专题：动能和动能定理 能力提升综合检测训练（B卷） -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

专题：动能和动能定理 能力提升综合检测训练（B卷） 一、单选题 1．一小孩站在岸边向湖面抛石子，a、b两粒石子先后从同一位置抛出后，各自运动的轨迹如图所示，两条轨迹的最高点位于同一水平线上，忽略空气阻力的影响。关于a、b两粒石子的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．在空中运动的加速度aa>ab B．在空中运动的时间ta<tb C．抛出时的初速度v0a>v0b D．入水时的末速度va<vb 2．特斯拉涡轮机是由传奇工程师尼古拉•特斯拉发明的一种流体剪切力驱动的无叶片的涡轮机，有研究表明这种涡轮机能效转化可以达到90%以上。模型简化为如图所示，在涡轮机上端接入高速气流，经过中间多张并排圆盘后，带动圆盘高速旋转输出机械能，再从下方流出。若单位时间内有质量为m0的气体进入涡轮机，流速为v0，气体流出涡轮机时流速变为原来的一半，则该涡轮机对外输出机械功的功率至少为（    ）    A． B． C． D． 3．越野滑雪集训队利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景，其转速和倾角根据需要可调。一运动员的某次训练过程简化为如下模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度和倾角转动，盘面上离转轴距离为R处的运动员（保持图中滑行姿势，可看成质点）与圆盘始终保持相对静止。则下列相关说法正确的是（　　） A．运动员随圆盘运动过程中摩擦力始终指向圆心 B．运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到两个力的作用 C．取不同数值时，运动员在最高点受到的摩擦力一定随的增大而增大 D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其一定做正功 4．2022年北京冬奥会上运行了超1000辆氢能源汽车，是全球最大规模的一次燃料电池汽车示范，体现了绿色环保理念。质量为m的氢能源汽车在平直的公路上由静止启动，汽车运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，汽车牵引力的功率与时间的关系如图乙所示。设汽车在运动过程中所受阻力不变，下列说法正确的是（　　） A．汽车所受阻力大小为 B．汽车的最大牵引力为 C．汽车车速为时，它的加速度大小为 D．汽车车速从增大到的过程中，牵引力对汽车做的功为 5．如图所示，一木块分别沿着高度相同、倾角不同的三个固定斜面从顶端由静止滑下，若木块与各斜面间的动摩擦因数都相同，则木块滑到底端的动能大小关系是（    ） A．倾角大的动能最大 B．倾角小的动能最大 C．倾角最接近45°的动能最大 D．三者的动能一样大 6．一物块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为，从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力，力与物块的速度随时间变化的规律分别如图甲、乙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．第1秒内水平作用力做负功 B．第2秒内合力做功为 C．第3秒内水平作用力不做功 D．0~3秒内水平作用力所做总功为 7．如图所示，盘面上放有质量为0.4kg小物体的圆盘，在水平面内由静止开始绕过圆盘中心的轴转动，物体到圆盘中心的距离为0.5m，当圆盘的转速从1rad/s增大到2rad/s的过程中（物体与圆盘未发生相对滑动），摩擦力对小物体所做的功为（　　）    A．0.15J B．0.3J C．0.6J D．0.75J 8．如图所示，电梯质量为M，在它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动，当电梯的速度由v1增加到v2时，上升高度为H。则在这段过程中，下列说法或表达式正确的是（　　） A．对物体，动能定理的表达式为WN＝mv22，其中WN为支持力的功 B．对物体，动能定理的表达式为W合＝0，其中W合为合力的功 C．对物体，动能定理的表达式为WN－mgH＝mv22－mv12，其中WN为支持力的功 D．对电梯，其所受合力做功为W合＝mv22－mv12 9．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向下和水平方向抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相等 C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功不相等 D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率不相等 10．一辆小汽车在水平路面上由静止沿直线启动，在时间内做匀加速直线运动，时刻达到速度，并达到额定功率，之后保持以额定功率运动。汽车的质量为m，汽车受到地面的阻力为车重力的k倍，重力加速度g及上述物理量均已知，若想要知道该汽车从静止加速到最大速度经过的位移，还需要知道以下哪个物理量（　　） A．汽车在时间内的牵引力F B．汽车的额定功率P C．汽车的最大速度 D．汽车加速到最大速度的时刻 二、多选题 11．如图所示，质量为m的小物块（可视为质点）从斜坡坡顶B处由静止下滑，到达坡底A处被截停，在水平恒力F的作用下，小物块从斜坡底部A处缓慢运动至坡顶。已知A、B之间的水平距离为s、高度为h，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．下滑过程中，小物块重力做的功是 B．推力F对小物块做的功大于 C．上滑过程中，小物块克服摩擦力做功为 D．无论是上滑还是下滑，小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功相等 12．成昆复线建成通车后，攀枝花到成都的通行时间最快已缩短至5小时以内。假设动车启动后沿平直轨道行驶，发动机功率恒定，行车过程中受到的阻力恒为f。已知动车质量为m，最高行驶速度为vm，下列说法中正确的是（　　） A．动车启动过程中所受合外力不变 B．动车发动机功率为 C．从启动到最大速度过程中，动车平均速度为 D．从启动到最大速度过程中，合外力对动车做功为 13．2022年北京冬奥会上中国首次使用了二氧化碳跨临界环保制冰技术，运用该技术可制作动摩擦因数不同的冰面。将一物块以一定的初速度在运用该技术制作的水平冰面上沿直线滑行，共滑行了6m，运动中的加速度a与位移x的关系如图所示，设位移1.5m处与6m处的动摩擦因数分别为μ1、μ2，在前3m与后3m运动过程中物块动能改变的大小分别为ΔEk1、ΔEk2，则（　　） A． B． C．ΔEk1∶ΔEk2=3∶2 D．ΔEk1：ΔEk2=3：1 14．如图所示，一个光滑斜面与一个光滑的竖直圆轨道在A点相切，B点为圆轨道的最低点，C点为圆轨道的最高点，一质量为小球，从斜面上与C点等高的位置由静止释放。已知，圆轨道半径，g取，取，。不计空气阻力，则以下说法中正确的是（　　） A．小球到达A点的速度大小为 B．小球到达A点的速度大小为 C．小球到达B点时对轨道的压力大小为 D．小球到达B点时对轨道的压力大小为 15．如图为某型号电动平衡车，其体积小，操控新颖方便，深受年轻人的喜爱.当人站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始运动，其图像如图所示（除3～10s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知人与平衡车质量之和为60kg，后平衡车功率恒为160W，且整个骑行过程中所受到的阻力不变，结合图像的信息可知（　　） A．时间内，小车的平均速度大小是 B．0～3s时间内，牵引力做功240J C．时间内，小车克服摩擦力做功760J D．第2s末与第14s末牵引力的功率之比为 16．中国高铁是中国走向世界的一张亮丽名片。如图所示，一列质量为m的高速列车，初速度为，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。设列车行驶过程所受到的阻力f保持不变，则在时间t内（　　） A．该列车做匀加速直线运动 B．该列车牵引力做的功为Pt C．克服阻力做的功为 D．合力做的功为 三、填空题 17．在平直的公路上汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达后立即关闭发动机让其滑行，直至停止，其v-t图像如图所示。设运动的全过程中汽车牵引力做的功为W1，克服摩擦力做的功为，那么应为___________。牵引力和阻力大小之比为___________。 18．有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做减速运动时，重力做___功，拉力做___功，合力做___功。（填正或负） 19．2022年我国将举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如下图所示，AB是跳台滑雪的长直助滑道的一部分，高度差。质量为60kg的运动员从A点由静止开始下滑，经过B点时速度，g取。求从A点到B点过程中，重力做功为______J，阻力做功为______J。 20．如图所示，摩托车做特技表演时，以v0＝10 m/s的速度从地面冲上高台，t＝5s后以同样大小的速度从高台水平飞出，人和车的总质量m＝1.8×102 kg，高台高度h＝5.0 m。摩托车冲上高台过程中功率恒定为P＝2 kW，不计空气阻力，取g＝10 m/s2。 （1）人和摩托车从高台飞出时的动能Ek＝________J。 （2）摩托车落地前瞬间重力的功率PG＝________W。 （3）摩托车冲上高台过程中阻力所做的功Wf＝________J。 四、计算题 21．A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其中图像如图所示。求此过程中， （1）A、B两物体受到的摩擦力做的功之比； （2）A、B两物体受到的摩擦力之比。    22．如图甲所示，质量的物块静止在粗糙的水平面上，段的长度段的长度，物块与段的动摩擦因数。现用大小、方向与水平方向成角斜向上的拉力拉物块，当物块运动到B点时撤去拉力。重力加速度。 （1）若物块与段的动摩擦因数，求物块运动到B点和C点的速度大小； （2）若物块与段的动摩擦因数随到B点的距离x的变化关系如图乙所示，求物块运动到C点的速度大小。 23．如图所示，半径为R的光滑半圆形竖直轨道BC与水平面AB相切，质量为m的小滑块（可视为质点）以某一初速度从A点向B点运动，经半圆形轨道从B点运动到C点，最后落到水平面上。已知A、B两点之间的距离为，小滑块与水平面间的动摩擦因数，到达C点时轨道对小滑块的弹力大小，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）小滑块从A点开始运动时的初动能； （2）小滑块在A点的初动能满足什么条件时，从C点飞出后的落地点不在A点的左侧。 24．如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在竖直圆轨道上运行，可抽象为图2的模型。倾角为的直轨道AB、半径R=10m的光滑竖直圆轨道和倾角为的直轨道EF，分别通过水平光滑衔接轨道BC、平滑连接，另有水平减速直轨道FG与EF平滑连接，E、G间的水平距离l=40m。现有质量m=500kg的过山车，从高h=40m的A点静止下滑，经最终停在G点，过山车与轨道AB、EF的动摩擦因数均为，与减速直轨道FG的动摩擦因数均为，过山车可视为质点，运动中不脱离轨道，求 （1）过山车运动至圆轨道最低点C时的速度大小； （2）过山车运动至圆轨道最高点D时对轨道的作用力； （3）减速直轨道FG的长度x。（已知，） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题：动能和动能定理 能力提升综合检测训练（B卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C A B A C D D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AC BD AC BC BC BD 1．D 【详解】A．两石子做斜抛运动，加速度a=g。故A错误； B．对竖直方向的分运动，从出发点到最高点，由上升的竖直高度H相同，和 可知竖直方向的初速度vy0相同，从出发到落到水面，由 可知运动时间相等，故B错误； C．对水平方向的运动，从出发点到最高点，水平位移xa<xb，由 x=vx0t' 且时间t'相等，则水平初速度 vx0a<vx0b 而初速度 得初速度 v0a<v0b 故C错误； D．从出发到落水，运动的全过程，重力做功相同，由动能定理得 则入水时的末速度va<vb。故D正确。 故选D。 2．B 【详解】根据动能定理，可知在时间内气体经过涡轮做功 整理得 因为转化的能效比达到90%，所以涡轮输出的机械功率最小为 ACD错误，B正确。 故选B。 3．D 【详解】A．由于运动员做匀速圆周运动，在圆盘面内静摩擦力的一个分量要与重力沿斜面向下的分量相平衡，另一个分量提供做圆周运动的向心力，所以运动员运动过程中所受的摩擦力不一定始终指向圆心，A错误； B．当运动员在圆盘最高点时，可能仅受到重力和支持力的作用，还可能受摩擦力，B错误； C．取不同数值时，设圆盘倾角为 ，当摩擦力指向圆心则有 当摩擦力背离圆心则有 由式可知ω取不同数值时，运动员在最高点受到的摩擦力可以随着的增大而增大，也可以随着的增大而而减小，C错误； D．运动员运动过程中速度大小不变，动能不变，运动员由最低点运动到最高点的过程中重力做负功，则摩擦力做正功，D正确。 故选D。 4．C 【详解】A．汽车速度达到最大时做匀速运动，牵引力等于阻力 A错误； B．汽车做匀加速运动时牵引力最大且保持不变，但功率达到最大功率时有 由图像可知，匀加速的加速度为 解得 B错误； C．汽车车速为时，由牛顿第二定律得 解得 C正确； D．汽车车速从增大到的过程中，由动能定理得 可知汽车车速从增大到的过程中，牵引力对汽车做的功大于； 故选C。 5．A 【详解】设斜面与水平面的倾角为，根据动能定理有 倾角越大，越小，越大，故倾角大的动能大。 A正确，BCD错误。 故选A。 6．B 【详解】A．第1秒内加速度大小为 第1秒内有 ， 第2秒内加速度大小为 第2秒内有 ， 第3秒内有 联立解得 第1秒内水平作用力做正功，所以A错误； B．由动能定理可得第2秒内合力做功为 所以B正确； C．第3秒内水平作用力也做正功，所以C错误； D．第1秒内位移为 第2秒内位移为 第3秒内位移为 0~3秒内水平作用力所做总功为 所以D错误； 故选B。 7．A 【详解】由动能定理有 代入数据解得 故选A。 8．C 【详解】AC．对物体，动能定理的表达式为 WN－mgH＝mv22－mv12 其中WN为支持力的功，A错误，C正确； B．对物体，动能定理的表达式为 W合＝mv22－mv12 其中W合为合力的功，B错误； D．对电梯，其所受合力做功为 W合＝Mv22－Mv12 D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．根据动能定理，可知，两小球落地时速度大小相等，但方向不同，A错误； B．根据动能定理，可知，两小球落地速度大小相等，但是两球的竖直分速度不相等，所以重力的瞬时功率不相等，B错误； C．从小球抛出到落地，重力做功相同，C错误； D．速度竖直向下的小球落地时间较短，而重力做功相同，所以重力做功的平均功率较大，D正确。 故选D。 10．D 【详解】在时间内汽车的位移 根据牛顿第二定律 汽车的最大速度 汽车速度从加速至，根据动能定理有 汽车从静止加速到最大速度经过的位移 可知还需要知道汽车加速到最大速度的时刻，故ABC错误，D正确。 故选D。 11．AC 【详解】A．下滑过程，小物块重力做功 故A正确； BC．小物块在水平恒力F的作用下缓慢运动到坡顶的过程，小物块缓慢上滑，动能变化量为0，推力F对小物块做的功 由动能定理可得 解得 所以上滑过程中，小物块克服摩擦力做功为，故B错误，C正确； D．下滑过程中，受力分析如图甲： 有 小物块位移 摩擦力做功 小物块在水平恒力F的作用下缓慢运动到坡顶的过程，对小物块受力分析如图乙： 有 小物块位移 摩擦力做功 因此，上滑和下滑过程小物块在这两个阶段克服摩擦力做的功不相等，故D错误。 故选AC。 12．BD 【详解】A．动车启动后沿平直轨道行驶，发动机功率恒定，根据，动车启动过程中速度逐渐增大，则牵引力逐渐减小，根据 可知动车启动过程中所受合外力逐渐减小，故A错误； B．当牵引力等于阻力时，动车速度最大，则动车发动机功率为 故B正确； C．从启动到最大速度过程中，动车做加速度逐渐减小的加速度运动，则动车平均速度 故C错误； D．从启动到最大速度过程中，根据动能定理可知，合外力对动车做功为 故D正确。 故选BD。 13．AC 【详解】AB．分别对位移1.5m处与6m处由牛顿第二定律得 其中 联立可得 故A正确，B错误； CD．根据动能定理了的前3m的动能变化量大小为 后33m的动能变化量大小为 结合图象可得 故C正确，D错误。 故选AC。 14．BC 【详解】AB．小球从开始释放到A点，由动能定理可得 解得 故A错误，B正确； CD．小球从开始释放到B点，由动能定理可得 解得 小球在B点，由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可知小球到达B点时对轨道的压力大小与支持力大小相等，则 故C正确，D错误。 故选BC。 15．BC 【详解】A．在时间内，是加速度逐渐减小的加速运动，根据速度-时间图线与时间轴围成的面积表示位移，可知在时间内的平均速度 故A错误； B．小车最终匀速运动时，牵引力与阻力相等，根据 代入数据，可得 在0～3s时间内，小车的做匀加速运动，根据图像可知 根据牛顿第二定律 可得 在0～3s时间的位移 因此0～3s时间内，牵引力做功 故B正确； C．在时间内，根据动能定理 解得 故C正确； D．由图可知小车在2s末的速度大小为 故此时功率 因此 故D错误。 故选BC。 16．BD 【详解】A．复兴号以恒定功率运动，根据 知随着速度的增加，牵引力逐渐减小，合力减小，加速度减小，故复兴号动车做加速度逐渐减小的变加速直线运动，A错误； B．此过程牵引力的功率不变，由W=Pt知牵引力的功可以表示为 W牵=Pt B正确； C．此过程阻力大小不变，但列车不是匀速运动，位移不等于，所以克服阻力做功不等于，C错误； D．由动能定理可知此过程合力做的功为 D正确。 故选BD。 17． 1:1 4：1 【详解】[1][2]运动的全过程，牵引力对汽车做正功，摩擦力对汽车做负功，其它力对汽车做的功是零；车从静止开始运动最终停止，则由动能定理 即汽车的牵引力做功W1与克服摩擦力做功W2之比为1:1；v-t图像与t围成的面积代表位移，由图知，减速时间是加速时间的3倍，匀加速运动位移为x，整个过程位移为4x Fx-f×4x=0 则 F：f=4：1 18． 正 负 负 【详解】[1][2][3]重力与位移方向夹角为0，故重力做正功；拉力方向向上，与位移方向夹角为180°，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据动能定理合外力做负功。 19． 3300 -300 【详解】[1]重力做功为 [2]根据动能定理 阻力做功为 20． 9×103 1.8×104 1×103 【详解】（1）[1]根据动能表达式可知，人和摩托车从高台飞出时的动能为 代入数据解得 Ek＝9×103 J （2）[2]摩托车飞出高台后做平抛运动，根据运动学规律 摩托车落地前瞬间重力的功率为 PG＝mgvcosθ＝mgvy 代入数据解得 PG＝1.8×104 W （3）[3]在冲上高台过程中，根据动能定理可得 又根据题意可知 代入数据解得 Wf＝1×103 J 21．（1）3:1；（2）6:1 【详解】（1）根据动能定理有 解得 （2）图像斜率的绝对值表示加速度大小，则有 根据牛顿第二定律有 解得 22．（1）；（2） 【详解】（1）从A点到B点，物块受到的摩擦力为 由动能定理得 解得 从B点到C点，由动能定理得 解得 （2）从B点到C点，摩擦力做的功为 由动能定理得 解得 23．（1）；（2） 【详解】（1）在C点，对小滑块受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 设小滑块从A点开始运动时的初动能为，从A点到C点的过程中，根据动能定理，有 联立解得 （2）小滑块恰好能运动到C点时，小滑块在A点的初动能最小，设最小初动能为，小滑块经过C点时的速度大小为，有 根据平抛运动规律，竖直方向有 由 可知，小滑块从C点抛出后，运动到A点右侧。从A点运动到C点的过程中，根据动能定理，有 联立解得 当小滑块由C点做平抛运动恰好落到A点时，小滑块的初动能最大，设最大初动能为，小滑块经过C点时的速度大小为，根据平抛运动规律，在水平方向有 小滑块从A点运动到C点的过程中，根据动能定理，有 联立解得 故小滑块在A点的初动能的取值范围为 24．（1）；（2）7000N，竖直向上；（3）30m 【详解】(1)设过山车到达C点的速度为vC，由动能定理可得 代入数据可得 (2)设过山车到达D点的速度为，由动能定理可得 由牛顿第二定律可得 联立代入数据可得 FD=7000N 由牛顿第三定律可知，过山车对轨道的作用力大小为7000N，方向竖直向上。 (3)过山车从A到达G点的过程，由动能定理可得 代人数据可得，减速直轨道FG的长度为 x=30m 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $