動能定理綜合應(yīng)用（學(xué)生版）-2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)

動能定理綜合應(yīng)用

特訓(xùn)目標(biāo)特訓(xùn)內(nèi)容

目標(biāo)1用動能定理解決變力做功問題(1T-5T)

目標(biāo)2有關(guān)動能定理的En-x圖像問題(6T-10T)

目標(biāo)3用動能定理處理機(jī)車扇動問題(11T-15T)

目標(biāo)4用動能定理處理多過建問題(16T-20T)

【特訓(xùn)典例】

一、用動能定理解決變力做功問題

0瓦［如圖所示的水平軌道AO足夠長，只有BC部分是粗糙的，其長度為乙=1館,其余部分是光滑的，質(zhì)

量為1kg,長度為2L的粗細(xì)相同的勻質(zhì)軟繩靜止在B點(diǎn)的左側(cè)(繩的右端在B點(diǎn))，軟繩與粗糙部分的動摩

擦因數(shù)為〃=0.8,現(xiàn)用尸=2N的水平向右的恒力作用在軟繩上,軟繩始終保持伸直狀態(tài)且長度不變，重力

加速度為g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則在軟繩運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是()

F

一^D

ABC

A.軟繩先做勻加速后做勻減速運(yùn)動B.軟繩的左端能經(jīng)過B點(diǎn)

C.軟繩的最大動能為0.5JD.軟繩克服摩擦力做功4.0J

題目囪質(zhì)量為m的物體以初速度為沿水平面向左開始運(yùn)動，起始點(diǎn)A與一輕彈簧O端相距s,如圖所示，

已知物體與水平面的動摩擦因數(shù)為小物體與彈簧相碰后，彈簧的最大壓縮量為2,則從開始碰撞到彈簧被

壓縮至最短，彈簧彈力所的功為()

%

^MM/WWWWW\O

///////////////////////////

A

A.+x)B.

C.〃nzg(s+n)--^-rrwlD.—/img^s+x)

題目叵］如圖所示，一半徑為V、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平。一質(zhì)量為

力的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對軌道

的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功,

則()

Om

A.晶質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)

B.質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)

C.質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離

D.Wv/mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離

、題目⑷滑草是一項(xiàng)前衛(wèi)運(yùn)動,符合新時(shí)代環(huán)保理念，具有能在春夏秋冬四季體會滑雪樂趣的獨(dú)特魅力，如圖

甲所示。某滑草場滑道及滑草愛好者的滑行過程可簡化為如圖乙情景,滑草愛好者坐在滑行器上,從傾角

9=37°的斜面頂端由靜止開始滑行,以斜面頂端為原點(diǎn)（O）沿斜面方向建立位移（，），向下滑行過程中滑

行器與滑道間的動摩擦因數(shù)滿足〃=上以2為位移，單位為館）,滑行一段時(shí)間后動摩擦因數(shù)不變且滑草愛

好者將勻速下滑。若滑草愛好者及滑行器的總質(zhì)量為70kg,則滑草愛好者由靜止開始到勻速滑行的過程

中（）

A.做勻加速直線運(yùn)動B.滑行60nz后開始勻速運(yùn)動

C.克服摩擦阻力做功12600JD.勻速滑行時(shí)的動能為12600J

題目可如圖甲所示，質(zhì)量為巾=5.0kg的物體靜止在水平地面上，在水平推力F的作用下開始運(yùn)動，水平推

力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示Q=4.0m后無推力存在）,物體最終靜止在水平地面上，己知物體與

地面間的動摩擦因數(shù)〃=0.50,g取lOm/s,,下列選項(xiàng)正確的是（）

A.物體的加速度先減小后增大B.在距出發(fā)點(diǎn)37n位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大

C.物體的最大速度為2/IUm/sD.物體在水平地面上運(yùn)動的最大位移是87n

二、有關(guān)動能定理的其「少圖像問題

題目回CS/LR4是我國自主研制的第一種高精度狙擊步槍。某次性能測試中,彈頭以初速度0。垂直射入一

排豎直固定的鋼板且未穿出，如圖所示。若彈頭所受阻力/與其速度。成正比,則彈頭的速度”和動能及

隨時(shí)間力、位移，變化的關(guān)系圖像可能正確的是（）

題目⑦近幾年我國新能源汽車迅速發(fā)展，大力發(fā)展綠色環(huán)保動力。一質(zhì)量為1kg的新能源實(shí)驗(yàn)小車在水平

直軌道上以額定功率啟動,達(dá)到最大速度后關(guān)閉電源，其動能與位移的關(guān)系如圖所示。假設(shè)整個(gè)過程受到

恒定的阻力,則下列說法正確的是（9取lOm/s?）（）

A.小車受到的阻力為4NB.小車的額定功率為8W

C.小車加速時(shí)間為2sD.小車減速時(shí)間為2s

題目同一滑塊從某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，某時(shí)刻撤去

恒力，上升過程中滑塊的動能和重力勢能隨位移變化的圖象如圖所示,圖中耳。、比為已知量，滑塊與斜面

間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.恒力的大小為21

So

B.斜面傾角的正切值為0.75

C.滑塊下滑到斜面底端時(shí)的速度大小為現(xiàn)粵

D.滑塊的質(zhì)量可表示為當(dāng)

gso

題目可質(zhì)量均為巾=1kg的甲、乙兩個(gè)物體同時(shí)從同地沿同一方向做直線運(yùn)動，二者的動能Ek隨位移c的

變化圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲、乙在力=6恒處相遇

C.當(dāng)甲的位移剛達(dá)到9館時(shí)，乙在甲的后面D.當(dāng)甲的位移為6館時(shí)，乙在甲后面，且距離最遠(yuǎn)

題目,如圖1所示，水平面上一質(zhì)量為2kg的木箱在水平向右的力E=13N的作用下向右移動4M的距離

后,在另一水平力E作用下,又勻速運(yùn)動4m的距離到達(dá)斜面底端,撤去外力，木箱沖上傾角為37°的斜面，

斜面和水平面間通過光滑小圓弧軌道（未畫出）連接。在木箱從靜止開始運(yùn)動到斜面上最高點(diǎn)的過程中，

其動能隨運(yùn)動路程變化的圖像如圖2所示。已知木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g取

10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8o下列說法正確的是（）

A.F2的大小為4N

B.木箱在斜面上能到達(dá)的最大高度為1.8館

C.木箱返回水平面后向左運(yùn)動的最大距離為1.8小

D.整個(gè)運(yùn)動過程中，木箱克服摩擦力做的功為36J

三、用動能定礴理機(jī)車啟動問題

題目工’一輛質(zhì)量為小的汽車在平直的路面上以恒定功率P勻速行駛，勻速行駛的速度為某時(shí)刻司機(jī)

看到路旁減速標(biāo)志后，沒有踩剎車,而是立即松減油門，發(fā)動機(jī)功率變?yōu)樵瓉淼陌祝３衷摴β市旭傄欢螘r(shí)

間t后，汽車又開始勻速運(yùn)動。設(shè)汽車受到的阻力恒定不變，在松減油門后的1時(shí)間內(nèi)汽車前進(jìn)的距離為

（）

v

Aotn4?rc德"oPt+4zn_3Popt+4m隔

^^~9P~9P9P

題目電汽車在平直公路上以速度為勻速行駛，發(fā)動機(jī)的功率為P,司機(jī)為合理進(jìn)入限速區(qū)，減小了油門，使

汽車功率立即減小一半并保持該功率繼續(xù)行駛，設(shè)汽車行駛過程中所受阻力大小不變，從司機(jī)減小油門開

始，汽車的速度n與時(shí)間力的關(guān)系如圖所示，則在0~友時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是（）

A.汽車的牽引力不斷減小B.t=0時(shí)，汽車的加速度大小為上

mv0

C.汽車行駛的位移為竽+空燃D.阻力所做的功為事「日力福

2OJT2o

題亙逗“復(fù)興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達(dá)到提速的目的?？傎|(zhì)量為小的動車組在平直的軌道

上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機(jī)的額定功率均為P,若動車組所受的阻力與其速率成

正比（%=近7,%為常量），動車組能達(dá)到的最大速度為”如下列說法正確的是（）

A.動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變

B.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值,則動車組從靜止開始做勻加速運(yùn)動

C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛的速度為V與

D.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時(shí)間力達(dá)到最大速度5，則這一過程中

該動車組克服阻力做的功為2Pt-

遮目亙當(dāng)前我國“高鐵”事業(yè)發(fā)展迅猛，假設(shè)一輛質(zhì)量為m高速列車在機(jī)車牽引力和恒定阻力/作用下，在

水平軌道上由靜止開始啟動，其”-1圖象如圖所示，已知0?時(shí)間內(nèi)為過原點(diǎn)的傾斜直線，。時(shí)刻達(dá)到額

定功率P,此后保持功率P不變，在G時(shí)刻達(dá)到最大速度。3,以后勻速運(yùn)動。下列判斷正確的是（）

V

%

匕

O

A.0~力1時(shí)間內(nèi)，牽引力大小為?n?

力1

_?（右3—力1）+梟力調(diào)一梟力憂

B.從力至右時(shí)間內(nèi)，列車的通過的路程為s==——―--------Z—

C.±2時(shí)亥。，列車的加速度a=上一工

mv2m

D.該列車受到的阻力/為工

5

題目E質(zhì)量小=200kg的小型電動汽車在平直的公路上由靜止啟動，圖像甲表示汽車運(yùn)動的速度與時(shí)間

的關(guān)系，圖像乙表示汽車牽引力的功率與時(shí)間的關(guān)系。設(shè)汽車在運(yùn)動過程中阻力不變，在18s末汽車的速

度恰好達(dá)到最大。則下列說法正確的是（）

圖甲

A.汽車受到的阻力為800N

C.0-8s過程中汽車牽引力做的功為64000JD.0-18s過程中汽車的位移大小為127.5小

四、用動能定理處理多過程問題

i目也如圖所示,半徑為R的圓形軌道豎直固定在水平桌面上，AB為其水平直徑，。為最低點(diǎn)，D為最

高點(diǎn)，軌道的ACB段粗糙、ADB段光滑，質(zhì)量為小的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從人點(diǎn)以初速度比（未知）沿軌道

向上運(yùn)動,運(yùn)動到。點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好為0,運(yùn)動到。點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為5mg。已知重力加速度為

go求：

（1）物塊在A點(diǎn)的初速度的

（2）物塊運(yùn)動到。點(diǎn)的速度加

（3）物塊從B點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)過程中摩擦力做功用。

D

題目兀近年來，戶外休閑娛樂活動頗受人們喜愛，“極限滑草”的速度與激情更是受到青少年追捧。圖為某

“極限滑草”滑道的簡化示意圖，小李同學(xué)為了測量其傾斜滑道的高度,做了一次探究:他乘坐滑草車從傾

斜滑道頂部A處由靜止開始沿滑道下滑,經(jīng)時(shí)間t尸5s從傾斜滑道底部B處進(jìn)入水平滑道(兩滑道連接處

無速度大小損失)，再經(jīng)時(shí)間益=2s停在。處，測得滑草車在水平滑道上的運(yùn)動距離LBC=10mo若滑草車

與整個(gè)滑道間動摩擦因數(shù)處處相同，重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力,人與滑草車整體可視為質(zhì)點(diǎn)，

求：

(1)滑草車剛進(jìn)入水平滑道時(shí)的速度大小；

題目衛(wèi)J如圖所示是一個(gè)快遞包裹緩沖、接收裝置。輕彈簧一段固定在斜面底端，另一端與質(zhì)量為小平板

A相連。初始時(shí)平板人靜止在P點(diǎn)，且恰好不受摩擦力，距斜面頂端Q的距離為乙?，F(xiàn)有一質(zhì)量也為加的

物塊B從Q點(diǎn)由靜止開始下滑,和平板A發(fā)生完全非彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后一起沿斜面下滑。當(dāng)

到達(dá)。處時(shí)，二者速度減小為0,同時(shí)物塊B從。處的洞口落下(平板A邊長比洞口大,不會掉下去)-此

后，平板A在彈簧的作用下向上運(yùn)動,恰好又能回到P點(diǎn)。已知斜面與水平面夾角為。，平板4、物塊B與

tan。

斜面間的動摩擦因數(shù)〃，重力加速度為g。求:

2

(1)力、B碰撞過程中損失的機(jī)械能;

(2)4、B碰后瞬間的加速度；

題目3如圖，AB是傾角為個(gè)的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在6點(diǎn)與圓弧相切，圓弧

的半徑為兄。一個(gè)質(zhì)量為小的物體(可以看作質(zhì)點(diǎn))從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間

做往返運(yùn)動。已知P點(diǎn)與圓弧的圓心。等高，物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為〃。求：

(1)物體做往返運(yùn)動的整個(gè)過程中在軌道上通過的總路程；

（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí),對圓弧軌道的壓力；

（3）為使物體能順利到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D