高考物理一轮复习第6章第2单元动能定理课时跟踪检测

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课时跟踪检测(十七) 动能定理
高考常考题型:选择题+计算题
一、单项选择题
1.在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出,上升一定高度后再落回原处,若不考虑
空气阻力,则下列图象能正确反映小球的速度、加速度、位移和动能随时间变化关系的是(取
向上为正方向)( )

图1
2.质量均为m的两物块A、B以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动,如图2所
示是它们滑动的最大位移s与初速度的平方v02的关系图象,已知v022=2v012,下列描述中正
确的是( )

图2
A.若A、B滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是对B做功
的2倍
B.若A、B滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A做的功是对B做功

的12
C.若A、B滑行的最大位移相等,则滑动摩擦力对它们做的功相等
D.若A、B滑行的最大位移相等,则滑动摩擦力对B做的功是对A做功的2倍
3.(2014·安庆模拟)在离地面高h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,
当物块落到地面时速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的
功等于( )

A.mgh-12mv2-12mv02

B.-12mv2-12mv02-mgh
C.mgh+12mv02-12mv2
D.mgh+12mv2-12mv02
2

4.如图3所示,一质量为m的质点在半径为R的半球形容器中(容器固定)由静止开始自
边缘上的A点滑下,到达最低点B时,它对容器的正压力为FN。重力加速度为g,则质点自
A滑到B
的过程中,摩擦力对其所做的功为( )

图3
A.12R(FN-3mg) B.12R(3mg-FN)

C.12R(FN-mg) D.12R(FN-2mg)
5.如图4所示,一块长木板B放在光滑的水平面上,在B上放一物体A,现以恒定的外
力拉B,由于A、B间摩擦力的作用,A将在B上滑动,以地面为参考系,A、B都向前移动
一段距离。在此过程中( )

图4
A.外力F做的功等于A和B动能的增量
B.B对A的摩擦力所做的功,等于A的动能增量
C.A对B的摩擦力所做的功,等于B对A的摩擦力所做的功
D.外力F对B做的功等于B动能的增量
二、多项选择题
6.质量为2 kg的物体,放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上,在水平拉力的作用下由
静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移L之间的关系如图5所示,重力加速度
g
取10 m/s2,则此物体( )

图5
A.在位移L=9 m时的速度是33 m/s
B.在位移L=9 m时的速度是3 m/s
C.在OA段运动的加速度是2.5 m/s2
D.在OA段运动的加速度是1.5 m/s2
7. (2014·安顺模拟)物体在合外力作用下做直线运动的v-t图象如图6所示。下列表
3

述正确的是( )
图6
A.在0~2 s内,合外力总是做负功
B.在1~2 s内,合外力不做功
C.在0~3 s内,合外力做功为零
D.在0~1 s内比1~3 s内合外力做功快
8.(2014·湛江模拟)在新疆旅游时,最刺激的莫过于滑沙运动。某人坐在滑沙板上从
沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时,速度为2v0,设人下滑时所受阻力恒定不
变,沙坡长度为L,斜面倾角为α,人的质量为m,滑沙板质量不计,重力加速度为g。则( )
A.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端
时的速度大小为3v0
B.若人在斜面顶端被其他人推了一把,沿斜面以v0的初速度下滑,则人到达斜面底端
时的速度大小为 5v0

C.人沿沙坡下滑时所受阻力f=mgsin α-2mv02L
D.人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv0
三、计算题
9.(2014·湛江模拟)如图7所示,用汽车通过定滑轮拉动水平平台上的货物,若货物
的质量为m,与平台间的动摩擦因数为μ,汽车从静止开始把货物从A拉到B的过程中,汽
车从O到达C点处时速度为v,若平台的高度为h,滑轮的大小和摩擦不计,求这一过程中
汽车对货物做的功。

图7
10.(2015·广东百校质量分析)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地如
图8所示。比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的
速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦
冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为
4

μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。在某次比赛中,运动员使冰壶
C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O
,运

动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(取g=10 m/s2)

图8
5
答 案
1.选A 小球运动过程中加速度不变,B错;速度均匀变化,先减小后反向增大,A对;
位移和动能与时间不是线性关系,C、D错。
2.选D 由于两物块质量均为m,若A、B滑行的初速度相等则初动能相等,由动能定

理得-Wf=0-12mv02,即滑动摩擦力做的功相等,A、B错;若A、B滑行的最大位移相等,由
题意可知v022=2v012,B的初动能是A的初动能的2倍,滑动摩擦力对B做的功是对A做功
的2倍,C错,D对。

3.选C 在该过程中合力所做的功等于mgh-Wf,动能的改变量为12mv2-12mv02,根据动

能定理得:mgh-Wf=12mv2-12mv02,因此物体克服空气阻力所做的功等于mgh+12mv02-12mv2,
选项C正确。
4.选A 质点到达最低点B时,它对容器的正压力为FN,根据牛顿定律有FN-mg=mv2R,

根据动能定理,质点自A滑到B的过程中有Wf+mgR=12mv2,故摩擦力对其所做的功Wf=
1
2
RF
N

-32mgR,故A项正确。
5.选B A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力,对A物体运用动能定理,则有
B
对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量,即B对;A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是
一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,但是由于A在B上滑动,A、B对地的位移
不等,故二者做功不等,C错;对B应用动能定理,WF-Wf=ΔEkB,即WF=ΔEkB+Wf就是外
力F对B做的功,等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和,D错;由前述讨论知
B
克服摩擦力所做的功与A的动能增量(等于B对A的摩擦力所做的功)不等,故A错。
6.选BD 由图象可知当L=9 m时,W=27 J,而WFf=-μmgL=-18 J,则W合=W+

WFf=9 J,由动能定理有W合=12mv2,解得v=3 m/s,A错误,B正确;在A点时,W
′=15 J,

WFf′=-μmgL′=-6 J,由动能定理可得vA=3 m/s,则a
=vA22L′=1.5 m/s2,C错误,D

正确。
7.选CD 由物体的速度图象,根据动能定理可知在0~2 s内物体先加速后减速,合
外力先做正功后做负功,A错;根据动能定理得0~3 s内合外力做功为零,1~2 s内合外
力做负功,C对,B错;在0~1 s内比1~3 s内合外力做功快,D对。
8.选BC 对人进行受力分析如图所示,根据匀变速直线运动的规律有:
(2v0)2-0=2aL,v12-v02=2aL,可解得:v1= 5v0,所以选项A错误,B
6

正确;根据动能定理有:mgLsin α-fL=12m(2v0)2,可解得f=mgsin α-2mv02L,选项C正
确;重力功率的最大值为Pm=2mgv0sin α,选项D错误。
9.解析:对货物由动能定理得

W-μmgs=12mv
B
2

-0①

货物的位移s=hsin 30°-h=h②
在C点时对汽车速度进行分解得货物的速度
vB=v·cos 30°=32v

由①②③解得W=μmgh+38mv2。
答案:μmgh+38mv2
10.解析:设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s1,所受摩擦力的大小为f1;
在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为s2,所受摩擦力的大小为f2。则有s1+s2=s,式中
s
为投掷线到圆心O的距离
f1=μ1mg,f2=μ2mg
设冰壶的初速度为v0,由功能关系得

f1·s1+f2·s2=12mv
0
2

联立以上各式,解得s2=2μ1gs-v022gμ1-μ2
代入数据得s2=10 m。
答案:10 m