2023年高考物理預(yù)測(cè)題練習(xí) 動(dòng)能定理含答案

高考物理預(yù)測(cè)題之動(dòng)能定理

一、單選題

1.如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球，從彈簧上端靜止下落。

若以小球開(kāi)始下落的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下坐標(biāo)軸Ox,小球下落至最低點(diǎn)過(guò)程中的a-X圖像

如圖乙所示（圖中標(biāo)示坐標(biāo)值0、5、「、g均為已知量），不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則

()

A彈簧的勁度系數(shù)Y

B.彈簧的最大彈力匕-??”U

?E一凡

C.小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度「X

X1

D?小球向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速度'?7∣^一0）

2.如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊A連接在一起，處于壓縮狀態(tài)，A由靜止釋放后沿斜

面向上運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，立即將物塊B輕放在A右側(cè)，A、B由靜止開(kāi)始一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，下滑

過(guò)程中A、B始終不分離，當(dāng)A回到初始位置時(shí)速度為零，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同、彈簧未超

過(guò)彈性限度，則（）

A.當(dāng)上滑到最大位移的一半時(shí)，A的加速度方向沿斜面向下

B?A上滑時(shí)、彈簧的彈力方向不發(fā)生變化

C.下滑時(shí)，B對(duì)A的壓力先減小后增大

D.整個(gè)過(guò)程中A,B克服摩擦力所做的總功等于B的重力勢(shì)能減小量

3.如圖所示，某一斜面的頂端到正下方水平面0點(diǎn)的高度為h,斜面與水平面平滑連接。一小木塊從

斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑下，滑到水平面上的A點(diǎn)停止。已知斜面傾角為。，小木塊質(zhì)量為m,小木塊

與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為dA、0兩點(diǎn)的距離為X。在小木塊從斜面頂端滑到A點(diǎn)的過(guò)程

中，下列說(shuō)法正確的是（)

B.如果h和μ一定，（）越大，X越小

C.摩擦力對(duì)木塊做功為M

D.重力對(duì)木塊做功為坦5

二、多選題

4.如圖所示，半徑RONm的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定于水平面上，4個(gè)相同的木板緊挨著圓

弧軌道末端靜置，圓弧軌道末端與木板等高，每塊木板的質(zhì)量為"，-Ikg,長(zhǎng)/∣,5m,它們與地面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,01,木板與地面的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。在第一塊木板左端放置一個(gè)質(zhì)量

為“一15皿的小鉛塊B,可視為質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)讓一個(gè)與B完全一樣的鉛塊A從圓弧頂端由靜止滑下，經(jīng)圓

弧底端后與B發(fā)生彈性正碰，鉛塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)從0.2.g，IOm、。則（）

A.小物塊A滑到曲面軌道下端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為SON

B.鉛塊B剛滑至木板3時(shí)的速度為L(zhǎng)n、

C.鉛塊B運(yùn)動(dòng)后與某一木板共速

9

D.鉛塊B與木板間滑動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)所產(chǎn)生的總熱量為:'J

5.如圖所示，AB是圓的直徑，長(zhǎng)為√3m,0為圓心。有一勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），電場(chǎng)方向與圓

周在同一平面內(nèi)，從圓周上A點(diǎn)向圓面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出動(dòng)能相同的電子，電子經(jīng)過(guò)0點(diǎn)時(shí)和經(jīng)過(guò)C

點(diǎn)時(shí)動(dòng)能均為4eV,電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為2eV,NCOA=60°,取0點(diǎn)電勢(shì)為零，電子電荷量的絕對(duì)值

為e,不計(jì)電子重力，則（）

A.B點(diǎn)的電勢(shì)為2V

B.電子從A點(diǎn)射出的初動(dòng)能為6eV

C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為3V∕m

D.圓周上電勢(shì)最高點(diǎn)的電勢(shì)為V

3

6.如圖所示，一小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以某一初速度從O處沿水平地面向右滑行，滑上斜面后，恰好

沿原路滑回O處。滑塊與斜面及水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，斜面與水平地面平滑連接。該運(yùn)動(dòng)過(guò)

程中，取地面為零勢(shì)能面，則滑塊的機(jī)械能E、動(dòng)能/二與水平位移X間的關(guān)系圖線可能正確的是

7.如圖，ABC是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，A點(diǎn)在水平面上，軌道AB段豎直，長(zhǎng)度為R,BC段是半徑

為R的四分之一的圓弧，與AB相切于B點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)以某一豎直向上的初速度沿ABC

軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，且到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)恰好仍能接觸軌道，已知小球始終受到與重力大小相等的水平

向右的外力作用，小球的半徑遠(yuǎn)小于R,重力加速度大小為g。則（)

wwwwwwwwwwwww^.?????

A.小球在A點(diǎn)的初速度為,森B.小球在A點(diǎn)的初速度為、萬(wàn)京

C.小球的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為RD.小球的落地點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為2R

三、填空題

8.從地面豎直向上拋出一質(zhì)量為0.5kg的小球，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升過(guò)

程中，其動(dòng)能Ek隨距離地面高度h的變化關(guān)系如圖所示。小球上升3米的過(guò)程中機(jī)械能減少了

2

J,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力的大小為N0（gai0m∕s）

9.如圖所示，一足夠長(zhǎng)的傾斜傳送帶以速度v=2m∕s沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶與水平方向的夾

角0=37°。質(zhì)量m∣=5kg的小物塊A和質(zhì)量ι?=5kg的小物塊B由跨過(guò)定滑輪的輕繩連接，A與定滑輪間

的繩子與傳送帶平行，輕繩足夠長(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)。某時(shí)刻開(kāi)始給物塊A以沿傳送帶方向的初速度v°=8m∕s

（此時(shí)物塊A、B的速率相等，且輕繩繃緊），使物塊A從傳送帶下端沖上傳送帶，已知物塊A與傳送

帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)U=0?5,不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊B都沒(méi)有上升到定滑輪處。

取sin37°=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m∕d,求

（1）物塊A剛沖上傳送帶時(shí)加速度的大小及方向；

（2）物塊A沖上傳送帶沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離及此過(guò)程中傳送帶對(duì)物塊A做的功；

（3）若傳送帶以不同的速率V（O<v<vo）沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)V取多大時(shí)，物塊A沿傳送帶運(yùn)動(dòng)

到最遠(yuǎn)處過(guò)程中與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量有最小值，請(qǐng)求出最小值。

10.有一款三軌推拉門(mén)，門(mén)框內(nèi)部寬為/-2.75m。三扇門(mén)板俯視圖如圖甲所示，寬均為/.Im,質(zhì)

量均為”20kg,與軌道的摩擦系數(shù)均為“一0.01。每扇門(mén)板邊緣凸起部位厚度均為J0.05m。門(mén)板

凸起部位間的碰撞均為完全非彈性碰撞（不黏連），門(mén)板和門(mén)框的碰撞為彈性碰撞。剛開(kāi)始，三扇門(mén)板

靜止在各自能到達(dá)的最左側(cè)（如圖乙），用恒力水平向右拉3號(hào)門(mén)板，經(jīng)過(guò)位移'（Um后撤去尸，

一段時(shí)間后3號(hào)門(mén)板左側(cè)凸起部位與2號(hào)門(mén)板右側(cè)凸起部位發(fā)生碰撞，碰撞后3號(hào)門(mén)板向右運(yùn)動(dòng)恰好

到達(dá)門(mén)框最右側(cè)（如圖丙）。重力加速度gH>rn0求：

LI

4

ΓTΓ~Id3123

fτIIIL?j-

甲乙丙

（1）3號(hào)門(mén)板與2號(hào)門(mén)板碰撞后瞬間的速度大??；

（2）恒力/?的大小；

（3）若力廠大小可調(diào)，但每次作用過(guò)程中尸保持恒定且/作用的位移均為A,要保證2號(hào)門(mén)板不與

1號(hào)門(mén)板發(fā)生碰撞，請(qǐng)寫(xiě)出3號(hào)門(mén)板經(jīng)過(guò)的路程X與尸之間的關(guān)系式。

IL如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d,兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q

的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計(jì)帶電粒子的重力。

（1）求帶電粒子所受的靜電力的大小F；

（2）求帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度大小v；

（3）若在帶電粒子運(yùn)動(dòng)？距離時(shí)撤去所加電壓，求該粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板經(jīng)歷的時(shí)間t。

12.如圖所示，AB為平直導(dǎo)軌，長(zhǎng)為L(zhǎng),物塊與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為U,Be為光滑曲面。A與地面間

高度差為h∣,BC間高度差為hz,一個(gè)質(zhì)量為m的物塊在水平恒力作用下，從A點(diǎn)靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，

到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去恒力，物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后落地，已知重力加速度為g。

/C

A口C8“名

AI

（I）若物塊落地時(shí)動(dòng)能為E,,求其經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ekβ;

（2）若要物塊落地時(shí)動(dòng)能小于E”求恒力必須滿足的條件。

13.如圖所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的質(zhì)量m=l.Okg,小球初始位置a點(diǎn)距桌子右邊緣處A

點(diǎn)的距離x=0?5m;在桌子右側(cè)豎直面內(nèi)有一光滑不完整圓軌道，其圓心0和水平桌面在同一水平線

上，且AOe在同一直線上，C點(diǎn)是水平線AO延長(zhǎng)線與軌道的交點(diǎn)，B為軌道的一個(gè)端口，OB與豎直線

夾角為37°,A點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差為h=0.2m,現(xiàn)用恒力F水平向右拉小球，小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，小

球運(yùn)動(dòng)到桌子邊緣處A點(diǎn)時(shí)撤去F,此后小球恰好從B點(diǎn)無(wú)任何碰撞進(jìn)入圓軌道，已知重力加速度

g=10m∕s2,求：（計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

（2）水平拉力F的大小。

（3）小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力。

14.如圖(a),質(zhì)量為m的籃球從離地H高度處由靜止下落，與地面發(fā)生一次非彈性碰撞后反彈至離

地h的最高處。設(shè)籃球每次與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比相同，重力加速度為X,不計(jì)空氣

圖(a)圖(b)

（1）求籃球與地面碰撞的碰后速率與碰前速率之比;

（2）如圖（a）,若籃球反彈至最高處h時(shí)，運(yùn)動(dòng)員向下拍球，對(duì)籃球施加一個(gè)向下的壓力F,持續(xù)

作用至兒高度處撤去，使得籃球與地面碰撞一次后恰好反彈至h高度處，力F的大小隨高度y的變化

如圖（b）所示，其中兒已知，求凡的大小;

（3）在籃球與地球相互作用的過(guò)程中，我們認(rèn)為地球始終保持靜止不動(dòng)。請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析說(shuō)

明建立這種模型的合理性。

1.D

2.B

3.D

4.B,C

5.B1D

6.A1C

7.B,C

8.3；1

9.(1)解：物塊A剛沖上傳送帶時(shí)，A受重力、垂直于傳送帶斜向左上方的支持力、沿傳送帶向下的

摩擦力和沿繩向下的拉力，根據(jù)牛頓第二定律有'T?町q

B受向下的重力和沿繩向上的拉力，根據(jù)牛頓第二定律有Tma.

聯(lián)立以上兩式解得q10m、：

故物塊A剛沖上傳送帶時(shí)的加速度大小為10m∕s2,方向沿傳送帶向下

(2)解：物塊減速到與傳送帶共速后，物塊繼續(xù)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

對(duì)A物塊，根據(jù)牛頓第二定律MxVnot7

對(duì)B物塊，根據(jù)牛頓第二定律Tmu.

聯(lián)立上式解得"6ms

當(dāng)物塊A的速度減為零時(shí)，其沿傳送帶向上運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)，故駕xl-τ,A'

?

V

2a2

代入數(shù)據(jù)解得一4m

此過(guò)程中傳送帶對(duì)物塊A做的功T*?Jx.

fBμm1gtwθ

解得*TJ

(3)解：共速之前物塊A與傳送帶的相對(duì)位移為“，V.V.

vi-v1

jcIW=-Z-

-uI

則共速之前摩擦生熱為0-A.-FI61641J)

同理，共速后有L1.

Jtm=%=J

a2

V2

Jfm=丁

2ai

此過(guò)程摩擦生熱為；U)

fi

故物塊A運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)處的生熱為0=0，Q?v-∣6v.64d>

T6_,_彳/

根據(jù)二次函數(shù)的知識(shí)，有「一尸m、,ns

2×

3

8,

ρ^=≡×32-l6χ3÷64J=4OJ

—MM3

10.(1)解：3號(hào)門(mén)板與2號(hào)門(mén)板碰撞后相對(duì)靜止一起向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移

FH

解得'OXm

根據(jù)功能關(guān)系V2〃LM'∣=?~n,S

解得r0.4πιs

(2)解：3號(hào)門(mén)板與2號(hào)門(mén)板碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒定律町"2mV

解得%?0.8m、

3號(hào)門(mén)板從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與2號(hào)門(mén)板碰撞，位移為'IU

解得、?0.85m

根據(jù)動(dòng)能定理廠'RO,

解得/27N

(3)解：①若尸<μw,,g=2',3號(hào)門(mén)保持靜止

②若3號(hào)門(mén)板還未與2號(hào)門(mén)板碰撞，即EW-0.85m

FS-ρ∏φgχ■O

解得K=O?l5F(m)

此時(shí)O.3m<x<O,85m

2N<F≤-N

3

③若3號(hào)門(mén)板與2號(hào)門(mén)板碰撞，但2號(hào)門(mén)板還未與1號(hào)門(mén)板碰撞，JJ-,v<2∣∕,.id}

即Q.85m<X<1.7m

3號(hào)門(mén)板與2號(hào)門(mén)板碰撞前八μΛ∕,v∣/..v/l??m,l?

3號(hào)門(mén)板與2號(hào)門(mén)板發(fā)生完全非彈性碰撞，動(dòng)量守恒〃獷L

3號(hào)門(mén)板與門(mén)框發(fā)生彈性碰撞，機(jī)械能不損失，因此碰撞后2、3號(hào)門(mén)板機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)熱。

?2∕n?v^=μ?2ff?g[x-(Lj-5t/)]

解得α細(xì)：⑺(m)

由O.85m<ι?.L7m可得此時(shí)恒力的取值范圍為:、?/?：N

由幾何關(guān)系可知，3號(hào)門(mén)板反彈后不會(huì)再次與2號(hào)門(mén)板碰撞

11.(1)解：兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)E-

a

U

帶電粒子所受的靜電力FqEYj

(2)解：帶電粒子從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到N板的過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系有√4wv

解得v:辿

1m

(3)解：設(shè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)二距離時(shí)的速度大小為v',根據(jù)功能關(guān)系有

d

帶電粒子在前距離做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后,距離做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)用時(shí)分別為匕、t2,有

d/dj

-=f9=V

222?

則該粒子從M板運(yùn)動(dòng)到N板經(jīng)歷的時(shí)間l=tl+Z,=y/?

12.(1)解：從B到落地過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)地面為零勢(shì)能面性小，E

變形得/；,r"出A

(2)解：整個(gè)過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有心J.一μm.U?mME

所以七「G.叫哭/巴她

若物體恰能到達(dá)C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有匕/一切?”的M-O

所以匕,=*?

綜上所述史吟整處VFV空片二≡?i

13.(1)解：小球從A到B過(guò)程做平拋運(yùn)動(dòng)，可得力：;即:

在B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為、,-X/

據(jù)速度偏角公式可得“"3丁'='

v?

聯(lián)立解得匕、='<?ns

(2)解：在B點(diǎn)有<〃凸7-'

小球在桌面上滑行過(guò)程，據(jù)動(dòng)