《高考物理新编大一轮总复习》第5章 2 知能达标训练

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[基础题组]

1．(2017·江苏卷)一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处。物块初动能为 Ek0，与

斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能 Ek与位移 x关系的图线是(　　)

[解析]　依据动能定理，上升过程中 F升＝mgsin α＋μmgcos α大小恒定，下降过程中 F

降＝mgsin α－μmgcos α大小恒定。说明在 Ekx图象中，上升、下降阶段图线的斜率均恒定，

图线均为直线，则选项 B、D错误。物块能够返回，返回过程位移减小，而动能增加，则

A项错误。因整个过程中摩擦力做负功，则 Ekt＜Ek0，故选项 C正确。

[答案]　C

2．(2019·北京 101 中学检测)如图所示，质量为 m的物体静置在水平光滑平台上，系在

物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度 v0向右匀速拉动，设人从地面上平

台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为 45°处，在此过程中人所做的功为(　　)

A.　　　　　　　 B.

C. D．mv

[答案]　C

3．(2019·全国卷Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还

受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。距地面高度 h在3 m 以内时，物

体上升、下落过程中动能 Ek随h的变化如图所示。重力加速度取 10 m/s2。该物体的质量为

(　　)

A．2 kg　　 B．1.5 kg　　

C．1 kg　　 D．0.5 kg

[解析]　设外力大小为 f，在距地面高度 3 m 内的上升过程中，由动能定理知－(mg＋

f)h＝mv－mv，由图象可知，mv＝72 J，mv＝36 J，得 mg＋f＝12 N。同理结合物体在下落

过程中的 Ekh图象有 mg－f＝8 N，联立解得 mg＝10 N，则 m＝1 kg，选项 C正确。

[答案]　C

4．(多选)(2021·山西省运城市质检)质量为 m的物体放在水平面上，它与水平面间的动

摩擦因数为 μ，重力加速度为 g。用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停

止运动。物体运动的 vt图象如图所示。下列说法正确的是(　　 )

A．水平拉力大小为 F＝m

B．物体在 3t0时间内位移大小为 v0t0

C．在 0～3t0时间内水平拉力做的功为 mv

D．在 0～3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为 μmgv0

[解析]　根据 vt图象和牛顿第二定律可知 F—μmg＝m，故选项 A错误；由 vt图象与

坐标轴所围面积可知，在 3 t0时间内的位移为 x＝·3t0·v0＝v0t0，所以选项 B正确；在 0～3t0

时间内由动能定理可知 W—μmgx＝0，故水平拉力做的功 W＝μmgv0t0，又 Ff＝μmg＝，则

W＝mv，选项 C错误；0～3t0时间内克服摩擦力做功的平均功率为P＝＝μmgv0，所以选项

D正确。

[答案]　BD

5．(多选)(2020·安徽省 A10 联盟最后一卷)质量为 m的小球在竖直向上的恒力 F作用下

由静止开始向上匀加速运动，经时间 t运动到 P点，撤去 F又经时间 t小球回到出发点，速

度大小为 v，不计阻力，已知重力加速度为 g，则下列判断正确的是(　　 )

A．撤去力 F时小球的动能为 mv2B．小球上升的最大高度为

C．拉力 F所做的功为 mv2D．拉力的最大功率为 mgv

[解析]　拉力 F作用时，小球上升的加速度大小为 a，末速度大小为 v′，则小球上升

的高度 h＝at2，v′＝at，撤去外力后有－h＝v′t－gt2，解得 a＝g，F＝mg。对全过程由

动能定理知 mv2＝Fh，C正确。拉力 F作用时由动能定理知 mv′2＝(F－mg)h，联立解得

mv′2＝×mv2＝mv2，A错误。撤去力 F后小球上升的高度为 h′，由 mv2＝Fh，mv′2＝

mgh′知小球上升的最大高度 H＝h＋h′＝，B正确。拉力 F的最大功率 Pm＝Fv′＝

mgv，D正确。

[答案]　BCD

[提升题组]

6．(2020·湖南湘东六校联考)如图甲所示，一质量为 2 kg 的物体受到水平拉力 F的作

用，在粗糙水平面上做加速直线运动，物体的 at 图象如图乙所示，t＝0时其速度为 2 m/s，

物体与水平面间的动摩擦因数为 0.4，重力加速度 g＝10 m/s2。则下列说法正确的是(　　)

A．在 t＝6 s 时，物体的速度为 15 m/s

B．在 0～6 s 时间内，合力对物体做的功为 289 J

C．在 0～6 s 时间内，合力对物体做功的平均功率为 47.5 W

D．在 t＝6 s 时，拉力 F的功率为 136 W

[解析]　根据加速度—时间图象与坐标轴所围图形的面积表示速度的变化量可知，在 0

～6 s 时间内，物体的速度增加量为 Δv＝15 m/s，由 Δv＝v－v0，可得在 t＝6 s 时，物体的

速度为 v＝17 m/s，选项 A错误；由动能定理，可知在 0～6 s 时间内，合力对物体做的功

为W＝mv2－·mv＝285 J，选项 B错误；在 0～6 s 时间内，合力对物体做功的平均功率为P

＝＝47.5 W，选项 C正确；由牛顿第二定律有，F－μmg＝ma，解得在 t＝6 s 时拉力 F＝16

N，物体的速度 v＝17 m/s，则拉力 F的功率为 P＝Fv＝16×17 W＝272 W，选项 D错误。

[答案]　C

7．(2021·衡水月考)如图甲所示，在水平路段 AB 上有一质量为 2×103 kg 的汽车(可视

为质点)，正以 10 m/s 的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段 BC 较粗糙，汽车通过整

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