《高一物理必修2》7.7 动能和动能定理 专题5：动能定理综合篇（培优）同步专项练习

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专题 5：动能定理综合篇（培优）
打卡物理：让优秀成为习惯
【知识方法——重点突出】
对动能定理的理解
1.一个物体的动能变化△Ek与合外力对物体所做功 W具有等量代换关系。
（1）若△Ek＞0，表示物体的动能增加，其增加量等于合外力对物体所做的正功。
（2）若△Ek＜0，表示物体的动能减少，其减少量等于合外力对物体所做的负功的绝对
值。
（3）若△Ek＝0，表示合外力对物体所做的功等于零。反之亦然。这种等量代换关系提供
了一种计算变力做功的简便方法。
2.动能定理公式中等号的意义：等号表明合力做功与物体动能的变化间的三个关系：
（1）数量关系：即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系。可以通过计算物
体动能的变化，求合力的功，进而求得某一力的功。
（2）单位相同：国际单位都是焦耳。
（3）因果关系：合外力的功是物体动能变化的原因。
3.动能定理中涉及的物理量有 F、x、m、v、W、Ek等，在处理含有上述物理量的力学问题
时，可以考虑使用动能定理。由于只需要从力在整个位移内所做的功和这段位移始末两状
态的动能变化去考虑，无需注意其中运动状态变化的细节，同时动能和功都是标量，无方
向性，所以无论是直线运动还是曲线运动，计算都会特别方便。
4.动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系。
【分类精选——最新最全】
1．（2021·全国高三其他模拟）如图所示，水平面 O点左侧光滑，O点右侧粗糙且足够
长，有 6个完全相同的质量均为 m的小滑块（可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间
的距离为 L，滑块 1恰好位于 O点，滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开，现将水平恒力
1
大小未知的力 F作用于滑块 1，经观察发现，第 6个滑块刚好到达 O点时，系统静止，已知
重力加速度为 g，滑块与 O点右侧水平面间的动摩擦因数为 μ，则下列说法正确的是
（　　）
A．水平拉力 F大小为
B．第 1个滑块进入粗糙水平面后，系统的加速度为
C．第 3个滑块经过 O点后到第 4个滑块尚未到达 O点前，滑块 3和滑块 4之间的相互作用
力为 0
D．第 5个滑块经过 O点后到第 6个滑块尚未到达 O点前，滑块 5和滑块 6之间的相互作用
力的大小为
2．（2021·福建福州市·高三一模）（多选）如图甲为某缓冲装置模型，劲度系数为 k（足
够大）的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力为定值 f。
轻杆向右移动不超过 l时，装置可安全工作。一质量为 m的小车以速度 撞击弹簧后，轻
杆恰好向右移动 l，此过程其速度 v随时间 t变化的 v-t图象如图乙所示。已知在 0~t1时间
内，图线为曲线，在 t1~t2时间内，图线为直线。已知装置安全工作时，轻杆与槽间的最大
静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面间的摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．在 0~t1时间内，小车运动的位移为
2
B．在 t1时刻，小车速度为
C．在 t1+t2时刻，小车恰好离开轻弹簧
D．在 0~t2时间内，轻杆摩擦产生热 Q=
3．（2019·四川高一期末）（多选）如图甲所示，质量为 4kg 的物块 A以初速度 v0=6m/s 从
左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板 B。已知物块 A与木板 B之间的动摩擦因数为 μ1，
木板 B与地面之间的动摩擦因数为 μ2，A、B运动过程的 v-t 图像如图乙所示，A始终未滑
离B。则（　　）
A．μ1=0.4，μ2=0.2 B．物块 B的质量为 4kg
C．木板的长度至少为 3m D．A、B间因摩擦而产生的热量为 72J
4．（2021·江西高三一模）如图所示，一质量 的滑块（可视为质点）静止于水平
轨道上的 A点。现对滑块施加一恒定的水平外力 ，使其向右运动，经过一段时间
后撤去外力，滑块继续滑行至 B点后水平飞出，恰好在 C点沿切线方向进入固定在竖直平
面内的光滑圆弧形轨道，轨道的最低点 D处装有压力传感器，当滑块到达传感器上方时，
传感器的示数 。已知轨道 的长度 ，半径 和竖直方向的夹角
，圆形轨道的半径 ，物块与水平轨道间的动摩擦因数均为 ，空
气阻力可忽略，重力加速度 ， ， 。
(1)求滑块运动到 C点时速度 的大小；
(2)求水平外力作用在滑块上的位移 s；
(3)若紧挨着 D点右侧放置质量也是 m的另一滑块，两滑块最终静止时的距离 。
3
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