【备战2022】高考物理选择题专项练习集：动能 动能定理(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：动能 动能定理(成都专栏)，共15页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共24小题；共96分）
1. 一质量为 1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从 t=0 时刻开始，受到水平外力 F 作用，如图所示。下列判断正确的是
A. 第 1 s 末的速度为 1.5 m/sB. 第 1 s 内 F 做的功为 9 J
C. 前 2 s 内 F 的冲量为 3 N⋅sD. 第 2 s 末的动量为 4 kg⋅m/s

2. 在离地面同一高度 H 有质量相同的三个小球 a 、 b 、 c，a 球以速度 v0 竖直上抛，b 球以速度 v0 竖直下抛，c 球做自由落体运动，不计空气阻力。以下说法正确的
A. 三球落地时动量相同
B. 落地时，a 、 b 两小球的动量相同
C. 从抛出到落地，三球动量的变化量相同
D. 从抛出到落地，c 球所受重力的冲量最大

3. 如图所示，质量相同的三个小物块 a 、 b 、 c 处在同一高度。a 由静止开始沿光滑斜面下滑，b 做自由落体运动，c 向右以某一初速度 v0 做平抛运动，三者最终都落在同一个水平面上、若不计空气阻力，下列说法中正确的是
A. 三者的运动时间都相等B. 三者的重力做功都相等
C. 三者落地前瞬间，其动能都相等D. 三者落地前瞬间，重力的功率相等

4. 在 α 粒子散射实验中，当 α 粒子最接近原子核时，关于描述 α 粒子的有关物理量的情况，下列说法正确的是
A. 动能最大
B. 势能最小
C. 势能最大
D. α 粒子与金原子核组成的系统能量最小

5. 将质量为 1 kg 的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体又落回抛出点。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能 Ek 随距离地面高度 h 的变化关系如图所示。取重力加速度 g=10 m/s2。下列说法正确的是
A. 物体能上升的最大高度为 3 m
B. 物体受到的空气阻力大小为 2 N
C. 上升过程中物体加速度大小为 10 m/s2
D. 下落过程中物体克服阻力做功为 24 J

6. 如图所示，物体从 A 处静止开始沿光滑斜面 AO 下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在 B 处。已知 A 距水平面 OB 的高度为 h，物体的质量为 m，现将物体 m 从 B 点沿原路送回至 A 处，至少需外力做功
A. 12mghB. mghC. 32mghD. 2mgh

7. 质量为 m 的物体由静止开始下落，由于空气阻力的影响，物体下落的加速度为 45g，在物体下落高度为 h 的过程中，下列说法中正确的是
A. 重力对物体做功大小为 45mghB. 物体动能的变化量为 mgh
C. 物体的机械能减少量为 45mghD. 物体重力势能的减少量为 mgh

8. 如图所示，质量为 0.1 kg 的小物块在粗糙水平桌面上滑行 4 m 后以 3.0 m/s 的速度飞离桌面，最终落在水平地面上，已知物块与桌面间的动摩擦因数为 0.5，桌面高 0.45 m，若不计空气阻力，取 g=10 m/s2，则
A. 小物块的初速度是 5 m/s
B. 小物块的水平射程为 1.2 m
C. 小物块在桌面上克服摩擦力做 8 J 的功
D. 小物块落地时的动能为 0.9 J

9. 物体沿直线运动的 v−t 图象如图所示，已知在第 1 s 内合力对物体做功为 W，则
A. 从第 1 s 末到第 3 s 末合力做功为 4W
B. 从第 3 s 末到第 5 s 末合力做功为 −2W
C. 从第 5 s 末到第 7 s 末合力做功为 W
D. 从第 3 s 末到第 4 s 末合力做功为 −0.5W

10. 某人用手将 2 kg 物体由静止向上提起 1 m，这时物体的速度为 2 m/s（g 取 10 m/s2），则下列说法不正确的是
A. 手对物体做功 24 JB. 合外力做功 4 J
C. 合外力做功 24 JD. 物体克服重力做功 20 J

11. 一质量为 \（ 2\ {\rm }{\rm kg} \） 的物体静止在水平桌面上，在水平拉力 F 的作用下，沿水平方向运动 \（ 2\ {\rm }{\rm s} \） 后撤去外力，其 v−t 图象如图所示，下列说法正确的是
A. 在 \（ 0\sim2\ {\rm }{\rm s} \） 内，合外力做的功为 \（ 4\ {\rm }{\rm J} \）
B. 在 \（ 0\sim 2\ {\rm }{\rm s} \） 内，合外力做的功为 \（ 8\ {\rm }{\rm J} \）
C. 在 \（ 0\sim6\ {\rm }{\rm s} \） 内，摩擦力做的功为 \（ -8\ {\rm }{\rm J} \）
D. 在 \（ 0\sim 6\ {\rm }{\rm s} \） 内，摩擦力做的功为 \（ -4\ {\rm }{\rm J} \）

12. 如图所示，将三个完全相同的小球 1 、 2 、 3 分别从同一高度由静止释放（图甲、图丙）或平拋（图乙），其中图丙是一固定在地面上倾角为 45∘ 的光滑斜面，不计空气阻力，则每个小球从开始运动到落地说法正确的是
A. 该过程重力做功 W1=W2P3
D. 全程重力做功的平均功率 P1=P2=P3

13. 我国女子短道速滑队在 2013 年世锦赛上实现女子 3000 m 接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则
A. 甲对乙冲量一定等于乙对甲的冲量
B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功

14. 物体做自由落体，Ek 代表动能，EP 代表势能，h 代表下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是
A. B.
C. D.

15. 嫦娥四号探测器（以下简称探测器）经过约 110 小时奔月飞行后，于 2018 年 12 月 12 日到达月球附近进入高度约 100 公里的环月圆形轨道 I，如图所示；并于 2018 年 12 月 30 日实施变轨，进入椭圆形轨道 II。探测器在近月点 Q 点附近制动、减速，然后沿抛物线下降到距月面 100 米高处悬停，然后再缓慢竖直下降到距月面仅为数米高处，关闭发动机，做自由落体运动，落到月球背面。下列说法正确的是
A. 不论在轨道I还是轨道 II 无动力运行，嫦娥四号探测器在 P 点的速度都相同
B. 嫦娥四号探测器在轨道 I 无动力运行的任何位置具有相同的加速度
C. 嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行的任何位置都具有相同动能
D. 嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行从 P 点飞到 Q 点的过程中引力做正功

16. 如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度 v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为（重力加速度为 g）
A. v216gB. v28gC. v24gD. v22g

17. 如图所示，表面光滑的楔形物块 ABC 固定在水平地面上，∠ABCtb
所以三球所受重力的冲量 Ia>Ic>Ib
根据动量定理可知三球动量的变化量也不同。选项CD错误。
故选B。
3. B
【解析】A.由于平抛运动的竖直分运动为自由落体，有 t=2hg
b 、 c 下落时间相同，但 a 的下落时间为 t=1sinθ2hg
则综上可知，tb=tc≠ta，A错误；
B. a 沿斜面做加速度为 gsinθ，初速度为零的匀加速直线运动，b 做自由落体运动，c 做平抛运动，三物体下落高度相同，质量相同，故重力对三物体做功相同，B正确；
C.由题意可知，三个物体下落的过程只有重力做功，重力对三个物体做功相同，根据动能定理，WG=Ek−Ek0，c 的初动能不为零，故落地瞬间 c 的动能较大，a 、 b 的动能相同，C错误；
D.三者落地前瞬间，重力的功率为 P=mgvy
b 做自由落体运动，c 做平抛运动，则 vby=vcy=2gh
a 沿斜面做加速度为 gsinθ，初速度为零的匀加速直线运动，则 vay=2ghsinθ
综上可知三者落地前瞬间，重力的功率不相等，D错误。
4. C
【解析】α 粒子和金原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故 α 粒子动能减小，电势能增加，故A、B错误，C正确；系统的能量守恒，选项D错误。
5. B
6. D
7. D
8. D
【解析】小物块在粗糙水平桌面上滑行时，由动能定理 −μmgs=12mv2−12mv02 得：
v0=7 m/s，Wf=−μmgs=−2 J，A、C错误；
物块飞离桌面后做平拋运动，由 h=12gt2，x=vt 得：
x=0.9 m，B项错误；
由 mgh=Ek−12mv2 得：
物块落地时 Ek=0.9 J，D正确。
9. C
【解析】由题图可知物体速度吏化情况，根据动能定理得
第 1 s 内：W=12mv02
笫 1 s 末到第 3 s 末：
W1=12mv02−12mv02=0，A错误；
第 3 s 末到第 5 s 末：
W2=0−12mv02=−W，B错误；
第 5 s 末到第 7 s 末：
W3=12m(−v02)−0=W，C正确；
第 3 s 末到第 4 s 末：
W4=12m(v02)2−12mv02=−0.75W，D错误。
10. C
11. A
12. C
【解析】A.重力做功的特点与路径无关，只与初末位置的高度差决定，所以该过程重力做功 W1=W2=W3，则A错误；
B.根据动能定理对甲有
mgh=12mv12，v1=2gh
对乙有
mgh=12mv22−12mv02，v2=2gh+v02
对丙有
mgh=12mv32，v3=2gh
则落地瞬间速度 v1=v3P3，所以C正确；
D.全程重力做功的平均功率为
P=Wt=mght
由于三个小球下落的时间有
t1=t2P3，所以D错误。
13. B
14. B
【解析】重力势能 EP=E−12mv2=E−12mg2t2，重力势能 EP 与时间 t 的图象也为开口向下的抛物线，故A错误；EP=E−12mv2，所以势能 EP 与速度 v 的图象为开口向下的抛物线，故B正确；由机械能守恒定律：EP=E−Ek，故势能 EP 与动能 Ek 的图象为倾斜的直线，故C错误；由动能定理：Ek=mgh，则 EP=E−mgh，故重力势能 EP 与 h 的图象也为倾斜的直线，故D错误。
15. D
【解析】在轨道 I 由 P 点要进入轨道 II 需要减速飞行，故嫦娥四号探测器在 P 点的速度不相同，A错误；由于做匀速圆周运动的物体的加速度都是指向圆心的，其方向随时在改变，所以嫦娥四号探测器在轨道 I 无动力运行的任何位置的加速度不相同，B错误；嫦娥四号探测器在椭圆轨道 II 上无动力运行时，远地点的速度小，动能小，近地点的速度大，动能大，C错误；嫦娥四号探测器在轨道 II 无动力运行从 P 点飞到 Q 点的过程中，引力做正功，速度增大，D正确。
16. B
【解析】设半圆的半径为 R，根据动能定理得：
−mg⋅2R=12mvʹ2−12mv2，
离开最高点做平抛运动，有：
2R=12gt2，x=vʹt，
联立解得：x=4R(v2−4gR)g=−16gR−v28g2+v44gg
可知当 R=v28g 时，水平位移最大，故B正确，ACD错误。
17. C
【解析】质量相同的物块 a 和 b 分别从斜面顶端沿 AB 、 AC 由静止自由滑下，设斜面倾角为 θ，则物块在斜面上的加速度大小为 a=gsinθ；设斜面高度为 h，则物块在斜面上滑行的时间为 t=2hasinθ=2hgsin2θ；由于 ∠ABC