2026届高考物理一轮总复习提能训练（二十九）含答案

提能训练练案［29］

基础巩固练

题组一动能定理在多过程问题中的应用

1.一包裹以某一初速度沿着倾角为37。的雪道（可视为斜面）从底端开始上

滑，包裹上滑到速度为零后又滑回底端，且速度大小为开始上滑的初速度大小的

3

-o已知sin37。=06cos37。=0.8,包裹可视为质点，则包裹和雪道之间的动摩

4

擦因数为（）

A.0.05B.0.16

C.0.21D.0.25

［答案］C

［解析］设包裹沿斜面上滑的最远距离为s,对包裹上滑过程，由动能定理

有-〃?gssin6-7gseos6=0-阮,同理，下滑时有〃zgssin7gs•cos。

-mj2-0,联立解得〃=0.21,故选C。

2.（2024・武汉模拟）如图所示，轻弹簧的右端与固定竖直挡板连接，左端与B

点对齐。质量为〃?的小物块以初速度匕从力向右滑动，物块压缩弹簧后被反弹,

滑到43的中点q图中未画出）时速度刚好为零。已知4、3间的距离为3弹簧

的最大压缩量为g,重力加速度为g,则小物块反弹之后从B点运动到C点所用

的时间为（）

B

L19L_29

A.——

105

L［17

L_17

c--y

队10

［答案］B

［解析］小物块从4点到停止运动的整个过程，根据动能定理可得一

〃〃7g•，+^+,+受）=0-；m“，在BC段运动时，由牛顿第二定律和运动学公式

得=ma,=；aF,联立解得/=，■：<>

225

3.有两条雪道平行建造，左侧相同而右侧有差异，一条雪道的右侧水平，

另一条的右侧是斜坡。某滑雪者保持一定姿势坐在雪橇上不动，从小高处的力

点由静止开始沿倾角为0的雪道下滑，最后停在与A点水平距离为s的水平雪道

上。接着改用另一条雪道，还从与力点等高的位置由静止开始下滑，结果能冲

上另一条倾角为a的雪道上后高处的£点停下。若动摩擦因数处处相同，且不

考虑雪橇在路径转折处的能量损失，则（）

A.动摩擦因数为tan〃

B.动摩擦因数为公

s

C.倾角a一定大于夕

D.倾角a可以大于夕

［答案］B

［解析］第一次停在BC上的某点，由动能定理得mgh\-/z/wgcos0，下7-

sint/

fimgs'=0,整理得：〃磔|―4j+s'）=0.即〃7g7gs=0,解得〃=

\ian（7j

g,A错误，B正确；在48段由静止下滑，说明〃〃zgcosXmgsin仇第二次滑

上CE在E点停下,说明〃机geosa?〃?gsina;若。则雪橇不能停在£点，所

以C、D错误。

题组二动能定理在往复问题中的应用

4.如图所示，斜面的倾角为0,质量为〃7的滑块距挡板P的距离为刈，滑

块以初速度%沿斜面二滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为小滑块所受摩擦力小

高中物理

于重力沿斜面向下的分力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，则滑块经过

的总路程是（）

AU）

A，〃9--+xotan01

〃\2gcos0）

RU而1

B・-~~—+xotan6^

"\2gsm3）

C-怒g+x。1an力

nU诃）

D•7|o-----^+xocot01

"\2gcos6）

［答案］A

［解析］滑块最终要停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x,对滑块运动

的全程应用动能定理：〃7gx（）sin6-/z/wgxcos8=0-解得x=

---------+.rotan6'A正确。

成2gcos0

5.（多选）如图所示，截面是高为。的等腰直角三角形光滑斜面固定在粗糙

水平面上，底端用小圆弧与水平地面平滑连接，在距斜面底端为d的位置有一竖

直墙壁、小物块自斜面顶端由静止释放，小物块与水平地面之间的动摩擦因数为

出若小物块与墙壁发生碰撞后以原速率反弹，且最多只与墙壁发生一次碰撞。

则物块最终静止时距斜面底端的距离可能为（）

hh

C.—IdD.3d—

〃A

高中物理

［答案］ABC

［解析］设S是物块在水平面上运动的总路程，根据动能定理有〃磔1〃7gs

=0,解得s=土若物块不与墙壁相碰，则物块最终静止时距斜面底端的距离为

故A正确；若只发生一次碰撞，但未再次滑上斜面时，物块最终静止时距斜

面底端的距离为故B正确，D错误；若碰后能再次滑上斜面，物块最终

h

静止时距斜面底端的距离为--2d,故C正确。

能力提升练

6.（多选）如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道蜕直固定放置,

直径尸0。水平。一质量为加的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好

从。点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4〃陪，g为重力加

速度的大小。用少表示质点从0点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。

则（）

R

\poQ

a

A.W=；mgR,质点到达0点后，继续上升一段距离

B.%=；mgR,质点恰好能到达0点

C.质点再次经过N点时，对N点压力大于2〃遭

D.要使质点能到达。点上方火处，应在尸点上方2火处释放质点

［答案］AC

［解析］设质点到达N点的速度为为，在N点质点受到轨道的弹力为尸N，

"7氏I

则-mg=一^，已知入=4〃吆，则质点到达N点的动能为=/加吊=

3

-mgR.质点由开始至N点的过程，由动能定理得〃g2H+9=%v，解得摩擦力

高中物理

做的功为呼=-5，心凡即克服摩擦力做的功为力=5〃咯凡设从N到。的过程

中克服摩擦力做功为必，则隅<a。从N到0的过程，由动能定理得一〃吆火-

名=；机4-g〃Z戌，即;〃ZgR-%4，故质点到0点后速度不为0，质点继

续上升一段距离，故A项正确，B项错误；质点从。到N克服摩擦力做的功

W2<W}<W\所以，质点从静止到再次经过N点，克服摩擦力做功为：力+的+

311

^<3W=-nigR,故由动能定理可得：-wi^2>2nigR-3W=-mgR>所以，由牛顿

第二定律，得支持力为：外,=mg+哈>2mg，故C项正确；要使质点能到达

0点上方R处，设在P点上方〃处释放质点，那么由动能定理可得：〃7g（"-R）-

%-%=0，所以，辰2凡故D项错误。

7.（多选）如图甲所示，一个质量为2kg的物体（可看成质点）在沿斜面方向的

拉力作用下，从倾角9=30。的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜

面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立x轴，拉力做的功力与物体位置

坐标x的关系如图乙所示。取g=10m/s2。物体沿斜面向上运动的过程中，下列

说法正确的是（）

A.物体沿斜面向上运动的最大位移加=22m

B.物体沿斜面向上运动的最大位移％=22.5m

C.在x=5m处，拉力的功率为100W

D.在x=5m处，拉力的功率为1000W

［答案］BD

［解析］由于拉力沿斜面向上，则拉力做的功力=&,则用-x图像的斜率

代表拉力，在0<x<10m的范围内，拉力/=二一=20N,从底端到X］=5m的过

Ax

程中，根据动能定理得矽-mgsin"不则X|=5m处物体的速度大小为

高中物理

H=572m/s,拉力的功率P=F%=10072W,C错误，D正确；从必=10m

\w'

到最高点的过程中，拉力尸=--=2N,物体从底端沿斜面运动到最大位移

Ax

的全过程中，根据动能定理得%+/（Mn-必）-〃7gxmsin6=0,由图知名=200

J，解得物体沿斜面向上运动的最大位移0=22.5m,A错误，B正确。

8.如图所示，物体1放在倾角为0=37。的斜面紧靠挡板处，物体1和斜面

间动摩擦因数为〃=0.5,一根不可伸长的柔质轻绳跨过光滑轻质的小定滑轮，绳

一端固定在物体1上，另一端固定在物体2上，斜面上方的轻绳与斜面平行，物

体2下端固定一长度为〃的轻绳，轻绳下端拴在小物体3上，物体1、2、3的质

量之比为4：1：5,开始时用手托住小物体3,小物体3到地面的高度也为〃，

此时各段轻绳刚好拉紧，己知物体触地后立即停止运动、不再反弹，重力加速度

为g=10m/s2,物体3从静止突然放手后，物体1沿斜面上滑的最大距离为（）

3

A.3〃B.—h

4

C.20D.-h

［答案］D

［解析］对物体1,开始向上滑动时，重力沿斜面方向的分力与摩擦力的合

力歹=4/%gsin37。+4〃mgcos37。，方向沿绳向下，设3触地时刻的速度为％,因

1、2、3在同一条绳上，从开始放手到3触地的过程，对系统应用动能定理有6mgh

物体3触地后立刻停止，2触地之前1停止运动，物体1

沿斜面上滑距离最大，设物体1在3触地以后运动的距离为s,再次应用动能定

114

8mgs-Fs=0--X5/n联立解得s=§力，全过程Ax=。+s=］〃，故A、B、C

错误，D正确。

9.（2025•湖北高三月考）如图甲所示，在倾角为30。的足够长的光滑斜面48

高中物理

的4处连接一粗糙水平面04,04长为4m。有一质量为小的滑块，从。处由

静止开始受一水平向右的力/作用。尸只在水平面上按图乙所示的规律变化。滑

块与。/间的动摩擦因数〃=0.25,g取lOm/sz,试求：

(1)滑块运动到力处的速度大小；

(2)不计滑块在A处的速率变化，求滑块冲上斜面AB的长度。

［答案］(1)5-/2m/s(2)5m

(■解析］(1)由题图乙可知，在前2m内，R=2〃?g,做正功，在第3m内，

F2=-0.5mg,做负切，在第4m内，=Oo滑动摩擦力尸f=-"〃7g=-

0.25加g,始终做负功，对于滑块在OA上运动的全过程，由功能定理得厂田+&通

1,

+=-m么一。

代入数据解得匕=5m/s。

(2)对于滑块冲上斜面的过程，由动能定理有

-mgLsin300=0--m丛

解得£=5m

所以滑块冲上斜面力3的长度£=5m。

10.如图所示，固定斜面力B平滑连接固定光滑圆弧轨道BCD,C为圆弧最

低点，圆弧轨道与斜面相切于B点，圆弧轨道最高点与光滑半圆管。E水平

相切于。点，半圆管上端出口与长度L=3m的水平传送带左端相切于E点。一

个质量〃7=0.2kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端4点下滑。已知斜面高/?=

0.3m,斜面倾角。=37。，物块与斜面间的动摩擦因数出=0.5,圆弧轨道8CQ

和半圆管DE半径分别为H=0.5m、r=0.1m,sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力

加速度g=10m/s2,管的内径可忽略。

高中物理

(1)若小物块从力点由静止开始下滑，求小物块经过。点时对轨道的压力大

小；

(2)若使小物块以初速度片=3m/s从传送带最右端/点滑上传送带，传送带

同时由静止开始以加速度为〃=2m/s2逆时针转动，两者间动摩擦因数〃2=01，

求小物块运动到E点的速度大小；

(3)若在力点给小物块合适的初速度，使其沿斜面向下运动并能够到达£点,

求小物块在力点的初动能的最小值。

［题图剖析］临界状态

［答案］(1)3.6N(2)75m/s(3)2.1J

［解析］(1)小物块从4到C过程，由动能定理有

tngh-"i"?gcos〃.力〃+tngR(1-cos0)=心

出

小物块在C点根据牛顿第二定律有FN-mg=m—,

解得人=3.6N,

根