新高考物理二輪復(fù)習(xí)講義05講 功、功率與機(jī)械能（含解析）

2022-2023高考物理二輪復(fù)習(xí)（新高考）專題05力與功.能量高考考點(diǎn)分析--上個(gè)專題力和運(yùn)動(dòng)，在力使物體的運(yùn)動(dòng)中，有著能量的轉(zhuǎn)換，而功與能之間有事緊密聯(lián)系的-功是能的量度！高考的第二個(gè)重點(diǎn)：功與能量。高考考察中，功與能量的考察一直是伴隨著各種運(yùn)動(dòng)的。主要命題點(diǎn)：1.功能轉(zhuǎn)換關(guān)系；2.機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題；3.動(dòng)能定理的應(yīng)用；4.機(jī)械能守恒定律；5.能量守恒定律。這類題的關(guān)鍵就是認(rèn)清物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的力，根據(jù)受力分析出各種力所做的功，將正功和負(fù)功分別代入各定律中列等式，最后計(jì)算出所求未知量。題型一般為單項(xiàng)選擇題、不定項(xiàng)選擇題和計(jì)算題。知識(shí)框架學(xué)習(xí)目標(biāo)1.功、功率計(jì)算公式動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律2.確定研究對(duì)象能分析出物體所受的力以及力所做的功。3.確定力做功的正負(fù)并根據(jù)守恒定律列出等式。4.熟練掌握功與能量的解題技巧。05講功、功率與機(jī)械能功、功率與機(jī)械能的思維導(dǎo)圖重難點(diǎn)突破-考點(diǎn)應(yīng)用1.功-恒力做功的公式方法：W＝F·l（力乘力方向上的位移）W＝F·lcosα，此公式可以解決功的大多數(shù)問(wèn)題--功的大小，功的正負(fù)，做功不做功變力功-動(dòng)能定理2.功率例1：（2022·廣東華僑中學(xué)高三階段練習(xí)）在光滑水平面上，t=0時(shí)開(kāi)始用水平恒力F拉一物體，物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在0～t0時(shí)間內(nèi)F做功為W1，在t0～2t0時(shí)間內(nèi)F做功為W2，則W2：W1為（）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C【詳解】物體受恒力作用由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，0～t0時(shí)間內(nèi)的位移x1與t0～2t0時(shí)間內(nèi)位移x2的比值為SKIPIF1<0根據(jù)公式可知SKIPIF1<0故選C。跟蹤訓(xùn)練1：（2021·黑龍江·綏棱縣第一中學(xué)高一階段練習(xí)）水平面上有一固定斜面，一質(zhì)量為m的物塊從斜面頂端A處下滑到底端并滑上水平面，最后停在B處。已知全程動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物塊初末位置的水平距離為L(zhǎng)，如圖所示。則整個(gè)過(guò)程克服摩擦力做功為（??）A．等于μmgL B．大于μmgL C．小于μmgL D．以上皆有可能【答案】A【詳解】設(shè)斜面傾角為SKIPIF1<0，斜面對(duì)應(yīng)的水平距離為SKIPIF1<0，小球在水平面的運(yùn)動(dòng)距離為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0根據(jù)功的定義，斜面上克服摩擦力做功SKIPIF1<0水平面上克服摩擦力做功SKIPIF1<0，則整個(gè)過(guò)程克服摩擦力做功為SKIPIF1<0故選A。3.功能關(guān)系(1)合外力做功與動(dòng)能的關(guān)系：W合＝ΔEk。(2)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系：WG＝－ΔEp。(3)彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系：W彈＝－ΔEp彈。(4)除重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力以外其他力做功與機(jī)械能的關(guān)系：W其他＝ΔE機(jī)。(5)系統(tǒng)內(nèi)一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功與內(nèi)能的關(guān)系：fl相對(duì)＝ΔE內(nèi)。(6)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系:例2：（2022·黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三期中）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成θ角，此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度SKIPIF1<0B．小球動(dòng)能的最小值為SKIPIF1<0C．小球運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡的最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小D．小球從初始位置開(kāi)始，在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中，其電勢(shì)能先增大后減小，再增大【答案】B【詳解】A．小球靜止時(shí)懸線與豎直方向成SKIPIF1<0角，受重力、拉力和電場(chǎng)力，三力平衡，根據(jù)平衡件，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．如圖所示小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在等效最高點(diǎn)A速度最小，根據(jù)牛頓第二定律，有SKIPIF1<0則最小動(dòng)能為SKIPIF1<0故B正確；C．小球的機(jī)械能和電勢(shì)能之和守恒，則小球運(yùn)動(dòng)至電勢(shì)能最大的位置機(jī)械能最小，小球帶負(fù)電，則小球運(yùn)動(dòng)到圓周軌跡的最左端點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小。故C錯(cuò)誤；D．小球從初始位置開(kāi)始，在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，再做正功，則其電勢(shì)能先減小后增大，再減小。故D錯(cuò)誤。故選B。跟蹤訓(xùn)練2：（2022·江蘇·高三階段練習(xí)）如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中水平放置兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的左側(cè)接有電容器C。導(dǎo)體棒AD放置在導(dǎo)軌上，在水平向右的恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中棒始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)棒和導(dǎo)軌的電阻。則（）A．導(dǎo)體棒向右做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B．導(dǎo)體棒向右做勻加速運(yùn)動(dòng)C．恒力F做的功等于導(dǎo)體棒增加的動(dòng)能D．電容器所帶的電荷量先增加后保持不變【答案】B【詳解】AB．經(jīng)過(guò)SKIPIF1<0，電容器充電SKIPIF1<0流過(guò)電路的電流SKIPIF1<0對(duì)導(dǎo)體棒應(yīng)用牛頓第二定律SKIPIF1<0代入電流SKIPIF1<0根據(jù)加速度的定義式SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0加速度為定值，所以導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A不符合題意，B符合題意；C．根據(jù)動(dòng)能定理可知，F(xiàn)做的功與安培力做的功之和等于導(dǎo)體棒增加的動(dòng)能，故C不符合題意；D．導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)SKIPIF1<0時(shí)間，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)SKIPIF1<0此時(shí)電容器的帶電量SKIPIF1<0電容器所帶的電荷量一直增加，故D不符合題意。故選B。4.機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題(1)恒定功率啟動(dòng)①v-t圖象如圖1所示，機(jī)車先做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)F＝F阻時(shí)，vm＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,F阻)。②動(dòng)能定理：Pt－F阻x＝eq\f(1,2)mv2－0。(2)恒定加速度啟動(dòng)①v-t圖象如圖2所示，機(jī)車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率增大到額定功率后獲得勻加速的最大速度v1。之后做變加速直線運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到最大速度vm后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。②常用公式：eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(F－F阻＝ma,P額＝Fv1,P額＝F阻vm,v1＝at1))例3：（2022·云南·曲靖市第二中學(xué)高二階段練習(xí)）2022年3月10日，“95號(hào)汽油跑步進(jìn)入9元時(shí)代”沖上微博熱搜，許多車主紛紛表示頂不住油價(jià)而迫切想買電動(dòng)車代步。其中，某品牌純電動(dòng)車型部分參數(shù)：整備質(zhì)量約1200kg，高性能版的驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率120kW，峰值扭矩為290N?m，驅(qū)動(dòng)形式為前車驅(qū)動(dòng)，NEDC綜合續(xù)航里程430km。該電動(dòng)汽車在公路上行駛受到阻力大小恒為4×103N，則下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車的最大速度為20m/sB．汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，汽車勻加速的時(shí)間為9.375sC．汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2s末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是32kWD．里程120～320m過(guò)程克服阻力所做的功約為8×104J【答案】B【詳解】A．當(dāng)汽車以最大速度vm行駛時(shí)，其牽引力與阻力大小相等，則SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)時(shí)，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得汽車勻加速的時(shí)間為t=9.375s故B正確；汽車以2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，設(shè)牽引力大小為F，根據(jù)牛頓第二定律有SKIPIF1<0解得F＝6.4×103N啟動(dòng)后第2s末時(shí)汽車的速率為SKIPIF1<0此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率是SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．里程120～320m過(guò)程克服阻力所做的功為Wf=fs=8×105J故D錯(cuò)誤。故選B。跟蹤訓(xùn)練3：（2022·遼寧撫順·高三階段練習(xí)）上海市區(qū)運(yùn)行著裝備超級(jí)電容的快充高智能超級(jí)電容公交車，此公交車在乘客上下車的間隙進(jìn)行充電，充電不到SKIPIF1<0就能行駛SKIPIF1<0，此公交車質(zhì)量為SKIPIF1<0、最大功率為SKIPIF1<0。公交車運(yùn)行線路始終在同一水平面內(nèi)，正常運(yùn)行時(shí)受到的阻力恒為車重的SKIPIF1<0，公交車由靜止開(kāi)始啟動(dòng)，最快只需要30s就能達(dá)到最大速度，取重力加速度大小SKIPIF1<0，則公交車從靜止啟動(dòng)到速度最大時(shí)通過(guò)的路程的最小值為（

）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知，公交車從靜止啟動(dòng)到速度最大時(shí)，一直以最大功率行駛，所用時(shí)間最短，通過(guò)的路程最短，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，公交車的速度最大，則最大速度為SKIPIF1<0設(shè)公交車從靜止啟動(dòng)到速度最大時(shí)通過(guò)的路程的最小值為SKIPIF1<0，由動(dòng)能定理有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0故選B。5.應(yīng)用動(dòng)能定理解題關(guān)鍵：“一個(gè)過(guò)程、兩個(gè)狀態(tài)、四個(gè)關(guān)注”(1)一個(gè)過(guò)程：明確研究過(guò)程，確定這一過(guò)程研究對(duì)象的受力情況和位置變化或位移信息。(2)兩個(gè)狀態(tài)：明確研究對(duì)象始、末狀態(tài)的速度或動(dòng)能情況。(3)四個(gè)關(guān)注①建立運(yùn)動(dòng)模型，判斷物體做了哪些運(yùn)動(dòng)。②分析各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況。③抓住運(yùn)動(dòng)模型之間的聯(lián)系紐帶，如速度、加速度、位移，確定初、末狀態(tài)。④根據(jù)實(shí)際情況分階段或整個(gè)過(guò)程利用動(dòng)能定理列式計(jì)算。例4：（2023·全國(guó)·湯原縣高級(jí)中學(xué)高三專題練習(xí)）某探究小組對(duì)一輛新能源小車的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0圖像，如圖所示（除2~10s時(shí)間段圖線為曲線外，其余時(shí)間段圖線均為直線）。已知小車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，2~14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變，在第14s末撤去動(dòng)力而讓小車自由滑行，小車的質(zhì)量為1.0kg，可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車所受到的阻力大小不變。以下對(duì)小車的描述正確的是（）A．小車所受的阻力大小為3NB．小車勻速行駛階段的功率為9WC．小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移的大小為40mD．小車在前2s受到的合力大小大于阻力大小【答案】B【詳解】ABD．由速度－時(shí)間圖像得小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)應(yīng)的加速度SKIPIF1<0，小車在2s時(shí)的功率等于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的功率，因此有SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0前2s小車受到的合力大小SKIPIF1<0恰好等于阻力大小，故AD錯(cuò)誤，B正確；C．2~10s時(shí)間內(nèi)小車的功率恒定，則由動(dòng)能定理得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0勻加速階段的位移SKIPIF1<0那么小車在加速階段的總位移為SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤。故選B。跟蹤訓(xùn)練4：（2022·浙江·杭州高級(jí)中學(xué)高一期末）如圖所示，一物體質(zhì)量為m的物體，在豎直向上的恒力F（大小未知）的作用下由靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間上升的高度為h，此時(shí)撤去F，又經(jīng)過(guò)兩倍的時(shí)間剛好回到出發(fā)點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，則（）A．撤去F前后加速度之比為SKIPIF1<0B．從出發(fā)點(diǎn)開(kāi)始，物體上升的最大高度為hC．恒力F的大小為SKIPIF1<0D．回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)物體的速度為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．設(shè)在豎直向上的恒力F的作用下物體的加速度為a，經(jīng)t時(shí)間撤去外力F，撤去外力F后的加速度為a＇，此時(shí)的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，則有SKIPIF1<0SKIPIF1<0撤去外力F后，則有SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0A錯(cuò)誤；

B．由題意可知，撤去外力時(shí)，物體上升的高度為h，此時(shí)物體有向上的最大速度為v，物體繼續(xù)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，高度繼續(xù)增加，因此物體上升的最大高度大于h，B錯(cuò)誤；C．撤去外力后，物體只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，因此物體的加速度為a＇=g，則有SKIPIF1<0由牛頓第二定律可得SKIPIF1<0SKIPIF1<0C錯(cuò)誤；D．物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中，只有恒力F做功，由動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確。故選D。6.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路例5：（2020·湖南·武岡市教育科學(xué)研究所高二學(xué)業(yè)考試）如圖，在距地面h高處以初速度v0沿水平拋出一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，物體在下落過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體在c點(diǎn)的機(jī)械能比在a點(diǎn)的機(jī)械能大B．物體在c點(diǎn)的動(dòng)能比在a點(diǎn)的動(dòng)能小C．物體在a、b、c三點(diǎn)的動(dòng)能一樣大D．物體在a、b、c三點(diǎn)的機(jī)械能相等【答案】D【詳解】AD．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，只有重力做功，機(jī)械能守恒，在下落過(guò)程中，在任何一個(gè)位置物體的機(jī)械能都相等，故A錯(cuò)誤，D正確；BC．物體在下落過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理可得SKIPIF1<0故BC錯(cuò)誤。故選D。跟蹤訓(xùn)練5：（2022·安徽·高三階段練習(xí)）一款兒童棒球發(fā)球機(jī)向上發(fā)射棒球供初學(xué)者練習(xí)。假設(shè)發(fā)球機(jī)（高度不計(jì)）在地面上以初速度SKIPIF1<0豎直向上發(fā)射一棒球（可視為質(zhì)點(diǎn)），棒球途經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度方向向上、速度大小為v，不計(jì)空氣阻力，取地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面。當(dāng)棒球的發(fā)射速度變?yōu)镾KIPIF1<0時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A．棒球上升的最大高度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．棒球在最高點(diǎn)的機(jī)械能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍C．棒球上升過(guò)程的時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．棒球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小變?yōu)?v【答案】C【詳解】A．棒球上升過(guò)程機(jī)械能守恒SKIPIF1<0則上升的最大高度為SKIPIF1<0可知當(dāng)速度變?yōu)?倍時(shí)，最大高度變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故A錯(cuò)誤；B．在最高點(diǎn)的機(jī)械能等于SKIPIF1<0，h變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，則最高點(diǎn)的機(jī)械能變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，故B錯(cuò)誤；C．上升過(guò)程的時(shí)間為SKIPIF1<0可以知道上升時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故C正確；D．A點(diǎn)距拋出點(diǎn)的高度不變，根據(jù)機(jī)械能守恒SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由上式可知，當(dāng)棒球的發(fā)射速度變?yōu)镾KIPIF1<0時(shí)，棒球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度不是原來(lái)的兩倍，故D錯(cuò)誤。故選C?；A(chǔ)訓(xùn)練1．（2021·江蘇·高二學(xué)業(yè)考試）如圖，運(yùn)動(dòng)員將質(zhì)量為m的足球從地面上以速度v踢出，足球恰好水平擊中高為h的球門橫梁。以地面為零勢(shì)能面，不計(jì)空氣阻力，則足球在飛行過(guò)程中的機(jī)械能為（）A．SKIPIF1<0mv2 B．mgh C．SKIPIF1<0mv2+mgh D．SKIPIF1<0mv2-mgh【答案】A【詳解】以地面為零勢(shì)能面，故足球在地面上的機(jī)械能SKIPIF1<0由于不計(jì)阻力，足球的機(jī)械能守恒，則飛行過(guò)程的機(jī)械能均為SKIPIF1<0故選A。2.（2022·湖南·隆回縣教育科學(xué)研究室高一期末）一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體從高h(yuǎn)處開(kāi)始自由下落，下落至某一位置時(shí)其動(dòng)能與重力勢(shì)能恰好相等（取地面為零勢(shì)能面），下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（）A．此時(shí)物體所處的高度為SKIPIF1<0 B．此時(shí)物體的速度為SKIPIF1<0C．這段下落的時(shí)間為SKIPIF1<0 D．此時(shí)物體的機(jī)械能可能小于mgh【答案】D【詳解】AB．設(shè)物體的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等時(shí)的高度為SKIPIF1<0，物體的速度為v，由機(jī)械能守恒定律可得SKIPIF1<0由題意可知SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0AB正確，不符合題意；C．由自由落體位移公式可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C正確，不符合題意；D．由機(jī)械能守恒定律可知，此時(shí)物體的機(jī)械能為mgh，D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3.（2022·湖北·高三期中）武漢軌道交通5號(hào)線是武漢第一條采用全自動(dòng)駕駛模式運(yùn)行的地鐵線路，是連接武昌區(qū)至青山區(qū)的主要交通干線之一，2021年12月26日上午9時(shí)56分開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。一名乘客上車后，在列車開(kāi)動(dòng)前從車的后端加速向前端跑動(dòng)，設(shè)此時(shí)人受的摩擦力為SKIPIF1<0，車廂受到的摩擦力為SKIPIF1<0；列車開(kāi)動(dòng)后，在一段平直軌道運(yùn)行時(shí)，他站在列車最前方欣賞隧道內(nèi)風(fēng)景，對(duì)車廂壁施加水平推力F。下列說(shuō)法正確的是（）A．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0均不做功B．當(dāng)車減速前進(jìn)時(shí)，人對(duì)車做的總功為正功C．當(dāng)車加速前進(jìn)時(shí)，人對(duì)車做的總功為正功D．當(dāng)車勻速前進(jìn)時(shí)，人對(duì)車做的總功為正功【答案】AB【詳解】A．SKIPIF1<0、SKIPIF1<0作用點(diǎn)的位移均為零，所以均不做功，故A正確；BCD．當(dāng)車減速前進(jìn)時(shí)，人所受合外力向后，車廂對(duì)人的作用力向后，根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)車廂的作用力向前，與速度方向相同，對(duì)車做的總功為正功；當(dāng)車加速前進(jìn)時(shí)，人所受合外力向前，車廂對(duì)人的作用力向前，則人對(duì)車廂的作用力向后，與速度方向相反，對(duì)車做的總功為負(fù)功；當(dāng)車勻速前進(jìn)時(shí)，人所受合外力為零，車廂對(duì)人的作用力在水平方向分量為零，人對(duì)車廂的作用力的水平分量也為零，對(duì)車做的總功為零，故B正確，CD錯(cuò)誤。故選AB。4.（2022·陜西咸陽(yáng)·高三期中）由于某種原因，商場(chǎng)內(nèi)的自動(dòng)扶梯（可視為固定的斜面）的電源關(guān)閉，顧客用大小為F、方向沿扶梯向上的恒力將購(gòu)物車從扶梯的底端勻加速推到頂端，如圖所示。已知購(gòu)物車的質(zhì)量為m，扶梯的傾角為θ、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，扶梯對(duì)購(gòu)物車的阻力大小為其所受重力的k倍。人和購(gòu)物車均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g，在購(gòu)物車由靜止開(kāi)始沿扶梯運(yùn)動(dòng)到頂端的過(guò)程中（）A．重力對(duì)購(gòu)物車做正功B．恒力F對(duì)購(gòu)物車做的功為FLC．扶梯對(duì)購(gòu)物車的支持力做的功為mgLcosθD．購(gòu)物車克服扶梯阻力做的功為kmgL【答案】BD【詳解】A．購(gòu)物車所受重力與位移夾角大于90°，所以重力對(duì)購(gòu)物車做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．恒力F與位移同向，所以恒力F對(duì)購(gòu)物車做的功為SKIPIF1<0故B正確；C．扶梯對(duì)購(gòu)物車的支持力方向與位移方向垂直，所以做的功為零，故C錯(cuò)誤；D．購(gòu)物車克服扶梯阻力做的功為SKIPIF1<0故D正確。故選BD。能力提升5.（2020·江西·進(jìn)賢縣第三中學(xué)高二競(jìng)賽）如圖所示，地面上方存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一帶電小球從距離地面O點(diǎn)高h(yuǎn)處的A點(diǎn)以水平速度SKIPIF1<0拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球恰好垂直于地面擊中地面上的B點(diǎn)，B到O的距離也為h，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則下列說(shuō)法正確的是（）A．從A到B的過(guò)程中小球的動(dòng)能先增大后減小B．下落過(guò)程中小球機(jī)械能一直減小C．小球在B點(diǎn)的速度剛好為SKIPIF1<0D．從A點(diǎn)到B點(diǎn)小球的電勢(shì)能增加了mgh【答案】BCD【詳解】因?yàn)樾∏虼怪睋糁械孛妫孕∏蛩茈妶?chǎng)力水平向左，小球在豎直方向和水平方向的位移大小相等，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故豎直方向和水平方向平均速度相同，加速度大小相同，所以電場(chǎng)力和重力大小相等；A.重力和電場(chǎng)力的合力方向與初速度方向夾角為鈍角，所以小球從A到B的過(guò)程中動(dòng)能先減小后增大，故A錯(cuò)誤；B.由于電場(chǎng)力水平向左，小球克服電場(chǎng)力做功，所以下落過(guò)程中小球機(jī)械能一直減小，故B正確；C.由小球豎直方向和水平方向平均速度相同可得出小球末速度豎直向下，大小為SKIPIF1<0，故C正確；D.小球所受電場(chǎng)力和重力大小相等，電場(chǎng)力做功為SKIPIF1<0所以小球電勢(shì)能增加mgh，故D正確。故選BCD。6.（2022·重慶·萬(wàn)州純陽(yáng)中學(xué)校高三階段練習(xí)）如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)一切阻力），小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為FT，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其FT－v2圖像如圖乙所示，則下列正確的是（

）A．當(dāng)v2＝c時(shí)，輕質(zhì)繩最高點(diǎn)拉力大小為SKIPIF1<0B．若v2＝b，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為6aC．輕質(zhì)繩長(zhǎng)為SKIPIF1<0D．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹镾KIPIF1<0【答案】BCD【詳解】ACD．在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0可知縱軸截距的絕對(duì)值為a＝mg，解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹镾KIPIF1<0圖線的斜率SKIPIF1<0解得繩子的長(zhǎng)度SKIPIF1<0當(dāng)v2＝c時(shí)，輕質(zhì)繩最高點(diǎn)拉力大小為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤，CD正確；B．當(dāng)v2＝b時(shí)拉力FT為零，到最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理得SKIPIF1<0根據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0聯(lián)立以上可得拉力為SKIPIF1<0故B正確。故選BCD。7.（2022·江蘇徐州·高三期末）冬奧會(huì)上，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)A處以速度SKIPIF1<0水平飛出，一段時(shí)間后落在斜坡上B處，如圖所示.運(yùn)動(dòng)員在空中受到方向豎直向上的阻力f作用，已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為SKIPIF1<0，阻力f為重力的0.2倍，斜坡的傾角SKIPIF1<0，重力加速度取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0.求運(yùn)動(dòng)員：（1）在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；（2）從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，重力做功的功率P?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<