新高考物理二輪復(fù)習(xí)專題2.1 功 功率和動能定理（精練卷）（含解析）

高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新高考專用）專題二動能和動量（練）2.1功功率和動能定理第一部分：練真題【2022年真題】1、（2022·江蘇卷·T8）某滑雪賽道如圖所示，滑雪運動員從靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)圓弧滑道起跳將運動員視為質(zhì)點，不計摩擦力及空氣阻力，此過程中，運動員的動能SKIPIF1<0與水平位移x的關(guān)系圖像正確的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】設(shè)斜面傾角為θ，不計摩擦力和空氣阻力，由題意可知運動員在沿斜面下滑過程中根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0即SKIPIF1<0下滑過程中開始階段傾角θ不變，Ek-x圖像為一條直線；經(jīng)過圓弧軌道過程中θ先減小后增大，即圖像斜率先減小后增大。故選A。2、（2022·遼寧卷·T10）如圖所示，帶電荷量為SKIPIF1<0的球1固定在傾角為SKIPIF1<0光滑絕緣斜面上的a點，其正上方L處固定一電荷量為SKIPIF1<0的球2，斜面上距a點L處的b點有質(zhì)量為m的帶電球3，球3與一端固定的絕緣輕質(zhì)彈簧相連并在b點處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時彈簧的壓縮量為SKIPIF1<0，球2、3間的靜電力大小為SKIPIF1<0。迅速移走球1后，球3沿斜面向下運動。SKIPIF1<0為重力加速度，球的大小可忽略，下列關(guān)于球3的說法正確的是（）A.帶負(fù)電B.運動至a點的速度大小為SKIPIF1<0C.運動至a點的加速度大小為SKIPIF1<0D.運動至ab中點時對斜面的壓力大小為SKIPIF1<0【答案】BCD【解析】A．由題意可知三小球構(gòu)成一個等邊三角形，小球1和3之間的力大于小球2和3之間的力，彈簧處于壓縮狀態(tài)，故小球1和3一定是斥力，小球1帶正電，故小球3帶正電，故A錯誤；B．小球3運動至a點時，彈簧的伸長量等于SKIPIF1<0，根據(jù)對稱性可知，小球2對小球3做功為0；彈簧彈力做功為0，故根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B正確；C．小球3在b點時，設(shè)小球3的電荷量為q，有SKIPIF1<0設(shè)彈簧的彈力為F，根據(jù)受力平衡，沿斜面方向有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0小球運動至a點時，彈簧伸長量等于SKIPIF1<0，根據(jù)對稱性可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C正確；D．當(dāng)運動至ab中點時，彈簧彈力為0，此時小球2對小球3的力為SKIPIF1<0斜面對小球的支持力為SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镾KIPIF1<0，故D正確。故選BCD。3、（2022·廣東卷·T9）如圖所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平SKIPIF1<0段以恒定功率SKIPIF1<0、速度SKIPIF1<0勻速行駛，在斜坡SKIPIF1<0段以恒定功率SKIPIF1<0、速度SKIPIF1<0勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0段的傾角為SKIPIF1<0，重力加速度g取SKIPIF1<0，不計空氣阻力。下列說法正確的有（）A.從M到N，小車牽引力大小為SKIPIF1<0 B.從M到N，小車克服摩擦力做功SKIPIF1<0C.從P到Q，小車重力勢能增加SKIPIF1<0 D.從P到Q，小車克服摩擦力做功SKIPIF1<0【答案】ABD【解析】A．小車從M到N，依題意有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0故A正確；B．依題意，小車從M到N，因勻速，小車所受的摩擦力大小為SKIPIF1<0則摩擦力做功為SKIPIF1<0則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為SKIPIF1<0故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有SKIPIF1<0摩擦力做功為SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4、（2022·浙江6月卷·T13）小明用額定功率為SKIPIF1<0、最大拉力為SKIPIF1<0的提升裝置，把靜置于地面的質(zhì)量為SKIPIF1<0的重物豎直提升到高為SKIPIF1<0的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過SKIPIF1<0的勻減速運動，到達(dá)平臺速度剛好為零，SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，則提升重物的最短時間為（）A.13.2s B.14.2s C.15.5s D.17.0s【答案】C【解析】為了以最短時間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時，保持功率不變直到重物達(dá)到最大速度，接著做勻速運動，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0當(dāng)功率達(dá)到額定功率時，設(shè)重物速度為SKIPIF1<0，則有SKIPIF1<0此過程所用時間和上升高度分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0重物以最大速度勻速時，有SKIPIF1<0重物最后以最大加速度做勻減速運動的時間和上升高度分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0設(shè)重物從結(jié)束勻加速運動到開始做勻減速運動所用時間為SKIPIF1<0，該過程根據(jù)動能定理可得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故提升重物的最短時間為SKIPIF1<0C正確，ABD錯誤；故選C。5、（2022·浙江1月卷·T20）如圖所示，處于豎直平面內(nèi)的一探究裝置，由傾角SKIPIF1<0=37°的光滑直軌道AB、圓心為O1的半圓形光滑軌道BCD、圓心為O2的半圓形光滑細(xì)圓管軌道DEF、傾角也為37°的粗糙直軌道FG組成，B、D和F為軌道間的相切點，彈性板垂直軌道固定在G點（與B點等高），B、O1、D、O2和F點處于同一直線上。已知可視為質(zhì)點的滑塊質(zhì)量m=0.1kg，軌道BCD和DEF的半徑R=0.15m，軌道AB長度SKIPIF1<0，滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，滑塊與彈性板作用后，以等大速度彈回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑塊開始時均從軌道AB上某點靜止釋放，（1）若釋放點距B點的長度l=0.7m，求滑塊到最低點C時軌道對其支持力FN的大??；（2）設(shè)釋放點距B點的長度為SKIPIF1<0，滑塊第一次經(jīng)F點時的速度v與SKIPIF1<0之間的關(guān)系式；（3）若滑塊最終靜止在軌道FG的中點，求釋放點距B點長度SKIPIF1<0的值?！敬鸢浮浚?）7N；（2）SKIPIF1<0；（3）見解析【解析】（1）到C點過程SKIPIF1<0C點時SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2）能過最高點時，則能到F點，則恰到最高點時SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0要能過F點SKIPIF1<0（3）設(shè)摩擦力做功為第一次到達(dá)中點時的n倍SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0時SKIPIF1<0【2021年真題】6、（2021·重慶卷·T10）額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動，其發(fā)動機(jī)的牽引力隨時間的變化曲線如題圖所示。兩車分別從t1和t3時刻開始以額定功率行駛，從t2和t4時刻開始牽引力均視為不變。若兩車行駛時所受的阻力大小與重力成正比，且比例系數(shù)相同，則A.甲車的總重比乙車大B.甲車比乙車先開始運動C.甲車在t1時刻和乙車在t3時刻的速率相同D.甲車在t2時刻和乙車在t4時刻的速率相同【答案】A【解析】根據(jù)題述，兩車額定功率P相同，所受阻力f=kmg。根據(jù)甲車t2時刻后和乙車t4時刻后兩車牽引力不變時甲車牽引力大于乙車，由F=f=kmg，可知甲車的總重比乙車大，選項A正確；對甲乙兩車啟動的第一階段，牽引力與時間t成正比，即F=k’t，由k’t=f=kmg，可知不能判斷出甲車比乙車先開始運動，選項B錯誤；t2時刻甲車達(dá)到最大速度，t4時刻乙車達(dá)到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率P=fvm=kmgvm，由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在t2時刻的速率小于乙車在t4時刻的速率，選項D錯誤；對于牽引力不變階段，由牛頓第二定律，F(xiàn)-f=ma，做勻變速直線運動，甲車在t1時刻的速率小于乙車在t3時刻的速率，選項C錯誤。7、（2021·北京卷·T8）如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）A.在ab段汽車的輸出功率逐漸減小 B.汽車在ab段的輸出功率比bc段的大C.在cd段汽車的輸出功率逐漸減小 D.汽車在cd段的輸出功率比bc段的大【答案】B【解析】AB．在ab段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力SKIPIF1<0所以在ab段汽車的輸出功率SKIPIF1<0不變，在bc段牽引力SKIPIF1<0bc段的輸出功率SKIPIF1<0故A錯誤B正確；CD．在cd段牽引力SKIPIF1<0汽車的輸出SKIPIF1<0在cd段汽車的輸出功率不變，且小于bc段，故CD錯誤。故選B。8、（2021·全國甲卷·T20）一質(zhì)量為m的物體自傾角為SKIPIF1<0的固定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時的動能為SKIPIF1<0，向上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達(dá)斜面底端時動能為SKIPIF1<0。已知SKIPIF1<0，重力加速度大小為g。則（）A.物體向上滑動的距離為SKIPIF1<0B.物體向下滑動時的加速度大小為SKIPIF1<0C.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5D.物體向上滑動所用的時間比向下滑動的時間長【答案】BC【解析】AC．物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0；SKIPIF1<0A錯誤，C正確；B．物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0求解得出SKIPIF1<0B正確；D．物體向上滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0由上式可知a上>a下由于上升過程中的末速度為零，下滑過程中的初速度為零，且走過相同的位移，根據(jù)公式SKIPIF1<0則可得出SKIPIF1<0D錯誤。故選BC。9、（2021·河北卷·T6）一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長度為SKIPIF1<0、不可伸長的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體最高點P處，另一端系一個小球，小球位于P點右側(cè)同一水平高度的Q點時，繩剛好拉直，將小球從Q點由靜止釋放，當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時，小球的速度大小為（重力加速度為g，不計空氣阻力）（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】小球下落的高度為h=πR-SKIPIF1<0R+R=SKIPIF1<0R小球下落過程中，根據(jù)動能定理有mgh=SKIPIF1<0mv2綜上有v=SKIPIF1<0故選A。10、（2021·湖北卷·T4）如圖（a）所示，一物塊以一定初速度沿傾角為30°的固定斜面上滑，運動過程中摩擦力大小f恒定，物塊動能Ek與運動路程s的關(guān)系如圖（b）所示。重力加速度大小取10m/s2，物塊質(zhì)量m和所受摩擦力大小f分別為（）A.m=0.7kg，f=0.5N B.m=0.7kg，f=1.0NC.m=0.8kg，f=0.5N D.m=0.8kg，f=1.0N【答案】A【解析】【分析】本題結(jié)合SKIPIF1<0圖像考查動能定理。0~10m內(nèi)物塊上滑，由動能定理得SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0結(jié)合0~10m內(nèi)的圖像得，斜率的絕對值SKIPIF1<010~20m內(nèi)物塊下滑，由動能定理得SKIPIF1<0整理得SKIPIF1<0結(jié)合10~20m內(nèi)的圖像得，斜率SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0故選A。11、（2021·湖南卷·T3）“復(fù)興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達(dá)到提速的目的。總質(zhì)量為SKIPIF1<0的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機(jī)的額定功率均為SKIPIF1<0，若動車組所受的阻力與其速率成正比（SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為常量），動車組能達(dá)到的最大速度為SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A.動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為SKIPIF1<0，則動車組勻速行駛的速度為SKIPIF1<0D.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間SKIPIF1<0達(dá)到最大速度SKIPIF1<0，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．對動車由牛頓第二定律有SKIPIF1<0若動車組勻加速啟動，即加速度SKIPIF1<0恒定，但SKIPIF1<0隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯誤；B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有SKIPIF1<0故可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯誤；C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為SKIPIF1<0，則動車組勻速行駛時加速度為零，有SKIPIF1<0而以額定功率勻速時，有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故C正確；D．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間SKIPIF1<0達(dá)到最大速度SKIPIF1<0，由動能定理可知SKIPIF1<0可得動車組克服阻力做的功為SKIPIF1<0故D錯誤；故選C。12、（2021·遼寧卷·T10）冰滑梯是東北地區(qū)體驗冰雪運動樂趣的設(shè)施之一、某冰滑梯的示意圖如圖所示，螺旋滑道的摩擦可忽略：傾斜滑道和水平滑道與同一滑板間的動摩擦因數(shù)μ相同，因滑板不同μ滿足SKIPIF1<0。在設(shè)計滑梯時，要確保所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，且滑行結(jié)束時停在水平滑道上，以下L1、L2的組合符合設(shè)計要求的是（）A.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【答案】CD【解析】設(shè)斜面傾角為SKIPIF1<0，游客在傾斜滑道上均減速下滑，則需滿足SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0即有SKIPIF1<0因SKIPIF1<0，所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，可得SKIPIF1<0滑行結(jié)束時停在水平滑道上，由全程的動能定理有SKIPIF1<0其中SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0代入SKIPIF1<0，可得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0綜合需滿足SKIPIF1<0和SKIPIF1<0故選CD。13、（2021·浙江省6月卷·T11）中國制造的某一型號泵車如圖所示，表中列出了其部分技術(shù)參數(shù)。已知混凝土密度為SKIPIF1<0，假設(shè)泵車的泵送系統(tǒng)以SKIPIF1<0的輸送量給SKIPIF1<0高處輸送混凝土，則每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功至少為（）發(fā)動機(jī)最大輸出功率（SKIPIF1<0）332最大輸送高度（m）63整車滿載質(zhì)量（SKIPIF1<0）SKIPIF1<0最大輸送量（SKIPIF1<0）180A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】泵車的泵送系統(tǒng)以SKIPIF1<0的輸送量給SKIPIF1<0高處輸送混凝土，每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功SKIPIF1<0故選C。14、（2021·福建卷·T14）如圖（a），一傾角SKIPIF1<0的固定斜面的SKIPIF1<0段粗糙，SKIPIF1<0段光滑。斜面上一輕質(zhì)彈簧的一端固定在底端C處，彈簧的原長與SKIPIF1<0長度相同。一小滑塊在沿斜面向下的拉力T作用下，由A處從靜止開始下滑，當(dāng)滑塊第一次到達(dá)B點時撤去T。T隨滑塊沿斜面下滑的位移s的變化關(guān)系如圖（b）所示。已知SKIPIF1<0段長度為SKIPIF1<0，滑塊質(zhì)量為SKIPIF1<0，滑塊與斜面SKIPIF1<0段的動摩擦因數(shù)為0.5，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。求：（1）當(dāng)拉力為SKIPIF1<0時，滑塊的加速度大??；（2）滑塊第一次到達(dá)B點時的動能；（3）滑塊第一次在B點與彈簧脫離后，沿斜面上滑的最大距離?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）設(shè)小滑塊的質(zhì)量為m，斜面傾角為SKIPIF1<0，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，滑塊受斜面的支持力大小為N，滑動摩擦力大小為f，拉力為SKIPIF1<0時滑塊的加速度大小為SKIPIF1<0。由牛頓第二定律和滑動摩擦力公式有SKIPIF1<0①SKIPIF1<0②SKIPIF1<0③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0④（2）設(shè)滑塊在SKIPIF1<0段運動的過程中拉力所做的功為W，由功的定義有SKIPIF1<0⑤式中SKIPIF1<0、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別對應(yīng)滑塊下滑過程中兩階段所受的拉力及相應(yīng)的位移大小。依題意，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。設(shè)滑塊第一次到達(dá)B點時的動能為SKIPIF1<0，由動能定理有SKIPIF1<0⑥聯(lián)立②③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0⑦（3）由機(jī)械能守恒定律可知，滑塊第二次到達(dá)B點時，動能仍為SKIPIF1<0。設(shè)滑塊離B點的最大距離為SKIPIF1<0，由動能定理有SKIPIF1<0⑧聯(lián)立②③⑦⑧式并代入題給數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0⑨15、（2021·全國乙卷·T24）12一籃球質(zhì)量為SKIPIF1<0，一運動員使其從距地面高度為SKIPIF1<0處由靜止自由落下，反彈高度為SKIPIF1<0。若使籃球從距地面SKIPIF1<0的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球、球落地后反彈的高度也為SKIPIF1<0。假設(shè)運動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為SKIPIF1<0；該籃球每次與地面碰撞前后的動能的比值不變。重力加速度大小取SKIPIF1<0，不計空氣阻力。求：（1）運動員拍球過程中對籃球所做的功；（2）運動員拍球時對籃球的作用力的大小?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）第一次籃球下落的過程中由動能定理可得SKIPIF1<0籃球反彈后向上運動的過程由動能定理可得SKIPIF1<0第二次從1.5m的高度靜止下落，同時向下拍球，在籃球反彈上升的過程中，由動能定理可得SKIPIF1<0第二次從1.5m的高度靜止下落，同時向下拍球，籃球下落過程中，由動能定理可得SKIPIF1<0因籃球每次和地面撞擊的前后動能的比值不變，則有比例關(guān)系SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<0（2）因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運動，因此有牛頓第二定律可得SKIPIF1<0在拍球時間內(nèi)運動的位移為SKIPIF1<0做得功為SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0（SKIPIF1<0舍去）16、（2021·全國甲卷·T24）如圖，一傾角為SKIPIF1<0的光滑斜面上有50個減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為d，減速帶的寬度遠(yuǎn)小于d；一質(zhì)量為m的無動力小車（可視為質(zhì)點）從距第一個減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與地面間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，重力加速度大小為g。（1）求小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機(jī)械能；（2）求小車通過前30個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能；（3）若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機(jī)械能大于之后每一個減速帶上損失的機(jī)械能，則L應(yīng)滿足什么條件？【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）由題意可知小車在光滑斜面上滑行時根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0設(shè)小車通過第30個減速帶后速度為v1，到達(dá)第31個減速帶時的速度為v2，則有SKIPIF1<0因為小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同，故后面過減速帶后的速度與到達(dá)下一個減速帶均為v1和v2；經(jīng)過每一個減速帶時損失的機(jī)械能為SKIPIF1<0聯(lián)立以上各式解得SKIPIF1<0（2）由（1）知小車通過第50個減速帶后的速度為v1，則在水平地面上根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0從小車開始下滑到通過第30個減速帶，根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0故在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能為SKIPIF1<0（3）由題意可知SKIPIF1<0可得SKIPIF1<017、（2021·浙江1月卷·T20）如圖所示，質(zhì)量m=2kg的滑塊以v0=16m/s的初速度沿傾角θ=37°的斜面上滑，經(jīng)t=2s滑行到最高點。然后，滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑塊(1)最大位移值x；(2)與斜面間的動摩擦因數(shù)；(3)從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率P?！敬鸢浮?1)16m；(2)0.25；(3)67.9W【解析】(1)小車向上做勻減速直線運動，有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0(2)加速度SKIPIF1<0上滑過程SKIPIF1<0得SKIPIF1<0(3)下滑過程SKIPIF1<0由運動學(xué)公式SKIPIF1<0重力的平均功率SKIPIF1<0【2020年真題】18、（2020·江蘇卷·T1）質(zhì)量為SKIPIF1<0的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為SKIPIF1<0，受到的阻力大小為SKIPIF1<0。此時，汽車發(fā)動機(jī)輸出的實際功率是（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡SKIPIF1<0汽車發(fā)動機(jī)的功率SKIPIF1<0故選C。19、（2020·江蘇卷·T4）如圖所示，一小物塊由靜止開始沿斜面向下滑動，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與斜面、物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為常數(shù)。該過程中，物塊的動能SKIPIF1<0與水平位移x關(guān)系的圖象是（）A.B.C. D.【答案】A【解析】由題意可知設(shè)斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，則物塊在斜面上下滑水平距離x時根據(jù)動能定理有SKIPIF1<0整理可得SKIPIF1<0即在斜面上運動時動能與x成線性關(guān)系；當(dāng)小物塊在水平面運動時有SKIPIF1<0即在水平面運動時動能與x也成線性關(guān)系；綜上分析可知A正確。故選A。20、（2020·山東卷·T11）如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A放置在光滑水平桌面上，右側(cè)連接一固定于墻面的水平輕繩，左側(cè)通過一傾斜輕繩跨過光滑定滑輪與一豎直輕彈簧相連。現(xiàn)將質(zhì)量為m的鉤碼B掛于彈簧下端，當(dāng)彈簧處于原長時，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點時（未著地），A對水平桌面的壓力剛好為零。輕繩不可伸長，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下判斷正確的是（）A.M<2mB.2m<M<3mC.在B從釋放位置運動到最低點的過程中，所受合力對B先做正功后做負(fù)功D.在B從釋放位置運動到速度最大的過程中，B克服彈簧彈力做的功等于B機(jī)械能的減少量【答案】ACD【解析】AB．由題意可知B物體可以在開始位置到最低點之間做簡諧振動，故在最低點時有彈簧彈力T=2mg；對A分析，設(shè)繩子與桌面間夾角為θ，則依題意有SKIPIF1<0故有SKIPIF1<0，故A正確，B錯誤；C．由題意可知B從釋放位置到最低點過程中，開始彈簧彈力小于重力，物體加速，合力做正功；后來彈簧彈力大于重力，物體減速，合力做負(fù)功，故C正確；D．對于B，在從釋放到速度最大過程中，B機(jī)械能的減少量等于彈簧彈力所做的負(fù)功，即等于B克服彈簧彈力所做的功，故D正確。21、（2020·天津卷·T8）復(fù)興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為SKIPIF1<0，以恒定功率P在平直軌道上運動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度SKIPIF1<0，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運動 B.加速度逐漸減小C.牽引力的功率SKIPIF1<0 D.牽引力做功SKIPIF1<0【答案】BC【解析】AB．動車的功率恒定，根據(jù)SKIPIF1<0可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運動，A錯誤，B正確；C．當(dāng)加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為SKIPIF1<0C正確；D．動車功率恒定，在SKIPIF1<0時間內(nèi)，牽引力做功為SKIPIF1<0根據(jù)動能定理得SKIPIF1<0D錯誤。故選BC。第二部分：練新題1、（2023屆·江蘇海安市高三上學(xué)期開學(xué)考試）一物體靜置于光滑水平面，在水平恒力F1作用下物體開始加速，經(jīng)過一段時間后撤去F1，同時施加與F1方向相反的恒力F2，經(jīng)相同的時間物體恰好返回到出發(fā)點。該過程中力F1、F2對物體做功為W1、W2，力F1、F2的最大功率為P1、P2，則（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】設(shè)水平恒力F1作用時間為t，F(xiàn)1作用下物體運動的位移為x，速度為v1，則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0兩式聯(lián)立解得SKIPIF1<0F1作用過程物體做勻加速直線運動，故撤去前瞬間達(dá)到最大功率SKIPIF1<0SKIPIF1<0F2作用過程物體先做勻減速直線運動，再反向勻加速，回到出發(fā)點位置時速度v2，由動能定理SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0得SKIPIF1<0故F2作用過程回到出發(fā)點時速度最大，功率最大SKIPIF1<0故選A。2、（2023屆·江蘇中華中學(xué)高三上學(xué)期開學(xué)考試）比亞迪股份有限公司為助力中國實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)，大力發(fā)展新能源汽車，2021款比亞迪漢EV是公司旗下眾多優(yōu)秀車型之一（圖甲）。該款車子在深圳比亞迪坪山基地測試場進(jìn)行加速測試的v-t圖像如圖乙，PH為圖像上P處的切線，該車加速至P點速度后功率達(dá)到最大值SKIPIF1<0，加速至Q點后速度達(dá)到最大。已知該款車型的整備質(zhì)量約為駕駛員質(zhì)量為的31倍，則下列說法正確的是（）A.加速過程中牽引力的最大值為SKIPIF1<0B.從0加速到Q點過程中運動位移為SKIPIF1<0C.空車質(zhì)量為SKIPIF1<0D.從0加速到Q點的過程克服阻力做的功為SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．根據(jù)圖像可知，車先做勻加速運動，再做加速度減小的變加速運動，最后勻速，則勻加速時牽引力最大，由于加速至P點速度后功率達(dá)到最大值P0，則SKIPIF1<0解得牽引力最大值SKIPIF1<0A錯誤；C．PH為圖像上P處的切線，根據(jù)圖像可知，車的最大速度SKIPIF1<0當(dāng)速度最大時牽引力最小，且牽引力與阻力平衡，則有SKIPIF1<0在勻加速過程中，由牛頓第二定律有SKIPIF1<0又由于SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得空車質(zhì)量，即整備質(zhì)量SKIPIF1<0C正確；B．根據(jù)圖乙可知，勻加速的位移SKIPIF1<0令：變加速過程位移為x2，由動能定理有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0B錯誤；D．從0加速到Q點的過程克服阻力做的功SKIPIF1<0D錯誤。故選C。3、（2023屆·湘豫名校高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，傾角為SKIPIF1<0的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的物體在與斜面平行向上的恒力F拉動下從靜止開始運動，物體通過的位移等于SKIPIF1<0時，速度為SKIPIF1<0，此時撤去恒力F，物體繼續(xù)沿斜面向上滑行位移SKIPIF1<0后停止運動。已知重力加速度大小為g。則下列說法正確的是（）A.物體與斜面間動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0B.在此過程中F所做的功為SKIPIF1<0C.兩段位移所對應(yīng)的加速度大小之比為2：1D.兩段位移所用時間之比為SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．物體最終能停止在斜面上，則滿足SKIPIF1<0即與斜面間的動摩擦因數(shù)滿足SKIPIF1<0選項A錯誤；B．從開始運動到力F停止作用時，由動能定理SKIPIF1<0可知在此過程中F所做的功大于SKIPIF1<0，選項B錯誤；C．前一段的加速度SKIPIF1<0后一段的加速度SKIPIF1<0可知兩段位移所對應(yīng)的加速度大小之比為2：1，選項C正確；D．兩段位移所用時間之比為SKIPIF1<0選項D錯誤。故選C。4、（2023屆·浙江Z20名校聯(lián)盟高三上學(xué)期開學(xué)考試）寧波天一廣場音樂噴泉被稱為“擎天柱”，其中一個噴水管單位時間豎直噴出體積SKIPIF1<0的水，噴高可達(dá)13層樓的高度，已知水的密度SKIPIF1<0，不計空氣阻力，電動機(jī)用于該噴水管的功率約為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】根據(jù)實際情況，每層樓高約為h=3m，所以噴水的高度H=13h=39m則水離開管口的速度為SKIPIF1<0設(shè)給噴管噴水的電動機(jī)輸出功率為P，在接近管口很短一段時間Δt內(nèi)水柱的質(zhì)量為m=ρ?vΔtS=ρQΔt根據(jù)動能定理可得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得P=1.58×104W≈1.6×104W故A正確，BCD錯誤。5、（2023屆·浙江名校協(xié)作體高三上學(xué)期開學(xué)考試）新款比亞迪漢SKIPIF1<0加速時間為2.9秒，已知該車在SKIPIF1<0加速階段汽車阻力的平均功率是SKIPIF1<0，汽車和駕駛員總質(zhì)量為SKIPIF1<0。若比亞迪漢啟動加速階段以最大輸出功率運動，則電動機(jī)輸出功率約為（）A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】最大速度SKIPIF1<0從開始加速到最大速度過程中根據(jù)動能定理可得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0最接近SKIPIF1<0。故選B。6、（2023屆·江蘇南京市高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示，滑塊從靜止開始沿粗糙固定斜面下滑直至底端。若用v、Ep、Ek、E分別表示滑塊下滑時的速率、重力勢能、動能、機(jī)械能，t表示時間，取斜面底端為零勢能點。則下列圖像中可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】設(shè)斜面傾角為SKIPIF1<0，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，滑塊開始下滑時距斜面底端的距離為SKIPIF1<0，滑塊下滑過程中的加速度為SKIPIF1<0，滑塊從靜止開始沿粗糙固定斜面下滑直至底端的過程中，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0顯然加速度SKIPIF1<0為一定值。A．根據(jù)SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為定值，可得SKIPIF1<0圖像為一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，故A錯誤；B．取斜面底端為零勢能點，滑塊從靜止開始沿粗糙固定斜面下滑直至底端的過程中，滑塊的重力勢能SKIPIF1<0SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0顯然SKIPIF1<0圖像為曲線，故B錯誤；C．滑塊從靜止開始沿粗糙固定斜面下滑直至底端的過程中，動能為SKIPIF1<0顯然SKIPIF1<0圖像為一條對稱軸為SKIPIF1<0軸，開口向上的拋物線，故C正確；D．滑塊從靜止開始沿粗糙固定斜面下滑直至底端的過程中，機(jī)械能的改變量等于摩擦力所做的功，即SKIPIF1<0SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0顯然SKIPIF1<0圖像為曲線，故D錯誤。故選C。7、（2023屆·山東濟(jì)南市高三上學(xué)期開學(xué)考試）某景區(qū)的棧道漂流備受歡迎，如圖所示，游客乘坐充氣墊順著水流沿傾斜直線棧道勻速向下運動的過程中，下列說法正確的是（）A.充氣墊對游客的作用力一定做正功B.充氣墊對游客的作用力不做功C.游客的機(jī)械能保持不變D.游客的機(jī)械能減小【答案】D【解析】AB．游客勻速向下運動過程中，由動能定理可知合外力做功為零，重力做正功，故充氣墊對游客的作用力做負(fù)功，故AB錯誤；CD．因為故充氣墊對游客的作用力做負(fù)功，故游客的機(jī)械能減小，C錯誤，D正確。故選D。8、（2023屆·山東臨沂市高三上學(xué)期開學(xué)考試）如圖所示為豎直面內(nèi)固定的兩水平粗糙管道，質(zhì)量SKIPIF1<0的帶電小球套在緊挨地面的管道上，且通過原長SKIPIF1<0、動度系數(shù)SKIPIF