2026上海春季高考物理考试总复习：专题14 动能定理（知识梳理+考点精讲）（原卷版）

专题14动能定理（原卷版）

1理解动能、动能定理，会用动能定理解决一些基本问题.

2．能利用动能定理求变力做的功．3．掌握解决动能定理与图像结合的问题的方法．

知识点一动能定理的理解和基本应用

1．动能

(1)定义：物体由于运动而具有的能量叫作动能．

1222

(2)公式：Ek＝mv，单位：焦耳(J).1J＝1N·m＝1kg·m/s.

2

(3)动能是标量、状态量．

2．动能定理

(1)内容：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．

1212

(2)表达式：W＝ΔEk＝Ek2－Ek1＝mv2－mv1.

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(3)物理意义：合力做的功是物体动能变化的量度．

知识点二动能定理理解

1．应用动能定理解题应抓住“两状态，一过程”，“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能

情况，“一过程”即明确研究过程，确定在这一过程中研究对象的受力情况和位置变化或位移信息．

2．注意事项

(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系．

(2)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解，也可以全过程应用动能定理求解．

(3)动能是标量，动能定理是标量式，解题时不能分解动能．

知识点三动能定理与图像问题的结合

图像与横轴所围“面积”或图像斜率的含义

一、考点一、动能的定义和表达式

1．不考虑空气阻力与排球的自转，排球在水平击出后的下落过程中，其动能Ek与其在空中运动时间t的关

系可能为（）

A．B．C．D．

2．如果一个物体动能不变，则下列说法中正确的是（）

A．其速度大小一定不变B．其速度方向一定不变

C．物体的运动状态保持不变D．物体所受的合外力一定为零

3．某地区的风速为20m/s，空气的密度为1．3kg/m3，若使风力发电机转动的风通过的截面积为400m2，且

风能的20%可转化为电能，则该风力发电机的发电功率为（）

A．1.02104WB．2.08104WC．1.43105WD．4.16105W

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4．现代大型高能粒子加速器可以把粒子的速度加速到与光速极为接近的程度。质子质量mp1.6710kg，

如果把一个质子加速到具有能量1.601010J，并假定这个能量就是质子具有的动能，按照牛顿力学，质

子的速度为多大这个结论正确吗，简述其理由。

二、考点二、计算物体动能的改变量

5．质量为0．5kg的足球以1m/s速度水平撞击墙壁，又以1m/s速度弹回。若以足球的初速度方向为正方

向，则在碰撞过程中足球的速度变化量以及动能的变化量为（）

A．2m/s，0.5JB．2m/s，0C．2m/s，0D．2m/s，0.5J

6．质量为0．5kg的足球以1m/s速度水平撞击墙壁，又以1m/s速度弹回。若以足球的初速度方向为正方

向，则在碰撞过程中足球的速度变化量以及动能的变化量为（）

A．0，0.5JB．2m/s，0C．2m/s，0D．2m/s，0.5J

7．一辆汽车的速度从10km/h增加到20km/h，动能的增量为Ek1；若速度从40km/h增加到50km/h，动能

的增量为Ek2，则（）

A．Ek1Ek2B．Ek1Ek2C．Ek1Ek2D．无法判断

8．一个质量为0．1kg的球在光滑水平面上以5m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹

回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为，动能的变化为.

三、考点三、用动能定理求解外力做功和初末速度

9．潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到恒定的浮力和与速度大小成正比的熄力，下列关于潜水器

的重力势能（EP）和动能（Ek）随位移（x）变化的图像，可能正确的是（）

A．B．

C．D．

10．如图，斜面的倾角为，用平行于斜面的恒力F拉质量为m的物体，使它沿斜面匀速上升的高度为h。

在此过程中，该物体克服摩擦力所做的功是（）

FhFh

A．B．mghC．0D．mgh

sinsin

11．如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，再在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，A、B发

生相对滑动，A、B都向前移动一段距离，在此过程中（）

A．外力F做的功等于A和B动能的增加

B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量

C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功

D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和

12．如图，AB为长直轨道，BCD为光滑曲线轨道，两段轨道在B处光滑连接。B、D二点离水平地面的高

度分别为h1=0.50m，h2=1.75m。一小环套在轨道AB上，由静止开始释放，经过t=2s到达B点，速度

2

vB=6.0m/s。则小环沿AB运动时加速度a的大小是m/s；小环离开轨道D处时的速度vD的大

小是m/s。

13．如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为3∶1。B用不可伸长的轻绳分别与A和

地面相连，开始时A、B离地高度相同。在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的加速度大小之比

为，动能大小之比为。

四、多选题

五、考点四、汽车的制动距离问题

14．一辆质量为m、速度为v0的汽车急刹车后在粗糙的水平地面上滑行了一段距离后停了下来。已知水平

面的动摩擦因数为，试求汽车在水平面上滑行的距离l。

15．“滑草”是一项新的健康娱乐运动。“滑草”运动的示意图如图所示，坐在垫板上的小孩从高h=10m的倾

斜滑道顶端由静止下滑，到达底端时速度大小v=4m/s，进入水平滑道时速度大小不变，最终停在水平

滑道上。已知小孩和垫板的总质量m=30kg，垫板与水平滑道的动摩擦因数0.5，取g10m/s2。求：

（1）在倾斜滑道上滑动时摩擦力做的功Wf；

（2）小孩在水平滑道上滑行的距离s。

16．冰壶比赛场地如图所示，运动员在投掷线AB处以速度v0=2m/s沿虚线将冰壶投出，冰壶投出后，运动

员从某处开始用冰刷在冰壶前方连续擦冰，距离为s，冰壶滑行24.8m后停止，运动员不擦冰时冰壶与

冰面间的动摩擦因数为0.01，擦冰后冰壶与冰面间的动摩擦因数为0.004，重力加速度大小g取10m/s2。

求：

（1）擦冰的距离s；

（2）从何处开始擦冰可使冰壶滑行最长时间，并求此最长时间。

六、考点五、应用动能定理求变力的功

17．一个质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点。小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢移到

Q点，细线偏离竖直方向的角度为θ，如图所示。则力F做的功为（）

A．FLsinθB．FLcosθC．mgL（1-cosθ）D．FLtanθ

18．一颗质量为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。

19．剑桥大学物理学家海伦·杰尔斯基研究了各种自行车特技的物理学原理，并通过计算机模拟技术探寻特

技动作的极限，设计了一个令人惊叹不已的高难度动作——“爱因斯坦空翻”，并在伦敦科学博物馆由自

行车特技运动员（18岁的布莱士）成功完成。“爱因斯坦空翻”简化模型如图。质量为m的自行车运动

员从B点静止出发，经半径为R的BC圆弧，从C点竖直冲出，完成空翻，完成空翻的时间为t，由B

到C的过程中，克服摩擦力做功为W，空气阻力不计，重力加速度为g。则自行车运动员在过C点时

对圆弧的压力为，从B到C至少做功为。

20．一个质点在两个大小相同的力作用下沿着抛物线y22px运动，这两力中第一个力沿x轴正方向，另一

力时刻指向抛物线焦点，力的大小与该点到焦点距离成反比，求证：该质点做匀速率运动。

七、考点六、应用动能定理解多段过程问题

21．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面底端A点放置一小物块其质量为m，斜面足够长；现对物块施加一水

平向右的外力，物块在外力的作用下由静止开始沿斜面向上运动。保持该外力的功率恒为P，外力作用

一段时间t后撤去，物体继续上滑。则物块沿斜面发生的最大位移s与外力作用时间t对应的关系图像

正确是（）

A．B．

C．D．

22．如图所示，ABCD是一条长轨道，其中AB段是倾角为θ的斜面，CD段是水平的，BC段是与AB和CD

都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计。一质量为m的滑块（看作质点）在A点由静止状态释放，

沿轨道滑下，最后停在D点，A点和D点的位置如图所示。现用一方向始终与轨道平行的力推滑块，

使它缓慢地由D点推回到A点。设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功为（）

h

A．mghB．2mghC．μmg（s+）D．μmgs+μmghcotθ

sin

23．我国的民用无人机技术发展迅速，目前已占据全球市场一半以上。某品牌无人机出厂前进行竖直飞行

测试，发动机起飞一段时间后关闭，再经历一小段时间到达最高点。已知无人机发动机提供的升力大

小恒定，空气阻力恒为重力的0.25倍，无人机的动能E与上升高度h的关系如图所示，则下列论述正

确的是（）

A．无人机的升力大小是68.6NB．无人机的质量是4kg

C．空气阻力的大小是8ND．加速段与减速段时间之比为7:5

24．滑板运动是一项惊险刺激的运动，深受青少年的喜爱。图中ABCD为滑板的运动轨道，AB和CD是两

段与水平面夹角均为θ的光滑的斜面，底部与水平面平滑相接，粗糙水平段BC的长度L=5m。一运动

员从P点以v06m/s的初速度下滑，经BC后冲上CD轨道，达到Q点时速度减为零。已知运动员连

同滑板的质量m70kg，h2m，H3m，g取10m/s2，求：（结果可带根号）

（1）运动员第一次经过B点和C点的速度vB，vC；

（2）滑板与BC之间的动摩擦因数μ；

（3）运动员最后静止的位置与C点之间的距离x。

八、考点七、用动能定理解决物体在传送带运动问题

25．如图，一传送带的上表面以v1向右做匀速运动，其右侧平台上有一质量为m的物体以初速度v0向左冲

上传送带。若传送带足够长，并且v1小于v0，则物体在返回平台的瞬间，其动能与刚离开平台瞬间相

比（）

A．增大B．减小C．不变D．都可能

26．如图，质量为m=1kg的滑块，在水平力F作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上，离斜面末端B的

高度h=0.2m，滑块经过B位置滑上皮带时无机械能损失，传送带的运行速度为v03m/s，长为L=1m。

今将水平力撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求：

（1）水平作用力F的大小；

（2）滑块滑到B点的速度v的大小；

（3）滑块与传送带之间的动摩擦因数；

（4）滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

27．如图所示，皮带的速度是4m/s，两圆心距离s5m，现将m1kg的小物体轻放在左轮正上方的皮带上，

物体与皮带间的动摩擦因数0.2，皮带不打滑，电动机带动皮带将物体从左轮运送到右轮正上方时，

（g取10m/s2）求：

（1）小物体获得的动能Ek；

（2）这一过程摩擦力做功多少；

（3）这一过程电动机对物体做功多少。

28．“嫦娥三号”是我国嫦娥工程中第一个月球软着陆的无人登月探测器。其飞行轨道示意图如图，她由地月

转移轨道①顺利进入环月圆轨道②，在该轨道上运行了约4天后，变轨进入椭圆轨道③，最后实现月

球软着陆。

(1)当“嫦娥三号”由轨道②变轨，进入轨道③的过程中，需要（选择：A．加速B．减速）；“嫦

娥三号”在轨道③由远月点运行至近月点的过程中动能（选择：A．增加B．不变C．减少）。

(2)“嫦娥三号”在反推火箭作用下慢慢下降，在距离月球表面h=4.0m的高度处再次悬停，最后关掉发动

机，自由下落到月球表面，实现软着陆。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径

的3.6倍，试计算“嫦娥三号”着陆时的速度大小v？（结果取二位有效数字）

29．跳伞运动

(1)跳伞运动员以5m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h10m的地方从工具袋中掉了一个质量0.2kg

的锤子，若锤子受到的空气阻力可忽略，g取10m/s2。

①锤子在着地前做()

A．自由落体运动B．匀速运动C．初速度不为零的匀加速运动

②保持匀速的跳伞员比锤子晚着陆的时间为()

A．2sB．2sC．22sD．1s

③以地面为零势能参考平面，锤子从释放到将要落地过程中动能和势能相等位置离地高度为()

A．4．375mB．5.000mC．5.625mD．6.250m

④锤子从释放到将要落地过程中重力做功为J，将要着地时重力做功的瞬时功率为W，

(2)直升机悬停在离地高度800m的空中，一位质量为60kg的运动员从静止开始离开直升机进行跳伞运

动，t4s时运动员打开降落伞，降落伞的质量忽略不计，运动员随身携带的传感器记录了他的速度随

时间变化关系如图。前4s是直线，g取10m/s2。

①t2s时运动员的加速度am/s2，此时所受空气阻力f的大小为N。

②根据图估算运动员在0~16s内下降的高度h以及克服空气阻力做的功Wf（答案请用科学计数

法表示）；

③根据图估算运动员从离开直升机到落地所需要的总时间t0约为。

运动让生活更美好，各类运动过程都遵循某种物理规律。

30．我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。图中虚线描述的是一位跳水运动员高

台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。整个运动过程中，哪几个位置与速度

v的方向相反？在图中标出这些位置。

31．足球守门员发门球时，将质量为0.4kg的静止足球，以10m/s的速度踢出，这时足球获得的动能是

J。足球沿草地作直线运动，当足球运动到距发球点20m的后卫队员处时，动能为踢出时的五分之一，

则足球运动受到的阻力是其重力的倍。（g取10m/s2）

32．一人身高1.7m，质量为70kg，站立时摸高2.0m，跳起时摸高2.6m。选取地面为重力势能零势能面。

忽略跳跃过程姿态变化对人体重心的影响，认为人的保持正立姿态，重心维持在身高一半处。此人跳

到最高时的重力势能为J，在立定跳高过程中重力势能最多增加了J。

33．某同学通过实验研究小球运动，得到了小球在Oxy平面上运动的一条运动轨迹，在平面直角坐标系中

如图中OP曲线所示。他根据物体运动轨迹的特点作出了猜想：如果物体在y方向做匀速直线运动，那

么物体在x方向必定做匀加速直线运动。这位同学的猜想是否成立？要求通过作图给出分析方法。

四、遥控汽车

如图，一遥控汽车从平台A水平“飞出”，并安全落到平台B上。将遥控汽车视为质点，且“飞行”过程

中不计空气阻力。（重力加速度大小为g）

34．质量为m的遥控汽车在平台A上从静止开始做匀加速直线运动，加速距离x后水平“飞离”平台A，落

到平台B上。已知遥控汽车在空中“飞行”的时间为t0、水平距离为s。

（1）遥控汽车在平台A上从左向右加速运动过程中，平台A对遥控汽车作用力F的方向可视

为。

A．斜向右上B．斜向右下C．竖直向上D．水平向右

（2）A、B两平台的高度差为。

2

21221

．gt．．22．22

A0Bgt0Cgt0sDgt0s

22

（3）若遥控汽车在平台A上水平加速过程中受到的阻力大小恒为f，求加速过程中牵引力所做的功

W。（计算）

（4）遥控汽车落到平台B前瞬间，其所受重力的功率为。

2

sx22s

A．mgB．mgC．mgt0D．mggt

tt0

00t0

35．从遥控汽车“飞离”平台A开始计时，经时间t，遥控汽车速度方向与水平面间夹角为θ，则