8.3 动能和动能定理(分层作业)物理人教版必修第二册
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内容正文:
8.3 动能和动能定理(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、动能与动能的变化
二、动能定理的表述与合力做的功
三、动能定理的推导与基本应用
四、应用动能定理求变力做的功
五、动能与动能变化的图象表述
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、动能与动能的变化
1.(24-25高一下·甘肃临洮县·阶段检测)一质量为2kg的机器狗从0时刻开始由静止做匀变速直线运动,0~2s内机器狗的位移大小为6m,则2s末机器狗的动能为( )
A. 12J B. 18J C. 36J D. 72J
【答案】C
【详解】机器狗做初速度为0的匀变速直线运动,匀变速直线运动平均速度
已知初速度,代入数据可得
动能公式为
代入数据得
故选C。
2.(24-25高一下·山西卓越·联考)(多选)2025年4月2日消息,山西阳曲县2万余亩果树已全部完成剪枝工作。其中阳曲酥梨以其果形正、色泽好、果心小、有香气、酥脆爽口、汁多味甜而闻名于全省.采酥梨时,假设质量为250g的梨子从树上由静止坠落,经2s到达地面,不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2。则( )
A. 酥梨坠落2s过程中所受重力做的功为100J
B. 酥梨坠落2s过程中重力做功的平均功率为25W
C. 酥梨 2s末到达地面前的动能为50J
D. 酥梨2s末到达地面前重力的瞬时功率为75W
【答案】BC
【详解】AB.酥梨在2s内下落高度为
则重力做的功为
重力做功的平均功率为,故A错误,B正确;
CD.酥梨在2s末的速度为
酥梨 2s末到达地面前的动能为
酥梨2s末到达地面前重力的瞬时功率为,故C正确,D错误。
故选BC。
3.(24-25高一下·重庆长寿区·期末)对于动能的描述,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度变化,动能一定变化
B. 动能大的物体,速度一定大
C. 动能不变的物体,合力一定为零
D. 物体的动能变化速度一定变化
【答案】D
【详解】A.动能公式为
动能仅与速度大小有关,若速度方向变化但大小不变(如匀速圆周运动),动能不变,A错误;
B.动能由质量和速度共同决定。动能大的物体可能质量大而速度小,故速度不一定大,B错误;
C.动能不变时,合力做功为零,但合力不一定为零(如匀速圆周运动中合力为向心力),C错误;
D.动能变化意味着速度大小变化,而速度大小变化必然导致速度矢量变化,D正确。
故选D。
4.(25-26高二上·江苏涟水县·月考)冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,冰壶被运动员掷出在冰面上减速滑行过程中动能( )
A. 逐渐减小 B. 逐渐变大
C. 保持不变 D. 无法确定
【答案】A
【详解】冰壶被运动员掷出在冰面上减速滑行过程中,速度减小,根据可知,动能减小。
故选A。
5.(24-25高一下·湖南华容县·期末)动能的概念最早是由德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于19世纪50年代提出的,他认为,一个物体的动能取决于其质量和速度,当一个物体以一定的速度运动时,它会具有一定的能量,这种能量就是动能,我们改变物体的质量和速度,都可能使物体的动能发生改变。在下列几种情况下,物体的动能变为原来的2倍的是( )
A. 质量不变,速度增大到原来的2倍
B. 速度不变,质量增大到原来的2倍
C. 质量减半,速度增大到原来的4倍
D. 速度减半,质量增大到原来的4倍
【答案】B
【详解】A.物体的动能表达式为
当质量不变,速度增大到原来的2倍,则动能变为原来的4倍,故A项不符合题意;
B.物体的动能表达式为
当速度不变,质量增大到原来的2倍,则动能变为原来2的倍,故B项符合题意;
C.物体的动能表达式为
当质量减半,速度增大到原来的4倍,则动能变为原来8的倍,故C项不符合题意;
D.物体的动能表达式为
当质量增大4倍,速度减半,则动能不变,故D项不符合题意。
故选B。
二、动能定理的表述与合力做的功
6.(25-26高一下·四川泸州泸县·月考)关于动能和动能定理,下列说法中正确的是( )
A. 在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B. 合外力不为零,物体的动能一定改变
C. 合外力对物体做正功,物体动能增加
D. 物体的速度发生变化动能一定发生变化
【答案】C
【详解】A.功是有正负的标量,外力做的总功等于各个力单独做功的代数和,而非绝对值之和,故A错误;
B.合外力不为零,但若外力始终与速度方向垂直,就不做功,物体动能不变,故B错误;
C.根据动能定理,合外力做正功时,即物体动能增加,故C正确;
D.动能,是仅与速度大小有关的标量;速度是矢量,若仅速度方向改变、大小不变,动能不会发生变化,故D错误。
故选C。
7.(24-25高一下·云南玉溪·教学质量检测)如图所示,工人用斜向下的力F推着一箱子在水平地面上滑动了一段距离,此过程中,力F对箱子做的功为,箱子克服摩擦力做功,则此过程中箱子的动能( )
A. 增加
B. 增加
C. 减小
D. 减小
【答案】B
【详解】箱子在水平地面上滑动一段距离,对箱子受力分析可知,重力、地面对箱子的支持力均不做功,力对箱子做的功,地面对箱子的摩擦力所做功,根据动能定理可知
得
故选B。
8.(24-25高一下·福建宁德·期末)如图所示,一质量为的物块以初速度沿地面水平向左运动,运动过程始终受到水平向左的恒力,物块与地面间的摩擦力大小恒为。当物块向左移动的位移为时,速度变为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据动能定理可得
故选C。
9.(25-26高一下·福建南平·期末)某旅客用大小为10 N,与水平方向成角斜向右上方的拉力拖一行李箱,在水平地面上向右匀速运动20 m。此过程中人对行李箱做功为 J,阻力对行李箱做功为 J,合外力对行李箱做功为 J。
【答案】① 100 ② ③ 0
【详解】[1]根据功的概念可知,此过程中人对行李箱做功为;
[2][3]根据动能定理,合力做功为
可得阻力对行李箱做功为
合外力对行李箱做功为0J。
三、动能定理的推导与基本应用
10.动能定理
(1)力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中 。
表达式:W= ,也可写成W=Ek2-Ek1。
(2)W与ΔEk的关系:合力做功是物体动能变化的原因。
①合力对物体做正功,即W 0,ΔEk 0,表明物体的末动能 初动能;
②合力对物体做负功,即W 0,ΔEk 0,表明物体的末动能 初动能;
(3)物体动能的改变可由 做功来度量。
【答案】(1)① 动能的变化 ② (2)① > ② > ③ 大于 ④ < ⑤ < ⑥ 小于 (3)合外力
【详解】(1)小问详解: [1][2]力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,表达式为
(2)小问详解: ①[1][2][3]合力对物体做正功,即W>0,ΔEk>0,表明物体的末动能大于初动能;
②[4][5][6]合力对物体做负功,即W<0,ΔEk<0,表明物体的末动能小于初动能;
(3)小问详解: 物体动能的改变可由合外力做功来度量。
11.(24-25高一下·福建南安·月考)一个人把质量为的物体由静止向上提升,同时物体获得的速度,重力加速度,合力对物体做功 ,此过程中人对物体做功 J。
【答案】① 2 ② 12
【详解】[1]根据动能定理
[2]根据动能定理
解得
12.(24-25高一下·福建龙岩·月考)一质量为0.4kg的足球以5m/s的速度飞来,它的动能为 J,在飞行中被运动员以5m/s速度反方向踢回,此时它的动能为 J,则运动员对足球所做的功是 J。
【答案】① 5 ② 5 ③ 0
【详解】[1]由
[2]动能与速度方向无关,所以运动员以5m/s速度反方向踢回时的动能为
[3]由动能定理得运动员对足球所做的功
13.(24-25高一下·福建龙岩一级校·期中)如图所示,质量为的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落,树下有一深度为的坑。已知重力加速度大小为,不计空气阻力,若以地面为零势能参考面,则苹果刚要落到坑底时的动能为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】苹果从树上掉落做自由落体运动,由动能定理
即
解得
故C选项符合题意。
故选C。
四、应用动能定理求变力做的功
14.(25-26高一下·四川南充·质量监测)质量为的小球用长为的细线悬挂于点正下方的点。现用水平向右的拉力使小球从点缓慢移动到点,与的夹角为,重力加速度为,不计空气阻力。则该过程中水平拉力做功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】现用水平向右的拉力使小球从点缓慢移动到点,可认为小球的动能变化为0,根据动能定理可得
解得该过程中水平拉力做功为
故选D。
15.(25-26高一下·浙江台州·期中)足球运动员用的力,将原来静止在水平地面上质量为的足球以的速度踢出,足球在水平地面上运动而停下。则运动员对足球所做的功是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】运动员对足球的作用力仅存在于脚与球接触的极短时间内,该过程中力的作用位移未知,且足球离开脚后运动员不再对其做功,因此不能用计算运动员的做功,运动员对足球做的功等于足球获得的动能变化量,根据动能定理得。
故选D。
16.(25-26高一下·陕西西安藤信·期中)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。一位同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,石子质量为m,被抛出时的速度大小为v0,当它第一次落到水面时的速度大小为v,重力加速度大小为g,则在此过程中石子克服空气阻力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据动能定理,合外力做功等于物体动能的变化量。石子从抛出到第一次落到水面的过程中,重力做功为,设空气阻力对石子做功为,则有:
解得空气阻力做功。
石子克服空气阻力做的功等于空气阻力做功的负值,即
代入得
故选A。
17.(25-26高一下·重庆·期末)过江缆车是山城重庆的特色交通。中学生小张周末从上新街乘坐缆车过江,到江心时,缆车速度为,距缆车出发点的高度下降了约。则该过程中,缆车对小张同学所做的功最接近于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】设中学生质量约为,根据动能定理有
解得
故选B。
五、动能与动能变化的图象表述
18.(2026·河南九师·期末)很多人儿时玩过的一种游戏“打水漂儿”:在河岸边将小石片以速度v0水平抛出,后落在水面上。不考虑空气阻力,小石片可视为质点,抛出后至落水前,小石片动能Ek与下落距离h之间的关系图像为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】依题意,小石片在空中做平抛运动,由动能定理有
可得
即小石片动能Ek与下落距离h之间为一次函数关系。
故选B。
19.(25-26高一下·安徽阜阳临泉田家炳实验·阶段检测)如图甲所示,一小球以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面,小球在斜面上运动时动能Ek与运动路程s的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s2,则小球所受摩擦力的大小为( )
A. 0.3N B. 0.4N C. 0.5N D. 0.6N
【答案】C
【详解】上升过程(位移大小):初动能,末动能为0,由动能定理得
下滑过程(位移大小):初动能为0,末动能,由动能定理得
联立解得
故选C。
20.(25-26高一下·福建泉州·周测)一质量为0.5kg的物体在水平路面上运动的图像如图所示,根据图像可知AB段合外力做功为 J,BC段和CD段物体受的合外力 (填“相同”或“不相同”)CD段合外力做功 J。
【答案】① 0 ② 相同 ③ 100
【详解】[1]由题图可知,AB段物体做匀速运动,根据动能定理,可知AB段合外力做功为0;
[2]根据图像的斜率表示加速度,可知BC段和CD段加速度相同,根据牛顿第二定律可知,BC段和CD段物体受的合外力相同;
[3]由题图可知,CD段合外力做功。
【B 能力提升题】
21.(25-26高一下·福建宁德·诊断)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,斜面高3.2m,长7.5m。质量为60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,g取10m/s2。在人从出口沿斜面滑到地面的过程中,求:
(1)重力对人做的功;
(2)人滑至地面时的速度大小。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)小问详解: 重力对人做的功为
可得
(2)小问详解: 根据动能定理可得
可得人滑至地面时的速度大小为
22.(25-26高一下·福建福州·期末)滑板运动由冲浪运动演变而来,已被列为奥运会正式比赛项目。如图所示,某滑板爱好者从斜坡上距平台高处由静止开始下滑,斜坡对滑板的阻力大小恒定,人与滑板水平离开点后越过壕沟落在水平地面的B点,A、B两点高度差,水平距离。已知人与滑板的总质量,取重力加速度,不计空气阻力,求:
(1)人与滑板从点离开时的速度大小;
(2)人与滑板运动到B点时的速度方向;
(3)人与滑板从斜坡下滑到点过程中克服阻力做的功。
【答案】(1)6m/s (2)人与滑板和水平方向的夹角为 (3)120J
【详解】(1)小问详解: 人与滑板从A到B做平抛运动,竖直方向上是自由落体运动,所以
解得
所以从A点离开时的速度为
(2)小问详解: 到达B点时,人与滑板的竖直方向速度为
设此时速度与水平方向的夹角为α,则有
所以人与滑板在B点时速度与水平方向的夹角为45°。
(3)小问详解: 人与滑板从斜坡滑到A点的过程中,满足
代入数据后可解得阻力做的功为
所以克服阻力做功的大小为120J。
23.(24-25高一下·广东揭阳·期末)如图所示,某运动员进行原地垫气排球练习,每次气排球由A点被竖直向上垫出时,动能为6J,上升4m到达最高点B,再落回A点,以后再重复此过程。已知气排球的质量为0.12kg,重力加速度g取,以A点为重力势能零点,且空气阻力的大小恒定不变。则( )
A. 空气阻力的大小为1.5N
B. 排球上升至AB中点处时,动能和重力势能相等
C. 排球在最高点的重力势能为6J
D. 排球每次返回到A点时的动能为3.6J
【答案】D
【详解】A.设空气阻力大小为,对上升过程,根据动能定理,有
得,故A错误;
B.排球上升至AB中点的过程,根据动能定理,有
解得
而重力势能,故B错误;
C.当排球运动到最高点时,重力势能为,故C错误;
D.排球一个往返过程,由动能定理得
解得,故D正确。
故选D。
24.(24-25高一下·福建漳州·月考)(多选)如图所示,质量为的物体在水平恒力的推动下,从山坡底部处由静止运动至高为的坡顶,获得速度为,的水平距离为。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体重力所做的功是
B. 合力对物体做的功是
C. 推力对物体做的功是
D. 阻力对物体做的功是
【答案】BC
【详解】A.在上升过程中,重力做功为,故A错误;
B.根据动能定理得,合力做功等于动能的变化量,则合力做功为,故B正确;
C.根据功的计算式可知,水平恒力F对物体做的功是Fs,故C正确;
D.根据动能定理得
则阻力做功为,故D错误。
故选BC。
25.(25-26高一下·河北石家庄张家口·期中)一质量的物块,在水平拉力作用下在水平地面上从静止向前运动了,随位移变化的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数0.05,重力加速度取。则物块运动时的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】根据图像,拉力做的功等于图线与坐标轴围成的面积,即
摩擦力
摩擦力做功
根据动能定理
代入数据解得
故选A。
【C 拓展培优题】
26.(2024·安徽·高考真题)某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】人在下滑的过程中,由动能定理可得
可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为
故选D。
27.(2022·福建·高考真题)(多选)一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
【答案】BD
【详解】ABC.由动能定义式得,则可求解质量m;上滑时,由动能定理
下滑时,由动能定理
x0为上滑的最远距离;由图像的斜率可知
,
两式相加可得
相减可知
即可求解gsinθ和所受滑动摩擦力f的大小,但重力加速度大小、斜面的倾角不能求出,故AC错误,B正确;
D.上滑过程,根据动能定理有
解得加速度大小为
由于、均已知,上滑过程中不变,故恒定,物块做匀减速直线运动。
所以,物块沿斜面上滑的时间为,故可求解沿斜面上滑的时间,D正确。
故选BD。
28.(2026·福建福州·适应测试)2025年9月22日,歼-15T、歼-35、空警-600三型舰载机成功完成首次电磁弹射起飞和着舰训练,检验了福建舰的电磁弹射技术。某次测试的歼-35的总质量是,弹射过程看作是初速度为零的匀加速直线运动,v-t图像如图所示,取重力加速度,求:
(1)弹射过程飞机的加速度大小;
(2)弹射过程合力对飞机做的功;
(3)体重为60 kg的飞行员在弹射过程受到座椅的作用力大小(结果保留根号)。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)小问详解: 根据图像斜率可得
解得
(2)小问详解: 弹射过程末速度
由动能定理得弹射过程合力对飞机做的功为
解得
(3)小问详解: 对飞行员受力分析,可得竖直方向
水平方向
所以飞行员在弹射过程受到座椅的作用力大小
解得
29.(24-25高一下·江苏常州·期末)人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为,方向都与竖直方向成,重物离开地面后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深。已知重物的质量为,取,。
(1)重物离开地面时的动能是多大?
(2)地面对重物的平均阻力是多大?
【答案】(1) (2)
【详解】(1)小问详解: 在拉力作用下,重物离开地面的过程中,根据动能定理可得
解得
(2)小问详解: 从撤去外力到落地后静止,根据动能定理可得
解得
30.(25-26高一下·天津河西区·期中)中国的面食种类繁多,其中“刀削面”堪称天下一绝。厨师将小面片沿锅的某条半径方向水平削出,其简化模型如图所示。设从同一位置点依次削出三块质量相等的小面片(可视为质点),分别落在水面上、、三点,运动轨迹如图中虚线所示,小面片被削离后可视为做平抛运动。下列说法正确的是( )
A. 落在点的小面片在空中运动时间最短
B. 三块小面片被削离时的速度相等
C. 三块小面片落在水面时的动能相等
D. 三块小面片落在水面时重力的功率相同
【答案】D
【详解】A.三块质量相等的面片的竖直位移相同,根据可知运动时间相同,故A错误;
B.由A可知三块面片的运动时间相同,水平位移不同,根据
可知被剥离时的速度不同,故B错误;
C.根据动能定理
可知三个面片重力做功相同,被剥离时的初速度不同,则初动能不同,即落在水面上时的动能不相同,故C错误;
D.根据,可知三块面片落在水面时速度的竖直分量相等,重力的功率为
可知三块面片落在水面时重力的功率相同,故D正确。
故选D。
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8.3 动能和动能定理(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、动能与动能的变化
二、动能定理的表述与合力做的功
三、动能定理的推导与基本应用
四、应用动能定理求变力做的功
五、动能与动能变化的图象表述
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、动能与动能的变化
1.(24-25高一下·甘肃临洮县·阶段检测)一质量为2kg的机器狗从0时刻开始由静止做匀变速直线运动,0~2s内机器狗的位移大小为6m,则2s末机器狗的动能为( )
A. 12J B. 18J C. 36J D. 72J
2.(24-25高一下·山西卓越·联考)(多选)2025年4月2日消息,山西阳曲县2万余亩果树已全部完成剪枝工作。其中阳曲酥梨以其果形正、色泽好、果心小、有香气、酥脆爽口、汁多味甜而闻名于全省.采酥梨时,假设质量为250g的梨子从树上由静止坠落,经2s到达地面,不计空气阻力,重力加速度大小g取10m/s2。则( )
A. 酥梨坠落2s过程中所受重力做的功为100J
B. 酥梨坠落2s过程中重力做功的平均功率为25W
C. 酥梨 2s末到达地面前的动能为50J
D. 酥梨2s末到达地面前重力的瞬时功率为75W
3.(24-25高一下·重庆长寿区·期末)对于动能的描述,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度变化,动能一定变化
B. 动能大的物体,速度一定大
C. 动能不变的物体,合力一定为零
D. 物体的动能变化速度一定变化
4.(25-26高二上·江苏涟水县·月考)冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,冰壶被运动员掷出在冰面上减速滑行过程中动能( )
A. 逐渐减小 B. 逐渐变大
C. 保持不变 D. 无法确定
5.(24-25高一下·湖南华容县·期末)动能的概念最早是由德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹于19世纪50年代提出的,他认为,一个物体的动能取决于其质量和速度,当一个物体以一定的速度运动时,它会具有一定的能量,这种能量就是动能,我们改变物体的质量和速度,都可能使物体的动能发生改变。在下列几种情况下,物体的动能变为原来的2倍的是( )
A. 质量不变,速度增大到原来的2倍
B. 速度不变,质量增大到原来的2倍
C. 质量减半,速度增大到原来的4倍
D. 速度减半,质量增大到原来的4倍
二、动能定理的表述与合力做的功
6.(25-26高一下·四川泸州泸县·月考)关于动能和动能定理,下列说法中正确的是( )
A. 在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和
B. 合外力不为零,物体的动能一定改变
C. 合外力对物体做正功,物体动能增加
D. 物体的速度发生变化动能一定发生变化
7.(24-25高一下·云南玉溪·教学质量检测)如图所示,工人用斜向下的力F推着一箱子在水平地面上滑动了一段距离,此过程中,力F对箱子做的功为,箱子克服摩擦力做功,则此过程中箱子的动能( )
A. 增加
B. 增加
C. 减小
D. 减小
8.(24-25高一下·福建宁德·期末)如图所示,一质量为的物块以初速度沿地面水平向左运动,运动过程始终受到水平向左的恒力,物块与地面间的摩擦力大小恒为。当物块向左移动的位移为时,速度变为,则( )
A.
B.
C.
D.
9.(25-26高一下·福建南平·期末)某旅客用大小为10 N,与水平方向成角斜向右上方的拉力拖一行李箱,在水平地面上向右匀速运动20 m。此过程中人对行李箱做功为 J,阻力对行李箱做功为 J,合外力对行李箱做功为 J。
三、动能定理的推导与基本应用
10.动能定理
(1)力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中 。
表达式:W= ,也可写成W=Ek2-Ek1。
(2)W与ΔEk的关系:合力做功是物体动能变化的原因。
①合力对物体做正功,即W 0,ΔEk 0,表明物体的末动能 初动能;
②合力对物体做负功,即W 0,ΔEk 0,表明物体的末动能 初动能;
(3)物体动能的改变可由 做功来度量。
11.(24-25高一下·福建南安·月考)一个人把质量为的物体由静止向上提升,同时物体获得的速度,重力加速度,合力对物体做功 ,此过程中人对物体做功 J。
12.(24-25高一下·福建龙岩·月考)一质量为0.4kg的足球以5m/s的速度飞来,它的动能为 J,在飞行中被运动员以5m/s速度反方向踢回,此时它的动能为 J,则运动员对足球所做的功是 J。
13.(24-25高一下·福建龙岩一级校·期中)如图所示,质量为的苹果从距地面高度为的树上由静止开始下落,树下有一深度为的坑。已知重力加速度大小为,不计空气阻力,若以地面为零势能参考面,则苹果刚要落到坑底时的动能为( )
A.
B.
C.
D.
四、应用动能定理求变力做的功
14.(25-26高一下·四川南充·质量监测)质量为的小球用长为的细线悬挂于点正下方的点。现用水平向右的拉力使小球从点缓慢移动到点,与的夹角为,重力加速度为,不计空气阻力。则该过程中水平拉力做功为( )
A.
B.
C.
D.
15.(25-26高一下·浙江台州·期中)足球运动员用的力,将原来静止在水平地面上质量为的足球以的速度踢出,足球在水平地面上运动而停下。则运动员对足球所做的功是( )
A.
B.
C.
D.
16.(25-26高一下·陕西西安藤信·期中)将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。一位同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出,石子质量为m,被抛出时的速度大小为v0,当它第一次落到水面时的速度大小为v,重力加速度大小为g,则在此过程中石子克服空气阻力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
17.(25-26高一下·重庆·期末)过江缆车是山城重庆的特色交通。中学生小张周末从上新街乘坐缆车过江,到江心时,缆车速度为,距缆车出发点的高度下降了约。则该过程中,缆车对小张同学所做的功最接近于( )
A.
B.
C.
D.
五、动能与动能变化的图象表述
18.(2026·河南九师·期末)很多人儿时玩过的一种游戏“打水漂儿”:在河岸边将小石片以速度v0水平抛出,后落在水面上。不考虑空气阻力,小石片可视为质点,抛出后至落水前,小石片动能Ek与下落距离h之间的关系图像为( )
A.
B.
C.
D.
19.(25-26高一下·安徽阜阳临泉田家炳实验·阶段检测)如图甲所示,一小球以一定的初速度冲上倾角为30°的固定斜面,小球在斜面上运动时动能Ek与运动路程s的关系如图乙所示。重力加速度g取10m/s2,则小球所受摩擦力的大小为( )
A. 0.3N B. 0.4N C. 0.5N D. 0.6N
20.(25-26高一下·福建泉州·周测)一质量为0.5kg的物体在水平路面上运动的图像如图所示,根据图像可知AB段合外力做功为 J,BC段和CD段物体受的合外力 (填“相同”或“不相同”)CD段合外力做功 J。
【B 能力提升题】
21.(25-26高一下·福建宁德·诊断)民航客机机舱紧急出口的气囊是一条连接出口与地面的斜面,斜面高3.2m,长7.5m。质量为60kg的人沿斜面滑下时所受的阻力是240N,g取10m/s2。在人从出口沿斜面滑到地面的过程中,求:
(1)重力对人做的功;
(2)人滑至地面时的速度大小。
22.(25-26高一下·福建福州·期末)滑板运动由冲浪运动演变而来,已被列为奥运会正式比赛项目。如图所示,某滑板爱好者从斜坡上距平台高处由静止开始下滑,斜坡对滑板的阻力大小恒定,人与滑板水平离开点后越过壕沟落在水平地面的B点,A、B两点高度差,水平距离。已知人与滑板的总质量,取重力加速度,不计空气阻力,求:
(1)人与滑板从点离开时的速度大小;
(2)人与滑板运动到B点时的速度方向;
(3)人与滑板从斜坡下滑到点过程中克服阻力做的功。
23.(24-25高一下·广东揭阳·期末)如图所示,某运动员进行原地垫气排球练习,每次气排球由A点被竖直向上垫出时,动能为6J,上升4m到达最高点B,再落回A点,以后再重复此过程。已知气排球的质量为0.12kg,重力加速度g取,以A点为重力势能零点,且空气阻力的大小恒定不变。则( )
A. 空气阻力的大小为1.5N
B. 排球上升至AB中点处时,动能和重力势能相等
C. 排球在最高点的重力势能为6J
D. 排球每次返回到A点时的动能为3.6J
24.(24-25高一下·福建漳州·月考)(多选)如图所示,质量为的物体在水平恒力的推动下,从山坡底部处由静止运动至高为的坡顶,获得速度为,的水平距离为。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体重力所做的功是
B. 合力对物体做的功是
C. 推力对物体做的功是
D. 阻力对物体做的功是
25.(25-26高一下·河北石家庄张家口·期中)一质量的物块,在水平拉力作用下在水平地面上从静止向前运动了,随位移变化的关系如图所示。已知物块与水平面间的动摩擦因数0.05,重力加速度取。则物块运动时的速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【C 拓展培优题】
26.(2024·安徽·高考真题)某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
27.(2022·福建·高考真题)(多选)一物块以初速度自固定斜面底端沿斜面向上运动,一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示,图中、、均已知。根据图中信息可以求出的物理量有( )
A. 重力加速度大小 B. 物体所受滑动摩擦力的大小
C. 斜面的倾角 D. 沿斜面上滑的时间
28.(2026·福建福州·适应测试)2025年9月22日,歼-15T、歼-35、空警-600三型舰载机成功完成首次电磁弹射起飞和着舰训练,检验了福建舰的电磁弹射技术。某次测试的歼-35的总质量是,弹射过程看作是初速度为零的匀加速直线运动,v-t图像如图所示,取重力加速度,求:
(1)弹射过程飞机的加速度大小;
(2)弹射过程合力对飞机做的功;
(3)体重为60 kg的飞行员在弹射过程受到座椅的作用力大小(结果保留根号)。
29.(24-25高一下·江苏常州·期末)人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型:两人同时通过绳子对重物各施加一个力,力的大小均为,方向都与竖直方向成,重物离开地面后人停止施力,最后重物自由下落把地面砸深。已知重物的质量为,取,。
(1)重物离开地面时的动能是多大?
(2)地面对重物的平均阻力是多大?
30.(25-26高一下·天津河西区·期中)中国的面食种类繁多,其中“刀削面”堪称天下一绝。厨师将小面片沿锅的某条半径方向水平削出,其简化模型如图所示。设从同一位置点依次削出三块质量相等的小面片(可视为质点),分别落在水面上、、三点,运动轨迹如图中虚线所示,小面片被削离后可视为做平抛运动。下列说法正确的是( )
A. 落在点的小面片在空中运动时间最短
B. 三块小面片被削离时的速度相等
C. 三块小面片落在水面时的动能相等
D. 三块小面片落在水面时重力的功率相同
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