专题：动能定理的综合应用 基础夯实综合检测训练（A卷）-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

专题：动能定理的综合应用 基础夯实综合检测训练（A卷） 一、单选题 1．某同学用100N的力将质量为0.42kg的足球水平踢出，足球以5m/s的速度在草坪上滚出15m。则足球在草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（　　） A．1.05J B．5.25J C．500J D．1500J 2．一辆质量为m的汽车在平直公路上以恒定功率P行驶，经过时间t，运动位移为x，速度从增加到最大速度，已知汽车所受阻力大小恒为，则下列表达式正确的是（　　） A． B． C． D． 3．一提升装置把静置于地面上的重物竖直向上提升的过程中，提升装置功率随时间变化的图像如图所示。在时，重物上升的速度达到最大速度的一半，在时，达到最大速度。在时，重物再次匀速上升，取，不计一切阻力。下列说法正确的是（　　）    A．重物质量为 B．在时，重物的加速度大小 C．在时，重物的速度大小 D．在时间内，重物上升的高度 4．A、B两个相同的物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力、的作用由静止开始做匀加速直线运动。经过时间和速度分别达到和时，分别撤去和，两物体都做匀减速直线运动直至停止。两物体的速度随时间变化的图线如图所示，设和对A、B两物体的冲量分别为和，和对A、B两物体做的功分别为和，则下列结论正确的是（　　） A． B． C． D． 5．某同学用的力将质量为的足球踢出，足球以的初速度沿水平草坪滚出后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（　　） A．23J B．46J C．132J D．18000J 6．运动员将质量为0.4kg的足球踢出后，足球在空中上升的最大高度为4m，在最高点的速度大小为20m/s。取重力加速度大小，不计空气阻力。运动员踢球的过程中对足球做的功为（    ） A．16J B．80J C．96J D．176J 7．如图所示，轻弹簧的右端与固定竖直挡板连接，左端与B点对齐。质量为m的小物块以初速度从A向右滑动，物块压缩弹簧后被反弹，滑到AB的中点C（图中未画出）时速度刚好为零。已知A、B间的距离为L，弹簧的最大压缩量为，重力加速度为g，则小物块反弹之后从B点运动到C点所用的时间为（　　）    A． B． C． D． 8．如图所示为一弹射装置，处于压缩状态的弹簧从O点将质量为m的物体由静止沿水平地面弹出，物体经A点时的速度为v，从O到A的过程中，阻力做功为，该过程中弹簧弹力对物体做功为（　　） A．mv B． C． D． 9．如图所示，一倾角为的光滑斜面和光滑水平面平滑连接，两个质量均为的小球A、B用长为的轻质细杆连接固定，现将两球从斜面上由静止释放，释放时A离斜面底端的距离为，重力加速度为，两球可视为质点，。两球从斜面滑到水平面上虚线位置的过程中，以下说法正确的是（　　） A．到虚线位置时A球速度为 B．到虚线位置时B球的速度为 C．细杆对B球做功为 D．细杆对B球做功为 10．光滑水平地面上，质量为1kg的物体在合外力F的作用下从静止开始运动，F随时间t变化的关系如图所示，0~2s时间内F对物体做的功为（　　） A．2J B．4J C．6J D．8J 二、多选题 11．北京冬奥会掀起的冰雪运动热潮，让更多人爱上冰雪运动。2023年春节期间，质量为50kg的某同学体验了一次滑雪，滑道的简化模型如图所示，该同学从滑道上的A点由静止开始下滑，B点为运动中的最低点，A、B两点的高度差为100m，由A到B的过程中，该同学的机械能减少了。已知该同学可视为质点，重力加速度g取。下列说法正确的有（　　） A．该同学在B点的速度大小为40m/s B．该同学在B点的速度大小为20m/s C．从A到B，该同学重力的功率一直增大 D．从A到B，该同学重力的功率先增大后减小 12．若小车保持牵引力恒定，在平直的水泥路上从静止开始运动，经过时间t前进距离x，电动机的功率达到额定功率P，速度达到v。小车的质量为m，所受阻力恒为f，那么这段时间内（　　） A．小车做加速度不变的加速运动 B．小车速度为v时，所受牵引力等于阻力 C．电动机对小车所做的功为 D．电动机对小车所做的功为Pt 13．我国汽车产业取得举世瞩目的历史性成就，2023年成为全球最大的汽车出口国。国产某品牌电动汽车的质量m=1000kg，驾驶员的质量m0=50kg，电动机正常工作的额定电流I=40A，额定电压U=400V，电池的容量为200A·h。一次电动汽车性能测试中，测得电动汽车在水平地面上由静止开始以额定功率运行t=5s的时间内，通过的距离x=10m，速度达到v=10m/s。已知电动汽车行驶时所受阻力的大小为人和车总重力的0.1倍，重力加速度g=10m/s2。忽略电动机转动时的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．该过程中电动机的输出功率为12.6kW B．电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为5小时 C．电动汽车能达到的最大速度为15m/s D．电动机线圈的电阻为2.125Ω 14．一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以恒定功率启动，赛车速度的倒数和加速度a的关系如图所示，已知赛车在跑道上运动时受到的阻力大小恒为40N，赛车从起点到终点所用的时间为10s，赛车到达终点前已达到最大速度，下列说法正确的是（　　） A．赛车的质量为10kg B．赛车的功率为400W C．赛车的最大速度为 D．起点到终点的距离为75m 15．为倡导“碳减排”，北京冬奥会期间示范运行超1 000辆氢能源汽车。某款质量为m的氢能源汽车如图甲所示，测试其性能时的v-t图像如图乙所示。已知汽车在平直公路上以额定功率P启动，整个运行过程中汽车功率及所受阻力均恒定，t1时刻起以最大速度vm匀速行驶。则在0~t1时间内，下列说法正确的是（　　） A．牵引力逐渐增大 B．阻力大小为 C．牵引力对汽车做的功为 D．汽车行驶的距离为 16．如图所示，质量都为m的a、b两球固定在轻杆的两端，轻杆可绕过O点的水平轴在竖直面内无摩擦转动，已知两球到O点的距离L1＞L2。在图示的水平位置由静止释放两球至a到达最低点的过程中（　　） A．杆对a球做正功 B．杆对b球做负功 C．杆对a球做负功 D．杆对b球做正功 三、填空题 17．一辆汽车在平直的公路上从静止开始启动后加速行驶，若保持汽车的输出功率为不变，汽车经过达到最大速度20m/s，假设汽车行驶过程中所受的阻力恒定，则阻力为______N，汽车克服阻力做功为______J。 18．如图甲所示，在足够大的水平地面上放置一个质量为 5kg的物体，物体在水平向右的推力F的作用下由静止开始沿直线运动，运动了4m时撤去推力F，物体在摩擦力的作用下开始减速。已知推力F随位移变化的规律如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为0.55，取重力加速度大小 ，则推力 F做的功为_______J；物体的最大速度为_______m/s。 19．一颗质量为0.1kg的子弹，在长为0.4m的枪管中发射。若子弹出枪口时速度达到400m/s，则子弹具有的动能是____J，火药气体膨胀过程对子弹做功____J。 20．跳水运动员在跳台上腾空而起。跳台距水面高度为10m,运动员恰好到达最高位置时，他的重心离跳台台面的高度为1米，当他下降到手触及水面时要伸直双臂做一个反掌压水花的动作,这时他的重心离水面也是1m。从最高点到手触及水面的过程中，其重心的运动可以看作自由落体运动，则他在此过程中完成一系列动作可利用的时间为_________s（保留两位小数），忽略运动员进入水面后的受力变化，从手掌触及水面入水之后，他的重心能下沉到水面下约2.5m处，假设运动员质量为50kg，入水过程中，试计算他克服水的平均阻力做功为________J。（g取10m/s2） 四、解答题 21．一列火车由机车牵引沿水平轨道行驶，经过时间，其速度由0增大到。已知列车总质量为，机车功率保持不变，列车所受阻力为恒力。求这段时间内列车通过的路程。 22．如图所示，竖直平面内光滑圆弧轨道与粗糙水平面平滑连接，一小物块（可视为质点）从距地面高度为h的A点由静止释放，已知小物块与水平面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，求小物块沿水平面滑行的位移大小。 23．运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示，是水平路面，是半径为的圆弧，是一段曲面。运动员驾驶功率始终是的摩托车从A点由静止开始运动，到B点前速度已达到最大速度，再经的时间通过坡面到达E点时，关闭发动机后水平飞出。已知人和车的总质量，坡顶高度，落地点与E点的水平距离，重力加速度。如果在段摩托车所受的阻力恒定，求： （1）段摩托车所受阻力的大小。 （2）摩托车从B点冲上坡顶E的过程中克服摩擦阻力做的功。    24．中国航天科工集团公司将研制时速达千公里级的“高速飞行列车”。“高速飞行列车”是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，实现超声速运行的运输系统。若某列高速飞行列车的质量为，额定功率为，阻力恒为，假设列车在水平直线轨道内以额定功率启动，直到达到最大速度所用的时间为，求： （1）列车行驶的最大速度vm； （2）列车加速过程的位移x。 25．冰壶比赛在1998年被列入冬奥会、冰壶比赛的场地如图所示，在某次比赛时，运动员在水平冰面上，从起滑架处用水平向右的恒力F推着冰壶由静止开始沿图中虚线向右滑行，经过时间到投掷线，在投掷线的C处放手让冰壶以的速度掷出，使冰壶向营垒的圆心O滑行。已知冰壶的质量，的距离为，冰壶与冰面间的动摩擦因数为，取，不计冰壶自身的大小，求： （1）冰壶停止的位置距离营垒的圆心O点多远； （2）运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小到0.004，若要使冰壶能够沿虚线恰好到达圆心O点，则运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少。    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：动能定理的综合应用 基础夯实综合检测训练（A卷）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B D D A C B D C D 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AD AC ABD BD BD CD 1．B 【详解】足球在草坪上滚动过程中阻力做的功 所以克服阻力做的功是5.25J。 故选B。 2．B 【详解】A．汽车以恒定功率P行驶，经过时间t，运动位移为x，速度从增加到最大速度，该过程汽车做加速度逐渐减小的加速运动，则有 故A错误； BC．当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有 故B正确，C错误； D．根据动能定理可得 故D错误。 故选B。 3．D 【详解】A．在时，达到最大速度，此时牵引力等于重力，则有 解得重物质量为 故A错误； B．在时，此时牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 故B错误； C．在时，重物再次匀速上升，此时重物的速度为 故C错误； D．在s时间内重物做匀加速运动，则有 在1~3s时间内，重物做加速度减小的加速运动，则有 可解得 在3~4s时间内，重物做匀速运动，则有 在4~6s时间内，重物做加速度逐渐减小的减速运动，则有 解得 重物在0~6s时间内，重物上升的高度为 故D正确。 故选D。 4．D 【详解】AB．由题图可知，两物体做匀减速运动的加速度大小都为 根据牛顿第二定律，匀减速运动中摩擦力大小都为 由题图可知，两物体做匀加速运动的加速度大小分别为、，根据牛顿第二定律，匀加速运动中有 则 故 选项AB错误； CD．对全过程运用动能定理得 得 图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移，则位移之比为，整个运动过程中和做的功之比为 选项C错误、D正确。 故选D。 5．A 【详解】根据功能关系可知，足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功等于足球动能改变量的负值，即 故选A。 6．C 【详解】根据题意，设运动员踢球时对足球做的功为W，从开始踢球到足球上升到最大高度的过程，根据动能定理有 解得 故选C。 7．B 【详解】小物块从A点到停止运动的整个过程，根据动能定理可得 在BC段运动时，由牛顿第二定律和运动学公式得 联立解得 故选B。 8．D 【详解】根据动能定理有 解得 故选D。 9．C 【详解】AB．滑到水平面上时，A、B两球的速度相同，根据系统机械能守恒 可得，故AB错误； CD．以B为对象，根据动能定理 可解得，故C正确，D错误。 故选C。 10．D 【详解】0~2s时间内，对物体由动量定理得I=mv 由题图得 对物块由动能定理得 联立解得W=8J。 故选D。 11．AD 【详解】AB．由A到B的过程中，该同学的机械能减少了，即克服摩擦力做功，由动能定理得 解得 A正确，B错误； CD．A点的速度为零故此位置重力的功率为零，B点为运动中的最低点，B点的速度方向水平，故此位置重力的功率也为零，从A到B，该同学重力的功率先增大后减小，C错误，D正确。 故选AD。 12．AC 【详解】A．由题意可知，小车保持牵引力恒定，所受阻力恒为f，则在运动时间t内所受合力恒定，由牛顿第二定律可知，小车的加速度恒定，小车做匀加速运动，故A正确； B．小车速度为v时，小车功率刚达到额定功率，小车刚要结束匀加速运动，此时小车的牵引力仍大于阻力，故B错误； C．小车在运动过程中，由动能定理可得 解得电动机对小车所做的功为 故C正确； D．由题意可知，在小车速度达到v时，电动机的功率达到额定功率P，在小车达到速度v以前，电动机的实际输出功率小于额定功率P，因此电动机对小车所做的功小于Pt，故D错误。 故选AC。 13．ABD 【详解】A．由动能定理可得 解得 故A正确； B．电池能使电动机以额定电流运行的最长时间为 故B正确； C．根据可知，电动车能达到的最大速度为 故C错误； D．根据可知 解得驱动电动机的内阻为 故D正确。 故选ABD。 14．BD 【详解】AB．由已知得 由以上两式整理得 结合图像可得 将代入以上两式得 故B正确，A错误； C．当赛车的牵引力与赛车的阻力大小相等时，赛车达到最大速度 故C错误； D．赛车从起点到终点根据动能定理有 代入数据得起点到终点的距离 故D正确。 故选BD。 15．BD 【详解】A．由可得，牵引力的功率不变，速度逐渐增大，则牵引力逐渐减小，故A错误； B．当牵引力等于阻力时，汽车的速度达到最大，则 可得汽车所受的阻力为 故B正确； C．在0~t1时间内对汽车由动能定理 可得牵引力对汽车做的功大于，故C错误； D．在0~t1时间内对汽车由动能定理 其中 故汽车行驶的距离为 故D正确。 故选BD。 16．CD 【详解】BD．a、b组成的系统机械能守恒，有 mgL1－mgL2＝Eka+Ekb＞0 设杆对b做功为Wb，对b由动能定理得 －mgL2＋Wb＝Ekb＞0 可得 Wb＞0 故B错误，D正确； AC．a、b组成的系统机械能守恒，杆对系统做功的代数和为0，杆对b球做正功，则杆对a球做负功，故A错误，C正确。 故选CD。 17． /4000 /2000000 【详解】[1]当汽车达到最大速度时，此时汽车受到的牵引力与阻力大小相等，汽车达到的最大速度 则阻力为 [2]设汽车克服阻力做功为，根据动能定理可得 解得 18． 200 6 【详解】[1][2]根据图像可知，推力做的功为 当撤去推力时，物体的速度最大，根据动能定理可得 解得最大速度为 19． 8103 8103 【详解】[1]子弹具有的动能是 [2]根据动能定理可知，火药气体膨胀过程对子弹做功 20． 1.41 6750 【详解】[1]由自由落体公式 可得下落时间为 [2]由动能定理，有 可得他克服水的平均阻力做功为 21． 【详解】根据题意，设这段时间内列车通过的路程为，由动能定理有 解得 22． 【详解】小物块从A点静止释放到停止运动，根据动能定理有 解得小物块沿水平面滑行的位移大小 23．（1）90N；（2）27360J 【详解】（1）摩托车在水平面上已经达到了最大速度，牵引力与阻力相等，则有 P=Fvm=fvm 代入数据解得 （2）对摩托车的平抛运动过程，则有 解得 平抛的初速度 解得 摩托车在斜坡上运动时，由动能定理得 代入数据解得 Wf=27360J 24．（1）300m/s；（2） 【详解】（1）当列车的牵引力等于阻力时，列车行驶的速度达到最大，则有 可得 （2）列车加速过程，根据动能定理可得 解得列车加速过程的位移为 25．（1）；（2） 【详解】（1）冰壶以的速度掷出，根据牛顿第二定律可得 解得 根据运动学公式可得 解得 则冰壶停止的位置与营垒的圆心O点的距离为 （2）要使冰壶能够沿虚线恰好到达圆心O点，设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，则有 由动能定理得 联立解得 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 $