2021屆高考物理三輪沖刺重難點訓練：功和能 （解析版）

功和能【原卷】

1.（2020屆湖南省衡陽市高三一模）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處由靜止釋放，某同學

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

置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸3,作出小球所受彈力F大小隨小球下

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

空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（）

A.最低點的坐標大于x="2x°

B.當x=%+x。，重力勢能與彈性勢能之和最大

C.小球受到的彈力最大值等于2蜂

D.小球動能的最大值為作"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

足夠長的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物塊從距3點10m的A點由靜止

釋放后，下滑到B點與彈性擋板碰撞后無能量損失反彈，恰能沖上斜面的。點

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

（s加37。=0.6,cos37°=0.8）o則下列說法正確的是（）

37°

A.Q點到B點距離為2m

B.物塊沿斜面下滑時機械能減少，沿斜面上滑時機械能增加

C.物塊下滑時，動能與勢能相等的位置在AB中點上方

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斜面底端的過程中，下列判斷正確的是（）

A.A球和B球到達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球運動的加速度比B球運動的加速度大

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，物體受到與平行的水

平拉力。從靜止開始運動，拉力產(chǎn)的大小滿足如圖乙所示（以A為坐標原點，

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C點，且速度大小為2不m/s

D.物體能夠到達。點，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。的傳送帶在電動機帶動下始終以

%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）分別

無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靜止，

乙滑塊上升《高度處恰與傳送帶保持相對靜止?，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摩擦因數(shù)大于乙滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)

B.甲、乙兩滑塊機械能變化量相同

C.甲運動時電動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功

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）如圖，傾角為。的光滑斜面

上有兩個用輕彈簧相連的小物塊A和B（質(zhì)量均為機）,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)沿斜面向下正對著A發(fā)射一顆質(zhì)量為

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

擋板對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)機械能守恒

C.在時間，內(nèi)，A發(fā)生的位移大小為也譽

D.在時間，內(nèi)，彈簧對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”是指將商品陳

列在一個透明的箱內(nèi)，其上有一個可控制的抓取玩具的機器手臂的機器，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。不計空氣阻力，關(guān)于“娃娃

機”，下列說法正確的是（）

A.玩具從機械爪處自由下落時，玩具的機械能守恒

B.機械爪抓到玩具勻速水平移動時，玩具的動能增加

C.機械爪抓到玩具勻速上升時，玩具的機械能守恒

D.機械爪抓到玩具加速上升時，機械爪做的功等于玩具重力勢能的變化量

8.（2020屆陜西省西安中學高三第二次模擬）讓一小球分別從豎直墻壁上面的

A點和B點沿不同的粗糙斜面AC和3C到達水平面上同一點G小球釋放的初

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

（）

A.下滑到C點時合外力的沖量可能相同

B.下滑到C點時的動能可能相同

C.下滑到。點過程中損失的機械能一定相同

D.若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達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

動會中，21歲的邢雅萍成為本屆軍運會的“八冠王”。如圖是定點跳傘時邢雅萍

運動的所圖像，假設(shè)她只在豎直方向運動，從。時刻開始先做自由落體運動，

介時刻速度達到歷時打開降落傘后做減速運動，在右時刻以速度也著地。已知邢

雅萍（連同裝備）的質(zhì)量為機，則邢雅萍（連同裝備）（）

V

。~~t---

A.0“2內(nèi)機械能守恒

B.0~打內(nèi)機械能減少了;

c.介時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，。、?兩個物塊用一根足夠

長的輕繩連接，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)處于靜止狀態(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，向下運動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，力的機械能一直增加

B.方接觸彈簧后，a、b均做減速運動

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)量預測）如圖所示為電磁抽水泵模型,

泵體是一個長方體，詔邊長為la,左右兩側(cè)面是邊長為心的正方形，在泵體內(nèi)

加入導電劑后，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磁場

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

水面高度差為心理想電流表示數(shù)為1,不計水在流動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.電磁泵不加導電劑也能抽取純水

C.電源提供總的功率為孕

4

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

4

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

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)部某一點的引力勢能￡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，但是機械能守恒

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

C.人在下落過程中，受到的萬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，萬有引力對人做功W=1.6xl09

J

13.(2020屆吉林省長春市高三二模)電動平衡車因為其炫酷的操作，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，來實現(xiàn)車

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

若平衡車以最大速度行駛時，電機恰好達到額定功率，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

電機額定功

900W最大速度15km/h

率

百公里標準耗

充電時間2~3小時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時間約為2h

C.該平衡車以最大速度行駛時牽引力約為60N

D.該平衡車在標準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平面的勻強電場中，電場強度方向水平。

若將一帶電的小球以初動能同沿方向從A點射出，小球通過。點時速度恰

好沿8。方向，貝!j（）

A.從A到C,小球的動能增加了4&

B.從A到C,小球的電勢能減少了3以

C.將該小球以3&的動能從。點沿方向射出，小球能通過4點

D.將該小球以4&的動能從。點沿方向射出，小球能通過4點

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

工智能和無人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破.為早日實現(xiàn)無人駕駛，某公司對汽

車性能進行了一項測試，讓質(zhì)量為機的汽車沿一山坡直線行駛.測試中發(fā)現(xiàn)，

下坡時若關(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

啟動做加速運動，發(fā)生位移s時速度剛好達到最大值%.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，汽車的機械能守恒

B.關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對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，所用的時間可能等于萼

D.上坡過程中，汽車從靜止啟動到剛好達到最大速度小,所用時間一定小于:

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、場強大

小為￡的勻強電場；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，小球靜止時位于M點,

彈簧長度恰好為原長。某時刻將電場反向并保持電場強度大小不變，之后彈簧最

大壓縮量為L,重力加速度為g。從電場反向到彈簧壓縮至最短的過程中，小球

()

A.機械能一直減少

電勢能減少了

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處由靜止釋放，某同學

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

置為原點，沿豎直向下方向建立坐標軸3,作出小球所受彈力F大小隨小球下

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

空氣阻力，重力加速度為g。以下判斷正確的是（）

A.最低點的坐標大于x="2x°

B.當x="x。，重力勢能與彈性勢能之和最大

C.小球受到的彈力最大值等于2蜂

D.小球動能的最大值為作"等

【答案】AD

【解析】根據(jù)乙圖可知，當x=h+xo使小球處于平衡位置，根據(jù)運動的對稱性可

知，小球運動到h+2xo位置時的速度不為零，則小球最低點坐標大于h+2xo,小

球受到的彈力最大值大于2mg,選項A正確，C錯誤；

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

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

故B錯誤；小球達到最大速度的過程中，根據(jù)動能定理可知

mg(h+Xo)-^mg-x(=—mv2

2

故小球動能的最大值為加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

足夠長的粗糙斜面AB固定在水平面上，一小物塊從距3點10m的A點由靜止

釋放后，下滑到B點與彈性擋板碰撞后無能量損失反彈，恰能沖上斜面的。點

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

(sIn37°=0.6,cos37°=0.8)o則下列說法正確的是()

A.Q點到B點距離為2m

B.物塊沿斜面下滑時機械能減少，沿斜面上滑時機械能增加

C.物塊下滑時，動能與勢能相等的位置在AB中點上方

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。全過程由動能定理得何(4-S2)sin37。-”7g(M+52)cos37°=0

代入〃=°-5,4=10m

解得$2=2m

選項A正確；

全過程摩擦力一直做負功，物塊的機械能不斷減少，選項B錯誤；

物塊從4下滑到A3中點時，由能量守恒定律可得，叫"-，唱?=4+Q

顯然此處重力勢能大于動能，繼續(xù)下滑時重力勢能將減小，動能增加，故動能與

重力勢能相等的位置在A3中點下方，則選項C錯誤；

因為〃<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斜面底端的過程中，下列判斷正確的是（）

A.A球和B球到達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球運動的加速度比B球運動的加速度大

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)機械能守恒定律可得你〃=卜加

解得丫="正

兩個小球達到底部的速度大小相等，故A錯誤；

小球的加速度大小為a=絲包”=gsin。

m

運動時間/=廬=白、件

則運動過程中A斜面斜角小，則A運動的時間比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錯誤；由于A運動的時間比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，物體受到與A3平行的水

平拉力八從靜止開始運動，拉力尸的大小滿足如圖乙所示（以A為坐標原點，

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。點，且速度大小為2君m/s

D.物體能夠到達C點，且速度大小為2Vi?m/s

【答案】D

【解析】/T圖像與坐標軸所圍面積表示功，則拉力/從A到5做功為

W=-x2x40J-10xlJ=30J

2

故A錯誤；物體從3到C過程中，做圓周運動，合力不變0,故B錯誤;

從A到B由動能定理有卬=；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做勻速圓運動，物體能夠到達C點,

且速度大小為2Am/s,故C錯誤，D正確。故選D。

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

%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）分別

無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靜止，

乙滑塊上升《高度處恰與傳送帶保持相對靜止。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摩擦因數(shù)大于乙滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)

B.甲、乙兩滑塊機械能變化量相同

C.甲運動時電動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功

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初速放在傳送帶底端，最

終都與傳送帶速度相等，動能增加量相同，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摩擦因數(shù)小于乙滑塊與皮帶的動摩擦因數(shù)，故A

錯誤；由于動能增加量相同，重力勢能增加也相同，故甲、乙兩滑塊機械能變化

量相同，故B正確；動能增加量相同，即

h

/.h3h

后而孟萬一筆

得f乙=3啟-6mg

相對位移漏=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，電動機對皮帶做的功等于系統(tǒng)摩

擦產(chǎn)生的內(nèi)能和滑塊機械能的增加量，由于滑塊機械能增加相同，則甲運動時電

動機對皮帶所做的功大于乙運動時電動機對皮帶所做的功，故C正確，D錯誤。

故選BCo

6.（2020屆四川省成都市高三第二次診斷性檢測）如圖，傾角為。的光滑斜面

上有兩個用輕彈簧相連的小物塊A和B（質(zhì)量均為機），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)沿斜面向下正對著A發(fā)射一顆質(zhì)量為

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

擋板對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)機械能守恒

C.在時間,內(nèi)，A發(fā)生的位移大小為一

D.在時間t內(nèi)，彈簧對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B的彈力大小為2mgsin。，故

A錯誤；

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)機械能不守恒，故B

錯誤；

子彈射入A前彈簧為壓縮狀態(tài)，壓縮量為附=”警

擋板對B的彈力剛好為零時彈簧處于伸長狀態(tài)，伸長量為△/=器也

k

則在時間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，時間，初態(tài)A的動量為加小在時間，的末態(tài)，對于系統(tǒng)彈

性勢能相同，重力勢能增加，則動能變小，即此位置A動量大小尸要小于根如

時間f內(nèi)由動量定理有

/彈-2mg￡sina=P-（-/nvo）<.2mvo

即為/彈V2/〃y（）+2mg套in。，故D錯誤。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”是指將商品陳

列在一個透明的箱內(nèi)，其上有一個可控制的抓取玩具的機器手臂的機器，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。不計空氣阻力，關(guān)于“娃娃

機”，下列說法正確的是（）

A.玩具從機械爪處自由下落時，玩具的機械能守恒

B.機械爪抓到玩具勻速水平移動時，玩具的動能增加

C.機械爪抓到玩具勻速上升時，玩具的機械能守恒

D.機械爪抓到玩具加速上升時，機械爪做的功等于玩具重力勢能的變化量

【答案】A

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

化為動能，沒有能量的損失，即玩具的機械能守恒，故A正確；機器手臂抓到

玩具水平勻速運動時，玩具的質(zhì)量和速度均不變，則動能不變，故B錯誤；機器

手臂抓到玩具勻速上升時，動能不變，重力勢能增大，所以玩具的機械能變大，

故C錯誤；機器手臂抓玩具加速上升時，動能和重力勢能均變大，所以手臂做

的功等于玩具重力勢能與動能的增大量之和，故D錯誤。故選A。

8.（2020屆陜西省西安中學高三第二次模擬）讓一小球分別從豎直墻壁上面的

A點和3點沿不同的粗糙斜面AC和SC到達水平面上同一點G小球釋放的初

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

L

A.下滑到。點時合外力的沖量可能相同

B.下滑到C點時的動能可能相同

C.下滑到。點過程中損失的機械能一定相同

D.若小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達斜面底端的速度增大

【答案】C

【解析】由動能定理/咫〃=

則下滑到。點時的動能不相同；兩個路徑的運動到達底端，合力的沖量等于動量

的增量，方向大小都不同，所以AB錯誤；

下滑到C點過程中摩擦力做功相同，都為

Wf=-/LimghcQlO=-jLtmgx

所以機械能損失相同，選項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，則與質(zhì)量無關(guān)，即若

小球質(zhì)量增大，則沿同一斜面到達斜面底端的速度不變，選項D錯誤。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

動會中，21歲的邢雅萍成為本屆軍運會的“八冠王”。如圖是定點跳傘時邢雅萍

運動的修圖像，假設(shè)她只在豎直方向運動，從。時刻開始先做自由落體運動，

h時刻速度達到燈時打開降落傘后做減速運動，在打時刻以速度也著地。已知邢

雅萍（連同裝備）的質(zhì)量為機，則邢雅萍（連同裝備）（）

A.0~打內(nèi)機械能守恒

B.OF內(nèi)機械能減少了叫2

C.力時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~介時間內(nèi)，邢雅萍做自由落體，機械能守恒，￡1~右由于降落傘的作用,

受到空氣阻力的作用，空氣阻力做負功，故0"2內(nèi)機械能不守恒，故A錯誤；

機械能損失發(fā)生在右的時間段內(nèi)，設(shè)外時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

阻力做負功，故機械能的減小量為

AE=-Wf=—mv^+mgh——mv2

故B錯誤；

”/圖象與時間軸圍成面積表示位移大小，如圖

若物體做勻減速直線運動，則有4F時間里平均速度亂=宥

由圖可知運動員6時間里位移小于紅線表示的勻減速運動的位移，故％兩段

時間里，邢雅萍的平均速度小于中，故八時刻距地面的高度小于（…尸）.

故C錯誤；VT圖象的斜率表示加速度，由圖像可知，在彳時間內(nèi)運動員做加

速度不斷減小的減速運動，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兩個物塊用一根足夠

長的輕繩連接，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)處于靜止狀態(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向下運動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，力的機械能一直增加

B.b接觸彈簧后，a、b均做減速運動

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功，則力的機械能減小,

故A錯誤；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。加速時也會帶動〃跟著加

速，故分接觸彈簧后，刈均先做加速運動后做減速運動，故B錯誤；b接觸彈簧

后，只要》在加速運動，就一定會帶著。加速，繩子的拉力一定不為零，只有在

力準備減速時，繩無法拉直，此時繩的張力為零，故C錯誤；對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

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

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

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

加入導電劑后，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磁場

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

水面高度差為心理想電流表示數(shù)為1,不計水在流動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.電磁泵不加導電劑也能抽取純水

C.電源提供總的功率為畢

4

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

【答案】AD

【解析】當泵體上表面接電源的正極時，電流從上向下流過泵體，這時受到的磁

場力水平向左，拉動液體；故A正確；電磁泵不加導電劑，不能抽取不導電的

純水，故B錯誤；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錯誤；

若f時間內(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的動能

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，數(shù)學家莫佩爾蒂和哲學家伏爾

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)部某一點的引力勢能耳=一號色，

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，但是機械能守恒

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

C.人在下落過程中，受到的萬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，萬有引力對人做功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能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，故機

械能守恒，故A正確；

當人下落經(jīng)過距地心0.5K瞬間，其引力勢能為：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錯誤；

設(shè)人到地心的距離為「，地球密度為「，那么，由萬有引力定律可得：人在下落

過程中受到的萬有引力為：

F二曾^^馬兀，皿二&兀Gpmr'故萬有引力與到地心的距離成正比，故C正確；

r2r23

由萬有引力尸=g萬可得：人下落到地心的過程萬有引力做功為：

W--x-TtGpmRxR=---------=—mgR

232H2

由于人的質(zhì)量m未知，故無法求出萬有引力的功，故D錯誤；故選AC。

13.(2020屆吉林省長春市高三二模)電動平衡車因為其炫酷的操作，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，來實現(xiàn)車

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

若平衡車以最大速度行駛時，電機恰好達到額定功率，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

電機額定功

900W最大速度15km/h

率

百公里標準耗

充電時間2~3小時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時間約為2h

C.該平衡車以最大速度行駛時牽引力約為60N

D.該平衡車在標準情況下能騎行的最大里程約為3km

【答案】B

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

誤;

6

由儲存的電能除以額定功率可求得時間為"斗翳■nTZOOsnZh,故B正確；

根據(jù)功率公式則有八￡=罌=216$故C錯誤；

v4.17

由電池總電量除以百公里標準耗電量即可求出x=36x50000x10-3x10-3,1=30km,

6

故D錯誤。

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平面的勻強電場中，電場強度方向水平。

若將一帶電的小球以初動能同沿A5方向從A點射出，小球通過。點時速度恰

好沿方向，則（）

A.從A到G小球的動能增加了4&

B.從A到C,小球的電勢能減少了3町

C.將該小球以3a的動能從。點沿方向射出，小球能通過4點

D.將該小球以43的動能從。點沿方向射出，小球能通過A點

【答案】D

【解析】設(shè)小球的速度為乙則有線=；相聲

小球通過。點時速度恰好沿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動，運動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，又這段時間豎直方向的平

均速度為萬=5

故水平方向的平均速度為于=2萬=u

解得％=2丫

則%=｝雇=3(2v)2=4fk

從A到C,小球的動能增加了

△線=4紇-凡=3線，故A錯誤；

由動能定理可知重力與電場力做功之和為動能的增加量即34，重力做負功，故

電場力做功大于3線，則小球的電勢能減小量大于3紇，故B錯誤；由上分析可知:

動能為4耳，則速度大小為2%即小球以2y對速度從。點沿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點射出時，小球?qū)⒁运俣却笮?/p>

為2v,方向沿8C方向通過。點，則小球以2y的速度從C點沿方向射出后

運動過程恰好可視為其逆過程，所以若將小球以2v的速度從C點沿CB方向射

出，小球能通過4點；故D正確；由D分析可知，若將小球以2y的速度從C

點沿CB方向射出，小球能