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2022-2023学年第二学期高二物理人教版（2019）必修二 8.3 动能 动能定理 过关检测
一、单选题
1．（2022高一下·泸州期末）做曲线运动的物体，一定发生变化的物理量是（ ）
A．合外力 B．动能 C．动量 D．机械能
2．（2022高一下·丽江期末）一学生用的力将静置于地面上的质量为的球以的初速度沿水平方向踢出远，则该学生对球做的功是（ ）
A． B． C． D．无法确定
3．（2022高一下·玉溪期末）一物体静止在水平地面上，时刻对物体施加水平向右的恒力，时刻撤去恒力，物体的速度v随时间t变化的关系如图所示。若恒力的大小为F，物体受到的摩擦力大小为f，整个运动过程中，恒力对物体做的功为，物体克服摩擦力做的功为。下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2022高一下·内江期末）弹球游戏是一种有趣味性的娱乐活动。在某次弹球活动中，小明把塑料球甲和金属球乙放在水平桌面上，先后弹射这两小球，小球水平飞出。塑料球甲和金属球乙离开水平桌面后的运动轨迹如图所示，空气阻力不计，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两球从离开桌面到落地的时间不同
B．甲、乙两球落地时，乙球的动能一定大于甲的动能
C．甲、乙两球离开桌面后均做匀变速曲线运动
D．甲、乙两球落地时，重力的功率一定相同
5．（2022高一下·玉溪期末）一质量为的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示。取重力加速度，则物体沿斜面向上滑动的最大距离为（ ）
A． B． C． D．
6．（2017高一下·黑龙江期中）关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是（ ）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
二、多选题
7．（2022高一下·湘阴期末）如图所示，一个质量是20kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（取），关于力对小孩做的功，以下结果不正确的是（ ）
A．重力做的功为400J B．合外力做功为40J
C．支持力做功为360J D．阻力做功为360J
8．（2022高一下·祁东期末）如图所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，一个小球从A点以某速度水平抛出，一段时间后与半圆环相碰，不计空气阻力。下列判断正确的是（ ）
A．初速度越大，该过程小球的动能的增量越大
B．要使该过程小球的动能增量最大，小球应该落在C点
C．小球与半圆环相碰时速度方向的反向延长线不过半圆环的圆心
D．发现有两次抛出过程中小球重力势能变化量相同，则这两次抛出的初速度一定相同
9．（2022高一下·新洲期末）如图所示，水平面上固定着高度均为h的两个光滑斜面，倾角分别为，现将完全相同的两个小滑块（视为质点）从顶端静止释放，小滑块到达两斜面底端所用的时间分别为，速率分别为，两滑块运动过程互不影响，则（ ）
A． B． C． D．
10．（2022高一下·昌宁期末）如图所示，是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底的连接处都是一段与相切的圆弧。B、C水平，其长度为，盆边缘的高度为，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底面与小物块间的动摩擦因数，则（g取）（ ）
A．小物块第一次到达B点的速度为
B．小物块第一次到达C点的速度为
C．小物块在盆内来回滑动，最后停在B点
D．小物块在盆内来回滑动，最后停在C点
三、实验探究题
11．（2022高一下·长沙期末）如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
⑴打点计时器使用的电源是 (选填选项前的字母)；
A．直流电源 B．交流电源
⑵实验中，平衡好摩擦力和其他阻力。
⑶接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图乙所示：
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W= ，打B点时小车的速度v= 。
⑷以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出-W图象。由图象可得v随W变化的关系。
四、综合题
12．（2022高一下·遂宁期末）如图所示，一半径为的半圆形轨道竖直固定在水平面上，轨道两端等高，质量为 的小球自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的压力大小为1.5mg，重力加速度。求：
（1）小球滑到最低点Q时的速度大小；
（2）小球自端点P滑到最低点Q的过程中，克服阻力所做的功。
13．（2022高一下·淄博期末）复兴号动车在世界上首次实现高速自动驾驶，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。求：
（1）速度为时，动车的加速度；
（2）t时间内动车前进的距离。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】做曲线运动的物体，其速度一定变化，所以动量一定变化。而合外力、动能机械能都不一定变化。例如平抛运动的合外力和机械能都不变，匀速圆周运动的动能不变。
故答案为：C。
【分析】曲线运动的速度时刻发生变化，所以动量也时刻发生变化，利用动能定理判断动能的变化情况。
2．【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】学生对球做的功等于球获得的动能，有
解得W=30J
故答案为：B。
【分析】利用动能定理结合小球速度的大小可以求出学生对球做功的大小。
3．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】加速阶段的加速度
减速阶段的加速度
根据牛顿第二定律
解得
即
整个过程由动能定理
即
故答案为：D。
【分析】利用图像斜率可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出牵引力和阻力的比值，利用动能定理可以求出恒力做功和摩擦力做功的比值。
4．【答案】C
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．甲、乙两球距地面的高度相同，根据平抛运动规律可知，从离开桌面到落地的时间相同，A不符合题意；
B．甲、乙两球落地的水平位移不同，水平方向的初速度大小不同，则甲、乙两球离开桌面时的速度大小不同，根据机械能守恒可知
可知甲、乙两球落地时，由于甲乙两球的质量不确定，故乙球的动能与甲球的动能大小关系无法确定，B不符合题意；
C．甲、乙两球离开桌面后均仅受重力作用，做匀变速曲线运动，C符合题意；
D．甲、乙两球落地时，两球在竖直方向的分速度大小相同，但由于两球的重力大小关系不确定，故重力的功率不一定相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】甲、乙两球距地面的高度相同根据平抛运动规律可知从离开桌面到落地的时间相同。甲、乙两球落地的水平位移不同，水平方向的初速度大小不同。
5．【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】对物体上滑和下滑过程，由动能定理可知动能随位移x的图像的斜率表示合外力，由牛顿第二定律有
联立解得，
故答案为：A。
【分析】物体上滑和下滑过程中，利用图像斜率可以求出合力的大小，联立方程组可以求出上滑的最大距离。
6．【答案】D
【知识点】探究功与物体速度变化的关系；用打点计时器测速度
【解析】【解答】解：
A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，我们增加相同的橡皮条的数量，使功的大小成倍数增加，每次实验不必设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故A错误
B、每次实验中，橡皮筋拉伸的长度一定要保持一致，故B错误
C、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误
D、先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故D正确
故选D．
【分析】实验直接去测量一个做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，再加上打点计时器测出小车获得的最大速度即动能可求
7．【答案】C,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．重力做功为
A正确，不符合题意；
B．由动能定理，合外力做的功等于动能的变化量
B正确，不符合题意；
C．支持力与小孩的运动方向始终垂直，故支持力不做功，C错误，符合题意；
D．在整个过程中，根据动能定理有
则
D不正确，不符合题意。
故答案为：CD。
【分析】利用高度变化可以求出重力做功的大小；利用动能定理结合动能的变化量可以求出合力做功的大小；支持力方向与速度方向垂直所以支持力不做功；利用动能定理可以求出阻力做功的大小。
8．【答案】B,C
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【解答】B．小球抛出后只受重力作用，根据动能定理可得
要使该过程小球的动能增量最大，则重力做功最大，小球下落高度最大，故小球应落在点，B符合题意；
A．小球初速度越大，小球落到半圆环上的点离A点的水平距离越大，但下落高度不一定越大，重力做功不一定越大，故小球的动能的增量不一定越大，A不符合题意；
C．应用平抛运动的推论可知，速度方向反向延长线过水平位移的中点，而该过程中水平位移小于半圆环直径，则速度的反向延长线不可能过半圆环的圆心，C符合题意；
D．当重力势能变化量相同时，根据
可知，小球下落的高度相同，若两次位置关于最低点左右对称，两次的水平位移不同，水平初速度不同，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用动能定理可以判别小球落在C点下落高度最大则动能的增量最大；利用中点规律可以判别小球落在曲面上速度方向的反向延长线不能通过圆心；利用下落的高度相同但水平位移不同时小球初速度不同。
9．【答案】A,C
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；动能定理的综合应用
【解析】【解答】CD．由题知，下滑过程中只有重力对物块做功，根据动能定理
解得
所以
C符合题意，D不符合题意；
AB．小滑块均沿斜面做匀加速运动，则有
由图可知
且
所以
A符合题意，B不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】物体下滑过程中根据动能定理得出AB速度的大小关系，下滑快沿斜面匀加速 运动时，结合平均速度的表达式得出AB滑到低端所用时间的长短。
10．【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．小物块第一次到达B点时，由动能定理得
解得
A不符合题意；
B．小物块第一次到达C点时，由动能定理有
解得
B符合题意；
CD．小物块最终将静止在水平面上，根据动能定理，有
而，则物块刚好在B、C间往返运动了3次，所以最终停在C点，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】小物块第一次到达B点时，利用动能定理得出B点的速度，小物块第一次到达C点时，由动能定理得出C点的速度，小物块最终将静止在水平面上，根据动能定理判断物块的运动情况。
11．【答案】B；mgx2；
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】(1)打点计时器使用的电源是交流电源，故答案为：B。
(3)从打O点到打B点的过程中，拉力做功为W=mgh=mgx2
小车做匀加速直线运动，所以B点的速度等于AC段的平均速度为
【分析】（1）打点计时器应该使用交流电源；
（2）利用高度变化可以求出重力势能的减少量；利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。
12．【答案】（1）解：小球在最低点Q时，由牛顿第二定律
解得
（2）解：小球自端点P下滑到最低点Q的过程中，由动能定理得
解得
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1） 小球在最低点Q时由牛顿第二定律列方程求解小球滑到最低点Q时的速度大小。
（2）小球自端点P下滑到最低点Q的过程中由动能定理 列方程求解克服阻力所做的功。
13．【答案】（1）解：由题意得
由牛顿第二定律得
解得
（2）解：由动能定理得
解得
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）已知高铁动车的最大速度和额定功率，利用功率的表达式可以求出阻力的大小，结合牛顿第二定律可以求出动车加速度的大小；
（2）已知动车额定功率不变，结合动能定理可以求出动车前进的距离大小。
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2022-2023学年第二学期高二物理人教版（2019）必修二 8.3 动能 动能定理 过关检测
一、单选题
1．（2022高一下·泸州期末）做曲线运动的物体，一定发生变化的物理量是（ ）
A．合外力 B．动能 C．动量 D．机械能
【答案】C
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】做曲线运动的物体，其速度一定变化，所以动量一定变化。而合外力、动能机械能都不一定变化。例如平抛运动的合外力和机械能都不变，匀速圆周运动的动能不变。
故答案为：C。
【分析】曲线运动的速度时刻发生变化，所以动量也时刻发生变化，利用动能定理判断动能的变化情况。
2．（2022高一下·丽江期末）一学生用的力将静置于地面上的质量为的球以的初速度沿水平方向踢出远，则该学生对球做的功是（ ）
A． B． C． D．无法确定
【答案】B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】学生对球做的功等于球获得的动能，有
解得W=30J
故答案为：B。
【分析】利用动能定理结合小球速度的大小可以求出学生对球做功的大小。
3．（2022高一下·玉溪期末）一物体静止在水平地面上，时刻对物体施加水平向右的恒力，时刻撤去恒力，物体的速度v随时间t变化的关系如图所示。若恒力的大小为F，物体受到的摩擦力大小为f，整个运动过程中，恒力对物体做的功为，物体克服摩擦力做的功为。下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】加速阶段的加速度
减速阶段的加速度
根据牛顿第二定律
解得
即
整个过程由动能定理
即
故答案为：D。
【分析】利用图像斜率可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出牵引力和阻力的比值，利用动能定理可以求出恒力做功和摩擦力做功的比值。
4．（2022高一下·内江期末）弹球游戏是一种有趣味性的娱乐活动。在某次弹球活动中，小明把塑料球甲和金属球乙放在水平桌面上，先后弹射这两小球，小球水平飞出。塑料球甲和金属球乙离开水平桌面后的运动轨迹如图所示，空气阻力不计，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两球从离开桌面到落地的时间不同
B．甲、乙两球落地时，乙球的动能一定大于甲的动能
C．甲、乙两球离开桌面后均做匀变速曲线运动
D．甲、乙两球落地时，重力的功率一定相同
【答案】C
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．甲、乙两球距地面的高度相同，根据平抛运动规律可知，从离开桌面到落地的时间相同，A不符合题意；
B．甲、乙两球落地的水平位移不同，水平方向的初速度大小不同，则甲、乙两球离开桌面时的速度大小不同，根据机械能守恒可知
可知甲、乙两球落地时，由于甲乙两球的质量不确定，故乙球的动能与甲球的动能大小关系无法确定，B不符合题意；
C．甲、乙两球离开桌面后均仅受重力作用，做匀变速曲线运动，C符合题意；
D．甲、乙两球落地时，两球在竖直方向的分速度大小相同，但由于两球的重力大小关系不确定，故重力的功率不一定相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】甲、乙两球距地面的高度相同根据平抛运动规律可知从离开桌面到落地的时间相同。甲、乙两球落地的水平位移不同，水平方向的初速度大小不同。
5．（2022高一下·玉溪期末）一质量为的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上运动，一段时间后回到斜面底端。该物体的动能随位移x的变化关系如图所示。取重力加速度，则物体沿斜面向上滑动的最大距离为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】对物体上滑和下滑过程，由动能定理可知动能随位移x的图像的斜率表示合外力，由牛顿第二定律有
联立解得，
故答案为：A。
【分析】物体上滑和下滑过程中，利用图像斜率可以求出合力的大小，联立方程组可以求出上滑的最大距离。
6．（2017高一下·黑龙江期中）关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是（ ）
A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应该尽量使其水平
D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
【答案】D
【知识点】探究功与物体速度变化的关系；用打点计时器测速度
【解析】【解答】解：
A、我们用橡皮筋拉动小车的方法，来探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系，这是一个非常精妙的设计．直接去测量一个正做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，我们增加相同的橡皮条的数量，使功的大小成倍数增加，每次实验不必设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值，故A错误
B、每次实验中，橡皮筋拉伸的长度一定要保持一致，故B错误
C、为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜．所以C错误
D、先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出，故D正确
故选D．
【分析】实验直接去测量一个做变速运动物体所受拉力是很困难的．橡皮筋拉动小车的弹力虽然是个变力，但这个弹力做的功，数值上就等于橡皮筋发生形变时所具的弹性势能，而这个弹性势能又与橡皮筋的形变量相对应；橡皮筋的形变量一定，这个弹力做的功就是一定的．实验时，每次保持橡皮筋的形变量一定，当有n根相同橡皮筋并系在小车上时，n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，再加上打点计时器测出小车获得的最大速度即动能可求
二、多选题
7．（2022高一下·湘阴期末）如图所示，一个质量是20kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（取），关于力对小孩做的功，以下结果不正确的是（ ）
A．重力做的功为400J B．合外力做功为40J
C．支持力做功为360J D．阻力做功为360J
【答案】C,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．重力做功为
A正确，不符合题意；
B．由动能定理，合外力做的功等于动能的变化量
B正确，不符合题意；
C．支持力与小孩的运动方向始终垂直，故支持力不做功，C错误，符合题意；
D．在整个过程中，根据动能定理有
则
D不正确，不符合题意。
故答案为：CD。
【分析】利用高度变化可以求出重力做功的大小；利用动能定理结合动能的变化量可以求出合力做功的大小；支持力方向与速度方向垂直所以支持力不做功；利用动能定理可以求出阻力做功的大小。
8．（2022高一下·祁东期末）如图所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，一个小球从A点以某速度水平抛出，一段时间后与半圆环相碰，不计空气阻力。下列判断正确的是（ ）
A．初速度越大，该过程小球的动能的增量越大
B．要使该过程小球的动能增量最大，小球应该落在C点
C．小球与半圆环相碰时速度方向的反向延长线不过半圆环的圆心
D．发现有两次抛出过程中小球重力势能变化量相同，则这两次抛出的初速度一定相同
【答案】B,C
【知识点】平抛运动；动能定理的综合应用
【解析】【解答】B．小球抛出后只受重力作用，根据动能定理可得
要使该过程小球的动能增量最大，则重力做功最大，小球下落高度最大，故小球应落在点，B符合题意；
A．小球初速度越大，小球落到半圆环上的点离A点的水平距离越大，但下落高度不一定越大，重力做功不一定越大，故小球的动能的增量不一定越大，A不符合题意；
C．应用平抛运动的推论可知，速度方向反向延长线过水平位移的中点，而该过程中水平位移小于半圆环直径，则速度的反向延长线不可能过半圆环的圆心，C符合题意；
D．当重力势能变化量相同时，根据
可知，小球下落的高度相同，若两次位置关于最低点左右对称，两次的水平位移不同，水平初速度不同，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用动能定理可以判别小球落在C点下落高度最大则动能的增量最大；利用中点规律可以判别小球落在曲面上速度方向的反向延长线不能通过圆心；利用下落的高度相同但水平位移不同时小球初速度不同。
9．（2022高一下·新洲期末）如图所示，水平面上固定着高度均为h的两个光滑斜面，倾角分别为，现将完全相同的两个小滑块（视为质点）从顶端静止释放，小滑块到达两斜面底端所用的时间分别为，速率分别为，两滑块运动过程互不影响，则（ ）
A． B． C． D．
【答案】A,C
【知识点】匀变速直线运动基本公式应用；动能定理的综合应用
【解析】【解答】CD．由题知，下滑过程中只有重力对物块做功，根据动能定理
解得
所以
C符合题意，D不符合题意；
AB．小滑块均沿斜面做匀加速运动，则有
由图可知
且
所以
A符合题意，B不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】物体下滑过程中根据动能定理得出AB速度的大小关系，下滑快沿斜面匀加速 运动时，结合平均速度的表达式得出AB滑到低端所用时间的长短。
10．（2022高一下·昌宁期末）如图所示，是一个固定在水平地面上的盆式容器，盆的内侧与盆底的连接处都是一段与相切的圆弧。B、C水平，其长度为，盆边缘的高度为，在A处放一个质量为m的小物块并让其自由下滑，已知盆内侧壁是光滑的，而盆底面与小物块间的动摩擦因数，则（g取）（ ）
A．小物块第一次到达B点的速度为
B．小物块第一次到达C点的速度为
C．小物块在盆内来回滑动，最后停在B点
D．小物块在盆内来回滑动，最后停在C点
【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．小物块第一次到达B点时，由动能定理得
解得
A不符合题意；
B．小物块第一次到达C点时，由动能定理有
解得
B符合题意；
CD．小物块最终将静止在水平面上，根据动能定理，有
而，则物块刚好在B、C间往返运动了3次，所以最终停在C点，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】小物块第一次到达B点时，利用动能定理得出B点的速度，小物块第一次到达C点时，由动能定理得出C点的速度，小物块最终将静止在水平面上，根据动能定理判断物块的运动情况。
三、实验探究题
11．（2022高一下·长沙期末）如图甲所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
⑴打点计时器使用的电源是 (选填选项前的字母)；
A．直流电源 B．交流电源
⑵实验中，平衡好摩擦力和其他阻力。
⑶接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……如图乙所示：
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W= ，打B点时小车的速度v= 。
⑷以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出-W图象。由图象可得v随W变化的关系。
【答案】B；mgx2；
【知识点】探究功与物体速度变化的关系
【解析】【解答】(1)打点计时器使用的电源是交流电源，故答案为：B。
(3)从打O点到打B点的过程中，拉力做功为W=mgh=mgx2
小车做匀加速直线运动，所以B点的速度等于AC段的平均速度为
【分析】（1）打点计时器应该使用交流电源；
（2）利用高度变化可以求出重力势能的减少量；利用平均速度公式可以求出瞬时速度的大小。
四、综合题
12．（2022高一下·遂宁期末）如图所示，一半径为的半圆形轨道竖直固定在水平面上，轨道两端等高，质量为 的小球自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的压力大小为1.5mg，重力加速度。求：
（1）小球滑到最低点Q时的速度大小；
（2）小球自端点P滑到最低点Q的过程中，克服阻力所做的功。
【答案】（1）解：小球在最低点Q时，由牛顿第二定律
解得
（2）解：小球自端点P下滑到最低点Q的过程中，由动能定理得
解得
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1） 小球在最低点Q时由牛顿第二定律列方程求解小球滑到最低点Q时的速度大小。
（2）小球自端点P下滑到最低点Q的过程中由动能定理 列方程求解克服阻力所做的功。
13．（2022高一下·淄博期末）复兴号动车在世界上首次实现高速自动驾驶，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力保持不变。求：
（1）速度为时，动车的加速度；
（2）t时间内动车前进的距离。
【答案】（1）解：由题意得
由牛顿第二定律得
解得
（2）解：由动能定理得
解得
【知识点】牛顿第二定律；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）已知高铁动车的最大速度和额定功率，利用功率的表达式可以求出阻力的大小，结合牛顿第二定律可以求出动车加速度的大小；
（2）已知动车额定功率不变，结合动能定理可以求出动车前进的距离大小。
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