1、届高三物理一轮复习专题分类练习题卷动能定理2020 届高三物理一轮复习专题分类练习题卷：动能定理动能定理题型一动能定理的理解【例 1】 (2018高考全国卷)如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速 度木箱获得的动能一定( )A小于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功B等于拉力所做的功D大于克服摩擦力所做的功【变式】关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系下列说法正确的是( )A合外力为零，则合外力做功一定为零C合外力做功越多，则动能一定越大B合外力做功为零，则合外力一定为零D动能不变，则物体合外力一定为零题型二动能定理在直线运动中的应用【例 2】
2、(2019吉林大学附中模拟)如图所示，小物块从倾角为 的倾斜轨道上 A 点由静止释放滑下，最终停在水平 轨道上的 B 点，小物块与水平轨道、倾斜轨道之间的动摩擦因数均相同，A、B 两点的连线与水平方向的夹角为 ， 不计物块在轨道转折时的机械能损失，则动摩擦因数为( )Atan Btan Ctan() Dtan()【变式 1】如图所示，质量为 m 的小球，从离地面 H 高处从静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中 h 深 度而停止，设小球受到空气阻力为 f，重力加速度为 g，则下列说法正确( )A小球落地时动能等于 mgHB小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功小于刚落到地面时的动能HC整个过程
3、中小球克服阻力做的功等于 mg(Hh) D小球在泥土中受到的平均阻力为 mg(1 )h【变式 2】如图为某同学建立的一个测量动摩擦因数的模型物块自左侧斜面上 A 点由静止滑下，滑过下面一段平面后，最高冲至右侧斜面上的 B 点实验中测量出了三个角度，左、右斜面的倾角 和 及 AB 连线与水平面的夹角为 .物块与各接触面间动摩擦因数相同且为 ，忽略物块在拐角处的能量损失，以下结论正确的是 ( )1 / 16mR mR R R2020 届高三物理一轮复习专题分类练习题卷：动能定理Atan Btan Ctan Dtan2题型三 动能定理在曲线运动中的应用【例 3】.如图，一半径为 R、粗糙程度处处相同
4、的半圆形轨道竖直固定放置，直径 POQ 水平一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落，恰好从 P 点进入轨道质点滑到轨道最低点 N 时，对轨道的压力为 4mg，g 为重力加速度的大小用 W 表示质点从 P 点运动到 N 点的过程中克服摩擦力所做的功则( )1 1AW mgR，质点恰好可以到达 Q 点 BW mgR，质点不能到达 Q 点2 21 1CW mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离 DW mgR，质点不能到达 Q 点2 21 1CW mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离 DW mgR，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离2 2【答案】Cmv2【解析】.
5、设质点到达 N 点的速度为 v ，在 N 点质点受到轨道的弹力为 F ，则 F mg ，已知 F F 4mg，N N N N1 3则质点到达 N 点的动能为 E mv2 mgR.质点由开始至 N 点的过程，由动能定理得 mg2RW E 0，解得2 21 1摩擦力做的功为 W mgR，即克服摩擦力做的功为 WW mgR.设从 N 到 Q 的过程中克服摩擦力做功为 W，2 21 1 1 1则 WW.从 N 到 Q 的过程，由动能定理得mgRW mv2 mv2 ，即 mgRW mv2 ，故质点到达 Q 点后速度2 2 2 2不为 0，质点继续上升一段距离选项 C 正确【变式】如图，一固定容器的内壁是
6、半径为 R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为 m 的质点 P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为 W.重力加速度大小为 g.设质点 P 在最低 点时，向心加速度的大小为 a，容器对它的支持力大小为( )2（mgRW） 2 mgRW 3mgR2W 2（mgRW）Aa Ba CN DN【答案】 AC1【解析】质点由半球面最高点到最低点的过程中，由动能定理有：mgRW mv2，又在最低点时，向心加速度大28 / 162maxmax2020 届高三物理一轮复习专题分类练习题卷：动能定理v2 2（mgRW） v2 3mgR2W小 a ，两式联立可得 a ，A 项正确，B
7、 项错误；在最低点时有 Nmgm ，解得 N ，R mR R RC 项正确，D 项错误题型四动能定理与图象的结合问题F x图像【例 4】如图甲所示，一质量为 4 kg 的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力 F 作用下开始运动，推力 F 随位移 x 变化的关系图象如图乙所示，已知物体与面间的动摩擦因数 0.5，g 取 10m/s2，则下列说法正确的是 ( )B物体先做加速运动，推力为零时开始做减速运动B物体在水平地面上运动的最大位移是 10 mC物体运动的最大速度为 2 15 m/s D物体在运动中的加速度先变小后不变【答案】 B【解析】 当推力小于摩擦力时物体就开始做减速运
8、动，选项 A 错误；图乙中图线与坐标轴所围成的三角形面积表1示推力对物体做的功，由此可得推力做的功为 W 4100 J200 J，根据动能定理有 Wmgx 0，得 x 10max maxm，选项 B 正确；当推力与摩擦力平衡时，加速度为零，速度最大，由题图乙得 F10025x(N)，当 Fmg20 N1 1时，x3.2 m，由动能定理得 (10020)xmgx mv2 ，解得物体运动的最大速度 v 8 m/s，选项 C 错误；2 2当推力由 100 N 减小到 20 N 的过程中，物体的加速度逐渐减小，当推力由 20 N 减小到 0 的过程中，物体的加速度 又反向增大，此后物体的加速度不变，直
9、至物体静止，故 D 项错误【变式】(2019大连五校联考)在某一粗糙的水平面上，一质量为 2 kg 的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的 关系图象已知重力加速度 g10 m/s2.根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有( )A物体与水平面间的动摩擦因数C物体做匀速运动时的速度 【答案】ABCB合外力对物体所做的功 D物体运动的时间9 / 162F f1 21 2221 2022020 届高三物理一轮复习专题分类练习题卷：动能定理F【解析】.物体做匀速直线运动时，拉力 F 与滑动摩擦力 f
10、 大小相等，物体与水平面间的动摩擦因数为 0.35，mg1A 正确；减速过程由动能定理得 W W 0 mv2，根据 Fx 图象中图线与坐标轴围成的面积可以估算力 F 做的F f功 W ，而 W mgx，由此可求得合外力对物体所做的功，及物体做匀速运动时的速度v，B、C 正确；因为物体 做变加速运动，所以运动时间无法求出，D 错误v t图像【例 5】(2019安徽合肥一模)A、B 两物体分别在水平恒力 F 和 F 的作用下沿水平面运动，先后撤去 F 、F 后，两物体最终停下，它们的 vt 图象如图所示已知两物体与水平面间的滑动摩擦力大小相等则下列说法正确的是 ( )AF 、F 大小之比为 12
11、B F 、F 对 A、B 做功之比为 121 2 1 2CA、B 质量之比为 21 D 全过程中 A、B 克服摩擦力做功之比为 21【答案】C.【解析】由 vt 图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为 12，由牛顿第二定律可知，A、B 受摩擦力大小相等，所以 A、B 的质量关系是 21，由 vt 图象可知，A、B 两物体加速与减速的位移之和相等，且匀加速位移之比为12，匀减速运动的位移之比为 21，由动能定理可得，A 物体的拉力与摩擦力的关系，F xF 3x00；B 物1 f13体的拉力与摩擦力的关系，F 2xF 3x00，因此可得：F 3F ，F F ，F F ，所以 F 2F .全过程中f
12、2 1 f1 2 f2 f1 f2 1 2摩擦力对 A、B 做功相等，F 、F 对 A、B 做功大小相等故 A、B、D 错误，C 正确【变式】(2018高考全国卷) 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面某竖井中矿车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等不考虑摩擦阻力和空气阻力对于第 次和第次提升过程 ( )A矿车上升所用的时间之比为 45 B电机的最大牵引力之比为 21C电机输出的最大功率之比为 21 D电机所做的功之比为 45 【答案】AC【解析】由图线知，矿车上升总高度vh 2t v t .0 0 010 / 160 010 01 0000002000200221 22020 届高三物理一轮复习专题分类练习题卷：动能定理由图线知，加速阶段和减速阶段上升高度和v02 t t 1h ( ) v t2 2 2 41 3匀速阶段：hh v t，解得 t t2 2t 3 t 5故第次提升过程所用时间为 t t ，2 2 2 25两次上升所用时间之比为 2t t 45，A 对；0 0对矿车受力分析，当矿车向上做加速直线运动时，电机的牵引力最大，由于加速阶段加速度相同，故加速时牵引力 相同，B 错；在加速上升阶段，由牛顿第二定
