第八章机械能守恒定律专题六 动能和动能定理 基础卷-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

专题六 动能和动能定理（基础卷） 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．一质量为m的物体，速度由v0增加到vt的过程中，合外力对物体做的功为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，为四分之一圆弧轨道，为水平直轨道，圆弧的半径为R，BC的长度也是R。一个质量为m的物体，与两轨道间的动摩擦因数均为µ，当它从轨道顶端A由静止下滑时，恰好运动到C处停止，那么物体在段克服摩擦力做的功为（重力加速度为g）（　　） A． B． C． D． 3．复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，从静止开始以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（　　） A．做匀加速直线运动 B．复兴号动车的功率 C．牵引力做功 D．复兴号动车通过的位移 4．一小物体由水平地面竖直向上抛出，运动过程所受空气阻力大小保持不变，其动能Ek随它离开地面的高度h的变化如图所示，以地面为零势能参考平面，图中h0已知，由图中数据可得（　　） A．上升阶段的时间大于下落阶段的时间 B．空气阻力的大小是物体所受重力的 C．下落阶段合外力大小是上升阶段的2倍 D．上升阶段时，物体的动能等于重力势能 5．如图所示，一个光滑的半球固定在水平面上，一个小滑块静止在半球的顶端，经扰动以初速度为零沿半球面下滑，则滑块从半球顶端运动到地面的过程中（　　） A．滑块一直沿球面运动 B．滑块的加速度不断增大 C．滑块重力的功率不断增大 D．滑块沿水平方向的速度先增大后减小 6．利用手动辘轳在深井中取水是中国古人劳动智慧的体现，某物理兴趣小组给辘轳安装了电动机驱动，模型如图乙所示，在一次取水过程中电动机以恒定输出功率200W将装有水的水桶由静止开始竖直向上提升，提升过程水桶速度随时间变化如图丙所示，忽略辘轳和绳的质量以及所有摩擦阻力，重力加速度g取10m/s2。则（　　） A．水和水桶的总质量为10kg B．5s内水桶上升高度为10m C．0~5s内水桶平均速度为1m/s D．0~1s内水桶加速度保持不变 7．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 二、多选题 8．如图所示，在钢索的作用下，电梯载着乘客，从初速度v开始减速下降，当电梯下降距离为H时速度恰好为零。已知电梯质量为M，乘客质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，则该过程（　　） A．乘客重力势能减少 B．电梯重力势能减少 C．电梯对乘客做功等于 D．电梯所受合力做的功等于 9．如图所示，内壁光滑、半径为的四分之三圆弧轨道或细圆管轨道固定在竖直平面内，是水平半径，是竖直半径，质量为的小球（视为质点）从A点正上方的点由静止释放，然后进入圆弧轨道或细圆管轨道，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若小球能到达圆弧轨道的点，则P、B两点间的高度差为0 B．若小球能到达细圆管轨道的点，则P、A两点间的高度差为 C．小球沿圆弧轨道运动并从点离开，此后可能到达A点 D．若小球离开细圆管轨道的点后正好到达A点，则小球在A点的动能为 10．如图所示，倾角的足够长斜面体放置在水平地面上，斜面体顶端装有一轻质定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，一端与斜面上质量为的物块相连，另一端与劲度系数为的轻弹簧相连，轻弹簧的另一端与地面相连，细绳不可伸长且与斜面平行，轻弹簧保持竖直且始终在弹性限度内。初始时用手控制物块使其静止且细绳刚好伸直，释放物块，物块沿斜面下滑时斜面体始终处于静止状态。不计物块与斜面、细绳与滑轮间的摩擦和空气阻力，重力加速度。则物块在下滑过程中（    ） A．下滑距离为时，物块速度最大 B．下滑的最大距离为 C．下滑的最大加速度为 D．下滑到最低点时，斜面体受到地面的摩擦力大小为 三、实验题 11．如图所示，气垫导轨上质量为的滑块通过轻质细绳绕过滑轮与质量为的钩码相连，绳子的悬挂点与拉力传感器相连，滑块上遮光条宽度为，实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为，拉力传感器的读数为。不计滑轮轴、滑轮与轻质细绳之间的摩擦。 (1)用游标卡尺测量遮光条宽度，其读数为_______cm。 (2)滑块上的遮光条通过光电门的速度_______（用题目中的字母来表示） (3)若用该装置探究“加速度与合外力的关系”，在实验过程中，并未保证钩码的质量远小于滑块质量，这对该实验的实验结果_______影响（选填“有、无”） (4)若用该装置“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”，保证钩码质量不变，从不同位置静止释放滑块，记录滑块的初位置与光电门的距离及遮光条通过光电门的时间，测得多组和值。应用图像法处理数据时，为了获得线性图像应作_______图像（选填，、或），该图像的斜率_______（用题目中的字母来表示）。 12．某实验小组用如图所示装置探究“动能定理”。请回答下列问题： （1）纸带穿过打点计时器，调整长木板的倾斜度，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿长木板做匀速运动。这样做的目的是_______； （2）纸带穿过打点计时器，小车置于靠近打点计时器的位置，通过绕过定滑轮的细线与钩码相连：启动打点计时器，释放小车，小车在牵引力的作用下运动，得到的一条较为理想的纸带，其中O点为打点计时器打的第一点，A、B、C为连续的三个计数点，相邻两点的时间间隔，如图乙所示。 ①以小车为研究对象，若用钩码的重力表示细线对小车的拉力，钩码的质量m和小车的质量M应满足的条件是______。 ②此次实验中，钩码的质量m=20g，小车的质量M=400g，根据纸带上提供的数据可知，从O到B的过程中，合力对小车做的功为W=______J；小车动能的变化量为=______J（重力加速度，结果保留3位有效数字）。 （3）改变钩码的质量进行多次实验，发现合力做的功W总是大于动能的变化量，导致这一结果的原因是______。 四、解答题 13．如图所示为一种打弹珠的游戏装置，高度h=0.4m的竖直细管AB连接半径r=0.45m的四分之一圆弧管形轨道BC。细管底部有一竖直轻弹簧，其长度远小于竖直细管的长度，再释放拉杆，将一质量m=0.02kg的小球弹出，BD在同一水平线上，落点距管口C的水平距离x=0.6m。小球可视为质点，重力加速度g取10m/s2。求： (1)小球从管口C飞出时的速度大小； (2)拉杆做的功； (3)若x=0.6m固定不变，圆弧轨道半径可调，拉杆做功的最小值。 14．物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，长度、倾角为的倾斜滑轨与水平滑轨平滑连接。若有一质量的货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数，货物可视为质点（取cos24°=0.9，sin24°=0.4，g取）。求： （1）货物在倾斜滑轨上滑行时受到的摩擦力f的大小； （2）货物在倾斜滑轨上滑行时的时间； （3）若货物到达货箱时的速度为1m/s，则货物在水平轨道上克服阻力做功多少？ 15．如图所示，现有一游戏滑道模拟装置固定在地面上，该装置竖直放置，由AB、BC、CD三部分组成，AB与BC两轨道平滑连接，CD为半圆内壁光滑弯管轨道。现将小球从光滑轨道AB上的P点静止释放，其下滑到最低点后经过水平轨道BC从C点进入半圆弯管轨道，小球通过弯管后从D点抛出，恰好落在B点。已知小球质量m=1kg，水平轨道BC长度L=1.6m，弯管半径R=0.4m，重力加速度（小球可看成质点，半圆弯管内径略大于小球直径）求： (1)小球运动到D点时对管壁的作用力F的大小和方向； (2)小球运动到C点时的速度大小；（结果用根式表示） (3)若P点距水平轨道BC的竖直高度H=6.4m，则小球通过BC段时克服阻力做功Wf是多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D B C A D AC BD ABD 11．(1) 0.355 (2) (3)无 (4) 12． 平衡摩擦力 0.130 0.128 绳子的拉力小于钩码的重力；钩码有动能；其他（其他符合情况的答案酌情给分） 13．(1)2m/s (2)0.21J (3)0.2J 【详解】（1）小球从管口飞出后做平抛运动，水平方向有 竖直方向有 代入数据可得 （2）把弹簧和小球看作一个系统，从拉动拉杆到小球升到管口过程有 代入数据可得 （3）由以上分析可得 根据数学知识可得，当 时，即， 14．（1）2N；（2）2s；（3）7.5J 【详解】（1）货物在倾斜滑轨上滑行时，对货物进行分析有 ， 解得 （2）货物在倾斜滑轨上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 根据位移公式有 解得 （3）货物在倾斜滑轨上做匀加速直线运动，根据速度公式有 根据动能定理有 解得 15．(1)30N，竖直向上 (2) (3)48J 【详解】（1）小球从D点飞出做平抛运动，则有， 解得 在D点，根据牛顿第二定律有 解得 方向竖直向下，根据牛顿第三定律可知 方向竖直向上。 （2）小球从C运动到D过程，根据动能定理有 解得 （3）小球从P点运动到C点过程，根据动能定理有 解得 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $