2025届高考物理一轮复习第6章机械能第2讲动能定理及其应用练习含答案

这是一份2025届高考物理一轮复习第6章机械能第2讲动能定理及其应用练习含答案，共11页。试卷主要包含了6 J等内容，欢迎下载使用。
题组一 动能定理的理解和基本应用
1.(2023全国新课标卷)无风时,雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中,克服空气阻力做的功为(重力加速度大小为g)( )
A.0B.mgh
C.mv2-mghD.mv2+mgh
2.(多选)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示,游客从螺旋滑道顶端由静止开始下滑,螺旋滑道的摩擦可忽略,倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同,因滑板不同,μ满足μ0≤μ≤1.2μ0。在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑,且滑行结束时停在水平滑道上,以下L1、L2的组合符合设计要求的是( )
A.L1=,L2=B.L1=,L2=
C.L1=,L2=D.L1=,L2=
题组二 应用动能定理求变力做功
3.如图所示,AB为四分之一圆弧轨道,BC为水平直轨道,圆弧的半径为R,BC的长度也是R。一质量为m的物体,与两个轨道间的动摩擦因数都为μ,它从轨道顶端A由静止开始下滑,恰好运动到C处停止,不计空气阻力,重力加速度为g,那么物体在AB段克服摩擦力所做的功为( )
A.μmgRB.mgR
C.mgRD.(1-μ)mgR
4.如图所示,一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上,台面水平且光滑。质量均为m=0.4 kg的甲、乙两小球用一根劲度系数为k=20 N/m的轻质弹簧连接在一起,小球乙与竖直挡板接触(不固定),用力推压小球甲使弹簧压缩,弹簧压缩量为x1=0.2 m时锁定小球甲。现解除对小球甲的锁定,同时给小球甲施加一个水平向左的外力F,使小球甲由静止开始向左以a=10 m/s2的加速度做匀加速直线运动,当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉外力F。有关甲、乙两小球的运动情况的判断,下列说法正确的是( )
A.外力F的最大值为Fm=6 N
B.弹簧锁定时弹性势能为Ep=0.6 J
C.小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为2 m/s
D.外力F对小球甲做的功为WF=0.6 J
题组三 动能定理与图像的结合
5.(2023浙江6月选考)铅球被水平推出后的运动过程中,不计空气阻力,下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中,正确的是( )
6.(2022江苏卷)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳。将运动员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运动员的动能Ek与水平位移x的关系图像正确的是( )
7.(多选)(2024广东江门一模)滑雪运动员开展滑雪训练可简化为如下模型:将运动员(包括滑板)简化为质点,运动员以某一初速度从足够长的斜坡底端向上冲,取坡底为零势能面。运动员的机械能E总和重力势能Ep随离开坡底的高度h的变化规律如图所示,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.运动员向上冲的过程克服摩擦力做功为2×103 J
B.运动员再次回到坡底时机械能为4.4×103 J
C.运动员的质量为40 kg
D.运动员的初速度为10 m/s
8.(2023河北保定联考)如图甲所示,一质量为1 kg的滑块(视为质点)以某一初速度冲上足够长的固定斜面,以斜面底端为位移的起点,滑块在斜面上运动的动能Ek随位移s变化的关系如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.斜面倾角的正弦值为0.5
B.滑块上滑过程克服摩擦力做的功为20 J
C.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25
D.滑块返回斜面底端时,滑块所受重力的功率为12 W
综合提升练
9.(多选)(2024重庆沙坪坝模拟)某实验小组对两辆新能源汽车在同一水平直轨道上进行了对比实验, 其速度大小v随时间t的变化关系如图所示,已知两汽车所受摩擦力大小为其重力的k倍且恒定,B车实验中变速阶段加速度的大小相同,A车的质量为B车质量的1.5倍,汽车运动距离相等,不计空气阻力。则( )
A.摩擦力做功之比等于1∶1
B.汽车运动时间之比等于2∶3
C.汽车牵引力所做的功之比等于3∶2
D.汽车输出的最大功率之比小于6∶1
10.(多选)(2024广东河源模拟)如图甲所示,泥石流是一种破坏性极大的自然灾害,可以用如图乙所示的斜面模型进行探究。高为h、底边为L的斜面,底部通过半径为R(R≪h)的小圆弧与水平面平滑连接,质量为m的物块(可视为质点)由斜面顶端无初速度滑下,若物块与各接触面间的动摩擦因数均为μ,则下列说法正确的是( )
A.若保持不变,h越大,物块到达斜面底端的动能就越大
B.若保持h不变,L越小,物块到达斜面底端时克服摩擦力做功就越多
C.若保持h不变,L越小,物块到达斜面底端时对小圆弧的压力就越大
D.若保持h不变,L越小,物块在水平面上滑行的距离就越大
11.(多选)(2024广东佛山模拟)图甲所示的无人机,某次从地面由静止开始竖直向上飞行,该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图乙所示。已知无人机的质量为m,重力加速度为g,取竖直向上为正方向,不计空气阻力,则从地面飞至2h0高处的过程中,无人机( )
A.先做加速运动后做匀速运动
B.飞至h0高处时速度大小为
C.飞至1.5h0高处时无人机的升力为2mg
D.机械能增加量为3.5mgh0
12.(2024广东汕头模拟)一位同学设计的直角输送推料装置如图所示,导轨输送线A与倾角为θ=37°、长度为L=3.5 m的导轨输送线B平滑连接。每相同时间间隔有一个质量m=1 kg的料盒通过输送线A被送到推杆前并处于静止状态,推杆将其沿输送线B推动距离L0=0.1 m后,快速缩回到原推料处,料盒离开推杆后恰能到达输送线B的顶端。已知输送线B与料盒的动摩擦因数μ=0.1,整个过程料盒可视为质点,输送线B静止不动,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,求:
(1)料盒离开推杆后,在输送线B上滑行的加速度;
(2)推杆对每个料盒做的功。
13.如图甲所示,两个不同材料制成的滑块A、B静置于水平桌面上,滑块A的右端与滑块B的左端接触。某时刻开始,给滑块A一个水平向右的力F,使滑块A、B开始滑动,当滑块A、B滑动1 m时撤去力F。整个运动过程中,滑块A、B的动能Ek随位移s的变化规律如图乙所示。不计空气阻力,求:
(1)滑块A对B做的功。
(2)力F的大小。
参考答案
第2讲 动能定理及其应用
1.B 解析 雨滴速率不变,动能不变,根据动能定理,重力做功为mgh,雨滴克服阻力做功为mgh,选项B正确。
2.CD 解析 设倾斜滑道倾角为θ,游客在倾斜滑道上减速下滑,则需满足mgsinθtanθ=,即有L1>,因μ0≤μ≤1.2μ0,可得L1>;滑行结束时停在水平滑道上,由全程的动能定理有mg·2h-μmgcsθ·-μmgx=0-0,其中0