2023年高考物理预测题之动能定理

更新时间：2023-02-17 浏览次数：75 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2022·湖北模拟) 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，质量为m的小球，从弹簧上端静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点，建立竖直向下坐标轴Ox，小球下落至最低点过程中的a－x图像如图乙所示（图中标示坐标值 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、g均为已知量），不计空气阻力，重力加速度为g。则（）

A . 弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ B . 弹簧的最大弹力 $\text{[math]}$ C . 小球向下运动过程中最大加速度 $\text{[math]}$ D . 小球向下运动过程中最大速度 $\text{[math]}$

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2. (2022·江苏) 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（）

A . 当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下 B . A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化 C . 下滑时，B对A的压力先减小后增大 D . 整个过程中A，B克服摩擦力所做的总功等于B的重力势能减小量

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3. (2023高三上·石景山期末) 如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为 $\text{[math]}$ ，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ， A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（）

A . 如果h和 $\text{[math]}$ 一定， $\text{[math]}$ 越大，x越大 B . 如果h和 $\text{[math]}$ 一定， $\text{[math]}$ 越大，x越小 C . 摩擦力对木块做功为 $\text{[math]}$ D . 重力对木块做功为 $\text{[math]}$

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二、多选题

4. (2023·浙江模拟) 如图所示，半径 $\text{[math]}$ 的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定于水平面上，4个相同的木板紧挨着圆弧轨道末端静置，圆弧轨道末端与木板等高，每块木板的质量为 $\text{[math]}$ ，长 $\text{[math]}$ ，它们与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，木板与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在第一块木板左端放置一个质量为 $\text{[math]}$ 的小铅块B，可视为质点，现让一个与B完全一样的铅块A从圆弧顶端由静止滑下，经圆弧底端后与B发生弹性正碰，铅块与木板间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ 。则（）

A . 小物块A滑到曲面轨道下端时对轨道的压力大小为 $\text{[math]}$ B . 铅块B刚滑至木板3时的速度为 $\text{[math]}$ C . 铅块B运动 $\text{[math]}$ 后与某一木板共速 D . 铅块B与木板间滑动过程中系统所产生的总热量为 $\text{[math]}$ J

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5. (2022·河南模拟) 如图所示，AB是圆的直径，长为 $\text{[math]}$ m，O为圆心。有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，从圆周上A点向圆面内各个方向发射出动能相同的电子，电子经过O点时和经过C点时动能均为4eV，电子经过B点时动能为2eV，∠COA=60°，取O点电势为零，电子电荷量的绝对值为e，不计电子重力，则（）

A . B点的电势为2V B . 电子从A点射出的初动能为6eV C . 匀强电场的电场强度大小为3V/m D . 圆周上电势最高点的电势为 $\text{[math]}$ V

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6. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，一小滑块（可视为质点）以某一初速度从O处沿水平地面向右滑行，滑上斜面后，恰好沿原路滑回O处。滑块与斜面及水平地面间的动摩擦因数相等，斜面与水平地面平滑连接。该运动过程中，取地面为零势能面，则滑块的机械能E、动能 $\text{[math]}$ 与水平位移x间的关系图线可能正确的是（）

A . B . C . D .

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7. (2023高三上·怀化期末) 如图，ABC是竖直面内的光滑固定轨道，A点在水平面上，轨道AB段竖直，长度为R，BC段是半径为R的四分之一的圆弧，与AB相切于B点。一质量为m的小球从A点以某一竖直向上的初速度沿ABC轨道的内侧运动，且到达最高点C点时恰好仍能接触轨道，已知小球始终受到与重力大小相等的水平向右的外力作用，小球的半径远小于R，重力加速度大小为g。则（）

A . 小球在A点的初速度为 $\text{[math]}$ B . 小球在A点的初速度为 $\text{[math]}$ C . 小球的落地点到A点的距离为R D . 小球的落地点到A点的距离为2R

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三、填空题

8. (2022·普陀模拟) 从地面竖直向上抛出一质量为0.5kg的小球，运动过程中小球受大小恒定的阻力作用。小球上升过程中，其动能E_k随距离地面高度h的变化关系如图所示。小球上升3米的过程中机械能减少了J，运动过程中所受阻力的大小为N。（g取10m/s²）

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四、综合题

9. (2022·湖北模拟) 如图所示，一足够长的倾斜传送带以速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带与水平方向的夹角θ=37°。质量m₁=5kg的小物块A和质量m₂=5kg的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接，A与定滑轮间的绳子与传送带平行，轻绳足够长且不可伸长。某时刻开始给物块A以沿传送带方向的初速度v₀=8m/s（此时物块A、B的速率相等，且轻绳绷紧），使物块A从传送带下端冲上传送带，已知物块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块B都没有上升到定滑轮处。取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s² ，求
1. （1）物块A刚冲上传送带时加速度的大小及方向；
2. （2）物块A冲上传送带沿传送带向上运动的最远距离及此过程中传送带对物块A做的功；
3. （3）若传送带以不同的速率v（0<v<v₀）沿顺时针方向转动，当v取多大时，物块A沿传送带运动到最远处过程中与传送带因摩擦产生的热量有最小值，请求出最小值。
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10. (2022·广东模拟) 有一款三轨推拉门，门框内部宽为 $\text{[math]}$ 。三扇门板俯视图如图甲所示，宽均为 $\text{[math]}$ ，质量均为 $\text{[math]}$ ，与轨道的摩擦系数均为 $\text{[math]}$ 。每扇门板边缘凸起部位厚度均为 $\text{[math]}$ 。门板凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连），门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始，三扇门板静止在各自能到达的最左侧（如图乙），用恒力 $\text{[math]}$ 水平向右拉3号门板，经过位移 $\text{[math]}$ 后撤去 $\text{[math]}$ ，一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞，碰撞后3号门板向右运动恰好到达门框最右侧（如图丙）。重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1） 3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小；
2. （2）恒力 $\text{[math]}$ 的大小；
3. （3）若力 $\text{[math]}$ 大小可调，但每次作用过程中 $\text{[math]}$ 保持恒定且 $\text{[math]}$ 作用的位移均为 $\text{[math]}$ ，要保证2号门板不与1号门板发生碰撞，请写出3号门板经过的路程 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 之间的关系式。
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11. (2022·北京) 如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。
1. （1）求带电粒子所受的静电力的大小F；
2. （2）求带电粒子到达N板时的速度大小v；
3. （3）若在带电粒子运动 $\text{[math]}$ 距离时撤去所加电压，求该粒子从M板运动到N板经历的时间t。
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12. (2022·上海) 如图所示，AB为平直导轨，长为L，物块与导轨间动摩擦因数为μ，BC为光滑曲面。A与地面间高度差为h₁ ， BC间高度差为h₂ ，一个质量为m的物块在水平恒力作用下，从A点静止开始向右运动，到达B点时撤去恒力，物块经过C点后落地，已知重力加速度为g。
1. （1）若物块落地时动能为E₁ ，求其经过B点时的动能E_kB；
2. （2）若要物块落地时动能小于E₁ ，求恒力必须满足的条件。
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13. (2022·青海模拟) 如图所示，光滑水平桌面上有一小球，小球的质量m=1.0kg，小球初始位置a点距桌子右边缘处A点的距离x=0.5m；在桌子右侧竖直面内有一光滑不完整圆轨道，其圆心O和水平桌面在同一水平线上，且AOC在同一直线上，C点是水平线AO延长线与轨道的交点，B为轨道的一个端口，OB与竖直线夹角为37°，A点与B点的高度差为h=0.2m，现用恒力F水平向右拉小球，小球从静止开始运动，小球运动到桌子边缘处A点时撤去F，此后小球恰好从B点无任何碰撞进入圆轨道，已知重力加速度g=10m/s² ，求：（计算结果均保留两位小数）
1. （1）小球进入B点时速度大小。
2. （2）水平拉力F的大小。
3. （3）小球在C点对轨道的压力。
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14. (2023高三上·石景山期末) 如图（a），质量为m的篮球从离地H高度处由静止下落，与地面发生一次非弹性碰撞后反弹至离地h的最高处。设篮球每次与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比相同，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力。
1. （1）求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比；
2. （2）如图（a），若篮球反弹至最高处h时，运动员向下拍球，对篮球施加一个向下的压力F，持续作用至 $\text{[math]}$ 高度处撤去，使得篮球与地面碰撞一次后恰好反弹至h高度处，力F的大小随高度y的变化如图（b）所示，其中 $\text{[math]}$ 已知，求 $\text{[math]}$ 的大小；
3. （3）在篮球与地球相互作用的过程中，我们认为地球始终保持静止不动。请你运用所学知识分析说明建立这种模型的合理性。
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