2021届高考物理二轮复习专题突破：专题二十五 动能定理的综合运用

如图甲所示，A、B两个物体靠在一起，静止在光滑的水平面上，它们的质量分别为m_A=1 kg、m_B=3 kg，现用水平力F_A推A，用水平力F_B拉B，F_A和F_B随时间t变化关系如图乙所示，则（   ）

利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后小球由静止释放，同时开始计时，利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。根据图像提供的信息，下列说法正确的是（   ）

 

物块在水平面上以初速度v₀直线滑行，前进x₀后恰好停止运动，已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，且μ的大小与物块滑行的距离x的关系为μ=kx（k为常数），重力加速度为g，则（   ）

物块在水平面上以初速度v₀直线滑行，前进x₀后恰好停止运动，已知物块与水平面之间的动摩擦因数为μ，且μ的大小与物块滑行的距离x的关系为μ=kx（k为常数），重力加速度为g。则（   ）

直升机静止在空中通过绳索吊装石块箱时，石块箱在绳索的作用下由静止开始竖直向上运动，运动过程中石块箱的机械能E与其位移x变化关系的图象如图所示，其中 段为曲线， 段为直线，（忽略摩擦阻力和空气阻力）则（   ）

如图所示，OP是固定水平面，OQ为固定的竖直立柱，AB是靠在立柱上、倾角为 的斜面。一小物块(可视为质点）以大小为 的速度向左经过水平面上的P点后，最高能沿斜面滑行到斜面上的C点；现将斜面沿图中虚线A'B'(倾角为 ）靠在立柱上，小物块同样以速度 向左经过水平面上的P点，已知小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数处处相等且不为零，小物块通过水平面与斜面的交接处时速度大小不变，D、E为沿虚线A'B'放置的斜面上的两点，D与C在同一竖直线上，E与C在同一水平线上，则小物块能沿斜面滑行到的最高位置一定在（   ）

2019年10月1日，在国庆70周年盛大阅兵式上，大国重器东风-17高超音速战略导弹震撼曝光！有限的资料显示，东风17高超音速导弹最大速度在6~25马赫之间，射程约为2000公里左右，其战斗部为十分前沿的带翼面承波体结构，通过弹体助推至大气层边缘，并以"打水漂"一样的方式进行滑跃飞行，突防能力极强。值得一提的是，这种"助推—滑翔"弹道由我国著名科学家钱学森在上个世纪末40年代首次推出，因此该弹道亦称"钱学森弹道"。已知东风-17质量为m，在一次试射机动变轨过程中，东风-17正在大气层边缘向东水平高速飞行，速度大小为12马赫（1马赫就是一倍音速，设为v），突然蛇形机动变轨，转成水平向东偏下37°角飞行，速度大小为15马赫。此次机动变轨过程中（   ）

民航客机的机舱一般都设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上，示意图如图所示，某机舱紧急出口的舱门离气囊底端的竖直高度AB=3.2m，气囊构成的斜面长AC=4.0m。CD段为与斜面平滑连接的水平地面。若人从气囊上由静止开始滑下，人与气囊间的动摩擦因数、人与地面间的动摩擦因数均为0.4.不计空气阻力，g=10m/s² ， 要使救护人员不被从气囊上滑下的人撞到，则救护人员距舱门正下方B点的安全距离是（   ）

在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到v_m后立即关闭发动机直到停止，运动的v－t图象如图所示．设汽车的牵引力为F，摩擦力为f；全过程中牵引力做功W₁ ， 克服摩擦力做功W₂ ， 全程牵引力的冲量大小为I₁ ， 摩擦力的冲量大小为I₂ ． 则下列关系正确的是 （ ）

如图所示，弹性绳一端固定于A点，另一端连接穿在竖直杆上质量为m的小球，B处是位于AM中点的光滑定滑轮，且AB距离等于弹性绳原长L，此时ABM在同一水平线上，弹性绳劲度系数 （g为重力加速度）。小球从M点由静止开始经过时间t滑到距M点为h的N点时速度恰好为零，球与杆间的动摩擦因数为μ=0.5。则从M到N的过程中（   ）

将质量为1kg的物体从地面竖直向上抛出，一段时间后物体 又落回地面。在此过程中物体所受空气阻力大小不变，其动能E_k随距离地面高度h的变化关系如图所示，取重力加速度g=10m/ ， 下列说法正确的有（   ）

如图所示，长为2L的轻杆OA可绕固定转轴O在竖直面内自由转动，A端固定一小球，B是轻杆的中点。细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过钉子C固定于B点。用手拉住小球使轻杆静止于水平位置，此时BC间细线长为2L，且细线与竖直方向夹角为60°。松手后，当轻杆逆时针转到竖直位置时，小物块的速度 。不计一切摩擦，重力加速度为g。求：

如图（甲）所示，半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道的最低点，B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车，平板车质量M=2kg，长度l=1m，小车的上表面与B点等高，质量m=2kg的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，取g=l0m/s²。

第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年由北京和张家口联合举办。高山滑雪是比赛项目之一，因其惊险刺激、动作优美深受观众喜爱。如图所示，为了备战北京冬奥会，一名滑雪运动员在倾角为θ的山坡滑道上进行训练，运动员及装备的总质量为m，山坡滑道底端与水平滑道平滑连接，滑雪板与山坡滑道及水平滑道间的动摩擦因数为常数。运动员从山坡滑道上某处由静止开始匀加速下滑，经时间t到达山坡滑道底端，滑下的路程为 x。继续在水平滑道上滑行了一段距离后静止。运动员视为质点，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。求：

如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v- 图象．假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB与v轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和 的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和 的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到v_C=3.0m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g=10m/s² ， 绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计．

哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s=2.5×10³m，竖直高度h=720m。运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经t=240s到达滑雪道底端时速度v=40m/s，人和滑雪板的总质量m=80kg，取g=10m/s² ， 求人和滑雪板：

如图所示为某实验装置示意图，A，B、O在同一竖直线上，一根轻质弹性绳一端固定在天花板上A点，另一端绕过B处的定滑轮后系在一个质量为m = 0.8 kg的小物体上，小物体置于地面上O处时，弹性绳中弹力为 mg，将小物体向右推到O₁点，OO₁距离为x₁ = 0.3 m，小物体由静止释放，并水平向左滑行，当小物体经过O点时与弹性绳脱离，之后恰能运动至M处，OM距离为s = 0.075 m，已知弹性绳原长等于AB距离，且始终不超过弹性限度，弹性势能为 ，∆l为形变量大小，小物体与地面的动摩擦因数为μ = 0.5，g = 10m/s²。求：

如图1所示的“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动．“滑滑梯”可简化为如图2所示的模型，斜面AB倾角 ，AD高 ，C点处有墙壁．一位小朋友（视为质点）从A点开始静止下滑，到达B点的速度大小 ．假定小朋友与AB、BC间的动摩擦因数相等，且在B点平滑过渡（不损失机械能）， ．求：

某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为 图象，如图所示（除2s~10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。已知在小车运动的过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为 ，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求：

如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v₀沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10m/s².，根据图像可求出：

 

如图所示，一条带有圆轨道的长直轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的水平直轨道相切，圆轨道的半径R=0.5m，滑块以一定的初速度从左侧水平直轨道滑入圆轨道，滑过最高点Q后再沿圆轨道滑出，进入右侧水平直轨道，已知图中P点左侧轨道均光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L=lm，滑块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 =0.1，重力加速度g取10m/s²。

冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地模型如下图所示。投掷线 距离圆心 为 。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线 处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心 。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，减小冰壶减速时的加速度。若不擦冰时，冰壶减速的加速度大小 ，擦冰面后加速度减小至 。在某次比赛中，运动员使冰壶 在投掷线中点处以 的速度沿虚线滑出。

如图所示，让摆球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向左做匀减速运动，到达小A孔进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑圆弧轨道，当摆球进入圆轨道立即关闭A孔。已知摆线长L=2m， ，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s²。（ ， ）试求：

如图所示，轨道ABCDE是研究小球在竖直平面内做圆周运动的条件的简易装置，A到水平桌面的高度为H，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径R=10cm的圆形轨道的最高点，DE部分水平，且恰好与圆形轨道的圆心O₁等高，水平桌面上的点O₂位于E点的正下方。经过多次实验发现，将一质量m=10g的小球从轨道AB上的某一位置A由静止释放，小球恰能沿轨道运动通过ABCDE到达E点，不计小球与轨道的摩擦阻力以及空气阻力。（g=10m/s²）