高三物理第一轮复习 动能定理名师备选题库(含解析)

高三物理第一轮复习动能定理名师备选题库（含解
析）
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，则下列图像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．如图2所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，那么( )
图2
A．从t＝0开始，5 s内物体的动能变化量为零
B．在前5 s内只有第1 s末物体的动能最大
C．在前5 s内只有第5 s末物体的速率最大
D．前3 s内合外力对物体做的功为零
3．一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，如图3所示，则拉力F 所做的功为( )
图3
A．mgL cosθB．mgL(1－cosθ)
C．FL sinθD．FL cosθ
4．如图4所示，光滑斜面的顶端固定一弹簧，一物体向右滑行，
并冲上固定在地面上的斜面。

设物体在斜面最低点A的速度为v，压
缩弹簧至C 点时弹簧最短，C 点距地面高度为h ，则物体从A 到C 的过程中弹簧弹力做功是( )
A ．mgh －12mv 2
B.12
mv 2
－mgh 图4
C ．－mgh
D ．－(mgh ＋12
mv 2
)
5．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/s 2
，则此物体( )
A ．在位移L ＝9 m 时的速度是3 3 m/s
B ．在位移L ＝9 m 时的速度是3 m/s 图5
C ．在OA 段运动的加速度是2.5 m/s 2
D ．在OA 段运动的加速度是1.5 m/s 2
6．一环状物体套在光滑水平直杆上，能沿杆自由滑动，绳子一端系在物体上，另一端绕过定滑轮，用大小恒定的力F 拉着，使物体沿杆自左向右滑动，如图6所示，物体在杆上通过a 、b 、c 三点时的动能分别为E a 、E b 、E c ，且ab ＝bc ，滑轮质量和摩擦均
图6
不计，则下列关系中正确的是( )
A ．E b －E a ＝E c －E b
B ．E b －E a <E c －E b
C ．E b －E a >E c －E b
D ．
E a <E b <E c
7．如图7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7
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 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和 8．如图8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F N 。

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8
A.1
2
R (F N －3mg )
B.1
2
R (3mg －F N )
C.1
2
R (F N －mg )
D.1
2
R (F N －2mg )
9．如图9所示，将小球a 从地面以初速度v 0 竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h
2处相遇(不计空气阻力)。

则( )
A ．两球同时落地
B ．相遇时两球速度大小相等
图9
C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量
D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 10．如图10所示，物块一次沿轨道1从A 点由静止下滑至底端
B 点，另一次沿轨道2从A 点由静止下滑经
C 点至底端B 点，AC ＝CB 。

物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不考虑物块在C 点处撞
图10
击的因素，则在物块两次下滑过程中，下列说法正确的是( )
A ．物块受到摩擦力相同
B ．沿轨道1下滑时的位移较小
C ．物块滑至B 点时速度大小相同
D ．两种情况下损失的机械能相同
11．如图11所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O 位置。

质量为m 的物块A (可视为质点)以初速度v 0从距O 点右方x 0的P 点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O ′点位置后，A 又被弹簧弹回。

A 离开弹簧后，恰好回到P 点。

物块A 与水平面间的动摩擦因数为μ，求：
图11
(1)物块A 从P 点出发又回到P 点的过程，克服摩擦力所做的功； (2)O 点和O ′点间的距离x 1；
(3)若将另一个与A 完全相同的物块B (可视为质点)与弹簧右端拴接，将A 放在B 右边，向左压A 、B ，使弹簧右端压缩到O ′点位置，然后从静止释放，A 、B 共同滑行一段距离后分离。

分离后物块A 向右滑行的最大距离x 2是多少？
12．如图12所示，质量为M＝0.2 kg的木块放在水平台面上，
台面比水平地面高出h＝0.20 m，木块离台的右端L＝1.7 m。

质
图12
量为m＝0.10M的子弹以v0＝180 m/s的速度水平射向木块，当子弹以v＝90 m/s的速度水平射出时，木块的速度为v1＝9 m/s(此过程作用时间极短，可认为木块的位移为零)。

若木块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为l＝1.6 m，求：
(1)木块对子弹所做的功W1和子弹对木块所做的功W2；
(2)木块与台面间的动摩擦因数μ。

详解答案
1．解析：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。

答案：A
2．解析：由图像可知0～1 s的合外力的大小是2～5 s的合外力的大小的2倍，所以加速度大小的关系也是2∶1，物体的运动状态可描述为0～1 s物体做匀加速运动到速度最大，3 s末减速到零，5 s末反向加速到最大，因此5 s内动能变化量不为零，故选项A错；第1 s末和第5 s末物体的动能和速率一样大，所以选项B、C都不对；3 s末减速到零，所以前3 s内合外力对物体做的功为零，所以正确选项为D。

答案：D
3．解析：小球缓慢地由P移动到Q，动能不变，只有重力、水平拉力F对小球做功，绳子拉力不做功，由动能定理：－mgL(1－cosθ)＋W F＝ΔE k＝0即W F＝mgL(1－cosθ)，故B 正确。

答案：B
4．解析：由A到C的过程运用动能定理可得：
－mgh ＋W ＝0－12
mv 2
，
所以W ＝mgh －12mv 2
，故A 正确。

答案：A
5．解析：由图像可知当L ＝9 m 时，W ＝27 J ，而W f ＝－μmgL ＝－18 J ，则W 合＝W ＋W f
＝9 J ，由动能定理有W 合＝12
mv 2
，解得v ＝3 m/s ，B 正确，在A 点时，W ′＝15 J ，W f ′＝－
μmgL ′＝－6 J ，由动能定理可得v A ＝3 m/s ，则a ＝v A 22L ′
＝1.5 m/s 2
，D 正确。

答案：BD
6．解析：对环状物体，绳的拉力对其做正功，物体的动能增加，D 对；但这个力为变力，它做的功等于恒力F 的功，恒力F 的功等于F 与它作用的绳伸长的距离的乘积，从a 到b 绳伸长的距离大于从b 到c 绳伸长的距离，根据动能定理，故C 对。

答案：CD
7．解析：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，W F －WF f ＝ΔE k B ，即W F ＝ΔE k B ＋WF f 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 对。

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。

答案：BD
8．解析：质点到达最低点B 时，它对容器的正压力为F N ，根据牛顿定律有F N －mg ＝m v 2
R
，
根据动能定理，质点自A 滑到B 的过程中有W f ＋mgR ＝12mv 2，故摩擦力对其所做的功W f ＝1
2RF N
－3
2
mgR ，故A 项正确。

答案：A
9．解析：对a ，h 2＝v 0t －12gt 2，对b ，h 2＝12gt 2，所以h ＝v 0t ，而对a 又有h 2＝1
2
(v 0＋v )t ，
可知a 刚好和b 相遇时速度v ＝0。

所以它们不会同时落地，相遇时的速度大小也不相等，A 、B 错。

根据机械能守恒定律，从开始到相遇，两球重力做功相等，C 正确。

相遇后的每一时刻，它们速度都不相等，所以重力的瞬时速率P ＝mgv 不会相等，D 错。

答案：C
10．解析：物块沿轨道1滑下来时，设斜面的倾角为α，轨道1长为l ，A 点在水平面
上的投影为A ′，A 到水平面的距离为h ，由动能定理：mgh －(μmg cos α)·l ＝1
2mv 12，即mgh
－μmg ·A ′B ＝12mv 12，同理可得，物块沿轨道2滑下时，有mgh －μmg ·A ′B ＝12mv 22
，也就
是沿两轨道下滑时，摩擦力做功一样多，但摩擦力不同，所以C 、D 对，A 错；位移是从初位置指向末位置的有向线段，故位移相同，B 错。

答案：CD
11．解析：(1)物块A 从P 点出发又回到P 点的过程根据功能关系知，克服摩擦力所做的功为W f ＝12
mv 02。

(2)物块A 从P 点出发又回到P 点的全过程中，根据功能关系有2μmg (x 1＋x 0)＝12
mv 02
，
得x 1＝v 02
4μg
－x 0。

(3)物块A 、B 分离时，两者间弹力为零，且加速度相同，A 的加速度是μg ，B 的加速度也是μg ，说明B 此时只受摩擦力，弹簧处于原长时分离，设此时它们的共同速度是v 1，弹出过程弹力做功W F 。

只有物块A 时，从O ′到P 有：
W F －μmg (x 1＋x 0)＝0
物块A 、B 共同从O ′点到O 点有：
W F －2μmgx 1＝12
·2mv 12
分离后对物块A 有：μmgx 2＝12
mv 12
解得：x 2＝x 0－v 02
8μg。

答案：(1)12mv 02 (2)v 02
4μg －x 0 (3)x 0－v 0
2
8μg
12．解析：(1)从开始到子弹射出木块，由动能定理得
W 1＝12mv 2－12
mv 02＝－243 J
对木块由动能定理得，子弹对木块所做的功
W 2＝12
Mv 12＝8.1 J
(2)设木块离开台面时的速度为v 2，木块在台面上滑行阶段对木块由动能定理得： －μMgL ＝12Mv 22－12
Mv 12
木块离开台面后做平抛运动，由平抛运动规律得：
竖直方向：h ＝12gt 2
水平方向：l ＝v 2t
由以上各式可解得：μ＝0.50 答案：(1)－243 J 8.1 J (2)0.50。