2021屆高考物理二輪復習專題突破：專題二十五動能定理的綜...

更新時間：2021-02-03 瀏覽次數(shù)：201 類型：二輪復習

一、單選題

1. (2020高三上·湖北期中) 如圖甲所示，A、B兩個物體靠在一起，靜止在光滑的水平面上，它們的質(zhì)量分別為m_A=1 kg、m_B=3 kg，現(xiàn)用水平力F_A推A，用水平力F_B拉B，F(xiàn)_A和F_B隨時間t變化關系如圖乙所示，則（）

A . A，B脫離之前，A球所受的合外力逐漸減小 B . t=3 s時，A，B脫離 C . A，B脫離前，它們一起運動的位移為6m D . A，B脫離后，A做減速運動，B做加速運動

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2. (2020高三上·東城期中) 利用傳感器和計算機可以研究快速變化的力的大小。實驗時，把圖甲中的小球舉高到繩子的懸點O處，然后小球由靜止釋放，同時開始計時，利用傳感器和計算機獲得彈性繩的拉力隨時間的變化如圖乙所示。根據(jù)圖像提供的信息，下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 時刻小球的速度最大 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 時刻小球的動能最小 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 時刻小球的運動方向相同 D . $\text{[math]}$

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3. (2020高三上·九龍坡期中) 物塊在水平面上以初速度v₀直線滑行，前進x₀后恰好停止運動，已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ的大小與物塊滑行的距離x的關系為μ=kx（k為常數(shù)），重力加速度為g，則（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2020高三上·長春期中) 物塊在水平面上以初速度v₀直線滑行，前進x₀后恰好停止運動，已知物塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ的大小與物塊滑行的距離x的關系為μ=kx（k為常數(shù)），重力加速度為g。則（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2020高三上·通榆期中) 直升機靜止在空中通過繩索吊裝石塊箱時，石塊箱在繩索的作用下由靜止開始豎直向上運動，運動過程中石塊箱的機械能E與其位移x變化關系的圖象如圖所示，其中 $\text{[math]}$ 段為曲線， $\text{[math]}$ 段為直線，（忽略摩擦阻力和空氣阻力）則（）

A . 在 $\text{[math]}$ 過程中繩索的拉力逐漸增大 B . 在 $\text{[math]}$ 過程中石塊箱的動能一直增加 C . 在 $\text{[math]}$ 過程中石塊箱的動能一直增加 D . 在 $\text{[math]}$ 過程中繩索的拉力一直不變

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6. (2020高三上·井岡山月考) 如圖所示，OP是固定水平面，OQ為固定的豎直立柱，AB是靠在立柱上、傾角為 $\text{[math]}$ 的斜面。一小物塊(可視為質(zhì)點）以大小為 $\text{[math]}$ 的速度向左經(jīng)過水平面上的P點后，最高能沿斜面滑行到斜面上的C點；現(xiàn)將斜面沿圖中虛線A'B'(傾角為 $\text{[math]}$ ）靠在立柱上，小物塊同樣以速度 $\text{[math]}$ 向左經(jīng)過水平面上的P點，已知小物塊與水平面及斜面間的動摩擦因數(shù)處處相等且不為零，小物塊通過水平面與斜面的交接處時速度大小不變，D、E為沿虛線A'B'放置的斜面上的兩點，D與C在同一豎直線上，E與C在同一水平線上，則小物塊能沿斜面滑行到的最高位置一定在（）

A . D點 B . D，E兩點之間的某位置 C . E點 D . E點上方的某位置

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7. (2020高二上·遼源月考) 2019年10月1日，在國慶70周年盛大閱兵式上，大國重器東風-17高超音速戰(zhàn)略導彈震撼曝光！有限的資料顯示，東風17高超音速導彈最大速度在6~25馬赫之間，射程約為2000公里左右，其戰(zhàn)斗部為十分前沿的帶翼面承波體結(jié)構(gòu)，通過彈體助推至大氣層邊緣，并以"打水漂"一樣的方式進行滑躍飛行，突防能力極強。值得一提的是，這種"助推—滑翔"彈道由我國著名科學家錢學森在上個世紀末40年代首次推出，因此該彈道亦稱"錢學森彈道"。已知東風-17質(zhì)量為m，在一次試射機動變軌過程中，東風-17正在大氣層邊緣向東水平高速飛行，速度大小為12馬赫（1馬赫就是一倍音速，設為v），突然蛇形機動變軌，轉(zhuǎn)成水平向東偏下37°角飛行，速度大小為15馬赫。此次機動變軌過程中（）

A . 合力對東風-17做功為81mv² B . 合力對東風-17做功為4.5mv² C . 合力對東風-17的沖量大小為9mv，方向豎直向下 D . 合力對東風-17的沖量大小為3mv，方向向東偏下37°

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8. (2020高三上·大慶月考) 民航客機的機艙一般都設有緊急出口，發(fā)生意外情況的飛機在著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個由氣囊構(gòu)成的斜面，機艙中的人可沿該斜面滑行到地面上，示意圖如圖所示，某機艙緊急出口的艙門離氣囊底端的豎直高度AB=3.2m，氣囊構(gòu)成的斜面長AC=4.0m。CD段為與斜面平滑連接的水平地面。若人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊間的動摩擦因數(shù)、人與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.4.不計空氣阻力，g=10m/s² ，要使救護人員不被從氣囊上滑下的人撞到，則救護人員距艙門正下方B點的安全距離是（）

A . 6.4m B . 7.2m C . 8.0m D . 10.0m

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二、多選題

9. (2020高二上·廣州期中) 在平直公路上，汽車由靜止開始做勻加速運動，當速度達到v_m后立即關閉發(fā)動機直到停止，運動的v－t圖象如圖所示．設汽車的牽引力為F，摩擦力為f；全過程中牽引力做功W₁ ，克服摩擦力做功W₂ ，全程牽引力的沖量大小為I₁ ，摩擦力的沖量大小為I₂ ．則下列關系正確的是（）

A . F：f ＝3：1 B . F：f ＝4：1 C . W₁：W₂＝1：1 D . I₁：I₂＝1：1

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10. (2020高三上·臨沂期中) 如圖所示，彈性繩一端固定于A點，另一端連接穿在豎直桿上質(zhì)量為m的小球，B處是位于AM中點的光滑定滑輪，且AB距離等于彈性繩原長L，此時ABM在同一水平線上，彈性繩勁度系數(shù) $\text{[math]}$ （g為重力加速度）。小球從M點由靜止開始經(jīng)過時間t滑到距M點為h的N點時速度恰好為零，球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5。則從M到N的過程中（）

A . 摩擦力對小球做的功為-mgh B . 彈性繩對小球做的功為 $\text{[math]}$ C . 彈性繩對小球的沖量大小為mgt D . 小球下落 $\text{[math]}$ 時，速度大小達到最大值

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11. (2021高三上·揚州期中) 將質(zhì)量為1kg的物體從地面豎直向上拋出，一段時間后物體又落回地面。在此過程中物體所受空氣阻力大小不變，其動能E_k隨距離地面高度h的變化關系如圖所示，取重力加速度g=10m/ $\text{[math]}$ ，下列說法正確的有（）

A . 拋出瞬間克服重力做功的瞬時功率為120W B . 下降過程中重力做功為60J C . 全過程中克服空氣阻力做功24J D . 空氣阻力的大小為4N

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三、綜合題

12. (2020高三上·湖北期中) 如圖所示，長為2L的輕桿OA可繞固定轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，A端固定一小球，B是輕桿的中點。細線的一端系有質(zhì)量為M的小物塊，另一端繞過釘子C固定于B點。用手拉住小球使輕桿靜止于水平位置，此時BC間細線長為2L，且細線與豎直方向夾角為60°。松手后，當輕桿逆時針轉(zhuǎn)到豎直位置時，小物塊的速度 $\text{[math]}$ 。不計一切摩擦，重力加速度為g。求：
1. （1）輕桿靜止于水平位置時，釘子C受到細線作用力的大小F；
2. （2）輕桿由水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，細線對小物塊做的功W；
3. （3）小球的質(zhì)量m。
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13. (2020高二上·湖北期中) 如圖（甲）所示，半徑R=0.8m的光滑 $\text{[math]}$ 圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，B為軌道的最低點，B點右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點有一靜止的小平板車，平板車質(zhì)量M=2kg，長度l=1m，小車的上表面與B點等高，質(zhì)量m=2kg的物塊（可視為質(zhì)點）從圓弧最高點A由靜止釋放，取g=l0m/s²。
1. （1）求物塊滑到軌道上的B點時對軌道的壓力；
2. （2）若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)0.3，求物塊從平板車右端滑出時平板車的速度大??；
3. （3）若鎖定平板車并在上表面鋪上一種特殊材料，其動摩擦因數(shù)從左向右隨距離均勻變化如圖（乙）所示，求物塊滑離平板車時的速率。
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14. (2020高三上·海淀期中) 第24屆冬季奧林匹克運動會將于2022年由北京和張家口聯(lián)合舉辦。高山滑雪是比賽項目之一，因其驚險刺激、動作優(yōu)美深受觀眾喜愛。如圖所示，為了備戰(zhàn)北京冬奧會，一名滑雪運動員在傾角為θ的山坡滑道上進行訓練，運動員及裝備的總質(zhì)量為m，山坡滑道底端與水平滑道平滑連接，滑雪板與山坡滑道及水平滑道間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)。運動員從山坡滑道上某處由靜止開始勻加速下滑，經(jīng)時間t到達山坡滑道底端，滑下的路程為 x。繼續(xù)在水平滑道上滑行了一段距離后靜止。運動員視為質(zhì)點，空氣阻力可忽略不計，重力加速度為g。求：
1. （1）滑雪運動員到達山坡滑道底端時速度v的大??；
2. （2）滑雪板與滑道間動摩擦因數(shù)μ的大?。?
3. （3）整個過程中摩擦力所做的功W。
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15. (2020高三上·朝陽期中) 如圖甲所示，某同學用輕繩通過定滑輪提升一重物，運用傳感器（未在圖中畫出）測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F，并描繪出v- $\text{[math]}$ 圖象．假設某次實驗所得的圖象如圖乙所示，其中線段AB與v軸平行，它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和 $\text{[math]}$ 的關系；線段BC的延長線過原點，它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和 $\text{[math]}$ 的關系；第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應的大小保持不變，因此圖象上沒有反映．實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s，速度增加到v_C=3.0m/s，此后物體做勻速運動．取重力加速度g=10m/s² ，繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計．
1. （1）在提升重物的過程中，除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外，在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變．請分別指出第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)所有其他保持不變的物理量，并求出它們的大小；
2. （2）求被提升重物在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)通過的總路程．
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16. (2020高二上·潛山期中) 哈爾濱第24屆世界大學生冬運會某滑雪道為曲線軌道，滑雪道長s=2.5×10³m，豎直高度h=720m。運動員從該滑道頂端由靜止開始滑下，經(jīng)t=240s到達滑雪道底端時速度v=40m/s，人和滑雪板的總質(zhì)量m=80kg，取g=10m/s² ，求人和滑雪板：
1. （1）到達底端時的動能；
2. （2）在滑動過程中重力做功的功率；
3. （3）在滑動過程中克服阻力做的功。
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17. (2020高三上·江西月考) 如圖所示為某實驗裝置示意圖，A，B、O在同一豎直線上，一根輕質(zhì)彈性繩一端固定在天花板上A點，另一端繞過B處的定滑輪后系在一個質(zhì)量為m = 0.8 kg的小物體上，小物體置于地面上O處時，彈性繩中彈力為 $\text{[math]}$ mg，將小物體向右推到O₁點，OO₁距離為x₁ = 0.3 m，小物體由靜止釋放，并水平向左滑行，當小物體經(jīng)過O點時與彈性繩脫離，之后恰能運動至M處，OM距離為s = 0.075 m，已知彈性繩原長等于AB距離，且始終不超過彈性限度，彈性勢能為 $\text{[math]}$ ，?l為形變量大小，小物體與地面的動摩擦因數(shù)為μ = 0.5，g = 10m/s²。求：
1. （1）小物體運動到O位置時的速度大小v；
2. （2）彈性繩的勁度系數(shù)k；
3. （3）小物體的向左最大速度v_m。
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18. (2020高三上·永濟月考) 如圖1所示的“滑滑梯”是小朋友喜愛的游戲活動．“滑滑梯”可簡化為如圖2所示的模型，斜面AB傾角 $\text{[math]}$ ，AD高 $\text{[math]}$ ，C點處有墻壁．一位小朋友（視為質(zhì)點）從A點開始靜止下滑，到達B點的速度大小 $\text{[math]}$ ．假定小朋友與AB、BC間的動摩擦因數(shù)相等，且在B點平滑過渡（不損失機械能）， $\text{[math]}$ ．求：
1. （1）在滑行過程中，AB和BC對小朋友的支持力的大小之比；
2. （2）小朋友與AB間的動摩擦因數(shù)；
3. （3）為防止小朋友在C點撞墻，BC間的最小距離．
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19. (2020高三上·宣化月考) 某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究，他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為 $\text{[math]}$ 圖象，如圖所示（除2s~10s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）。已知在小車運動的過程中，2s~14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為 $\text{[math]}$ ，可認為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變。求：
1. （1）小車所受到的阻力；
2. （2）小車勻速行駛階段的功率；
3. （3）小車在加速運動過程中（指圖象中0~10秒內(nèi)）位移的大小。
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20. (2020高三上·北京月考) 如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達到的最大位移x與斜面傾角θ的關系，將某一物體每次以不變的初速率v₀沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實驗測得x與斜面傾角θ的關系如圖乙所示，g取10m/s².，根據(jù)圖像可求出：
1. （1）物體的初速度是多少？
2. （2）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ是多少？
3. （3）針對不同的斜面傾角θ，物體在斜面上能達到的位移x的最小值是多少？
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21. (2020高三上·南通月考) 如圖所示，一條帶有圓軌道的長直軌道水平固定，圓軌道豎直，底端分別與兩側(cè)的水平直軌道相切，圓軌道的半徑R=0.5m，滑塊以一定的初速度從左側(cè)水平直軌道滑入圓軌道，滑過最高點Q后再沿圓軌道滑出，進入右側(cè)水平直軌道，已知圖中P點左側(cè)軌道均光滑，右側(cè)軌道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段長度都為L=lm，滑塊與各粗糙段間的動摩擦因數(shù)都為 $\text{[math]}$ =0.1，重力加速度g取10m/s²。
1. （1）若滑塊從左側(cè)進入圓軌道的初速度為2 $\text{[math]}$ m/s，問滑塊能否到達圓軌道的最高點Q；
2. （2）若滑塊從左側(cè)進入圓軌道，運動至圖中E點，恰好與軌道無相互作用，已知過E點的半徑與豎直方向夾角為 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ），求進入圓軌道的初速度；
3. （3）若滑塊從左側(cè)進入圓軌道的初速度為5m/s，問滑塊最終停在右側(cè)軌道的何處?
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22. (2020高一上·桐鄉(xiāng)月考) 冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地模型如下圖所示。投擲線 $\text{[math]}$ 距離圓心 $\text{[math]}$ 為 $\text{[math]}$ 。比賽時，運動員從起滑架處推著冰壺出發(fā)，在投擲線 $\text{[math]}$ 處放手讓冰壺以一定的速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近圓心 $\text{[math]}$ 。為使冰壺滑行得更遠，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，減小冰壺減速時的加速度。若不擦冰時，冰壺減速的加速度大小 $\text{[math]}$ ，擦冰面后加速度減小至 $\text{[math]}$ 。在某次比賽中，運動員使冰壺 $\text{[math]}$ 在投擲線中點處以 $\text{[math]}$ 的速度沿虛線滑出。
1. （1）若冰壺 $\text{[math]}$ 滑出后不再采取任何措施，求冰壺停下時的位置距 $\text{[math]}$ 點的距離。
2. （2）為使冰壺 $\text{[math]}$ 能夠沿虛線恰好到達圓心 $\text{[math]}$ 點，冰壺滑出時運動員立刻進行擦冰，求運動員需要擦冰多少距離？
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23. (2020高二上·長春開學考) 如圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向左做勻減速運動，到達小A孔進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當擺球進入圓軌道立即關閉A孔。已知擺線長L=2m， $\text{[math]}$ ，小球質(zhì)量為m=0.5kg，D點與小孔A的水平距離s=2m，g取10m/s²。（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）試求：
1. （1）求擺線能承受的最大拉力為多大？
2. （2）要使擺球能進入圓軌道并且不脫離軌道，求粗糙水平面摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ 的范圍。
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24. (2020高三上·新昌月考) 如圖所示，軌道ABCDE是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的條件的簡易裝置，A到水平桌面的高度為H，最低點B處的入、出口靠近但相互錯開，C是半徑R=10cm的圓形軌道的最高點，DE部分水平，且恰好與圓形軌道的圓心O₁等高，水平桌面上的點O₂位于E點的正下方。經(jīng)過多次實驗發(fā)現(xiàn)，將一質(zhì)量m=10g的小球從軌道AB上的某一位置A由靜止釋放，小球恰能沿軌道運動通過ABCDE到達E點，不計小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。（g=10m/s²）
1. （1）求出A到水平桌面的高度H，小球?qū)A軌道壓力的最大值；
2. （2）若A距水平桌面高H₁=0.3m，小球仍由靜止釋放，到達E點離開軌道后落在水平桌面上，求落點與O₂之間的水平距離x；
3. （3）若小球仍從H₁=0.3m處由靜止釋放，但DE到水平面的高度h可變，落點與O₂之間的水平距離最大值。
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