1、2022届高考物理一轮复习知识点全方位练习：动能动能定理 基础达标1.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,如图所示,篮球以约1 m/s的速度撞击篮筐.已知篮球质量约为0.6 kg,篮筐离地高度约为3 m,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学罚球时对篮球做的功大约为()A.1 JB.10 JC.50 JD.100 J2.(多选) 物体在合力作用下做直线运动的v-t图像如图所示.下列表述正确的是()A.在02 s内,合力总是做负功B.在12 s内,合力不做功C.在03 s内,合力做功为零D.合力在01 s内比13 s内做功快3. 如
2、图所示,质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为,物块与转台转轴相距为R,重力加速度为g.物块随转台由静止开始转动并计时,在t1时刻转速达到n,物块即将开始滑动,此时保持转速n不变,继续转动到t2时刻,则()A.在0t1时间内,摩擦力做功为零B.在0t1时间内,摩擦力做功为12mgRC.在0t1时间内,摩擦力做功为2mgRD.在t1t2时间内,摩擦力做功为2mgR4.(多选)如图所示,物块从足够长粗糙斜面底端O点以某一速度向上运动,到达最高点后又沿斜面下滑.物块先后两次经过斜面上某一点A点时的动能分别为Ek1和Ek2,重力势能分别为Ep1和Ep2.从O点开始到第一次经过A点的过程中重力做功为
3、WG1,合力做功的绝对值为W1;从O点开始到第二次经过A点的过程中,重力做功为WG2,合力做功的绝对值为W2.下列判断正确的是()A.Ek1Ek2,Ep1=Ep2B.Ek1=Ek2,Ep1Ep2C.WG1=WG2,W1WG2,W1=W25. 如图所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高.质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时对轨道的正压力为2mg(g为重力加速度大小),则质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为()A.12mgRB.13mgRC.14mgRD.15mgR 技能提升6. 将一小球从高处水平抛出,最初2 s
4、内小球动能Ek随时间t变化的图像如图所示,不计空气阻力,g取10 m/s2.根据图像信息,不能确定的物理量是()A.小球的质量B.小球的初速度C.最初2 s内重力对小球做功的平均功率D.小球抛出时的高度7.用传感器研究质量为2 kg的物体由静止开始做直线运动的规律时,在计算机上得到06 s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示.下列说法正确的是()A.06 s内物体先向正方向运动,后向负方向运动B.06 s内物体在4 s时的速度最大C.物体在24 s内速度不变D.04 s内合力对物体做的功等于06 s内合力对物体做的功8.(多选) 复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能,成
5、为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果.一列质量为m的动车,初速度为v0,以恒定功率P在平直轨道上运动,经时间t达到该功率下的最大速度vm,设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变.动车在时间t内()A.做匀加速直线运动B.加速度逐渐减小C.牵引力的功率P=FvmD.牵引力做功W=12mvm2-12mv029.(多选) 如图所示,斜面和水平面由相同材料组成,质量为m的小滑块从斜面上A点由静止开始释放,它运动到水平面上C点时的速度为v1,最后停在D点.现给小滑块施加一个竖直向下的恒力F,仍让小滑块从A点由静止开始释放,它运动到C点时的速度为v2,忽略在B点因碰撞而损失的能量,水平面足够长,以下判断正
6、确的是()A.v1=v2B.v112mgR,物块第一次回落后恰能返回到P点C.W=12mgR,物块第一次回落经P点后将继续上升一段距离D.W12mgR,物块第一次回落经P点后将继续上升一段距离12. 如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5 kg的小物块,它与水平台阶表面间的动摩擦因数=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5 m.在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板,并以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5 N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板(g取10 m/s2).(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘P点,P点的坐标为(1.6 m,0.8
7、 m),求其离开O点时的速度大小;(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的距离范围;(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值.参考答案1.B【解析】 该同学将篮球投出时的高度约为h1=1.8 m,根据动能定理得W-mg(h-h1)=12mv2,解得W=7.5 J,故选项B正确.2.CD【解析】 由物体的速度图像知,在03 s内物体先加速运动后减速运动,根据动能定理可知,02 s内合力先做正功后做负功,且03 s内合力做功为零,12 s内合力做负功,合力在01 s内比13 s内做功快,选项A、B错误,C、D正确.3.B【解析】 因物块由静止开始转动,
8、到t1时刻转速达到n后物块做匀速圆周运动,由摩擦力提供向心力,有mg=mv2R,所以t1时刻物块的动能为Ek=12mv2=12mgR,由动能定理知,在0t1时间内,摩擦力做功为12mgR,t1t2时间内,摩擦力方向与速度方向始终垂直,所以摩擦力做功为零,故只有选项B正确.4.AC【解析】 从A点运动到最高点再返回到A点,只有摩擦力做功,且做负功,根据动能定理有Wf=Ek2-Ek1Ek2,在同一点时重力势能相等,则Ep1=Ep2,故A正确,B错误;根据功能关系,重力势能变化相同,则重力做功相同,即WG1=WG2,根据动能定理,第一次合力做功的绝对值为W1=Ek0-Ek1,第二次合力做功的绝对值为
9、W2=Ek0-Ek2,又Ek1Ek2,则W1mgcos ,即tan ,当不施加恒力时,从A到C,由动能定理得mgxABsin -mgxABcos -mgxBC=12mv12,同理,当施加恒力时,有mg+FxABsin -mg+FxABcos -mg+FxBC=12mv22,所以v1WfNQ,物块第一次从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功W12mgR,则质点从Q返回到P点的过程中克服摩擦力做功Wf0,所以质点到达P后,继续上升一段距离,故D正确.12.(1)4 m/s(2)2.5 mx3.3 m(3)215 J【解析】 (1)小物块从O到P做平抛运动,则水平方向上有x=v0t竖直方向上有y
10、=12gt2解得v0=4 m/s.(2)为使小物块击中挡板,小物块必须能运动到O点,设拉力F作用的最短距离为x1,由动能定理得Fx1-mgs=0解得x1=2.5 m为使小物块不会飞出挡板,小物块的平抛初速度不能超过4 m/s;设拉力F作用的最长距离为x2,由动能定理得Fx2-mgs=12mv02解得x2=3.3 m故为使物块击中挡板,拉力F的作用距离范围为2.5 mx3.3 m.(3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y),有x=v0ty=12gt2由动能定理得mgy=Ek-12mv02又x2+y2=R2由P点坐标可求得R2=3.2化简得Ek=mgR24y+3mgy4=4y+15y4由数学方法可得Ekmin=215 J.
