專題21 動(dòng)能- 十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通）含解析

專題21動(dòng)能-十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）專題21動(dòng)能一、單選題1．（2023·浙江）鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A．

B．

C．

D．

2．（2023·遼寧）如圖（a），從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過(guò)程中（）

A．甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大3．（2023·江蘇）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回到底端。利用頻閃儀分別對(duì)上滑和下滑過(guò)程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）

A．受到的合力較小 B．經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較小C．在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小4．（2022·浙江）單位為J/m的物理量是（）A．力 B．功 C．動(dòng)能 D．電場(chǎng)強(qiáng)度5．（2017·浙江）如圖所示，無(wú)人機(jī)在空中勻速上升時(shí)，不斷增加的能量是（）A．動(dòng)能 B．動(dòng)能、重力勢(shì)能C．重力勢(shì)能、機(jī)械能 D．動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能6．（2020·全國(guó)）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h，其左邊緣a點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E1，它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)。c與a的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E2，該摩托車恰能越過(guò)坑到達(dá)b點(diǎn)。等于（）A．20 B．18 C．9.0 D．3.07．（2018·全國(guó)）高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．在啟動(dòng)階段，列車的動(dòng)能()A．與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B．與它的位移成正比C．與它的速度成正比D．與它的動(dòng)量成正比8．（2016·全國(guó)）一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍.該質(zhì)點(diǎn)的加速度為A． B． C． D．9．（2018·江蘇）從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面。忽略空氣阻力，該過(guò)程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖像是（

）A． B．C． D．10．（2018·全國(guó)）在一斜面頂端，將質(zhì)量相等的甲乙兩個(gè)小球分別以和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的動(dòng)能與乙球落至斜面時(shí)的動(dòng)能之比為（

）A． B． C． D．11．（2017·全國(guó)）2017年4月，我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道（可視為圓軌道）運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的（

）A．周期變大 B．速率變大 C．動(dòng)能變大 D．向心加速度變大12．（2017·上海）從大型加速器射出的電子束總能量約為500GeV（1GeV＝1.6×10-10J），此能量最接近（

）A．一只爬行的蝸牛的動(dòng)能 B．一個(gè)奔跑的孩子的動(dòng)能C．一輛行駛的轎車的動(dòng)能 D．一架飛行的客機(jī)的動(dòng)能13．（2016·全國(guó)）一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍。該質(zhì)點(diǎn)的加速度為（）A． B． C． D．14．（2014·安徽）“人造小太陽(yáng)”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞，已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng)，以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變，由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于（）A． B． C． D．二、多選題15．（2018·海南）如圖（a），一長(zhǎng)木板靜止于光滑水平桌面上，t=0時(shí)，小物塊以速度v0滑到長(zhǎng)木板上，圖（b）為物塊與木板運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，圖中t1、v0、v1已知。重力加速度大小為g。由此可求得（）A．木板的長(zhǎng)度B．物塊與木板的質(zhì)量之比C．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．從t=0開始到t1時(shí)刻，木板獲得的動(dòng)能三、解答題16．（2023·遼寧）某大型水陸兩柄飛機(jī)具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機(jī)在水而上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達(dá)到v?=80m/s時(shí)離開水面，該過(guò)程滑行距離L=1600m、汲水質(zhì)量m=1.0×10?kg。離開水面后，飛機(jī)琴升高度h=100m時(shí)速度達(dá)到v?=100m/s，之后保持水平勻速飛行，待接近目標(biāo)時(shí)開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）飛機(jī)在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時(shí)間t；（2）整個(gè)攀升階段，飛機(jī)汲取的水的機(jī)械能增加量ΔE。17．（2014·四川）石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，用石墨烯超級(jí)纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)，科學(xué)家們?cè)O(shè)想，通過(guò)地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉(cāng)沿著這條纜繩運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物質(zhì)交換。（1）若“太空電梯”將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為h1的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對(duì)地心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，設(shè)地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω，地球半徑為R；（2）當(dāng)電梯倉(cāng)停在距地面高度h2=4R的站點(diǎn)時(shí)，求倉(cāng)內(nèi)質(zhì)量m2=50kg的人對(duì)水平地板的壓力大小，取地面附近的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)的角速度ω=7.3×10-5rad/s，地球半徑R=6.4×103km。四、填空題18．（2014·上海）動(dòng)能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比，則動(dòng)量之比___；兩者碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)，其總動(dòng)量與A原來(lái)動(dòng)量大小之比___．19．（2014·上海）動(dòng)能相等的兩人造地球衛(wèi)星A、B的軌道半徑之比，它們的角速度之比____，質(zhì)量之比_____．

專題21動(dòng)能一、單選題1．（2023·浙江）鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】D【解析】A．由于不計(jì)空氣阻力，鉛球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不隨時(shí)間改變，故A錯(cuò)誤；B．鉛球被水平推出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有則拋出后速度大小為可知速度大小與時(shí)間不是一次函數(shù)關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．鉛球拋出后的動(dòng)能可知?jiǎng)幽芘c時(shí)間不是一次函數(shù)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；D．鉛球水平拋出后由于忽略空氣阻力，所以拋出后鉛球機(jī)械能守恒，故D正確。故選D。2．（2023·遼寧）如圖（a），從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過(guò)程中（）

A．甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大B．甲沿Ⅱ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大【答案】B【解析】AB．由圖乙可知，甲下滑過(guò)程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿Ⅱ下滑，乙做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，乙沿I下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B正確；CD．乙沿I下滑，開始時(shí)乙速度為0，到點(diǎn)時(shí)乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公式可知重力瞬時(shí)功率先增大后減小，CD錯(cuò)誤。故選B。3．（2023·江蘇）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回到底端。利用頻閃儀分別對(duì)上滑和下滑過(guò)程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）

A．受到的合力較小 B．經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較小C．在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小【答案】C【解析】A．因?yàn)轭l閃照片時(shí)間間隔相同，對(duì)比圖甲和乙可知圖甲中滑塊加速度大，是上滑階段；根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲中滑塊收到的合力較大；故A錯(cuò)誤；B．從圖甲中的A點(diǎn)到圖乙中的A點(diǎn)，先上升后下降，重力做功為0，摩擦力做負(fù)功；根據(jù)動(dòng)能定理可知圖甲經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；C．由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)可知圖甲在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故C正確；D．由于無(wú)論上滑或下滑均受到滑動(dòng)摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯(cuò)誤；故選C。4．（2022·浙江）單位為J/m的物理量是（）A．力 B．功 C．動(dòng)能 D．電場(chǎng)強(qiáng)度【答案】A【解析】根據(jù)功的定義式可知?jiǎng)t有因N是力的單位，故單位為J/m的物理量是力。故選A。5．（2017·浙江）如圖所示，無(wú)人機(jī)在空中勻速上升時(shí)，不斷增加的能量是（）A．動(dòng)能 B．動(dòng)能、重力勢(shì)能C．重力勢(shì)能、機(jī)械能 D．動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能【答案】C【解析】無(wú)人機(jī)在勻速上升過(guò)程中，它的質(zhì)量不變，速度不變，則動(dòng)能不變；同時(shí)高度增加，其重力勢(shì)能增加；因機(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能的總和，所以無(wú)人機(jī)的機(jī)械能增加。故選C。6．（2020·全國(guó)）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h，其左邊緣a點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E1，它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)。c與a的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E2，該摩托車恰能越過(guò)坑到達(dá)b點(diǎn)。等于（）A．20 B．18 C．9.0 D．3.0【答案】B【解析】有題意可知當(dāng)在a點(diǎn)動(dòng)能為E1時(shí)，有根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有當(dāng)在a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為E2時(shí)，有根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有聯(lián)立以上各式可解得故選B。7．（2018·全國(guó)）高鐵列車在啟動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．在啟動(dòng)階段，列車的動(dòng)能()A．與它所經(jīng)歷的時(shí)間成正比B．與它的位移成正比C．與它的速度成正比D．與它的動(dòng)量成正比【答案】B【解析】AC．根據(jù)初速度為零勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，在啟動(dòng)階段，列車的速度與時(shí)間成正比，即v=at由動(dòng)能公式可知列車動(dòng)能與速度的二次方成正比，與時(shí)間的二次方成正比，AC錯(cuò)誤；B．由可知列車動(dòng)能與位移x成正比，B正確；D．由動(dòng)量公式可知列車動(dòng)能即與列車的動(dòng)量二次方成正比，D錯(cuò)誤。故選B。8．（2016·全國(guó)）一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍.該質(zhì)點(diǎn)的加速度為A． B． C． D．【答案】A【解析】設(shè)初速度為v0，末速度為vt，加速度為a，則位移為：，初動(dòng)能為，末動(dòng)能為，因?yàn)閯?dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，所以有

聯(lián)立解得：；．由加速度定義可得：，故A正確，BCD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】由題意知，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，可解得末速度和初速度的倍數(shù)關(guān)系，結(jié)合位移公式，可分別求出初速度和末速度，再由加速度的定義求得質(zhì)點(diǎn)的加速度．9．（2018·江蘇）從地面豎直向上拋出一只小球，小球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后落回地面。忽略空氣阻力，該過(guò)程中小球的動(dòng)能Ek與時(shí)間t的關(guān)系圖像是（

）A． B．C． D．【答案】A【解析】小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度根據(jù)動(dòng)能得故選A。10．（2018·全國(guó)）在一斜面頂端，將質(zhì)量相等的甲乙兩個(gè)小球分別以和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的動(dòng)能與乙球落至斜面時(shí)的動(dòng)能之比為（

）A． B． C． D．【答案】B【解析】設(shè)斜面傾角為，小球落在斜面上速度方向偏向角為，甲球以速度拋出，落在斜面上，如圖所示根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論可得所以甲、乙兩個(gè)小球落在斜面上時(shí)速度偏向角相等；對(duì)甲有對(duì)乙有聯(lián)立可得由于甲、乙兩球質(zhì)量相等，所以甲球落至斜面時(shí)的動(dòng)能與乙球落至斜面時(shí)的動(dòng)能之比為故選B。11．（2017·全國(guó)）2017年4月，我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道（可視為圓軌道）運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的（

）A．周期變大 B．速率變大 C．動(dòng)能變大 D．向心加速度變大【答案】C【解析】對(duì)于繞地球運(yùn)行的航天器，地球?qū)λ耐庥幸μ峁┫蛐牧Γ瑒t由公式可知，，半徑不變，周期不變，速率不變，向心加速度不變。由于質(zhì)量增加，所以動(dòng)能增大，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。12．（2017·上海）從大型加速器射出的電子束總能量約為500GeV（1GeV＝1.6×10-10J），此能量最接近（

）A．一只爬行的蝸牛的動(dòng)能 B．一個(gè)奔跑的孩子的動(dòng)能C．一輛行駛的轎車的動(dòng)能 D．一架飛行的客機(jī)的動(dòng)能【答案】A【解析】500GeV＝500×1.6×10-10J=8×10-8J；一只爬行的蝸牛的質(zhì)量約為5g，速度約為1mm/s，則動(dòng)能；故500GeV接近于一只爬行的蝸牛的動(dòng)能，故選A.13．（2016·全國(guó)）一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍。該質(zhì)點(diǎn)的加速度為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】設(shè)初速度為，末速度為，根據(jù)題意可得解得根據(jù)可得解得代入解得故選A。14．（2014·安徽）“人造小太陽(yáng)”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞，已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng)，以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變，由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于（）A． B． C． D．【答案】A【解析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即粒子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為由此可知，運(yùn)動(dòng)半徑R不變時(shí)，有故選A。二、多選題15．（2018·海南）如圖（a），一長(zhǎng)木板靜止于光滑水平桌面上，t=0時(shí)，小物塊以速度v0滑到長(zhǎng)木板上，圖（b）為物塊與木板運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，圖中t1、v0、v1已知。重力加速度大小為g。由此可求得（）A．木板的長(zhǎng)度B．物塊與木板的質(zhì)量之比C．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)D．從t=0開始到t1時(shí)刻，木板獲得的動(dòng)能【答案】BC【解析】A．根據(jù)題意只能求出物塊與木板的相對(duì)位移，不知道木塊最終停在哪里，無(wú)法求出木板的長(zhǎng)度，A錯(cuò)誤；BC．由圖像的斜率表示加速度求出長(zhǎng)木板的加速度為小物塊的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得BC正確；D．由于不知道木板的質(zhì)量，無(wú)法求出從t=0開始到t1時(shí)刻，木板獲得的動(dòng)能，D錯(cuò)誤。故選BC。三、解答題16．（2023·遼寧）某大型水陸兩柄飛機(jī)具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機(jī)在水而上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達(dá)到v?=80m/s時(shí)離開水面，該過(guò)程滑行距離L=1600m、汲水質(zhì)量m=1.0×10?kg。離開水面后，飛機(jī)琴升高度h=100m時(shí)速度達(dá)到v?=100m/s，之后保持水平勻速飛行，待接近目標(biāo)時(shí)開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）飛機(jī)在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時(shí)間t；（2）整個(gè)攀升階段，飛機(jī)汲取的水的機(jī)械能增加量ΔE?！敬鸢浮浚?），；（2）【解析】（1）飛機(jī)做從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度為，則解得飛機(jī)滑行的時(shí)間為飛機(jī)滑行的加速度為（2）飛機(jī)從水面至處，水的機(jī)械能包含水的動(dòng)能和重力勢(shì)能，則機(jī)械能變化量為17．（2014·四川）石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性變化，