高三物理一轮复习随堂检测 动能 动能定理（2-5-2）新人教版

1、- 1 -第第 2 2 讲讲动能动能动能定理动能定理1 一一个个 25 kg 的小孩从高度的小孩从高度为为 3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下的滑梯顶端由静止开始滑下， 滑到底端时的速度滑到底端时的速度为为 2.0 m/s.取取 g10 m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是()A合外力做功合外力做功 50 JB阻力做功阻力做功 500 JC重力做功重力做功 500 JD支持力做功支持力做功 50 J解析解析：重力做功重力做功 WGmgh25103 J750 J，C 错错；小孩所受支持力方向上的位移为小孩所受支持力方向上的位移为零零，故支持力做的

2、功为零故支持力做的功为零，D 错错；合外力做的功合外力做的功 W合合Ek0，即即 W合合12mv2122522J50 J，A 项正确项正确；WGW阻阻Ek0，故故 W阻阻mgh12mv2750 J50 J700 J，B 项项错误错误答案：答案：A2.图图 529如图如图 529 所示，质量为所示，质量为 m 的小车在水平恒力的小车在水平恒力 F 推动下，从山坡推动下，从山坡(粗糙粗糙)底部底部 A 处由静处由静止起运动至高为止起运动至高为 h 的坡顶的坡顶 B，获得速度为，获得速度为 v，AB 之间的水平距离为之间的水平距离为 s，重力加速度为，重力加速度为 g.下列说法正确的是下列说法正确的

3、是()A小车克服重力所做的功是小车克服重力所做的功是 mghB合外力对小车做的功是合外力对小车做的功是12mv2C推力对小车做的功是推力对小车做的功是12mv2mghD阻力对小车做的功是阻力对小车做的功是12mv2mghFs解析：解析：小车克服重力做功小车克服重力做功 WGhmgh，A 选项正确；由动能定理小车受到的合力做的选项正确；由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，功等于小车动能的增加，W合合Ek12mv2，B 选项正确；由动能定理，选项正确；由动能定理，W合合W推推W重重W阻阻12mv2， 所以推力做的功所以推力做的功 W推推12mv2W阻阻W重重12mv2mghW阻阻，

4、C 选项错误选项错误；阻力对小车做的功阻力对小车做的功 W阻阻12mv2W推推W重重12mv2mghFs，D 选项正确选项正确答案：答案：ABD3.- 2 -图图 5210如图如图 5210 所示所示，在抗洪救灾中在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索一架直升机通过绳索，用恒力用恒力 F 竖直向上拉起一个竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()A力力 F 所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量

5、所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C力力 F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D力力 F 和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析：解析：对木箱受力分析如图所示，对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：则由动能定理：WFmghWFfEk故故 C 对对由上式得：由上式得：WFWFfEkmgh，即即 WFWFfEkEpE.故故 A 错错 D 对由重力做功与重力势能变化关系知对由重力做功与重力势能变化关系知 B

6、 对，故对，故 B、C、D 对对答案：答案：BCD4图图 5211如图如图 5211 甲所示甲所示，一质量为一质量为 m1 kg 的物块静止在粗糙水平面上的的物块静止在粗糙水平面上的 A 点点，从从 t0 时时刻开始刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力物块在按如图乙所示规律变化的水平力 F 的作用下向右运动的作用下向右运动，第第 3 s 末物块运动末物块运动到到 B 点且速度刚好为点且速度刚好为 0，第第 5 s 末物块刚好回到末物块刚好回到 A 点点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数因数0.2，g 取取 10 m/s2，求：，求：(1)A、B 间的距离；

7、间的距离；(2)水平力水平力 F 在在 5 s 时间内对物块所做的功时间内对物块所做的功解析：解析：(1)由图乙可知在由图乙可知在 35 s 内物块在水平恒力作用下由内物块在水平恒力作用下由 B 点匀加速运动到点匀加速运动到 A 点，设加点，设加速度为速度为 a，A、B 间的距离为间的距离为 s，则有则有 Fmgma，aFmgm40.21101m/s22m/s2，s12at24 m.(2)设整个过程中水平力所做功为设整个过程中水平力所做功为 WF，物块回到，物块回到 A 点时的速度为点时的速度为 vA，由动能定理得：，由动能定理得：- 3 -WF2mgs12mv2A，v2A2as，WF2mgs

8、mas24 J.答案：答案：(1)4 m(2)24 J5.图图 5212如图如图 5212 所示，所示，AB 是倾角为是倾角为的粗糙直轨道，的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，是光滑的圆弧轨道，AB 恰好恰好在在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为点与圆弧相切，圆弧的半径为 R.一个质量为一个质量为 m 的物体的物体(可以看作质点可以看作质点)从直轨道上的从直轨道上的 P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动已知 P 点与圆弧的圆心点与圆弧的圆心 O 等高，物体等高，物体与轨道与轨道 AB 间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为.求：求：(1)物体做往

9、返运动的整个过程中在物体做往返运动的整个过程中在 AB 轨道上通过的总路程；轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点最终当物体通过圆弧轨道最低点 E 时，对圆弧轨道的压力；时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点 D，释放点距释放点距 B 点的距离点的距离 L应满足什么条件应满足什么条件解析：解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为 2的圆弧上往复运动的圆弧上往复运动对整体过程由动能定理得：对整体过程由动能定理得：mgRcos mgcos s0，所以总路程为

10、，所以总路程为 sR.( (2) )对对B BE 过程过程 mgR(1cos )12mv2EFNmgmv2ER由由得对轨道压力：得对轨道压力：FN(32cos )mg.(3)设物体刚好到设物体刚好到 D 点，则点，则 mgmv2DR对全过程由动能定理得：对全过程由动能定理得：mgLsin mgcos LmgR(1cos )12mv2D由由得应满足条件：得应满足条件：L32cos 2(sin cos )R.答案：答案：(1)R(2)(32cos )mg(3)32cos 2(sin cos )R1质量不等质量不等，但有相同动能的两物体但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止在

11、动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下则下列说法正确的有列说法正确的有()A质量大的物体滑行距离大质量大的物体滑行距离大B质量小的物体滑行距离大质量小的物体滑行距离大C质量大的物体滑行时间长质量大的物体滑行时间长D质量小的物体滑行时间长质量小的物体滑行时间长- 4 -解析：解析：物体的动能全部用来克服摩擦阻力做功，有物体的动能全部用来克服摩擦阻力做功，有 EkmgllEkmg，质量小，滑行距，质量小，滑行距离大离大而而 tva2Ekmg，质量小，滑行时间长，质量小，滑行时间长答案：答案：BD2一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入一个木块静止于光滑水平面上，现

12、有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入 2 cm 而相对而相对于木块静止，同时间内木块被带动前移了于木块静止，同时间内木块被带动前移了 1 cm，则子弹损失的动能、木块获得动能以及，则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为子弹和木块共同损失的动能三者之比为()A312B321C213D231解析：解析：设子弹深入木块深度为设子弹深入木块深度为 d，木块移动，木块移动 s，则子弹对地位移为，则子弹对地位移为 ds；设子弹与木块的；设子弹与木块的相互作用力为相互作用力为 f，由动能定理，子弹损失的动能等于子弹克服木块阻力所做的功，即，由动能定理，子弹损失的动能等于子弹克服

13、木块阻力所做的功，即E1f(ds)，木块所获得的动能等于子弹对木块作用力所做的功，即，木块所获得的动能等于子弹对木块作用力所做的功，即E2fs，子弹和木块，子弹和木块共同损失的动能为共同损失的动能为E3E1E2fd，即三者之比为，即三者之比为(ds)sd312.答案：答案：A3(2010江门模拟江门模拟)起重机将物体由静止举高起重机将物体由静止举高 h 时，物体的速度为时，物体的速度为 v，下列各种说法中正确的，下列各种说法中正确的是是(不计空气阻力不计空气阻力)()A拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量B拉力对物体所做的功，等于物体动能的增

14、量拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量C拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量D物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量解析：解析：根据动能定理根据动能定理 WFWGmv2/2，WGmgh，所以，所以 WFmv2/2mgh，A 正确，正确，B、C 错误；物体克服重力所做的功，等于物体重力势能的增量，错误；物体克服重力所做的功，等于物体重力势能的增量，D 错误错误答案：答案：A4小球由地面竖直上抛小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为上升的最大高度为 H，设所受阻力大小恒定设所受阻力大小恒定，地面为零势能面地面为零势能

15、面在在上升至离地高度上升至离地高度 h 处处，小球的动能是势能的小球的动能是势能的 2 倍倍，在下落至离地高度在下落至离地高度 h 处处，小球的势能是小球的势能是动能的动能的 2 倍，则倍，则 h 等于等于()A.H9B.2H9C.3H9D.4H9解析解析：设小球上升离地高度设小球上升离地高度 h 时时，速度为速度为 v1，地面上抛时速度为地面上抛时速度为 v0，下落至离地面高度下落至离地面高度 h处速度为处速度为 v2，设空气阻力为，设空气阻力为 f上升阶段：上升阶段：mgHfH12mv20，mghfh12mv2112mv20又又 2mgh12mv21下降阶段：下降阶段：mg(Hh)f(Hh

16、)12mv22，mgh212mv22由上式联立得：由上式联立得：h49H.- 5 -答案：答案：D5.图图 5213如图如图 5213 所示所示，一轻弹簧直立于水平地面上一轻弹簧直立于水平地面上，质量为质量为 m 的小球从距离弹簧上端的小球从距离弹簧上端 B 点点h 高处的高处的 A 点自由下落点自由下落，在在 C 点处小球速度达到最大点处小球速度达到最大x0表示表示 B、C 两点之间的距离两点之间的距离；Ek表示小球在表示小球在 C 处的动能处的动能若改变高度若改变高度 h，则下列表示则下列表示 x0随随 h 变化的图象和变化的图象和 Ek随随 h 变化的变化的图象中正确的是图象中正确的是(

17、)解析：解析：由题意由题意“在在 C 点处小球速度达到最大点处小球速度达到最大”，可知，可知 C 点是平衡位置，小球受到的重力点是平衡位置，小球受到的重力与弹力平衡，该位置与与弹力平衡，该位置与 h 无关，无关，B 项正确；根据动能定理有项正确；根据动能定理有 mg(hx0)Ep12mv2CEk，其中其中 x0与弹性势能与弹性势能 Ep为常数，可判断出为常数，可判断出 C 项正确项正确答案：答案：BC6.图图 5214如图如图 5214 所示所示， 在光滑四分之一圆弧轨道的顶端在光滑四分之一圆弧轨道的顶端 a 点点， 质量为质量为 m 的物块的物块(可视为质点可视为质点)由静止开始下滑由静止开

18、始下滑， 经圆弧最低点经圆弧最低点 b 滑上粗糙水平面滑上粗糙水平面， 圆弧轨道在圆弧轨道在 b 点与水平轨道平滑相接点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至物块最终滑至 c 点停止若圆弧轨道半径为点停止若圆弧轨道半径为 R，物块与水平面间的动摩擦因数为，物块与水平面间的动摩擦因数为，下列，下列说法正确的是说法正确的是()A物块滑到物块滑到 b 点时的速度为点时的速度为 gRB物块滑到物块滑到 b 点时对点时对 b 点的压力是点的压力是 3mgCc 点与点与 b 点的距离为点的距离为RD整个过程中物块机械能损失了整个过程中物块机械能损失了 mgR解析解析：物块滑到物块滑到 b 点时点时，mgR12m

19、v20，v 2gR，A 不正确不正确在在 b 点点，FNmgmv2R，FN3mg，B 正确从正确从 a 点到点到 c 点，机械能损失了点，机械能损失了 mgR，D 正确正确mgRmgs00，sR，C 正确正确答案：答案：BCD7.- 6 -图图 5215如图如图 5215 所示所示，一块长木板一块长木板 B 放在光滑的水平面上放在光滑的水平面上，在在 B 上放一物体上放一物体 A，现以恒定现以恒定的外力拉的外力拉 B，由于由于 A，B 间摩擦力的作用间摩擦力的作用，A 将在将在 B 上滑动上滑动，以地面为参考系以地面为参考系，A 和和 B 都都向前移动一段距离，在此过程中向前移动一段距离，在此

20、过程中()A外力外力 F 做的功等于做的功等于 A 和和 B 动能的增量动能的增量BB 对对 A 的摩擦力所做的功等于的摩擦力所做的功等于 A 的动能的增量的动能的增量CA 对对 B 的摩擦力所做的功等于的摩擦力所做的功等于 B 对对 A 的摩擦力所做的功的摩擦力所做的功D外力外力 F 对对 B 做的功等于做的功等于 B 的动能的增量与的动能的增量与 B 克服摩擦力所做的功之和克服摩擦力所做的功之和解析：解析：A 物体所受的合外力等于物体所受的合外力等于 B 对对 A 的摩擦力，对的摩擦力，对 A 物体运用动能定理，则有物体运用动能定理，则有 B 对对 A的摩擦力所做的功的摩擦力所做的功，等于

21、等于 A 的动能的增量的动能的增量，即即 B 对对A 对对 B 的摩擦力与的摩擦力与 B 对对 A 的摩擦力的摩擦力是一对作用力与反作用力是一对作用力与反作用力，大小相等大小相等，方向相反方向相反，但是由于但是由于 A 在在 B 上滑动上滑动，A，B 对地的对地的位移不等，故二者做功不等，位移不等，故二者做功不等，C 错对错对 B 物体应用动能定理，物体应用动能定理，WFWfEkB，即，即 WFEkBWf，就是外力就是外力 F 对对 B 做的功等于做的功等于 B 的动能增量与的动能增量与 B 克服摩擦力所做的功之和克服摩擦力所做的功之和，D对对 由前述讨论由前述讨论知知 B 克服摩擦力所做的功

22、克服摩擦力所做的功与与 A 的动能增量的动能增量(等等于于 B 对对 A 的摩擦力所做的功的摩擦力所做的功)不等，故不等，故 A 错错答案：答案：BD8.图图 5216构建和谐型构建和谐型、节约型社会深得民心节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面遍布于生活的方方面面自动充电式电动车就是很好自动充电式电动车就是很好的一例的一例，电动车的前轮装有发电机电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接发电机与蓄电池连接当在骑车者用力蹬车或电动自当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储将其他形式

23、的能转化成电能储存起来存起来现有某人骑车以现有某人骑车以 500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图 5216所示；第二次启动自充电装所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线置，其动能随位移变化关系如图线所示，则第二次向蓄电池所充的电能是所示，则第二次向蓄电池所充的电能是()A200 JB250 JC300 JD500 J解析解析： 设自行车与路面的摩擦阻力为设自行车与路面的摩擦阻力为 Ff， 由图可知由图可知， 关闭自动充电装置

24、时关闭自动充电装置时， 由动能定理得由动能定理得：0Ek0Ffx1，可得，可得 Ff50 N，启动自充电装置后，自行车向前滑行时用于克服摩擦，启动自充电装置后，自行车向前滑行时用于克服摩擦做功为：做功为：WFfx2300 J，设克服电磁阻力做功为，设克服电磁阻力做功为 W，由动能定理得：，由动能定理得：WW0Ek0，可得，可得 W200 J.答案：答案：A9.图图 5217- 7 -如图如图 5217，卷扬机的绳索通过定滑轮用力，卷扬机的绳索通过定滑轮用力 F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动在移动过程中，下列说法正确的是加速向上移动在移动过程中

25、，下列说法正确的是()AF 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和BF 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能DF 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和解析：解析：木箱加速上滑的过程中，拉力木箱加速上滑的过程中，拉力 F 做正功，重力和摩擦力做负功支持力不做功，做正功，重力和摩擦力做负功支持力

26、不做功，由动能定理得由动能定理得：WFWGWf12mv20.即即 WFWGWf12mv2.A、B 错误错误，又因克服重又因克服重力做功力做功 WG等于物体重力势能的增加等于物体重力势能的增加，所以所以 WFEpEkWf，故故 D 正确正确，又由重力做又由重力做功与重力势能变化的关系知功与重力势能变化的关系知 C 也正确也正确答案：答案：CD10在在 2008 年四川汶川大地震抗震救灾活动中年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机为转移被困群众动用了直升飞机设被救人设被救人员的质量员的质量 m80 kg，所用吊绳的拉力最大值所用吊绳的拉力最大值 Fm1 200 N，所用电动机

27、的最大输出功率所用电动机的最大输出功率为为Pm12 kW，为尽快吊起被困群众为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作先让吊绳以最大的拉力工作一段时间一段时间，而后电动机又以最大功率工作而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升被救人员上升 h90 m 时恰好达到最大速度时恰好达到最大速度(g取取 10 m/s2)，试求：，试求：(1)被救人员刚到达机舱时的速度；被救人员刚到达机舱时的速度；(2)这一过程所用的时间这一过程所用的时间解析：解析：(1)第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加速上升，当电动机达到最大功率时，第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加

28、速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变功率保持不变，被救人员变加速上升被救人员变加速上升，速度增大速度增大，拉力减小拉力减小，当拉力与重力相等时速度达当拉力与重力相等时速度达到最大由到最大由 PmFTvmmgvm得得 vmPmmg121038010m/s15 m/s(2)a1Fmmgm1 200801080m/s25 m/s2匀加速阶段的末速度匀加速阶段的末速度 v1PmFm121031 200m/s10 m/s，时间，时间 t1v1a1105s2 s上升的高度上升的高度 h1v12t11022 m10 m对于以最大功率上升过程，由动能定理得：对于以最大功率上升过程，由动能定理得：Pmt

29、2mg(hh1)12mv2m12mv21代入数据解得代入数据解得 t25.75 s，所以此过程所用总时间为，所以此过程所用总时间为 tt1t2(25.75) s7.75 s.答案：答案：(1)15 m/s(2)7.75 s11.图图 5218如图如图 5218 所示，质量所示，质量 m0.5 kg 的小球从距离地面高的小球从距离地面高 H5 m 处自由下落，到达地处自由下落，到达地- 8 -面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径 R0.4 m，小球到达槽最低，小球到达槽最低点时速率恰好为点时速率恰好为 10 m/s，并继续沿槽壁

30、运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取 g10 m/s2，求：，求：(1)小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度 h 为多少？为多少？(2)小球最多能飞出槽外几次？小球最多能飞出槽外几次？解析：解析：(1)在小球下落到最低点的过程中，设小球克服摩擦力做功为在小球下落到最低点的过程中，设小球克服摩擦力做功为 Wf，由动能定理得：，由动能定理得：mg(HR)Wf12mv20从小球下落到第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面从小球下落到第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面 h 高度的过程中，高度的过程中，由动能定理得由动能定理得 mg(Hh)2Wf00联立解得：联立解得：hv2gH2R10210m5 m20.4 m4.2 m.(2)设小球最多能飞出槽外设小球最多能飞出槽外 n 次，则由动能定理得：次，则由动能定理得：mgH