河南洛阳市偃师高级中学2025-2026学年下学期高一物理周练A卷（3.7）

物理练习：动能定理A卷 范围：功和功率、动能定理 时间：75分钟 满分100分 一、单选题（每题4分，共计40分） 1．（21-22高一下全国单元测试）用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比。已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度为（　　） A． B． C． D． 2．（2019湖南长沙一模）一辆机车的质量为m，额定功率为P，在保持额定功率不变的情况下，机车启动时的ν-t图象如图所示．已知t1时刻的速度为v1，t2时刻的速度为v2，且t1时刻的加速度为t2时刻的加速度的2倍．若机车所受阻力大小恒定，则下列说法正确的是 A．机车在t1~t2时间内的平均速率小于 B．机车所受的恒定阻力为 C．机车能达到的最大速度为 D．若机车以加速度a匀加速启动，则匀加速运动的时间为 3．（17-18高三上广东广州阶段练习）质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中（　　） A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．输出功率为160kW D．所受阻力大小为160N 4．（21-22高一下江苏苏州期中）质量的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大，则下列说法正确的是（　　） A．汽车受到的阻力200N B．汽车的最大牵引力为800N C．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为95.5m D．过程中汽车牵引力做的功为 5．（15-16高三江苏泰州阶段练习）如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过光滑滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，在A上升过程中，下列判断正确的是 A．拉力F变小 B．杆对A的弹力FN不变 C．拉力F的功率P不变 D．绳子自由端的速率v增大 6．（15-16高三上甘肃期中）如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中重力和拉力的瞬时功率变化情况是(      ) A．重力的瞬时功率先增大，后减小 B．重力的瞬时功率的变化无法判断 C．拉力的瞬时功率逐渐增大 D．拉力的瞬时功率的变化无法判断 7．（16-17高一下广西南宁期末）如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则（　　） A．第1s内推力做功为1J B．第1.5s时推力F的功率为3W C．第2s内物体克服摩擦力做的功为 D．第2s内推力F做功的平均功率 8．（19-20高三上江苏常州阶段练习）如图所示，在倾角为θ的斜面上，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球（斜面足够长，重力加速度为g），则在小球从开始运动到小球离开斜面有最大距离的过程中，下列说法中错误的是（      ） A．重力做功 B．速度的变化 C．运动时间 D．重力的平均功率 9．（17-18高一下四川成都期末）如图所示,质量为的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为的固定斜面，其运动的加速度大小为,此物体在斜面上上升的最大高度为,则在这个过程中物体（   ） A．重力势能增加了 B．克服摩擦力做功 C．动能损失了 D．机械能损失了 10．（20-21高一下辽宁沈阳阶段练习）如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，轨道ab水平，长度为2R，轨道bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点的位移大小为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（每题6分，共计24分） 11．（13-14高三河北石家庄期末）一质量为800kg的电动汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为18m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象，图中AB、BC均为直线．若电动汽车行驶过程中所受的阻力恒定，由图象可知下列说法正确的是（ ） A．电动汽车由静止开始一直做变加速直线运动 B．电动汽车的额定功率为10．8kW C．电动汽车由静止开始经过2s，速度达到6m/s D．电动汽车行驶中所受的阻力为600N 12．（2019四川宜宾二模）如图所示，一竖直圆弧形槽固定于水平地面上，O为圆心，AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中槽壁上的最低点D点；若A点小球抛出的同时，在C点以初速度v2沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点，已知∠COD＝60°，且不计空气阻力，则（  ） A．两小球同时落到D点 B．两小球初速度大小之比为∶3 C．两小球落到D点时的速度方向与OD线夹角相等 D．两小球落到D点时重力的瞬时功率之比为 13．（19-20高三上安徽池州期末）物体静止在光滑水平面上，水平拉力F作用在物体上，拉力F随时间变化情况如图所示，3t0时刻物体回到出发点．0~t0时间内拉力平均功率为P1、t0~3 t0时间内拉力平均功率为P2，则（  ） A． B． C． D． 14．（22-23高一下四川凉山期末）安宁河联盟校某物理实验兴趣小组探究竖直面内小球做圆周运动对轨道压力的变化规律。如图所示，在竖直面内固定一个圆周轨道，轨道半径R=0.3m，分别在距离最低点A高度为0、0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m处安置压力传感器，一质量为 m的小球从A点以速度开始沿内轨道向右运动，已知小球在最低点A点和最高点B点压力传感器示数差为6N，在C点（与O点等高的位置）压力传感器示数为10N。小球可视为质点，小球与圆轨道的摩擦力可忽略不计，g取。由此可判定（　　）    A．m=0.2kg B． C．小球在0.2m处时压力传感器示数为11N D．小球在各位置压力传感器示数F与高度h的关系为F=12-10h 三、解答题（15题10分，16题12分，17题14分，共计36分） 15．（18-19高三上江西赣州期末）如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度从轨道下端A点滑入轨道，并从轨道顶端水平飞出．重力加速度为g. (1)若小物块恰能通过最高点飞出，求此时光滑圆轨道的直径； (2)小物块落地点到轨道下端A点的距离最大时，对应的轨道半径为多大？ 16．（2019宁夏石嘴山模拟预测）如图所示，一质量m=2kg的小滑块从半径R1=2m的竖直圆弧轨道上端的A点由静止开始下滑，到达底端B点时的速度VB=6m/s，然后沿粗糙水平轨道向右滑动一段距离后从C点进入光滑的半径R2=0.4m的半圆形竖直轨道，经过其最高点D时对轨道的压力大小N=5N．AB、CD与BC均相切，小滑块与水平轨道之间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2，求： （1）小滑块沿竖直圆弧轨道下滑过程中，克服摩擦力做的功Wf． （2）水平轨道的长度L． 17．（2019人教版必修第二册第八章第3节动能和动能定理基础训练）一个劲度系数的轻质弹簧，两端分别连接着质量均为的物体A和B，将它们竖直静止地放在水平地面上，如图所示在物体A上施加一竖直向上的变力F，使物体A由静止开始向上做匀加速运动，当时物体B刚好离开地面（设整个匀加速过程弹簧都处于弹性限度内，取）。求： （1）此过程中物体A的加速度的大小； （2）此过程中外力F所做的功。 《物理练习：动能定理A卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C C C C B C D B 题号 11 12 13 14 答案 BD BD AC BC 1．B 【详解】铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功，由于阻力与深度成正比，可用阻力的平均值求功，根据题意可得 解得 故选B。 2．C 【详解】A项：时间内汽车做变加速运动，由图象的“面积”表示位移知，其位移大于匀加速直线运动的位移，则平均速度大于，故A错误； B项：由题意，设时刻的加速度为a，，，联立解得，故B错误； C项：机车能达到最大速度时，F=f，P=Fv，故，故C正确； D项：由题意得：Fv=P，F-f=ma，故，故D错误． 故选C． 3．C 【详解】A．由图可知，加速度变化，故赛车做变加速直线运动，速度随时间不是均匀增大的，故A错误； B．由题图可得函数方程为 汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B错误； CD．对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有 其中 联立得 结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时 可得 所以最大速度为100m/s；由图象可知 解得 即有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．末汽车的速度恰好达到最大，此时牵引力等于阻力，则有 可得汽车受到的阻力为 A错误； B．汽车做匀加速运动时，汽车的牵引力最大，根据牛顿第二定律可得 由图甲可得 联立解得 B错误； C．汽车在内做变加速运动，设该过程中的位移大小为，根据动能定理可得 解得 C正确； D．过程中汽车牵引力做的功为 D错误。 故选C。 5．C 【详解】A、对物块A受力分析如下图所示，得到F，F=，随着物体的向上运动，角变大，减小，F增大，故A错误； B、杆对A的弹力FN=F=mg，随着物体的向上运动，角变大，变大，FN变大，故B错误． C、拉力F的功率P=Fv=mgv，物体匀速向上运动过程中，拉力F的功率不变，故C正确． D、绳子自由端的速率为v，角变大，减小，绳子自由端的速率变小，故D错误． 故选C 【点睛】学生要先画出物块的受力示意图，据图分析F的变化，然后画出速度的分解图，运用功率的公式求解等相关问题． 6．C 【详解】AB．设绳子与竖直方向夹角是θ，重力的瞬时功率大小为 可知重力的瞬时功率逐渐增大，AB错误； CD．因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点。则有 得 F=Gtanθ 而水平拉力F的方向与速度v的方向夹角也是θ，所以水平力F的瞬时功率为 P=Fvcosθ 则 P=Gvsinθ 显然，从A到B的过程中，θ是不断增大的，所以水平拉力F的瞬时功率是一直增大的，C正确，D错误。 故选C。 7．B 【详解】A．由图可知，第1s内物体的速度为零，故位移为零，推力不做功，故A错误； B．由图可知，第1.5s时推力为3N，速度，则推力的功率为 故B正确； C．由第3s内物体做匀速直线运动可知，摩擦力 第2s内物体经过的位移 则克服摩擦力做功 故C错误； D．第2s内物体位移 推力F做功 第2s内推力F做功的平均功率 故D错误。 故选B。 【点睛】本题考查功、平均功率和瞬时功率的计算，在图象中第内物体匀速运动时，可得到阻力，是解决本题的关键。 8．C 【详解】当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时的竖直分速度vy=v0tanθ，解得，速度的变化量△v=gt=v0tanθ．故B正确，C错误．此时下降的高度，重力做功W=mgh=．故A正确．重力的平均功率．故D正确．此题选择不正确的选项，故选C． 【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道速度方向与斜面方向平行时，距离斜面最远． 9．D 【详解】加速度，得摩擦力 A、物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了，故A错误； B、摩擦力，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，发生的位移为，则克服摩擦力做功，故B错误； C、由动能定理可知，动能损失为克服合外力做的功的大小，故C错误； D、根据功能关系可知：机械能的损失等于克服摩擦力的功，故D正确． 点睛：本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化，重力势能变化与重力做功有关；动能的变化与合力做功有关；机械能的变化与除重力以外的力做功有关． 10．B 【详解】由题意可知水平外力为 设小球到达c点速度为v，从a到c根据动能定理得 解得 小球离开c后竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度为0的匀加速直线运动，设从c点到达最高点的时间为t，则有 此段时间内水平方向的位移为 竖直方向的位移为 球轨迹最高点距ab水平面的高度为 球轨迹最高点距a点的水平距离为 则小球从a点开始运动到其轨迹最高点的位移大小为 故选B。 11．BD 【详解】AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动．故A错误；额定功率 P=Fminvmax=600×18=10．8kW，故B正确；匀加速运动的加速度，到达B点时的速度，所以匀加速的时间，若电动汽车一直做匀加速运动2s，则由静止开始经过2s的速度v=at=6m/s，所以电动汽车由静止开始经过2s，速度小于6m/s，故C错误；当最大速度vmax=18m/s时，牵引力为Fmin=600N，故恒定阻力 f=Fmin=600N，故D正确．故选BD． 【点睛】解决本题的关键能够从图线中分析出电动车在整个过程中的运动情况，当牵引力等于阻力时，速度达到最大． 12．BD 【详解】A．两球均做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由 h=gt2 得 由于两球下落的高度不同，则知两球不可能同时到达D点，故A错误； B．设半圆的半径为R，小球从A点平抛，可得 R=v1t1 R=gt12 小球从C点平抛，可得 Rsin60°=v2t2 R（1-cos60°）=gt22 联立解得 故B正确； C．根据平抛运动的推论可知，从A点抛出的小球落到D点时的速度方向的反向延长线经过AO的中点；从C点抛出的小球落到D点时的速度方向的反向延长线经过从C点向OD所作的垂线的中点，则两小球落到D点时的速度方向与OD线夹角不相等，故 C错误； D．根据 vy2=2gh 可知，两小球落到D点时的竖直速度之比为 :1 根据 P=mgvy 可知重力的瞬时功率之比为 :1 故D正确。 故选BD。 13．AC 【详解】在0-t0时间内，物体做匀加速直线运动，则，v1=a1t0；在t0-3t0时间内，物体做匀变速直线运动，则，，联立解得：，，根据牛顿第二定律可得：F2=1.25F1，选项A正确，选项B错误；由于位移大小相等，则W2=1.25W1，由，，则 ，选项C正确，D错误；故选AC. 14．BC 【详解】AB．小球从A点到B点，根据动能定理有 在B点，根据牛顿第二定律有 在A点，根据牛顿第二定律有 根据题意可知 联立解得 m=0.1kg， 故A错误，B正确； C．设小球在0. 2m处时与圆心的连线与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 小球从A点到0. 2m处，根据动能定理有 在0. 2m处，根据牛顿第二定律有 解得 N=11N 所以压力传感器示数为11N，故C正确； D．设在任意高度h处小球的速度为v，由动能定理有 在右侧轨道上，设小球在h处和圆心的连线与竖直方向的夹角为，当h≤R时，由牛顿运动定律有 在最低点有 可得 当R＜h≤2R时该式仍成立，故D错误； 故选BC。 15．(1)(2) 【分析】(1)若小物块恰能通过最高点飞出，由重力提供向心力，由向心力公式列式．小物块从最低点A到最高点机械能守恒，由机械能守恒定律列式，联立求解此时光滑圆轨道的直径； (2)根据机械能守恒定律和平抛运动的规律得到小物块平抛的水平距离与轨道半径的关系，再由数学知识求解. 【详解】小物块恰能到达最高点，有： 小物块从最低点A到最高点机械能守恒，有： 解得： 圆环直径为： 物块由最低点到最高点，由机械能守恒有： 物块做平抛运动有： 联立解得： 由数学知识可知：当时，x最大. 【点睛】本题是机械能守恒定律与圆周运动、平抛运动的综合运用，要知道圆周运动最高点的临界条件：重力等于向心力．运用平抛运动的规律和机械能守恒定律结合得出水平位移的表达式是解决本题的关键，运用数学方法求物理的极值. 16．（1）（2） 【详解】（1）滑块由A到B的过程，由动能定理可得： 解得． （2）在D点，由牛顿第二定律得： 解得： 从B到D的过程，由动能定理可得 解得：． 17．（1）；（2）49.5J 【详解】（1）开始时弹簧被压缩，对A有 B刚要离开地面时弹簧伸长，对B有 将代入以上两式得 整个过程中A上升的距离 根据运动学公式 代入数据解得物体A的加速度大小为 （2）A的末速度记为，则 因为，所以此过程中初、末位置弹簧的弹性势能不变，弹簧的弹力做功为零。设此过程中外力F做功为W，根据动能定理有 即 - 2 - 1 学科网（北京）股份有限公司 $