小练20 动能和动能定理 多过程问题-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理拿满基础分自主小练

参考答案及解析 距号=-4，解得6=20m/s,a=-8m/s,因a与 。反向，故该车做匀减速直线运动，A、B项错误；由 o=at知该车减速到零的时间to=2.5s,故3s内 的位移为前2.5s内的位移x=6十分a6=25m, C项错误；由F一f=ma得F=2X10N,t=2s时的 速度v=十at=4m/s,故P'=Fu=8×10W,D项 正确。 6.AB【解析】设绳子与水平方向的夹角为0，则矿石 的速度山=cos,车以v匀速向左行驶时，0逐渐减 小，cos8增大，矿石速度增大，处于超重状态，A、B项 正确；夹角从53°变为37°的过程中矿石上升的距离 h h. n37一n3=被，矿石重力做的功W Mgz=二2Mgh,C项错误；上升过程中，拉力做 正功，重力做负功，矿石速度增大，可知绳子对矿石拉 力做的功大于矿石克服重力做的功，D项错误。 7.AD【解析】加速度a的方向竖直向上时，对物体有 Fsin0=fcos0和Fcos0+fsin0-mg=ma,解得F =m(g+a)cos0,f=m(g+a)sin0,由W=Fcos8·h 知支持力做的功Ws=m(g十a)hcos,摩擦力做的 功W,=m(g十a)hsin0,斜面对物体有支持力和摩擦 力，总功为二者之和W=m(g十a)h,A项正确，B项 错误；加速度方向水平向左时，若a=gtan时斜面对 物体无摩擦力，若a<gtan8,摩擦力沿斜面向上，摩 擦力做负功，若a>gtan 0,摩擦力沿斜面向下，摩擦 力做正功，C项错误；加速度水平向左时物体所受合 外力F=a做的功为ah,D项正确。 8.BD【解析】由图乙知摩擦力方向在x处发生突变， 在x。一2x。区间工件的摩擦力大小发生变化，说明工 件与传送带相对静止，故工件先加速后匀速运动，A 项错误；在x~2x。区间摩擦力等于弹簧弹力大小， 2x。位置摩擦力为零，弹力为零，故工件运动2x。后 与弹簧分离，B项正确；由胡克定律知x~2x区间 有红。=0.5f。,解得弹簧的劲度系数大=会，C项结 误；摩擦力对工件先做正功后做负功，图乙图像与x 轴围成的面积在数值上等于摩擦力对工件做的功，即 W=f,-0.5上=0.75f,,D项正确。 2 9.【解析】(1)当F=f=kg时输出功率最大、速率最 大，有P=Fm (1分) 解得vm=50m/s (1分) (2)匀加速阶段有F。一kng=a (1分) 解得F。=1×101N (1分) ·2 物理 又v1=at (1分) t1=2s时电机的输出功率P,=F。 (1分) 解得P,=80kW,由P,P。知车仍在匀加速运动 (1分) (3)当功率增加到额定功率有P。=F。 (1分) 匀加速的时间2=义=2,5s (1分) a 匀加速的位移大小x= 0十w 2t2=12.5m (1分) 该车在匀加速段电机牵引力做的功W=F。x(1分) 解得W=1.25×10J (1分) 10.【解析】(1)在s段物体受到的摩擦力f1=1mg= 3.5N (1分) 最大功率后，当功率最大且摩擦力与牵引力相等时 速度最大，最大速度。-=号m/s (1分) 即物体在地面能达到的最大速度为号m/s (2)在s段速度达到0.5m/s之前，由P=Fu知牵引 力恒定，由图像知F=AP =4N (1分) u 由F-f1=a (1分) 解得a=0.5m/s (1分) 运动的距离4-号-0,25m (1分) 由x1>s知在到达粗糙材料铺设的地面时，物体速 度小于v=0.5m/s (1分) 设滑上粗糙面时的速度为，由听=2as (1分) 解得v1=0.4m/s (1分) 此时电机的输出功率P,=F=1.6W (1分) 在粗糙地面上滑行时，摩擦力f2=2g=4.5N (1分) 速度达到0.5m/s前，加速度大小a,=一F 0.5m/s2 (1分) 离开粗糙地面过程中做匀减速直线运动，有一 =-2a2d (1分) 解得v2=0.1m/s (1分) 小练20动能和动能定理多过程问题 1,B【解析】由E=之m心知两个物体中，速度大的 动能不一定大，还与物体的质量有关，A项错误；做匀 速圆周运动的物体速度大小不变，动能保持不变，B 项正确：由E,=之m心知物体的速度加倍时，动能变 成原来的4倍，C项错误；特定物体质量一定，动能不 变时速度大小一定不变，但速度方向可以改变，反之， 速度改变时动能不一定改变，D项错误。 物理 2.D【解析】物体动能不变，只能说明物体速度大小不 变，而物体速度方向可能改变，故其所受合外力不一 定为零，物体所受合外力对其做正功时速度一定变 大，做负功时速度一定变小，A项错误；动能Ek相同 的不同物体在粗糙程度相同的水平面上滑行时，由 Ek=gx知若以相同则质量小的滑行较远，B项错 误；“福建舰”上弹射系统对歼16飞机所做的功E= 乞心，C项错误；歼16飞机在“福建舰”上滑行时， 由E一合m=FL知合外力F=Em世，D项 2L 正确。 3.A【解析】足球上升过程中，克服重力做的功为 gh,上升时人的脚对足球没有作用力，人没有做功， 合外力对足球做的功为一gh,B、C,D项错误；全程 由W一mgh=之m心得运动员踢球时对足球做的功 为m十mgh,A项正确。 4,D【解析】滑块最终停下，克服摩擦力做的功与初动 能相等，A项错误；因滑块右滑时正压力线性增大，使 滑动摩擦力线性增大，由动能定理心 0+3 166 4.3孔知么=B项错误：滑块刚要停下 2 4 3 时所受的摩擦力最大，由fm=μ·年mg知∫m= 46,C项错误；若滑块的初速度加倍，由动能定理 3L 有子m(2)-0士E.L+mg红-，解得= 2 号L,D项正确。 5.B【解析】将人的速度分解为沿轻绳方向和垂直于 轻绳方向的分量，沿轻绳方向的分速度等于物体的速 度0=6as8,由动能定理知W=宁m时=云m,B 项正确。 6.D【解析】图线与横轴所围成的面积表示推力做的 功，W=2+10×80J=480J,由w=mgx得物体的 2 位移x=12m,当外力与摩擦力相等时，速度达到最 大，即F=mg=40N,结合图像得此时物体的位移 为6mA项错误，D项正确：由W'-mgx=合m2 和w'=2X80J十40十80×4J=400J得= 2 2√10m/s,B项错误；0~2m内推力大小不变，加速 ·2 参考答案及解析 度不变，2~6m内推力大于摩擦力，加速度随推力的 减小而减小，6~10m内摩擦力大于推力，推力减小 时加速度反向增大，10~12m内物体只受摩擦力，加 速度不变，C项错误。 7.CD【解析】滑行时，由mgd=乞m6-令m(受) 1 1 35 得以一8g,A项错误：继续滑行时由动能定理有 mgx=号m(受，可得=号，C项正确：由匀变速 运动的特点知物体减停的过程中，滑行前一半路程的 时间是后一半路程的(W2一1)倍，B项错误；由动能定 理有mg·5d=mw,解得'=压D项 1 2 正确。 8.AC【解析】由图乙可知，当传送带的速度≤4m/s 时水平位移均为x1=1.6m,故物块在传送带上做匀 减速运动，最终以=4m/s从B点水平向右抛出， 由=t知1=0.4s,又由A=分gt得B,P两点 间的高度差h=0.8m,A、C项正确；由mgL= 之m听一号m得物带间的动摩擦因数=0.5，B项 错误；若物块在传送带上一直加速，由mgL=2m砖 1 1 m6得v=2√4m/s,可得物块以最大速度平 抛后的水平位移=助t=青爪m,D项错误。 9.【解析】(1)由图乙知圆筒做匀加速转动，w=t(1分) 由v=Rw知圆筒边缘线速度v=0.5t (1分) 1a=Ay知物体运动的加速度a=0.5m/s(1分 由F-mg=ma得细线的拉力F=3N (1分) 故细线拉力的瞬时功率P=Fu=1.5t (2分) (2)由速度v=0.5t可知4s末物体的速度u= 2m/s,8s末物体的速度u2=4m/s (1分) 由动能定理知0~4s内的动能增量△B=子m (1分) 解得△Ek=4J (1分) 48内物体滑行的位移为x=士产！=12m (1分) 摩擦力做的功Q=mgx=24J (1分) 物体在0~4s内的动能增量与4~8s内因摩擦产生 热量的比值为告-日 (1分) 10.【解析】(1)滑块在BC上做匀加速直线运动，由动能 参考答案及解析 定理得Fz-mgx=子m (1分) 解得U=6m/s (1分) 滑块滑上传送带后匀速运动，有F=1mg(1分) 解得滑块与传送带间的动摩擦因数4=0.4(1分) 滑块从B点到A点匀速的时间t,=上=1s(1分) 返回时由牛顿第二定律得F十1mg=ma(1分) 解得a=8m/s (1分) 滑块减速至与传送带共速耗时2=一巴=0.5s (1分) 滑行位移x=十 2t=2m (1分) 滑块与传送带共速后做匀速运动的时间=L一西 =2s (1分) 故滑块第一次从B点滑上传送带到返回B点的时 间t=t1+t2十t3=3.5s (1分) (2)x较大时，碰撞反向一直减速到B点时恰与传送 带共速，由动能定理得Fx2一gx2一mg·2L= 1 (1分) 解得x2=25m (1分) x较小时，在BC上加速至B点恰与传送带共速，有 Fx3一μngx3=交mU (1分) 解得x3=1m,故x的取值范围为1mx25m (2分) 小练21势能机械能守恒定律 实验：验证机械能守恒定律 1.C【解析】以地面为参考平面，小球在A点的重力势 能EpA=mg(h1十h2)=16J,A项错误；小球从A点 到B点，重力做的功W=ng(h,十h2)=16J,重力势 能减少了16J,B项错误，C项正确：小球从A点到桌 面，重力做的功W=mgh1=10J,D项错误。 2.D【解析】小球下落过程中重力一直做正功，接触弹 簧后弹力一直做负功，系统的机械能守恒，小球的机 械能不守恒，A项错误：当小球所受合外力为零时速 度最大，动能最大，由加g=知得=紧，因不知弹 簧原长，故无法知道小球此时距地面的高度，若设此 ·26 物理 时弹性势能为Ep1,由机械能守恒定律得Ek=g(h 十m坚)一E。,B,C项错误；当小球运动到最低点时动 能为零，弹性势能最大，由机械能守恒定律得Epm= g(h十x),D项正确。 3.C【解析】从笔开始运动到最高点，笔除受到重力 外，还有弹簧弹力及桌面的支持力，合力是变力，笔做 非匀变速直线运动，A项错误：圆珠笔开始向上运动 时弹力大于外壳重力，外壳向上做加速运动，当弹簧 弹力等于外壳重力时其速度最大，之后弹力小于外壳 重力做减速运动，但外壳与内芯碰撞时弹簧所处状态 不清楚，故笔刚要离开桌面时速度不一定是最大，笔 克服重力的功率也不一定是最大，从笔外壳与内芯碰 撞结束到笔上升到最高点，笔向上减速运动时克服重 力的功率一直减小，B项错误，C项正确：从笔开始运 动到笔刚要离开桌面，桌面对笔有作用力，但该力没 有发生位移，故桌面对笔不做功，D项错误。 4.C【解析】对a球和b球组成的系统，重力做功使重 力势能与动能相互转化，系统机械能守恒，α球的机 械能不守恒，A项错误；a球运动到O点时b球的速 度为零，由mgL=2m心得v=√2g工，但此时不是 最大速度，过O点后α球的重力大于轻杆向上的分力 会继续向下加速到轻杆向上的分力与重力相等时速 度达到最大，B项错误；当a球运动到最低点时b球 的速度最大，由mgL十厄L)=之m得v √2（√2十1）gL,C项正确；a球从初位置下降到O点 的过程中，b球的速度先增大后减小，轻杆对b球先做 正功后做负功，轻杆对a球先做负功后做正功，a球 从O点到最低点过程中，a球速度先增大后减小，开 始时a球的重力大于轻杆拉力的竖直分量，a球做加 速运动，后来a球的重力小于轻杆拉力的竖直分量，a 球做减速运动，到最低点时速度减为0，轻杆对α球 做负功，即a球从初位置下降到最低点的过程中，轻 杆对a球的弹力先做负功后做正功，再做负功，D项 错误。 5.D【解析】铁链中点离开桌面时竖直部分下移片， 水平右端片长度的铁链及其重心下移台，山坚·片 4·8=合m听得重力做的功w=3, +ms,= 32mgL,铁链 的速度=Y3g工，A,B项错误：铁链离开桌面的过 4 程中竖直部分下移头，水平部分及其重心下移号，由拿满基础分自主小练·物理 小练20动能和动能 (考试时间：30分 第1~6小题为单项选择题，每小题4分；第 7~8小题为多项选择题，每小题6分 1.(教材改编题)物体由于运动而具有的能 量，称为物体的动能，认识动能是掌握和应 用机械能的基础。下列说法正确的是 A.两个物体中，速度大的动能也大 B.做匀速圆周运动的物体动能保持不变 C.某物体的速度加倍其动能也加倍 D.动能改变的物体速度一定改变，反之速 度改变动能也改变 2.(教材改编题)力是改变物体运动状态的原 因，运动物体的受力、速度和动能间存在相 互关联。如图所示为“福建舰”航母上质量 为m的歼16飞机，通过弹射系统获得初速 度v后，再向前滑行L达到动能Ek可起飞 的情景图。下列说法正确的是 A.物体动能 不变，其 所受合外 力必定为 零，物体 所受合外力做正功时其速度一定变大 B.动能Ek相同的不同物体在粗糙程度相 同的水平面上滑行时质量大的滑行较远 C.“福建舰”上弹射系统对歼16飞机所做 的功为E D.歼16飞机在“福建舰”上滑行时所受的 合外力为2Em 2L 3.(教材改编题)如图所示，运动员把质量为 m的足球从水平地面踢出，足球在空中达 到的最高点高度为h,在最高点时的速度为 。不计空气阻力，重力加速度为g,则下列 说法正确的是 A.运动员踢球时对足球做的功为2mw +mgh B.足球上升过程中合外力对足球做的功为 2mv C.足球克服重力做的功为一mgh D.足球上升过程中，人对足球做的功为 1 v 39 班级： 姓名： 定理 多过程问题 中，满分64分) ,如图所示，水平地面上O点的左侧表面光 滑，右侧粗糙。长度为L、质量为m的匀质 滑块静置于地面，滑块的右端在O点处。 某时刻给滑块一个向右的初速度，滑块 向右滑行L后速度变为零。已知重力加 速度为g,滑块右侧表面粗糙程度处处相 同，则下列说法正确的是 777777777777777777 A滑块克服摩擦力做的功为”四 B.O点右侧的动摩擦因数为 9gL 仁滑块运动时所受的最大摩擦力为 D.若滑块的初速度加倍，则滑行距离为L 如图所示，质量为m的物体静止在光滑水 平的平台上，系在物体上的水平轻绳跨过 光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水 平向右匀速拉动。设人从地面上滑轮正下 方开始向右行至轻绳与水平方向的夹角日 =37°处。已知sin37°=0.6，则此过程中人 的拉力对物体所做的功为 1 A.2m6 77777 &器a ● C.nd D.品m ,(教材改编题)如图甲所示，质量为8kg的 物体在水平推力的作用下从静止开始运 动，推力F随位移x的变化关系如图乙所 示，运动10m后撤去推力F。已知物体与 水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度 g=10m/s2,则下列说法正确的是 个FN o F 7777777777777 02 10x/m A.从开始运动到停止运动，物体的位移为 18m B.物体运动过程中的最大速度为6m/s C.物体在运动过程中的加速度先减小后 不变 D.全程推力做的功为480J,物体在x=6m 时速度最大 7.(多选)质量为的物体在水平面上以初速 度o开始滑动，滑行距离为d时速度减为 空。已知物体与水平面各处问的动摩擦因 数相同，重力加速度为g,下列说法正确 的是 个物体与水平面间的动摩擦因数为8 B.物体滑行前一半路程的时间是后一半路 程的（√2+1）倍 C.物体再前进号就会停下 D.要使物体前进的总距离为5d,其初速度 应为⑤ 2-Vo 8.(多选)如图甲所示，物块以初速度= 6m/s从A点沿水平方向冲上长为2m的 传送带，并沿水平传送带滑到B点后从B 点水平抛出，落到地面上的P点，平抛运动 的水平距离记为x。在一定的情况下， 改变传送带的速度v,得到x-v关系图像 如图乙所示（规定向右为速度的正方向）， 重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确 的是 x/m 1.6 0246 w/(m.s-1) A.B、P两点间的高度差为0.8m B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 C.当传送带的速度为2m/s时，物块到达 B点的速度为4m/s D.当传送带的速度为20m/s时，平抛运动 的水平距离为6.4m 9.(12分)如图甲所示，质量m=2kg的物体 放在长直的水平地面上，用水平细线绕在 半径R=0.5m的薄圆筒上。t=0时刻圆 筒由静止开始绕竖直中心轴转动，其角速 度ω随时间t的变化规律如图乙所示。已 知物体和地面间的动摩擦因数为0.1，重力 加速度g=10m/s2,求： (1)细线拉力的瞬时功率； (2)物体在0~4s内的动能增量与4~8s 内因摩擦产生热量的比值。 o/(rad-s-1) 10.（16分，教材改编题)如图所示，左端有一 弹性挡板Q的水平传送带AB长L= 6m,以v=2m/s的速度顺时针转动。质 量m=1kg的滑块静置在与AB等高的平 台BC上，与B点的距离为x。现用一水 平向左的4N的恒力F作用在滑块上，滑 块滑上传送带后恰好匀速直线运动，与左 侧挡板碰撞后原速率弹回。已知滑块与 BC间的动摩擦因数4=0.2，最大静摩擦 力等于滑动摩擦力，重力加速度g =10m/s2。 (1)若x=9m,求滑块第一次从B点滑上 传送带到再次返回B点所用的时间； (2)若滑块第一次与挡板碰撞后返回B点 时与传送带速度相等，求x的取值范围。 B