定理得-W-mg(s+x)=0- 之m解得=子muns(+w),放述D 1 4.BD解析：AB.将拖拉机的速度分解为沿轻绳方向和垂直于 轻绳方向；绳子不可伸长，货物的速度等于。沿轻绳方向 的分速度，即货物的速度为v=osin0,由题可知9增大，则货 物的速度变大，故A错误，B正确；CD.当0=37°时，货物的速 度为，=osin37°，定滑轮顶点到拖拉机轻绳的长度为L= c0s37,同理可得，当0=53时%=0sin53°，2=h h cos53o,由 动能定理可得，轻绳对货物做的功为W=mg(L2-L,)+ 1 12mgh+ 之m-,解得r +50m,故C错误，D正确.故 选BD. 5.C解析：AB.由重力对物体做功公式可得，重力对物体做功 为We=mg△h=mg(H+h),AB错误；C.由动能定理得mg· (H+h)+W=0,则阻力做功W=-mg(h+H),C正确；D.设地 面对物体的平均阻力为人，由？，=，解得∫=mg(H+) h D错误.故选C. 6.A解析：对全过程运用动能定理得mgh-umgs=0,解得s= 20.m=2.5m,由s=6d+0.1m,可知停止的位置与B点 h_0.25 的距离为0.1m.故选A 黑题应用提优练 1.D解析：设在AB段摩擦力所做的功为WAB,物体从A到C 的全过程，根据动能定理，有mgR+WaB-umgR-=0,解得WB= (u-1)mgR,所以物体在AB段克服摩擦力所做的功为W= (1-u)mgR,故选D. 2.A解析：根据牛顿第二定律得GM=m亡_25，解得， 2=m0 GM由此可知，轨道半径与动能成反比，则有r=E,+AE Ek 故选A 3.D解析：在0~1时间内，转速逐渐增大，故物块的速度逐渐 增大，由动能定理可知，最大静摩擦力提供向心力mg= mR,解得，=gR,物块做加速圆周运动过程W,= v 2mw=2umgR,故AC错误，D正确在1~2时间内，物块 1 1 线速度不变，故摩擦力做功为零，故B错误 4.AC解析：AB.根据题意，在B点对物块由牛顿第二定律有 黑白题31