2021屆高考物理三輪沖刺重難點(diǎn)訓(xùn)練：功和能 （解析版）

功和能【原卷】

1.（2020屆湖南省衡陽(yáng)市高三一模）如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定

在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放，某同學(xué)

在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位

置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸3,作出小球所受彈力F大小隨小球下

落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)小球與彈簧接觸時(shí)能量損失，不計(jì)

空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（）

A.最低點(diǎn)的坐標(biāo)大于x="2x°

B.當(dāng)x=%+x。，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最大

C.小球受到的彈力最大值等于2蜂

D.小球動(dòng)能的最大值為作"寫

2.（2020屆三湘名校教育聯(lián)盟高三第二次大聯(lián)考）如圖所示，傾角為a=37。的

足夠長(zhǎng)的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物塊從距3點(diǎn)10m的A點(diǎn)由靜止

釋放后，下滑到B點(diǎn)與彈性擋板碰撞后無(wú)能量損失反彈，恰能沖上斜面的。點(diǎn)

（圖中未畫出）。設(shè)物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,以B點(diǎn)為零勢(shì)能面

（s加37。=0.6,cos37°=0.8）o則下列說法正確的是（）

37°

A.Q點(diǎn)到B點(diǎn)距離為2m

B.物塊沿斜面下滑時(shí)機(jī)械能減少，沿斜面上滑時(shí)機(jī)械能增加

C.物塊下滑時(shí)，動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在AB中點(diǎn)上方

D.物塊從開始釋放到最終靜止經(jīng)過的總路程為15m

3.（2020屆四川省眉山市高三三診）如圖所示，A、B兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，

分別從同一高度、傾角分別為夕、伙的光滑斜面頂端由靜止自由滑下。在

小球從開始下滑到到達(dá)斜面底端的過程中，下列判斷正確的是（）

A.A球和B球到達(dá)斜面底端的速度大小不相等

B.A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小

C.A球運(yùn)動(dòng)的加速度比B球運(yùn)動(dòng)的加速度大

D.A球所受重力的沖量大小比B球所受重力的沖量大小小

4.（2020屆四川省眉山市高三三診）如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光

滑軌道ABC,其中半圓軌道BC與直軌道45相切于3點(diǎn)，物體受到與平行的水

平拉力。從靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力產(chǎn)的大小滿足如圖乙所示（以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，

拉力/從A指向8為正方向）。若〃2=lkg,AB=4m,半圓軌道的半徑R=1.5m,

重力加速度取g=10m/s2。則下列說法中正確的是（）

A.拉力尸從A到8做功為50J

B.物體從B到C過程中，所受的合外力為0

C.物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2不m/s

D.物體能夠到達(dá)。點(diǎn)，且速度大小為2厲m/s

5.（2020屆四川省眉山市高三三診）傾角為45。的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下始終以

%的速度勻速上行。相等質(zhì)量的甲、乙兩種不同材料的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別

無(wú)初速放在傳送帶底端，發(fā)現(xiàn)甲滑塊上升〃高度處恰好與傳送帶保持相對(duì)靜止，

乙滑塊上升《高度處恰與傳送帶保持相對(duì)靜止?，F(xiàn)比較甲、乙兩滑塊均從靜止開

始上升〃高度的過程中（）

A.甲滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于乙滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

B.甲、乙兩滑塊機(jī)械能變化量相同

C.甲運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶所做的功大于乙運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶所做的功

D.甲滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量等于乙滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量

6.（2020屆四川省成都市高三第二次診斷性檢測(cè)）如圖，傾角為。的光滑斜面

上有兩個(gè)用輕彈簧相連的小物塊A和B（質(zhì)量均為機(jī)）,彈簧的勁度系數(shù)為上

B靠著固定擋板，最初它們都是靜止的?，F(xiàn)沿斜面向下正對(duì)著A發(fā)射一顆質(zhì)量為

機(jī)、速度為%的子彈，子彈射入A的時(shí)間極短且未射出，子彈射入后經(jīng)時(shí)間

擋板對(duì)B的彈力剛好為零。重力加速度大小為g。則（）

A.子彈射入A之前，擋板對(duì)B的彈力大小為27ng

B.子彈射入A的過程中，A與子彈組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.在時(shí)間，內(nèi)，A發(fā)生的位移大小為也譽(yù)

D.在時(shí)間，內(nèi)，彈簧對(duì)A的沖量大小為2優(yōu)%+sin6

7.（2020屆陜西省榆林市高三第一次模擬）如圖所示，“娃娃機(jī)”是指將商品陳

列在一個(gè)透明的箱內(nèi)，其上有一個(gè)可控制的抓取玩具的機(jī)器手臂的機(jī)器，使用者

要憑自己的技術(shù)操控手臂，以取到自己想要的玩具。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于“娃娃

機(jī)”，下列說法正確的是（）

A.玩具從機(jī)械爪處自由下落時(shí)，玩具的機(jī)械能守恒

B.機(jī)械爪抓到玩具勻速水平移動(dòng)時(shí)，玩具的動(dòng)能增加

C.機(jī)械爪抓到玩具勻速上升時(shí)，玩具的機(jī)械能守恒

D.機(jī)械爪抓到玩具加速上升時(shí)，機(jī)械爪做的功等于玩具重力勢(shì)能的變化量

8.（2020屆陜西省西安中學(xué)高三第二次模擬）讓一小球分別從豎直墻壁上面的

A點(diǎn)和B點(diǎn)沿不同的粗糙斜面AC和3C到達(dá)水平面上同一點(diǎn)G小球釋放的初

速度等于0,兩個(gè)斜面的粗糙程度相同，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

（）

A.下滑到C點(diǎn)時(shí)合外力的沖量可能相同

B.下滑到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相同

C.下滑到。點(diǎn)過程中損失的機(jī)械能一定相同

D.若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達(dá)斜面底端的速度增大

9.（2020屆山西省太原市高三模擬）在2019年武漢舉行的第七屆世界軍人運(yùn)

動(dòng)會(huì)中，21歲的邢雅萍成為本屆軍運(yùn)會(huì)的“八冠王”。如圖是定點(diǎn)跳傘時(shí)邢雅萍

運(yùn)動(dòng)的所圖像，假設(shè)她只在豎直方向運(yùn)動(dòng)，從。時(shí)刻開始先做自由落體運(yùn)動(dòng)，

介時(shí)刻速度達(dá)到歷時(shí)打開降落傘后做減速運(yùn)動(dòng)，在右時(shí)刻以速度也著地。已知邢

雅萍（連同裝備）的質(zhì)量為機(jī)，則邢雅萍（連同裝備）（）

V

。~~t---

A.0“2內(nèi)機(jī)械能守恒

B.0~打內(nèi)機(jī)械能減少了;

c.介時(shí)刻距地面的高度大于（匕+彩）2r）

D.￡172內(nèi)受到的合力越來越小

10.（2020屆河北省保定市高三第一次模擬）如圖，。、?兩個(gè)物塊用一根足夠

長(zhǎng)的輕繩連接，跨放在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，b的質(zhì)量大于。的質(zhì)量，用手豎直

向上托住b使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕質(zhì)彈簧下端固定，豎直立在b物塊的正下方,

彈簧上端與b相隔一段距離，由靜止釋放兒在，向下運(yùn)動(dòng)直至彈簧被壓縮到最

短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。下列說法中正確的是（）

I

A.在b接觸彈簧之前，力的機(jī)械能一直增加

B.方接觸彈簧后，a、b均做減速運(yùn)動(dòng)

C.b接觸彈簧后，繩子的張力為零

D.a、?和繩子組成的系統(tǒng)機(jī)械能先不變，后減少

11.（2020屆河南省鄭州市高三第二次質(zhì)量預(yù)測(cè)）如圖所示為電磁抽水泵模型,

泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，詔邊長(zhǎng)為la,左右兩側(cè)面是邊長(zhǎng)為心的正方形，在泵體內(nèi)

加入導(dǎo)電劑后，液體的電阻率為P，泵體所在處于方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

Bo工作時(shí)，泵體的上下兩表面接電壓為U的電源（內(nèi)阻不計(jì)）上。若電磁泵和

水面高度差為心理想電流表示數(shù)為1,不計(jì)水在流動(dòng)中和管壁之間的阻力，重

力加速度為g。在抽水泵正常工作過程中，下列說法正確的是（）

A.泵體上表面應(yīng)接電源正極

B.電磁泵不加導(dǎo)電劑也能抽取純水

C.電源提供總的功率為孕

4

D.若/時(shí)間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為孫這部分水離開電磁泵時(shí)的動(dòng)能為U〃加g6孕￡

4

12.（2020屆湖南省常德市高三二模）18世紀(jì)，數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂和哲學(xué)家伏爾

泰，曾設(shè)想“穿透”地球：假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫

穿地球，一個(gè)人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可

以從南極出口飛出，則以下說法正確的是（已知地球表面處重力加速度g取10

m/s2；地球半徑￡=6.4x106m；地球表面及內(nèi)部某一點(diǎn)的引力勢(shì)能￡p=-S色，

r為物體距地心的距離）（）

A.人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，雖然重力發(fā)生變化，但是機(jī)械能守恒

B.當(dāng)人下落經(jīng)過距地心0.5K瞬間，人的瞬時(shí)速度大小為4x1伊m/s

C.人在下落過程中，受到的萬(wàn)有引力與到地心的距離成正比

D.人從北極開始下落，直到經(jīng)過地心的過程中，萬(wàn)有引力對(duì)人做功W=1.6xl09

J

13.(2020屆吉林省長(zhǎng)春市高三二模)電動(dòng)平衡車因?yàn)槠潇趴岬牟僮?，被年輕

人所喜歡，變成了日常通勤的交通工具。平衡車依靠人體重心的改變，來實(shí)現(xiàn)車

輛的啟動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)作。下表所示為某款電動(dòng)平衡車的部分參數(shù)，

若平衡車以最大速度行駛時(shí)，電機(jī)恰好達(dá)到額定功率，則下列說法中正確的是

()

電池輸出電50000

36V電池總?cè)萘?/p>

壓mA-h

電機(jī)額定功

900W最大速度15km/h

率

百公里標(biāo)準(zhǔn)耗

充電時(shí)間2~3小時(shí)6kWh

電量

A.電池最多輸出的電能約為1800J

B.充滿電的平衡車以額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間約為2h

C.該平衡車以最大速度行駛時(shí)牽引力約為60N

D.該平衡車在標(biāo)準(zhǔn)情況下能騎行的最大里程約為3km

14.（2020屆山西省太原市高三模擬）如圖，豎直平面內(nèi)的R3ABC,豎直、

bC水平，BC=2AB,處于平行于AABC平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平。

若將一帶電的小球以初動(dòng)能同沿方向從A點(diǎn)射出，小球通過。點(diǎn)時(shí)速度恰

好沿8。方向，貝!j（）

A.從A到C,小球的動(dòng)能增加了4&

B.從A到C,小球的電勢(shì)能減少了3以

C.將該小球以3&的動(dòng)能從。點(diǎn)沿方向射出，小球能通過4點(diǎn)

D.將該小球以4&的動(dòng)能從。點(diǎn)沿方向射出，小球能通過4點(diǎn)

15.（2020屆廣東省廣州、深圳市學(xué)調(diào)聯(lián)盟高三第二次調(diào)研）目前，我國(guó)在人

工智能和無(wú)人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破.為早日實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，某公司對(duì)汽

車性能進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，讓質(zhì)量為機(jī)的汽車沿一山坡直線行駛.測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，

下坡時(shí)若關(guān)掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率尸上坡，則從靜止

啟動(dòng)做加速運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s時(shí)速度剛好達(dá)到最大值%.設(shè)汽車在上坡和下坡過

程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說法正確的是

A.關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的機(jī)械能守恒

B.關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對(duì)汽車的支持力的沖量為零

C.上坡過程中，汽車速度由半增至與，所用的時(shí)間可能等于萼

D.上坡過程中，汽車從靜止啟動(dòng)到剛好達(dá)到最大速度小,所用時(shí)間一定小于:

16.(2020屆廣東省廣州市高三一模)如圖，空間存在方向豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大

小為￡的勻強(qiáng)電場(chǎng)；傾角為30的光滑絕緣斜面固定在地面上，絕緣輕彈簧的下

端連接斜面底端的擋板，上端連接一帶電量為+q的小球，小球靜止時(shí)位于M點(diǎn),

彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)。某時(shí)刻將電場(chǎng)反向并保持電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，之后彈簧最

大壓縮量為L(zhǎng),重力加速度為g。從電場(chǎng)反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球

()

A.機(jī)械能一直減少

電勢(shì)能減少了

最大加速度為g

D.最大速度為瘋

功和能

1.（2020屆湖南省衡陽(yáng)市高三一模）如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定

在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放，某同學(xué)

在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位

置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸3,作出小球所受彈力F大小隨小球下

落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)小球與彈簧接觸時(shí)能量損失，不計(jì)

空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（）

A.最低點(diǎn)的坐標(biāo)大于x="2x°

B.當(dāng)x="x。，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最大

C.小球受到的彈力最大值等于2蜂

D.小球動(dòng)能的最大值為作"等

【答案】AD

【解析】根據(jù)乙圖可知，當(dāng)x=h+xo使小球處于平衡位置，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可

知，小球運(yùn)動(dòng)到h+2xo位置時(shí)的速度不為零，則小球最低點(diǎn)坐標(biāo)大于h+2xo,小

球受到的彈力最大值大于2mg,選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；

根據(jù)乙圖可知，當(dāng)x=h+x°,小球的重力等于彈簧的彈力，此時(shí)小球具有最大速

度，以彈簧和小球組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒可知，重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能之和最小,

故B錯(cuò)誤；小球達(dá)到最大速度的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知

mg(h+Xo)-^mg-x(=—mv2

2

故小球動(dòng)能的最大值為加g/z+J〃g/，故D正確。故選AD。

2.(2020屆三湘名校教育聯(lián)盟高三第二次大聯(lián)考)如圖所示，傾角為a=37。的

足夠長(zhǎng)的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物塊從距3點(diǎn)10m的A點(diǎn)由靜止

釋放后，下滑到B點(diǎn)與彈性擋板碰撞后無(wú)能量損失反彈，恰能沖上斜面的。點(diǎn)

(圖中未畫出)。設(shè)物塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,以B點(diǎn)為零勢(shì)能面

(sIn37°=0.6,cos37°=0.8)o則下列說法正確的是()

A.Q點(diǎn)到B點(diǎn)距離為2m

B.物塊沿斜面下滑時(shí)機(jī)械能減少，沿斜面上滑時(shí)機(jī)械能增加

C.物塊下滑時(shí)，動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在AB中點(diǎn)上方

D.物塊從開始釋放到最終靜止經(jīng)過的總路程為15m

【答案】AD

【解析】物塊從A到。全過程由動(dòng)能定理得何(4-S2)sin37。-”7g(M+52)cos37°=0

代入〃=°-5,4=10m

解得$2=2m

選項(xiàng)A正確；

全過程摩擦力一直做負(fù)功，物塊的機(jī)械能不斷減少，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

物塊從4下滑到A3中點(diǎn)時(shí)，由能量守恒定律可得，叫"-，唱?=4+Q

顯然此處重力勢(shì)能大于動(dòng)能，繼續(xù)下滑時(shí)重力勢(shì)能將減小，動(dòng)能增加，故動(dòng)能與

重力勢(shì)能相等的位置在A3中點(diǎn)下方，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

因?yàn)椤?lt;tan*所以物塊最終靜止在擋板處，根據(jù)能量守恒得

mgs】sin37°="mgscos37°

代入數(shù)據(jù)解得s=15m,選項(xiàng)D正確。故選AD。

3.（2020屆四川省眉山市高三三診）如圖所示，A、B兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，

分別從同一高度、傾角分別為0、伙的光滑斜面頂端由靜止自由滑下。在

小球從開始下滑到到達(dá)斜面底端的過程中，下列判斷正確的是（）

A.A球和B球到達(dá)斜面底端的速度大小不相等

B.A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小

C.A球運(yùn)動(dòng)的加速度比B球運(yùn)動(dòng)的加速度大

D.A球所受重力的沖量大小比B球所受重力的沖量大小小

【答案】B

【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得你〃=卜加

解得丫="正

兩個(gè)小球達(dá)到底部的速度大小相等，故A錯(cuò)誤；

小球的加速度大小為a=絲包”=gsin。

m

運(yùn)動(dòng)時(shí)間/=廬=白、件

則運(yùn)動(dòng)過程中A斜面斜角小，則A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比B的大，由于高度相同，重力

做功相等，所以A球重力做功的平均功率比B球重力做功的平均功率小，故B

正確，C錯(cuò)誤；由于A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比B的大，由公式/=相找可知，A球所受重力

的沖量大小比B球所受重力的沖量大小大，故D錯(cuò)誤。故選B。

4.（2020屆四川省眉山市高三三診）如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光

滑軌道ABC,其中半圓軌道BC與直軌道A8相切于8點(diǎn)，物體受到與A3平行的水

平拉力八從靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力尸的大小滿足如圖乙所示（以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，

拉力廠從A指向3為正方向）。若加=lkg,AB=4m,半圓軌道的半徑R=L5m,

重力加速度取g=10m/s2o則下列說法中正確的是（）

A.拉力/從A到8做功為50J

B.物體從3到。過程中，所受的合外力為0

C.物體能夠到達(dá)。點(diǎn)，且速度大小為2君m/s

D.物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2Vi?m/s

【答案】D

【解析】/T圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示功，則拉力/從A到5做功為

W=-x2x40J-10xlJ=30J

2

故A錯(cuò)誤；物體從3到C過程中，做圓周運(yùn)動(dòng)，合力不變0,故B錯(cuò)誤;

從A到B由動(dòng)能定理有卬=；加喏

解得VB=2V15m/s

由于滑軌道ABC在水平面內(nèi)，則物體從B到C做勻速圓運(yùn)動(dòng)，物體能夠到達(dá)C點(diǎn),

且速度大小為2Am/s,故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。

5.（2020屆四川省眉山市高三三診）傾角為45。的傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下始終以

%的速度勻速上行。相等質(zhì)量的甲、乙兩種不同材料的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別

無(wú)初速放在傳送帶底端，發(fā)現(xiàn)甲滑塊上升〃高度處恰好與傳送帶保持相對(duì)靜止，

乙滑塊上升《高度處恰與傳送帶保持相對(duì)靜止。現(xiàn)比較甲、乙兩滑塊均從靜止開

始上升〃高度的過程中（）

A.甲滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)大于乙滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)

B.甲、乙兩滑塊機(jī)械能變化量相同

C.甲運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶所做的功大于乙運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶所做的功

D.甲滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量等于乙滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量

【答案】BC

【解析】相等質(zhì)量的甲，乙兩種不同材料的滑塊分別無(wú)初速放在傳送帶底端，最

終都與傳送帶速度相等，動(dòng)能增加量相同，但甲的速度增加的慢，說明甲受到的

摩擦力小，故甲滑塊與皮帶的動(dòng)摩擦因數(shù)小于乙滑塊與皮帶的動(dòng)摩擦因數(shù)，故A

錯(cuò)誤；由于動(dòng)能增加量相同，重力勢(shì)能增加也相同，故甲、乙兩滑塊機(jī)械能變化

量相同，故B正確；動(dòng)能增加量相同，即

h

/.h3h

后而孟萬(wàn)一筆

得f乙=3啟-6mg

相對(duì)位移漏=3x乙

滑塊與皮帶間摩擦生熱為等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量，根據(jù)。子知甲滑塊與皮帶摩擦

產(chǎn)生的熱量大于乙滑塊與皮帶摩擦產(chǎn)生的熱量，電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶做的功等于系統(tǒng)摩

擦產(chǎn)生的內(nèi)能和滑塊機(jī)械能的增加量，由于滑塊機(jī)械能增加相同，則甲運(yùn)動(dòng)時(shí)電

動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶所做的功大于乙運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)皮帶所做的功，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

6.（2020屆四川省成都市高三第二次診斷性檢測(cè)）如圖，傾角為。的光滑斜面

上有兩個(gè)用輕彈簧相連的小物塊A和B（質(zhì)量均為機(jī)），彈簧的勁度系數(shù)為A,

B靠著固定擋板，最初它們都是靜止的?，F(xiàn)沿斜面向下正對(duì)著A發(fā)射一顆質(zhì)量為

機(jī)、速度為%的子彈，子彈射入A的時(shí)間極短且未射出，子彈射入后經(jīng)時(shí)間

擋板對(duì)B的彈力剛好為零。重力加速度大小為g。則（）

A.子彈射入A之前，擋板對(duì)B的彈力大小為2mg

B.子彈射入A的過程中，A與子彈組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.在時(shí)間,內(nèi)，A發(fā)生的位移大小為一

D.在時(shí)間t內(nèi)，彈簧對(duì)A的沖量大小為2/〃％+2mgfsine

【答案】C

【解析】

子彈射入A之前，AB系統(tǒng)所受合力為0,擋板對(duì)B的彈力大小為2mgsin。，故

A錯(cuò)誤；

彈射入A的過程中，A與子彈之間的摩擦生熱，組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故B

錯(cuò)誤；

子彈射入A前彈簧為壓縮狀態(tài)，壓縮量為附=”警

擋板對(duì)B的彈力剛好為零時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，伸長(zhǎng)量為△/=器也

k

則在時(shí)間t內(nèi)，A發(fā)生的位移大小為△X—+△X）=等竺，故c正確；

k

選沿斜面向上為正，時(shí)間，初態(tài)A的動(dòng)量為加小在時(shí)間，的末態(tài)，對(duì)于系統(tǒng)彈

性勢(shì)能相同，重力勢(shì)能增加，則動(dòng)能變小，即此位置A動(dòng)量大小尸要小于根如

時(shí)間f內(nèi)由動(dòng)量定理有

/彈-2mg￡sina=P-（-/nvo）<.2mvo

即為/彈V2/〃y（）+2mg套in。，故D錯(cuò)誤。故選Co

7.（2020屆陜西省榆林市高三第一次模擬）如圖所示，“娃娃機(jī)”是指將商品陳

列在一個(gè)透明的箱內(nèi)，其上有一個(gè)可控制的抓取玩具的機(jī)器手臂的機(jī)器，使用者

要憑自己的技術(shù)操控手臂，以取到自己想要的玩具。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于“娃娃

機(jī)”，下列說法正確的是（）

A.玩具從機(jī)械爪處自由下落時(shí)，玩具的機(jī)械能守恒

B.機(jī)械爪抓到玩具勻速水平移動(dòng)時(shí)，玩具的動(dòng)能增加

C.機(jī)械爪抓到玩具勻速上升時(shí)，玩具的機(jī)械能守恒

D.機(jī)械爪抓到玩具加速上升時(shí)，機(jī)械爪做的功等于玩具重力勢(shì)能的變化量

【答案】A

【解析】在沒有空氣阻力的情況下，玩具從機(jī)器手臂處自由落下時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)

化為動(dòng)能，沒有能量的損失，即玩具的機(jī)械能守恒，故A正確；機(jī)器手臂抓到

玩具水平勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，玩具的質(zhì)量和速度均不變，則動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；機(jī)器

手臂抓到玩具勻速上升時(shí)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，所以玩具的機(jī)械能變大，

故C錯(cuò)誤；機(jī)器手臂抓玩具加速上升時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能均變大，所以手臂做

的功等于玩具重力勢(shì)能與動(dòng)能的增大量之和，故D錯(cuò)誤。故選A。

8.（2020屆陜西省西安中學(xué)高三第二次模擬）讓一小球分別從豎直墻壁上面的

A點(diǎn)和3點(diǎn)沿不同的粗糙斜面AC和SC到達(dá)水平面上同一點(diǎn)G小球釋放的初

速度等于0,兩個(gè)斜面的粗糙程度相同，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是

L

A.下滑到。點(diǎn)時(shí)合外力的沖量可能相同

B.下滑到C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能可能相同

C.下滑到。點(diǎn)過程中損失的機(jī)械能一定相同

D.若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達(dá)斜面底端的速度增大

【答案】C

【解析】由動(dòng)能定理/咫〃=

則下滑到。點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不相同；兩個(gè)路徑的運(yùn)動(dòng)到達(dá)底端，合力的沖量等于動(dòng)量

的增量，方向大小都不同，所以AB錯(cuò)誤；

下滑到C點(diǎn)過程中摩擦力做功相同，都為

Wf=-/LimghcQlO=-jLtmgx

所以機(jī)械能損失相同，選項(xiàng)C正確。

根據(jù)/喇-〃叫加。也卜加可知，兩邊消去了滑塊的質(zhì)量機(jī)，則與質(zhì)量無(wú)關(guān)，即若

小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達(dá)斜面底端的速度不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。

9.（2020屆山西省太原市高三模擬）在2019年武漢舉行的第七屆世界軍人運(yùn)

動(dòng)會(huì)中，21歲的邢雅萍成為本屆軍運(yùn)會(huì)的“八冠王”。如圖是定點(diǎn)跳傘時(shí)邢雅萍

運(yùn)動(dòng)的修圖像，假設(shè)她只在豎直方向運(yùn)動(dòng)，從。時(shí)刻開始先做自由落體運(yùn)動(dòng)，

h時(shí)刻速度達(dá)到燈時(shí)打開降落傘后做減速運(yùn)動(dòng)，在打時(shí)刻以速度也著地。已知邢

雅萍（連同裝備）的質(zhì)量為機(jī)，則邢雅萍（連同裝備）（）

A.0~打內(nèi)機(jī)械能守恒

B.OF內(nèi)機(jī)械能減少了叫2

C.力時(shí)刻距地面的高度大于魚土空四

D.女“2內(nèi)受到的合力越來越小

【答案】D

【解析】0~介時(shí)間內(nèi)，邢雅萍做自由落體，機(jī)械能守恒，￡1~右由于降落傘的作用,

受到空氣阻力的作用，空氣阻力做負(fù)功，故0"2內(nèi)機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；

機(jī)械能損失發(fā)生在右的時(shí)間段內(nèi)，設(shè)外時(shí)刻物體距離地面高度為九則有

Wf+mgh=；加成一g〃7￥；

解得Wf=；，欣-^mv,2-mgh

阻力做負(fù)功，故機(jī)械能的減小量為

AE=-Wf=—mv^+mgh——mv2

故B錯(cuò)誤；

”/圖象與時(shí)間軸圍成面積表示位移大小，如圖

若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有4F時(shí)間里平均速度亂=宥

由圖可知運(yùn)動(dòng)員6時(shí)間里位移小于紅線表示的勻減速運(yùn)動(dòng)的位移，故％兩段

時(shí)間里，邢雅萍的平均速度小于中，故八時(shí)刻距地面的高度小于（…尸）.

故C錯(cuò)誤；VT圖象的斜率表示加速度，由圖像可知，在彳時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做加

速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。

10.（2020屆河北省保定市高三第一次模擬）如圖，a、b兩個(gè)物塊用一根足夠

長(zhǎng)的輕繩連接，跨放在光滑輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，力的質(zhì)量大于。的質(zhì)量，用手豎直

向上托住b使系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。輕質(zhì)彈簧下端固定，豎直立在b物塊的正下方,

彈簧上端與分相隔一段距離，由靜止釋放仇在b向下運(yùn)動(dòng)直至彈簧被壓縮到最

短的過程中（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。下列說法中正確的是（）

a[j

□6

A.在力接觸彈簧之前，力的機(jī)械能一直增加

B.b接觸彈簧后，a、b均做減速運(yùn)動(dòng)

C.b接觸彈簧后，繩子的張力為零

D.a、b和繩子組成的系統(tǒng)機(jī)械能先不變，后減少

【答案】D

【解析】在）接觸彈簧之前，。除重力外有繩的拉力做負(fù)功，則力的機(jī)械能減小,

故A錯(cuò)誤；方接觸彈簧后，開始階段彈力較小，》的合力向下，繼續(xù)向下加速，

?的合力減為零，再變?yōu)橄蛏?，。才開始減速，同樣。加速時(shí)也會(huì)帶動(dòng)〃跟著加

速，故分接觸彈簧后，刈均先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；b接觸彈簧

后，只要》在加速運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)帶著。加速，繩子的拉力一定不為零，只有在

力準(zhǔn)備減速時(shí)，繩無(wú)法拉直，此時(shí)繩的張力為零，故C錯(cuò)誤；對(duì)a、。和繩子組

成的系統(tǒng)而言，彈簧的彈力屬于系統(tǒng)的其它力，則接觸彈簧前彈力不做功，接觸

彈簧后彈力做負(fù)功，故系統(tǒng)的機(jī)械能先不變后減小，故D正確。故選D。

11.（2020屆河南省鄭州市高三第二次質(zhì)量預(yù)測(cè)）如圖所示為電磁抽水泵模型,

泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，M邊長(zhǎng)為匕，左右兩側(cè)面是邊長(zhǎng)為心的正方形，在泵體內(nèi)

加入導(dǎo)電劑后，液體的電阻率為P，泵體所在處于方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

Bo工作時(shí)，泵體的上下兩表面接電壓為U的電源（內(nèi)阻不計(jì)）上。若電磁泵和

水面高度差為心理想電流表示數(shù)為1,不計(jì)水在流動(dòng)中和管壁之間的阻力，重

力加速度為g。在抽水泵正常工作過程中，下列說法正確的是（）

A.泵體上表面應(yīng)接電源正極

B.電磁泵不加導(dǎo)電劑也能抽取純水

C.電源提供總的功率為畢

4

D.若t時(shí)間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為m,這部分水離開電磁泵時(shí)的動(dòng)能為Ult-mgh-^t

【答案】AD

【解析】當(dāng)泵體上表面接電源的正極時(shí)，電流從上向下流過泵體，這時(shí)受到的磁

場(chǎng)力水平向左，拉動(dòng)液體；故A正確；電磁泵不加導(dǎo)電劑，不能抽取不導(dǎo)電的

純水，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻

火=?！?。義齊=/,那么液體消耗的電功率為「=孕，而電源提供的電功率為

VI,故C錯(cuò)誤；

若f時(shí)間內(nèi)抽取水的質(zhì)量為根，根據(jù)能量守恒定律，則這部分水離開泵時(shí)的動(dòng)能

為&=UIt—mgh一千t

，故D正確；故選AD。

12.（2020屆湖南省常德市高三二模）18世紀(jì)，數(shù)學(xué)家莫佩爾蒂和哲學(xué)家伏爾

泰，曾設(shè)想“穿透”地球：假設(shè)能夠沿著地球兩極連線開鑿一條沿著地軸的隧道貫

穿地球，一個(gè)人可以從北極入口由靜止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可

以從南極出口飛出，則以下說法正確的是（已知地球表面處重力加速度g取10

m/s2；地球半徑A=6.4x106m；地球表面及內(nèi)部某一點(diǎn)的引力勢(shì)能耳=一號(hào)色，

r為物體距地心的距離）（）

A.人與地球構(gòu)成的系統(tǒng)，雖然重力發(fā)生變化，但是機(jī)械能守恒

B.當(dāng)人下落經(jīng)過距地心0.5K瞬間，人的瞬時(shí)速度大小為4x103m/s

C.人在下落過程中，受到的萬(wàn)有引力與到地心的距離成正比

D.人從北極開始下落，直到經(jīng)過地心的過程中，萬(wàn)有引力對(duì)人做功W=1.6X109

【答案】AC

【解析】人下落過程只有重力做功，重力做功效果為重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，故機(jī)

械能守恒，故A正確；

當(dāng)人下落經(jīng)過距地心0.5K瞬間，其引力勢(shì)能為：E；=-黑

根據(jù)功能關(guān)系可知：Ep-Ep-Ek

即：*GMm12八

=2mV-0

0.57?

GMm

在地球表面處忽略地球的自轉(zhuǎn)：—^r=m8

K

則聯(lián)立以上方程可以得到：丫=屈=80*10'/5,故B錯(cuò)誤；

設(shè)人到地心的距離為「，地球密度為「，那么，由萬(wàn)有引力定律可得：人在下落

過程中受到的萬(wàn)有引力為：

F二曾^^馬兀，皿二&兀Gpmr'故萬(wàn)有引力與到地心的距離成正比，故C正確；

r2r23

由萬(wàn)有引力尸=g萬(wàn)可得：人下落到地心的過程萬(wàn)有引力做功為：

W--x-TtGpmRxR=---------=—mgR

232H2

由于人的質(zhì)量m未知，故無(wú)法求出萬(wàn)有引力的功，故D錯(cuò)誤；故選AC。

13.(2020屆吉林省長(zhǎng)春市高三二模)電動(dòng)平衡車因?yàn)槠潇趴岬牟僮?，被年輕

人所喜歡，變成了日常通勤的交通工具。平衡車依靠人體重心的改變，來實(shí)現(xiàn)車

輛的啟動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)作。下表所示為某款電動(dòng)平衡車的部分參數(shù)，

若平衡車以最大速度行駛時(shí)，電機(jī)恰好達(dá)到額定功率，則下列說法中正確的是

()

電池輸出電50000

36V電池總?cè)萘?/p>

壓mA,h

電機(jī)額定功

900W最大速度15km/h

率

百公里標(biāo)準(zhǔn)耗

充電時(shí)間2~3小時(shí)6kWh

電量

A.電池最多輸出的電能約為1800J

B.充滿電的平衡車以額定功率行駛的最長(zhǎng)時(shí)間約為2h

C.該平衡車以最大速度行駛時(shí)牽引力約為60N

D.該平衡車在標(biāo)準(zhǔn)情況下能騎行的最大里程約為3km

【答案】B

【解析】電池最多儲(chǔ)存的電能為w=qU=50000x10-3x3600x36=6.48x106J,故A錯(cuò)

誤;

6

由儲(chǔ)存的電能除以額定功率可求得時(shí)間為"斗翳■nTZOOsnZh,故B正確；

根據(jù)功率公式則有八￡=罌=216$故C錯(cuò)誤；

v4.17

由電池總電量除以百公里標(biāo)準(zhǔn)耗電量即可求出x=36x50000x10-3x10-3,1=30km,

6

故D錯(cuò)誤。

14.（2020屆山西省太原市高三模擬）如圖，豎直平面內(nèi)的RSABC,48豎直、

BC水平，BC=2AB,處于平行于AABC平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平。

若將一帶電的小球以初動(dòng)能同沿A5方向從A點(diǎn)射出，小球通過。點(diǎn)時(shí)速度恰

好沿方向，則（）

A.從A到G小球的動(dòng)能增加了4&

B.從A到C,小球的電勢(shì)能減少了3町

C.將該小球以3a的動(dòng)能從。點(diǎn)沿方向射出，小球能通過4點(diǎn)

D.將該小球以43的動(dòng)能從。點(diǎn)沿方向射出，小球能通過A點(diǎn)

【答案】D

【解析】設(shè)小球的速度為乙則有線=；相聲

小球通過。點(diǎn)時(shí)速度恰好沿3C方向，則說明小球在豎直方向上的速度減為0,

小球在水平方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的位移為豎直方向上位

移的2倍，則平均速度為豎直方向上平均速度的2倍，又這段時(shí)間豎直方向的平

均速度為萬(wàn)=5

故水平方向的平均速度為于=2萬(wàn)=u

解得％=2丫

則%=｝雇=3(2v)2=4fk

從A到C,小球的動(dòng)能增加了

△線=4紇-凡=3線，故A錯(cuò)誤；

由動(dòng)能定理可知重力與電場(chǎng)力做功之和為動(dòng)能的增加量即34，重力做負(fù)功，故

電場(chǎng)力做功大于3線，則小球的電勢(shì)能減小量大于3紇，故B錯(cuò)誤；由上分析可知:

動(dòng)能為4耳，則速度大小為2%即小球以2y對(duì)速度從。點(diǎn)沿C3方向射出。而

由AB分析可知，小球以初速度v沿43方向從4點(diǎn)射出時(shí)，小球?qū)⒁运俣却笮?/p>

為2v,方向沿8C方向通過。點(diǎn)，則小球以2y的速度從C點(diǎn)沿方向射出后

運(yùn)動(dòng)過程恰好可視為其逆過程，所以若將小球以2v的速度從C點(diǎn)沿CB方向射

出，小球能通過4點(diǎn)；故D正確；由D分析可知，若將小球以2y的速度從C

點(diǎn)沿CB方向射出，小球能