2022届全国高三物理模拟试题汇编：动能定理

更新时间：2022-07-19 浏览次数：67 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2022·河北模拟) 电磁轨道炮的工作原理如图所示。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道，轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流成正比。某次发射弹体时，弹体在安培力的作用下滑行一段距离以后以大小为 $\text{[math]}$ 的速度离开轨道。若其他情况不变，仅将电流变为原来的2倍，则弹体离开轨道的速度大小将变为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2022·陈仓模拟) 跳台滑雪是最具观赏性的项目之一，如图所示，跳台滑雪赛道由跳台、助滑道（可视为圆心为O的圆轨道）和着陆坡三部分组成，其中助滑道半径OA与竖直线OB夹角为60°。若比赛中，质量m=60kg的运动员从跳台A点以初速度v₀=2m/s滑下，到达B点后水平飞出，落在着陆坡上的P点。已知A、B间高度h=30m，B、P间距离s=75m，着陆坡倾角 $\text{[math]}$ =37°，运动员受到的空气阻力不计，g取10m/s² ， sin37°=0.6。以下正确的是（）

A . 运动员从B运动到P的时间为2s B . 运动员到达B点时对助滑道的压力为1000N C . 运动员在AB段运动过程中克服阻力所做的功为6100J D . 运动员在AB段运动过程中克服阻力所做的功为6150J

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3. (2022·淮安模拟) 如图所示，带正电小球静止在水平面上A点，BC为竖直放置的 $\text{[math]}$ 圆弧，圆弧与水平面相切，今在空间内加上水平向左的匀强电场。已知：电场力大小等于重力，均为10N，圆弧半径为0.3m，AB间距离为0.1m，不计空气和摩擦阻力。小球从静止出发到再次回到水平面的过程中（）

A . 从B到C速率一直增加 B . 动能最大值为1J C . 距水平面的最大高度为0.1m D . 再次回到水平面时与A点相距1.3m

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4. (2022·绵阳二模) 一只皮球从离地面一定高度由静止释放，其受到空气阻力的大小与速度平方成正比。下列描写皮球在下落过程中速度v、加速度a与下落时间t的关系图像，皮球克服空气阻力做功、皮球动能E与下落高度h的关系图像，可能正确的是（）

A . B . C . D .

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二、多选题

5. (2022·惠州模拟) 如图所示，可视为质点的a、b两球的质量均为 $\text{[math]}$ ， a球从倾角为 $\text{[math]}$ 的光滑固定斜面顶端无初速度下滑，b球同时从斜面顶端以速度 $\text{[math]}$ 水平抛出，以下说法正确的是（）

A . 落地前，a、b两球都做匀变速运动 B . 落地前的瞬间，a球的速率小于b球的速率 C . 落地前的运动过程中，二者加速度始终相同 D . a、b两球同时落地

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6. (2022·广东模拟) 如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带M和N，传送带M、N做匀速直线运动的速度大小分别为0.6m/s、0.8m/s，方向均已在图中标出，一小煤块（视为质点）离开传送带M前已经与传送带M的速度相同，并平稳地传送到传送带N上。小煤块的质量为1kg，与传送带N的动摩擦因数为0.2，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，传送带N的宽度足够大。下列说法正确的是（）

A . 小煤块传送到传送带N前的瞬间，相对传送带N的速度大小为1.4m/s B . 小煤块传送到传送带N上后，经0.5s与传送带N保持相对静止 C . 小煤块在传送带N上滑动的划痕是直线，其长度为0.25m D . 小煤块在传送带N上滑动的过程中，因摩擦产生的热量为1J

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7. (2024高一下·晋城月考) 冬奥会上有一种女子单板滑雪 $\text{[math]}$ 形池项目，如图所示为 $\text{[math]}$ 形池模型，池内各处粗糙程度相同，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 形池两侧边缘，且在同一水平面， $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 形池最低点。某运动员从 $\text{[math]}$ 点上方 $\text{[math]}$ 高的 $\text{[math]}$ 点自由下落由左侧切线进入池中，从右侧切线飞出后上升至最高位置 $\text{[math]}$ 点（相对 $\text{[math]}$ 点高度为 $\text{[math]}$ ）。不计空气阻力，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，则运动员（）

A . 运动员由 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的过程中，在 $\text{[math]}$ 段克服摩擦力做的功大于在 $\text{[math]}$ 段克服摩擦力做的功 B . 运动员从 $\text{[math]}$ 返回经 $\text{[math]}$ 恰好到达 $\text{[math]}$ 点 C . 运动员从 $\text{[math]}$ 返回经 $\text{[math]}$ 一定能越过 $\text{[math]}$ 点再上升一定高度 D . 运动员第一次过 $\text{[math]}$ 点对轨道的压力大于第二次过 $\text{[math]}$ 点对轨道的压力

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三、综合题

8. (2022·广东模拟) 图甲冰壶比赛的场地，示意图如图乙所示。某次比赛，蓝队冰壶Q停在距离圆垒圆心O左侧 $\text{[math]}$ 处，红队运动员手推冰壶P至投掷线 $\text{[math]}$ 处释放，此时，冰壶P的速度为 $\text{[math]}$ ，方向水平向右，队友可以通过毛刷擦拭冰壶P前方冰面减少动摩擦因数，P向前运动与冰壶Q相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间Q获得的速度是P碰前瞬间速度的 $\text{[math]}$ ，圆垒半径为 $\text{[math]}$ ，圆心O与投掷线 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ 。运动中，P、Q与O始终处于同一直线上。两冰壶材料规格均相同且可视为质点。毛刷擦拭冰面前后，冰壶与冰面间的动摩擦因数分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）冰壶P在碰撞前后瞬间的速度大小之比是多少？
2. （2）两冰壶均停止后，冰壶在圆垒内且到O点距离较小的一方获胜。红队运动员在P碰上Q前，用毛刷擦拭冰面的长度应满足什么条件才可赢得比赛？（P碰上Q后，假设运动员不再擦拭冰面）
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9. (2022·浦东模拟) 如图所示，ABC为金属杆做成的轨道，固定在竖直平面内．轨道的AB段水平粗糙，BC段光滑，由半径为R的两段 $\text{[math]}$ 圆弧平滑连接而成．一质量 $\text{[math]}$ kg的小环套在杆上，在F＝1.8N的恒定水平拉力作用下，从A点由静止开始运动，经时间t=0.4s到达B点，然后撤去拉力F，小环沿轨道上滑，到达C处恰好掉落做自由落体运动．小环与水平直杆间动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取10m/s² ．求：
1. （1）小环到达B点时的速度大小；
2. （2）圆弧的半径R；
3. （3）小环从C处下落到与AB等高处所用的时间．
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10. (2022·盐城模拟) 如图所示，滑块质量为m，因轻质细绳的牵引而沿水平导轨滑动，另一端缠在半径为r的鼓轮O上，鼓轮在把手摇动下以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动。滑块在绳牵引下从A处运动到B处，绳与水平方向的夹角分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。不计一切阻力，求：
1. （1）鼓轮边缘的线速度v；
2. （2）滑块从A处运动到B处的时间t；
3. （3）滑块从A处运动到B处，绳对滑块所做的功W。
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11. (2022·邯郸模拟) 今年四月份以来，邯郸市新冠疫情形势严峻，疫情无情人有情，社会各界纷纷捐款捐物助力我市抗击疫情。志愿者利用一个 $\text{[math]}$ 长的木板，将高处的捐助物资运送至水平地面（示意图如图甲）。高处的志愿者将质量为10kg的物资（可视为质点）从木板的上端无初速释放，物资与木板之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，木板与水平地面的夹角为37°（ $\text{[math]}$ ）。重力加速度 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）物资到达地面时的速度大小；
2. （2）物资到达地面的速度超过 $\text{[math]}$ 会对物资造成损坏，正在参加义务志愿者服务的我市高三学生小华，提出可将长为 $\text{[math]}$ 的一块粗帆布包裹在木板上，以使物资到达地面时的速度不超过 $\text{[math]}$ ，装置可以简化为图乙。物资与粗帆布间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，则粗帆布下端距离木板底端距离d的取值范围是多少？
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12. (2022·江苏模拟) 如图所示，一足够长的水平传送带以v＝4m/s的速度顺时针转动，现将一质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）以v₀＝2m/s的速度从左端水平滑上传送带，当小物块运动到距离传送带左端的距离L＝4m时，由于某种故障，传送带立即以大小为a₀＝4m/s²的加速度做匀减速运动直至停止转动。已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.25，重力加速度g＝10m/s²：
1. （1）小物块从滑上传送带到运动L＝4m的位移所需要的时间；
2. （2）小物块在传送带上运动的整个过程中，小物块和传送带系统因摩擦产生的热量Q。
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13. (2022高三下·常州月考) 滑板是第24届北京冬奥会上一个很精彩的项目。如图所示为滑板运动的训练场地：一半径为R的冰制竖直圆弧最低点C，最高点D，D点切线竖直，圆弧左端与倾角为θ的冰制斜面相切，为保证运动员的安全，在上AB间铺有长度为4L防滑材料，当长度为L的滑板全部处于AB内时，恰能保持静止，其余部分摩擦不计。一次训练时，教练员在AB之间推动运动员到滑板离开B点，运动员从D点滑出，竖直上升到最高点E，下落后沿轨道返回。运动员和滑板总质量为m，运动员始终站在滑板的正中，板对斜面压力均匀。滑板长度和运动员身高远小于圆弧半径，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，不计空气阻力。试求：
1. （1）防滑材料与滑板之间的动摩擦因数；
2. （2）运动员在圆轨道最低点C受到轨道支持力的大小；
3. （3）为保证运动员在滑道上只做往返一次滑行，滑板离开B点时的速度。
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