2025年高考物理復(fù)習(xí)：動(dòng)能定理（含解析）

十八動(dòng)能定理（40分鐘70分）

【基礎(chǔ)鞏固練】

1.（6分）（2023?全國(guó)乙卷）小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加。如果用帶箭頭

的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是（）

ABCD

2.（6分）（2023?開封模擬）如圖所示為處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置。傾角a=37。的直軌道AB與

半徑R=0.15m的圓弧形光滑軌道BCD相切于B點(diǎn),。為圓弧軌道的圓心,CD為豎直方向上的

直徑。一質(zhì)量加=0.1kg的小滑塊可從斜面上的不同位置由靜止釋放,已知小滑塊與直軌道A3

間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度取g=10向52點(diǎn)1137。=0.6,337。=0.8。若小滑塊恰好能通過圓

弧軌道的最高點(diǎn)2則釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為（）

A.1.725mB.1.5m

C.1.25mD.0.75m

3.（6分）（2023?泰安模擬）如圖甲所示，在光滑水平面上，一物體在水平向右的恒定拉力R作用下

由靜止開始向右做直線運(yùn)動(dòng)，物體的動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,虛線為圖像上P

點(diǎn)的切線,切線與/軸交點(diǎn)的坐標(biāo)九是（）

A.0.60B.0.70

C.0.75D.0.80

4.（6分）（多選）（2023?中山模擬）如圖所示，半球形容器ABC固定在水平面上,AC是水平直徑，一

個(gè)物塊從A點(diǎn)正上方由靜止釋放剛好能從A點(diǎn)進(jìn)入容器，第一次從P點(diǎn)由靜止釋放，尸點(diǎn)離A

點(diǎn)高度為力，結(jié)果物塊從C點(diǎn)飛出上升的高度為*第二次從。點(diǎn)由靜止釋放,。點(diǎn)離A點(diǎn)高度為

*物塊與容器內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,3為容器內(nèi)壁最低點(diǎn),容器的半徑為九則下列判斷正確

的是（）

PP

A.第一次，物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程克服摩擦做的功為｝明力

B.第二次，物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度剛好為零

C.第一次，物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的最大動(dòng)能為

D.第一次，物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)克服摩擦力做的功大于從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)克服摩擦力做的

功

【加固訓(xùn)練】

（多選）有長(zhǎng)度均為xo的AB.BC兩段水平路面5AB段光滑,3C段粗糙（如圖甲所示）。在A

處?kù)o止的小物體質(zhì)量為血可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力R作用下，從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)恰好停

下,3C段動(dòng)摩擦因數(shù)自左往右逐漸增大，具體變化如圖乙所示,重力加速度為go下列判斷正確

的是（）

AXQBXQc

甲乙

A.水平恒力F的大小F=-fiomg

B.水平恒力R在A3、3c兩段路面上做功不相等

C.水平恒力歹在A3段的平均功率等于BC段的平均功率

D.水平恒力R在A3段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率小于在BC段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率

5.（12分）（2023?曲靖模擬）公元1267-1273年聞名于世的“襄陽(yáng)炮”其實(shí)是一種大型拋石機(jī)。將石

塊放在長(zhǎng)臂一端的石籃中，在短臂端掛上重物，發(fā)射前將長(zhǎng)臂端往下拉至地面,然后突然松開，石

袋中的石塊過最高點(diǎn)時(shí)就被拋出（圖甲）?，F(xiàn)將其簡(jiǎn)化為圖乙所示。將一質(zhì)量加=80kg的可視

為質(zhì)點(diǎn)的石塊裝在長(zhǎng)￡m的長(zhǎng)臂末端的石籃中，初始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面夾角成30。,松開后，長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)

至豎直位置時(shí)石塊被水平拋出落在水平地面上。石塊落地點(diǎn)與。點(diǎn)的水平距離s=100mo忽

略長(zhǎng)臂、短臂和石籃的質(zhì)量,不計(jì)空氣阻力和所有摩擦,g=10m/s2,求：

（D石塊水平拋出時(shí)的初速度vo的大小;

⑵石塊從A到最高點(diǎn)的過程中石籃對(duì)石塊做的功W。

【加固訓(xùn)練】

（2023?鹽城模擬）一遙控?zé)o人機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的升力等于自身重力的2倍。該無(wú)人機(jī)先從地

面由靜止豎直向上起飛，速度達(dá)到v時(shí)離地高度為力,此時(shí)關(guān)閉電源，無(wú)人機(jī)繼續(xù)上升g后到達(dá)最

高點(diǎn)。繼續(xù)下降到某位置時(shí)恢復(fù)升力,此后到達(dá)地面的速度恰好為0。已知無(wú)人機(jī)質(zhì)量為辦運(yùn)

動(dòng)時(shí)所受空氣阻力/與速率n滿足戶其中左為已知常量,重力加速度為go求無(wú)人機(jī)

⑴關(guān)閉電源前瞬間的加速度大小;

（2）恢復(fù)升力時(shí)的高度和速率;

⑶整個(gè)過程克服阻力做的功。

【綜合應(yīng)用練】

6.（6分）（多選）某一風(fēng)力發(fā)電機(jī)它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為R的圓面，某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)

速是％風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣密度為〃假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%

的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。關(guān)于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為nR2V

B.單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流動(dòng)能為"?

C.該風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為空詈

D.單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能為陪I

【加固訓(xùn)練】

（2024.杭州模擬）某地區(qū)常年有風(fēng)，風(fēng)速基本保持在4m/s,該地區(qū)有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片轉(zhuǎn)

動(dòng)可形成半徑為10m的圓面，若保持風(fēng)垂直吹向葉片，空氣密度為L(zhǎng)3kg/m3,風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電

能的效率為20%o現(xiàn)用這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)給一水泵供電，使水泵從地下10m深處抽水，水泵能將

水抽到地面并以2m/s的速度射出,出水口的橫截面積為0.1n?,水的密度為小及kg/n^水泵及

電機(jī)組成的抽水系統(tǒng)效率為80%,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率約為12.8kW

B.每秒鐘水流機(jī)械能增加400J

C.風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量可供該水泵正常工作約2.4h

D.若風(fēng)速變?yōu)?m/s,則該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

7.（6分）（2022.福建選擇考）2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地390km近圓

軌道上的天宮空間站。為避免發(fā)生危險(xiǎn)，天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避碰措施。

已知質(zhì)量為m的物體從距地心廠處運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為畔，式中“為

地球質(zhì)量,G為引力常量;現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為mo,變軌前后穩(wěn)定運(yùn)行的軌道半徑分別記為小

2如圖所示?？臻g站緊急避碰過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功至少為（）

8.（6分）（多選）（2023?銀川模擬洪享電動(dòng)車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾煌üぞ摺?/p>

某共享電動(dòng)車和駕駛員的總質(zhì)量為100kg,行駛時(shí)所受阻力大小為車和人所受總重力的七電

動(dòng)車從靜止開始以額定功率在水平公路上沿直線行駛,7s內(nèi)行駛了20m,速度達(dá)到4m/s。重力

加速度大小g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）

A.該電動(dòng)車的額定功率為560W

B.該電動(dòng)車的額定功率為400W

C.在這次行駛中，該電動(dòng)車行駛的最大速度為4m/s

D.在這次行駛中，該電動(dòng)車行駛的最大速度為5.6m/s

【加固訓(xùn)練】

一提升裝置把靜置于地面上的重物豎直向上提升的過程中,提升裝置的功率隨時(shí)間變化

的P-t圖像如圖所示。在t=ls時(shí)，重物上升的速度達(dá)到最大速度的一半，在t=3s時(shí)，達(dá)到最大速

度vm=20m/so在t=6s時(shí)，重物再次勻速上升，取

g=10m/s2,不計(jì)一切阻力。下列說(shuō)法正確的是（）

P/W

400----------;

2004\-----；----；

0'2'4'67/s

A.在0~1S內(nèi)，重物做加速度逐漸增大的運(yùn)動(dòng)

B.在t=ls時(shí)，重物的加速度大小o=20m/s2

C在t=6s時(shí)，重物的速度大小v=5m/s

D.在0~6s內(nèi)，重物上升的高度〃=85m

【情境創(chuàng)新練】

9.（16分）（2023?沈陽(yáng)模擬）如圖1所示為某單板滑雪U形池的比賽場(chǎng)地，比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在U形滑

道內(nèi)邊滑行邊利用滑道做各種旋轉(zhuǎn)和跳躍動(dòng)作，裁判員根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的騰空高度、完成的動(dòng)作難

度和效果評(píng)分。圖2為該U形池場(chǎng)地的橫截面圖,A3段、CD段為半徑R=4m的四分之一光

滑圓弧雪道乃C段為粗糙的水平雪道且與圓弧雪道相切,3C長(zhǎng)為4.5m,質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員

（含滑板）以5m/s的速度從A點(diǎn)沿切線滑下后，始終保持在一個(gè)豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)U形雪道從

D點(diǎn)豎直向上飛出，經(jīng)7=0.8s恰好落回D點(diǎn)，然后又從D點(diǎn)返回U形雪道。忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)

員可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2。求：

圖1圖2

(1)運(yùn)動(dòng)員與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù);

⑵運(yùn)動(dòng)員首次運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)c點(diǎn)時(shí)對(duì)雪道的壓力；

⑶運(yùn)動(dòng)員最后靜止處距離3點(diǎn)的距離。

【加固訓(xùn)練】

(2023?永州模擬)一籃球質(zhì)量為m=0.60kg,一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為/7i=1.8m處由靜

止自由落下，反彈高度為fe=1.2m,若使籃球從距地面加=1.5m的高度由靜止下落，并在開始下

落的同時(shí)運(yùn)動(dòng)員向下拍球，球落地后反彈的高度也為1.5m,該籃球每次與地面碰撞前后的動(dòng)能

的比值K不變，重力加速度大小g取10m/s1不計(jì)空氣阻力，求：

(1)比值K的大小；

⑵運(yùn)動(dòng)員拍球過程中對(duì)籃球所做的功。

解析版

1.（6分）（2023?全國(guó)乙卷）小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加。如果用帶箭頭

的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是（）

ABCD

【解析】選D。小車做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，故A、B錯(cuò)誤;小車沿軌道從

左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加,故合外力與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角,C錯(cuò)誤,D正確。

2.（6分）（2023?開封模擬）如圖所示為處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置。傾角a=37。的直軌道AB與

半徑R=0.15m的圓弧形光滑軌道BCD相切于B點(diǎn),。為圓弧軌道的圓心,8為豎直方向上的

直徑。一質(zhì)量加=0.1kg的小滑塊可從斜面上的不同位置由靜止釋放,已知小滑塊與直軌道A3

間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度取g=10向52,41137。=0.6,337。=0.8。若小滑塊恰好能通過圓

弧軌道的最高點(diǎn)2則釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離為（）

A.1.725mB.1.5m

C.1.25mD.0.75m

【解析】選Ao小滑塊恰好能通過圓弧軌道的最高點(diǎn)，在D點(diǎn)，由牛頓第二定律得滑塊

由釋放點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理得〃zg/osina-〃掰gcosaIo-/ngR（l+cosa）=1z哈代入數(shù)據(jù)聯(lián)

立解得/o=L725m,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。

3.（6分）（2023?泰安模擬）如圖甲所示，在光滑水平面上，一物體在水平向右的恒定拉力R作用下

由靜止開始向右做直線運(yùn)動(dòng)，物體的動(dòng)能&隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,虛線為圖像上P

點(diǎn)的切線,切線與，軸交點(diǎn)的坐標(biāo)九是（）

A.0.60B.0.70

C.0.75D.0.80

【解析】選C。物體在拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)動(dòng)能定理得Rx=Ek,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公

式％=孑/=:尸，代入后得Ek=Ex=/2,把p點(diǎn)坐標(biāo)代入后得出:幸=福=1則Ek=],求導(dǎo)得

22m2m2m1.5/33

^=-=-x2r=-x2x1.5=4,BP仁三=4,貝ljA/=0.75s,貝Ij/i=1.5s-A/=1.5s-0.75s=0.75s,故選Co

at33At

4.（6分）（多選）（2023?中山模擬）如圖所示，半球形容器ABC固定在水平面上,AC是水平直徑，一

個(gè)物塊從A點(diǎn)正上方由靜止釋放剛好能從A點(diǎn)進(jìn)入容器，第一次從尸點(diǎn)由靜止釋放,P點(diǎn)離A

點(diǎn)高度為〃，結(jié)果物塊從C點(diǎn)飛出上升的高度為*第二次從。點(diǎn)由靜止釋放,。點(diǎn)離A點(diǎn)高度為

/物塊與容器內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,3為容器內(nèi)壁最低點(diǎn),容器的半徑為人,則下列判斷正確

的是（）

PP

Q；

B

A.第一次，物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程克服摩擦做的功為）火力

B.第二次，物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度剛好為零

C.第一次，物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的最大動(dòng)能為

D.第一次，物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)克服摩擦力做的功大于從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)克服摩擦力做的

功

【解析】選A、D。根據(jù)動(dòng)能定理機(jī)gx*Wf=0,解得克服摩擦力做功廂=與叫九故A正確;第二次,

由于物塊運(yùn)動(dòng)到某一位置速度小于第一次物塊在該位置的速度，因此正壓力小于第一次的正

壓力，摩擦力小于第一次的摩擦力,因此從A到C克服摩擦力做功小于1根據(jù)動(dòng)能定理可知,

物塊到達(dá)C點(diǎn)的速度不為零，故B錯(cuò)誤;第一次，物塊由A運(yùn)動(dòng)到B克服摩擦力做的功大于由B

到C克服摩擦力做的功,大于5g/z,因此到B點(diǎn)的最大動(dòng)能小于2mghfighlmgh,故C錯(cuò)誤;第

一次,物塊從A運(yùn)動(dòng)到。的過程中,A與C在等高位置,物塊從A運(yùn)動(dòng)到3過程中的速度大，因此

正壓力大，摩擦力大，因此物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)克服摩擦力做的功大于從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)克

服摩擦力做的功，故D正確。

【加固訓(xùn)練】

（多選）有長(zhǎng)度均為xo的AB.BC兩段水平路面A3段光滑,3C段粗糙（如圖甲所示）。在A

處?kù)o止的小物體質(zhì)量為血可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力/作用下，從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，到C點(diǎn)恰好停

下班C段動(dòng)摩擦因數(shù)自左往右逐漸增大，具體變化如圖乙所示,重力加速度為go下列判斷正確

的是（）

A.水平恒力R的大小F=-/xomg

B.水平恒力R在A3、3c兩段路面上做功不相等

C.水平恒力E在43段的平均功率等于BC段的平均功率

D.水平恒力R在A3段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率小于在BC段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率

【解析】選A、Do由于到C點(diǎn)恰好停下，在AC段力R做的功等于克服摩擦力做的功幽詈,

-1-1

根據(jù)動(dòng)能定理得尸2祝-/0/年次=0,解得歹=]〃0/叫,故A正確方在AB>BC兩段做的功相同，故B

錯(cuò)誤;小物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在BC段先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)再做加速度增加

的減速運(yùn)動(dòng),故其在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，水平恒力R在43段的平均功

率小于BC段的平均功率，故C錯(cuò)誤;小物體在A3段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度小于在3C段中間時(shí)

刻的瞬時(shí)速度，故水平恒力R在43段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率小于在BC段中間時(shí)刻瞬時(shí)功率，故D

正確。

5.（12分）（2023?曲靖模擬）公元1267-1273年聞名于世的，襄陽(yáng)炮”其實(shí)是一種大型拋石機(jī)。將石

塊放在長(zhǎng)臂一端的石籃中，在短臂端掛上重物，發(fā)射前將長(zhǎng)臂端往下拉至地面,然后突然松開，石

袋中的石塊過最高點(diǎn)時(shí)就被拋出（圖甲）?，F(xiàn)將其簡(jiǎn)化為圖乙所示。將一質(zhì)量加=80kg的可視

為質(zhì)點(diǎn)的石塊裝在長(zhǎng)的長(zhǎng)臂末端的石籃中，初始時(shí)長(zhǎng)臂與水平面夾角成30。,松開后，長(zhǎng)臂轉(zhuǎn)

至豎直位置時(shí)石塊被水平拋出落在水平地面上。石塊落地點(diǎn)與。點(diǎn)的水平距離s=100mo忽

略長(zhǎng)臂、短臂和石籃的質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力和所有摩擦,g=10m/s2,求：

甲乙

⑴石塊水平拋出時(shí)的初速度vo的大??；

答案:⑴50m/s

【解析】⑴石塊做平拋運(yùn)動(dòng)的高度

h=L+Lsm30°=—40m+4—0x1im=20m

332

根據(jù)〃=刎，解得t=2s

則初速度為vo三，解得vo=5Om/s

⑵石塊從A到最高點(diǎn)的過程中石籃對(duì)石塊做的功Wo

答案:（2）］.16x105J

【解析】（2）根據(jù)動(dòng)能定理可得肝的?=）配-0

解得:W=L16x105J

【加固訓(xùn)練】

（2023?鹽城模擬）一遙控?zé)o人機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的升力等于自身重力的2倍。該無(wú)人機(jī)先從地

面由靜止豎直向上起飛，速度達(dá)到I，時(shí)離地高度為〃，此時(shí)關(guān)閉電源，無(wú)人機(jī)繼續(xù)上升g后到達(dá)最

高點(diǎn)。繼續(xù)下降到某位置時(shí)恢復(fù)升力,此后到達(dá)地面的速度恰好為0。已知無(wú)人機(jī)質(zhì)量為外運(yùn)

動(dòng)時(shí)所受空氣阻力/與速率v滿足戶依,其中左為已知常量，重力加速度為go求無(wú)人機(jī)

⑴關(guān)閉電源前瞬間的加速度大??；

答案:⑴g常

【解析】⑴無(wú)人機(jī)所受合力F=2mg-mg-kv

根據(jù)牛頓第二定律有斫土

m

解得a=g-^

（2）恢復(fù)升力時(shí)的高度和速率；

答案v

【解析】（2）無(wú)人機(jī)開始的上升過程與無(wú)升力的自由下落過程運(yùn)動(dòng)對(duì)稱;失去升力后的上升過程

與恢復(fù)升力后的下落過程運(yùn)動(dòng)對(duì)稱，所以恢復(fù)升力時(shí)的高度為*恢復(fù)升力時(shí)的速率為v

⑶整個(gè)過程克服阻力做的功。

答案:（3）刎

【解析】⑶對(duì)整個(gè)過程，重力做功為零，升力做功為2mgh-2mg^

根據(jù)動(dòng)能定理有2mgh-2mg^-Wf=0

解得Wt=\ngh

【綜合應(yīng)用練】

6.（6分）（多選謀一風(fēng)力發(fā)電機(jī)它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為R的圓面，某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)

速是％風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣密度為〃假如這個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將此圓內(nèi)10%

的空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。關(guān)于該風(fēng)力發(fā)電機(jī)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為兀R2V

B.單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流動(dòng)能為空p

C.該風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為"?

D.單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能為嗯Q

【解析】選A、Co△/時(shí)間內(nèi)沖擊葉片圓面的氣流體積為AV=S?必片派2.也故單位時(shí)間內(nèi)沖

擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流體積為胃=兀F匕故選項(xiàng)A正確;。時(shí)間內(nèi)沖擊葉片圓面的氣流的

動(dòng)能為△&=加聲=）公壞/=加成2.心/故單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)

能為譽(yù)=）?成2.只該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率為尸=〃等=3?冰2./,單位時(shí)間發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能

為方FR2.H選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤,C正確。

【加固訓(xùn)練】

（2024.杭州模擬）某地區(qū)常年有風(fēng)，風(fēng)速基本保持在4m/s,該地區(qū)有一風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其葉片轉(zhuǎn)

動(dòng)可形成半徑為10m的圓面，若保持風(fēng)垂直吹向葉片，空氣密度為1.3kg/m3,風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電

能的效率為20%o現(xiàn)用這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)給一水泵供電，使水泵從地下10m深處抽水，水泵能將

水抽到地面并以2m/s的速度射出,出水口的橫截面積為0.1n?,水的密度為1x103kg/m3水泵及

電機(jī)組成的抽水系統(tǒng)效率為80%,則下列說(shuō)法正確的是（）

A.該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率約為12.8kW

B.每秒鐘水流機(jī)械能增加400J

C.風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量可供該水泵正常工作約2.4h

D.若風(fēng)速變?yōu)?m/s,則該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍

2

【解析】選Co單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的體積為VO=V5=VX^2=4X7IX1O

m3=l256nr3,單位時(shí)間內(nèi)沖擊風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片圓面的氣流的動(dòng)能為Ek=^inv2=^pVov2=l3062.4J,

依題意，此風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為P=20%Ek=20%xl3062.4W-2.6kW,若風(fēng)速變?yōu)?m/s,則

該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率變?yōu)樵瓉?lái)的8倍，故A、D錯(cuò)誤;每秒鐘水流機(jī)械能增加約為

其中m=p水5V,解得AE=2.04xl04J,故B錯(cuò)誤;水泵正常工作每秒鐘耗電為

AE三黑=2.55x104J,風(fēng)力發(fā)電機(jī)一天的發(fā)電量為E,=Pr=2.6xl03x24x60x

O（J70

6042.2x108J,解得t/=^--2Ah,故C正確。

7.（6分）（2022.福建選擇考）2021年美國(guó)“星鏈”衛(wèi)星曾近距離接近我國(guó)運(yùn)行在距地390km近圓

軌道上的天宮空間站。為避免發(fā)生危險(xiǎn)，天宮空間站實(shí)施了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火變軌的緊急避碰措施。

已知質(zhì)量為m的物體從距地心廠處運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處克服地球引力所做的功為畔，式中M為

地球質(zhì)量,G為引力常量;現(xiàn)將空間站的質(zhì)量記為mo,變軌前后穩(wěn)定運(yùn)行的軌道半徑分別記為小

2如圖所示?？臻g站緊急避碰過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功至少為（）

2r1r2/ir2

C.|GMmo（d）D.2GM"zo（5j）

【解析】選Ao空間站緊急避碰的過程可簡(jiǎn)化為加速、變軌、再加速的三個(gè)階段?？臻g站從

軌道n變軌到冷過程，根據(jù)動(dòng)能定理有W+W引力=AEk,依題意可得引力做功卬引力=喂也

萬(wàn)有引力提供在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律有審=砌口求得空

間站在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能為石卜=喋，動(dòng)能的變化量入a=喋-燃詈，解得卬=爭(zhēng)弓一）,故

選Ao

8.（6分）（多選）（2023?銀川模擬）共享電動(dòng)車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾煌üぞ摺?/p>

某共享電動(dòng)車和駕駛員的總質(zhì)量為100kg,行駛時(shí)所受阻力大小為車和人所受總重力的七，電

動(dòng)車從靜止開始以額定功率在水平公路上沿直線行駛,7s內(nèi)行駛了20m,速度達(dá)到4m/s。重力

加速度大小g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）

A.該電動(dòng)車的額定功率為560W

B.該電動(dòng)車的額定功率為400W

C.在這次行駛中，該電動(dòng)車行駛的最大速度為4m/s

D.在這次行駛中，該電動(dòng)車行駛的最大速度為5.6m/s

【解析】選B、Co由題意可知電動(dòng)車行駛過程中受到的阻力大小戶禍g=RX100xl0N=100N,

根據(jù)動(dòng)能定理有P額可，弓/碎2,解得該電動(dòng)車的額定功率為尸額=400W,A錯(cuò)誤,B正確;該電動(dòng)車

P

以額定功率行駛能達(dá)到的最大速度為vmax=y=^m/s=4nVs,C正確,D錯(cuò)誤。

【加固訓(xùn)練】

一提升裝置把靜置于地面上的重物豎直向上提升的過程中,提升裝置的功率隨時(shí)間變化

的P-t圖像如圖所示。在t=\s時(shí)，重物上升的速度達(dá)到最大速度的一半，在t=3s時(shí)，達(dá)到最大速

度Vm=20m/So在U6s時(shí)，重物再次勻速上升，取

g=10m/s2,不計(jì)一切阻力。下列說(shuō)法正確的是（）

P/W

400--1------；

2004\------j-----；

0'2'4'6-7/S

A.在07s內(nèi)，重物做加速度逐漸增大的運(yùn)動(dòng)

B.在t=ls時(shí)，重物的加速度大小a=20m/s2

C.在t=6s時(shí)，重物的速度大小v=5m/s

D.在0~6s內(nèi)，重物上升的高度h=85m

【解析】選D。在0~1s內(nèi)，功率尸均勻增大，拉力/不變廁有提升裝置的功率?史嗎,

m

由圖可知重物做加速度不變的勻加速上升運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;在t=

3s時(shí),達(dá)到最大速度Vm=20m/s,后重物做勻速運(yùn)動(dòng)，則有尸111=網(wǎng)111=根?丫111,可得m=

2kg,在t=ls時(shí),重物的加速度。=號(hào)，其中4零，解得?=10m/s2,B錯(cuò)誤;在t=6s時(shí)，重物再次勻

771---

2

速上升，由P-Fv=mgv可得v=10m/s,C錯(cuò)誤;在0~1s內(nèi)重物做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有

hi=^at1=|xlOxl2m=5m;在1~3s內(nèi)，重物做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則有

Pmf2-mg/22=1詬-刎洋）2,可解得力2=25in;在3~4s內(nèi)，重物做勻速運(yùn)動(dòng)，則有fe=Vm/3=20xlm=20

m;在4~6s時(shí)間內(nèi)，重物做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)廁有豕4-冷刎=刎2$碣），解得%=35m,

故重物在0~6s時(shí)間內(nèi)，重物上升的高度為/?=/?i+fe+fe+/?4=85m,D正確。

【情境創(chuàng)新練】

9.（16分）（2023?沈陽(yáng)模擬）如圖1所示為某單板滑雪U形池的比賽場(chǎng)地，比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員在U形滑

道內(nèi)邊滑行邊利用滑道做各種旋轉(zhuǎn)和跳躍動(dòng)作，裁判員根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的騰空高度