2017-2026十年高考物理专项汇编（全国）：专题11 动能和动能定理（学生版）

1

专题11动能和动能定理

考点分类十年考情（2017-2026）命题规律

.真实情境深度渗透：以国产弹射装置、新能

2026河北卷、2026湖北卷源汽车制动、航天返回舱减速等前沿科技场

2025云南卷2025四川卷2024景为载体，不再使用纯理论裸模型出题，要

重庆卷、2024全国卷、2024求学生从复杂多过程场景中用动能定理完成

福建卷、2024安徽卷、2024能量推导。

北京卷、2023重庆卷、2023.综合关联属性突出：不再孤立考查动能定理

全国高考真题、2023浙江卷、

考点1动能和公式，会联动受力分析、抛体运动、圆周运

2023广东卷、2022江苏卷、

动能定理动等考点，强化“多过程合外力做功→动能变

2022福建卷、2021湖北卷、

化”的完整解题链条，规避分段用运动学公式

2021湖南卷、2021辽宁卷、

2021全国卷、2020江苏卷、的繁琐考法。

2020上海卷、2019浙江卷、.能力导向持续强化：弱化机械繁琐的代数运

2019江苏高考真题、2018江算，重点考查变力做功的动能定理应用、多

苏卷、2018天津高考真题、过程场景的全程列式能力，规避固化刷题套

2018全国高考真题、2018海路，依靠建模能力实现分数分层。

南卷、2017江苏卷

.

考点01动能和动能定理

1．（2026·河北·高考真题）如图所示，质量为4kg的木板上放有一个质量为1kg的机器人，木板始终受到

水平向右、大小为5N的恒力作用。初始时木板与机器人一起以1m/s的速度沿水平地面向右匀速运动。机

1

器人正上方有一个沿竖直方向可以伸缩、水平向右速度恒为1m/s的机械夹爪。某时刻夹爪将机器人向上

2

提起，2s后放回木板，同时夹爪缩回，机器人在摩擦力的作用下最终与木板相对静止。g取10m/s，机器

人可视为质点，机器人被提起和放下瞬间竖直方向速度均为零。求

(1)机器人被提起的2s内，木板位移的大小。

(2)从机器人被放回木板到与木板相对静止的过程中，摩擦力对机器人所做的功。

2．（2026·湖北·高考真题）在如图所示的竖直平面内，固定在水平地面上的光滑轨道由两倾角均为30的

足够长轨道与一水平轨道平滑连接而成，连接点分别为A、B。质量为m的小物块甲放置在左侧倾斜轨道

上高h处、质量为km的小物块乙静止在水平轨道上，乙到A、B两点的距离均为h。现静止释放甲，所有

碰撞均为弹性正碰，重力加速度大小为g，不计空气阻力。

(1)求甲第一次到达A点时的速度大小。

(2)求两物块第一次碰撞过程中，乙所受合外力的冲量大小。

(3)若两物块在水平轨道上发生第二次碰撞，且第二次碰撞前只有一个物块滑上倾斜轨道，求k满足的关系

式（不求具体数值）。

3．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）某科研机构设计了模拟月球重力环境的实验塔，简化模型如图所示。在

4

竖直向上的电磁力F310N的驱动下，质量m500kg的实验舱由静止开始沿塔身竖直向上做匀加速直线

运动，上升h6.25m时，立即减小电磁力，使实验舱向上做匀减速直线运动。减速过程中，舱内水平台

1

面上的设备所受支持力为其重力的6，从而模拟月球重力环境。不计摩擦力与空气阻力，取重力加速度

2

g10m/s。求上升过程中

1

v

(1)实验舱的最大速度m；

(2)舱内处于模拟的月球重力环境的时间t。

4．（2025·江西·高考真题）（多选）每逢端午节，江西各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。利用与某龙

舟同方向匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄，发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线

运动。若以无人机为参考系，该龙舟在0.4s时间内速度由0增加到0.6m/s（划桨阶段），再经历0.6s时间

E

速度减为0（未划桨阶段），则关于这段时间内该龙舟的位置x、速度v、加速度a、动能k与时间t的关

系，下列图像可能正确的是（）

A．B．C．

D．

5．（2025·浙江·高考真题）如图所示，两根相同的橡皮绳，一端连接质量为m的物块，另一端固定在水

平桌面上的A、B两点。物块处于AB连线的中点C时，橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至

桌面上的O点静止释放。已知CO距离为L，物块与桌面间的动摩擦因数为，橡皮绳始终处于弹性限度

内，不计空气阻力，则释放后（）

1

A．物块做简谐运动

B．物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用

C．若AOB90时每根橡皮绳的弹力为F，则物块所受合力大小为2F

1

Wmv2mgL

v0

D．若物块第一次到达C点的速度为0，此过程中橡皮绳对物块做的功2

6．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为30的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机

3

通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为2。

电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，

v

大小为0。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。

则这段时间内（）

2v22

05mv0

A．物块的位移大小为3gB．物块机械能增量为2

22

16Pv02v08Pv0mv0

2

C．小车的位移大小为5mg5gD．小车机械能增量为5g2

7．（2025·湖南·高考真题）（多选）如图，某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成，C是可以在滑轨

上运动的标准测量件，其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时，将

弹药放入装载台圆筒内，两端用物块A和B封装，装载台与滑轨等高。引爆后，假设弹药释放的能量完

全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D，D与滑轨间的动摩擦因数为。D在滑

SSS

轨上运动1距离后抛出，落地点距抛出点水平距离为2，根据2可计算出弹药释放的能量。某次测量中，

1

h

S1

A、B、C质量分别为3m、m、5m，，整个过程发生在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加

速度大小为g。则（）

A．D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等

B．D的初动能与其落地时的动能相等

S2

36mgh12

4h2

C．弹药释放的能量为

S2

48mgh12

4h2

D．弹药释放的能量为

8．（2025·云南·高考真题）如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐

渐加速到144km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近（）

A．4×105JB．4×104JC．4×103JD．4×102J

9．（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（）

111

mv2mghmv2mghmv2

A．mghB．2C．2D．2

10．（2024·广东·高考真题）（多选）如图所示，光滑斜坡上，可视为质点的甲、乙两个相同滑块，分别

HH

从甲、乙高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O处平滑相接，滑块与水平面间的动摩擦因数为

，乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞。忽略空气阻力。下列说法正确的有（）

1

A．甲在斜坡上运动时与乙相对静止

B．碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度

H

C．乙的运动时间与乙无关

H乙

D．甲最终停止位置与O处相距

11．（2024·新疆河南·高考真题）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重

物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一

人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量m42kg，

2

重力加速度大小g10m/s，当P绳与竖直方向的夹角37时，Q绳与竖直方向的夹角

53,sin370.6

（1）求此时P、Q绳中拉力的大小；

（2）若开始竖直下降时重物距地面的高度h10m，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物

做的总功。

12．（2023·重庆·高考真题）机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓

取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为

θ，提升高度为h，如图所示。求：

（1）提升高度为h时，工件的速度大小；

（2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。

1

13．（2023·广东·高考真题）（多选）人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物

1

从4圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg，

2

滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s。关于货物从P点运动到Q点的过程，下列

说法正确的有（）

A．重力做的功为360JB．克服阻力做的功为440J

2

C．经过Q点时向心加速度大小为9m/sD．经过Q点时对轨道的压力大小为380N

14．（2023·湖北·高考真题）如图为某游戏装置原理示意图。水平桌面上固定一半圆形竖直挡板，其半径

为2R、内表面光滑，挡板的两端A、B在桌面边缘，B与半径为R的固定光滑圆弧轨道CDE在同一竖直

平面内，过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。小物块以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，

从B点飞出桌面后，在C点沿圆弧切线方向进入轨道CDE内侧，并恰好能到达轨道的最高点D。小物块

1

与桌面之间的动摩擦因数为2π，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，小物块可视为质点。求：

（1）小物块到达D点的速度大小；

（2）B和D两点的高度差；

（3）小物块在A点的初速度大小。

1

15．（2023·辽宁·高考真题）某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该

飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到v₁=80m/s时离开水面，该过程滑行距离

L=1600m、汲水质量m=1.0×10⁴kg。离开水面后，飞机攀升高度h=100m时速度达到v₂=100m/s，之后保持

水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t；

（2）整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。

16．（2023·江苏·高考真题）如图所示，滑雪道AB由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。

平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑，恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开

始下滑，从B点飞出。已知A、P间的距离为d，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，

不计空气阻力。

（1）求滑雪者运动到P点的时间t；

（2）求滑雪者从B点飞出的速度大小v；

（3）若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上，求平台BC的最大长度L。

17．（2023·新课标卷·高考真题）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）（）

11

mv2mghmv2mgh

A．0B．mghC．2D．2

18．（2022·天津·高考真题）冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面

1

v2m/sx16.8m

上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度0，匀减速滑行1到达N点时，队友用毛刷开

x3.5m

始擦A运动前方的冰面，使A与NP间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行2，与静止在

v0.05m/sv0.55m/s

P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为A和B。已知A、B质量相

0.012

同，A与MN间冰面的动摩擦因数1，重力加速度g取10m/s，运动过程中两冰壶均视为质点，

A、B碰撞时间极短。求冰壶A

v

（1）在N点的速度1的大小；

（2）与NP间冰面的动摩擦因数2。

v

19．（2022·福建·高考真题）（多选）一物块以初速度0自固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回

ExEE

到斜面底端。该物体的动能k随位移x的变化关系如图所示，图中0、k1、k2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

20．（2022·重庆·高考真题）（多选）一物块在倾角为45的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦

力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若

拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②

所示，则（）

1

2

A．物块与斜面间的动摩擦因数为3

B．当拉力沿斜面向上，重力做功为9J时，物块动能为3J

C．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3

D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为1:2

21．（2022·江苏·高考真题）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。

E

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k与水平位移x的关系图像正确的

是（）

A．B．

C．D．

22．（2022·上海·高考真题）如图所示，AB为平直导轨，长为L，物块与导轨间动摩擦因数为，BC为光

滑曲面。A与地面间高度差为h1，BC间高度差为h2，一个质量为m的物块在水平恒力作用下，从A点静

止开始向右运动，到达B点时撤去恒力，物块经过C点后落地，已知重力加速度为g。

（1）若物块落地时动能为E1，求其经过B点时的动能EkB；

1

（2）若要物块落地时动能小于E1，求恒力必须满足的条件。

23．（2022·广东·高考真题）某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置

v

在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度0为10m/s向上

滑动时，受到滑杆的摩擦力f为1N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，带动滑杆离开桌面一起

竖直向上运动。已知滑块的质量m0.2kg，滑杆的质量M0.6kg，A、B间的距离l1.2m，重力加速度

2

g取10m/s，不计空气阻力。求：

NN

（1）滑块在静止时和向上滑动的过程中，桌面对滑杆支持力的大小1和2；

（2）滑块碰撞前瞬间的速度大小v1；

（3）滑杆向上运动的最大高度h。

24．（2022·全国乙卷·高考真题）（多选）质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面

上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小取

2

g10m/s。则（）

1

A．4s时物块的动能为零

B．6s时物块回到初始位置

C．3s时物块的动量为12kgm/s

D．0~6s时间内F对物块所做的功为40J

25．（2021·重庆·高考真题）质量相同的甲、乙两小球（视为质点）以不同的初速度竖直上抛，某时刻两

tt

球发生正碰。图中实线和虚线分别表示甲、乙两球位置随时间变化的曲线，其中虚线关于1左右对称，

实线两个顶点的纵坐标相同，若小球运动中除碰撞外仅受重力，则（）

A．t0时刻，甲的速率大于乙的速率

B．碰撞前后瞬间，乙的动量不变

C．碰撞前后瞬间，甲的动能不变

D．碰撞后甲的机械能大于乙的机械能

26．（2022·浙江·高考真题）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、

圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道

FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2

和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道

7

l3m

AB长度AB，滑块与轨道FG间的动摩擦因数8，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，

2

sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，（g10m/s）

（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；

ll

（2）设释放点距B点的长度为x，滑块第一次经F点时的速度v与x之间的关系式；

l

（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度x的值。

1

27．（2021·湖北·高考真题）如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过

2

程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10m/s，物

块质量m和所受摩擦力大小f分别为（）

A．m=0.7kg，f=0.5NB．m=0.7kg，f=1.0N

C．m=0.8kg，f=0.5ND．m=0.8kg，f=1.0N

28．（2021·辽宁·高考真题）（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，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

1.2

同μ满足00。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（）

h3h4hh

LLLL

12221323

A．0，0B．0，0

1

4h2h3hh

LLLL

1323122

C．0，0D．0，0

29．（2021·北京·高考真题）秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效

ll

“摆球”的质量为m，人蹲在踏板上时摆长为1，人站立时摆长为2。不计空气阻力，重力加速度大小为g。

l

（1）如果摆长为1，“摆球”通过最低点时的速度为v，求此时“摆球”受到拉力T的大小。

（2）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。

a.人蹲在踏板上从最大摆角1开始运动，到最低点时突然站起，此后保持站立姿势摆到另一边的最大摆角

为2。假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，通过计算证明21。

b.实际上人在最低点快速站起后“摆球”摆动速度的大小会增大。随着摆动越来越高，达到某个最大摆角

后，如果再次经过最低点时，通过一次站起并保持站立姿势就能实现在竖直平面内做完整的圆周运动，

E

求在最低点“摆球”增加的动能k应满足的条件。

30．（2021·山东·高考真题）如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可

v

绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度0出发，恰好能完成一个完

整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（）

2222

mv0mv0mv0mv0

A．2LB．4LC．8LD．16L

h1.8m

31．（2021·全国乙卷·高考真题）一篮球质量为m0.60kg，一运动员使其从距地面高度为1处由

h1.2mh1.5m

静止自由落下，反弹高度为2。若使篮球从距地面3的高度由静止下落，并在开始下落的同

时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为

2

t0.20s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g10m/s，不计空气阻力。

求：

（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功；

1

（2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。

32．（2021·全国甲卷·高考真题）（多选）一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。

E

该物体开始滑动时的动能为k，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时

Ek

动能为5。已知sin0.6，重力加速度大小为g。则（）

Ek

A．物体向上滑动的距离为2mg

g

B．物体向下滑动时的加速度大小为5

C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5

D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长

33．（2021·湖南·高考真题）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的

动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所

Fkvv

受的阻力与其速率成正比（阻，k为常量），动车组能达到的最大速度为m。下列说法正确的是（

）

A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变

B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动

3

vm

C．若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为4

v

D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度m，则这一过

12

mvmPt

程中该动车组克服阻力做的功为2

34．（2020·江苏·高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜

E

面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能k与水

平位移x关系的图象是（）

1

A．B．

C．D．

35．（2020·全国II卷·高考真题）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前

进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落

到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b

E2

点。E1等于（）

A．20B．18C．9.0D．3.0

36．（2019·江苏·高考真题）（多选）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量

为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离

为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（）

A．弹簧的最大弹力为μmg

B．物块克服摩擦力做的功为2μmgs

C．弹簧的最大弹性势能为μmgs

1

D．物块在A点的初速度为2gs

37．（2019·天津·高考真题）完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成

功．航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示．为了便

于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长

L150mL63m

1，BC水平投影2，图中C点切线方向与水平方向的夹角12（sin120.21）．若舰

载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t6s到达B点进入BC．已知飞行员的质量m60kg，

2

g10m/s，求

（1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W