2015-2024年十年高考物理真題分類匯編專題07 電能定理和機械能守恒定律（全國）（解析版）

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題07動能定理和機械能守恒定律考點十年考情（2015-2024）命題趨勢考點1（10年10考）2024·重慶·高考真題、2024·全國·高考真題、2024·福建·高考真題、2024·安徽·高考真題、2024·北京·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·全國·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·廣東·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·福建·高考真題、2021·湖北·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·全國·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·上?！じ呖颊骖}、2019·浙江·高考真題、2019·江蘇·高考真題、2018·江蘇·高考真題、2018·天津·高考真題、2018·全國·高考真題、2018·海南·高考真題、2017·江蘇·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·全國·高考真題、2016·浙江·高考真題、2015·海南·高考真題、2015·上海·高考真題、2015·浙江·高考真題高考對機械能及其守恒定律部分的考查常結合生產(chǎn)、生活中常見的物理情景，如物體上拋下落、車輛啟動、(類)剎車、物體上下坡、傳送帶等。在考查方向上，單一物體、多個物體的不同運動形式都有所體現(xiàn)。解題方法主要是函數(shù)法和圖象法，同時應用推理論證。對學科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在運動與相互作用觀念、能量觀念、模型建構、科學推理及嚴謹認真的科學態(tài)度。1．（2024·重慶·高考真題）活檢針可用于活體組織取樣，如圖所示。取樣時，活檢針的針蕊和針鞘被瞬間彈出后僅受阻力。針鞘在軟組織中運動距離d1后進入目標組織，繼續(xù)運動d2后停下來。若兩段運動中針翹鞘整體受到阻力均視為恒力。大小分別為F1、F2，則針鞘（

）A．被彈出時速度大小為B．到達目標組織表面時的動能為F1d1C．運動d2過程中，阻力做功為(F1＋F2)d2D．運動d2的過程中動量變化量大小為【答案】A【詳解】A．根據(jù)動能定理有解得故A正確；B．針鞘到達目標組織表面后，繼續(xù)前進d2減速至零，有Ek=F2d2故B錯誤；C．針鞘運動d2的過程中，克服阻力做功為F2d2，故C錯誤；D．針鞘運動d2的過程中，動量變化量大小故D錯誤。故選A。2．（2024·全國·高考真題）福建艦是我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦。借助配重小車可以進行彈射測試，測試時配重小車被彈射器從甲板上水平彈出后，落到海面上。調(diào)整彈射裝置，使小車水平離開甲板時的動能變?yōu)檎{(diào)整前的4倍。忽略空氣阻力，則小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調(diào)整前的（）A．0.25倍 B．0.5倍 C．2倍 D．4倍【答案】C【詳解】動能表達式為由題意可知小車水平離開甲板時的動能變?yōu)檎{(diào)整前的4倍，則離開甲板時速度變?yōu)檎{(diào)整前的2倍；小車離開甲板后做平拋運動，從離開甲板到到達海面上時間不變，根據(jù)可知小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調(diào)整前的2倍。故選C。3．（2024·福建·高考真題）先后兩次從高為高處斜向上拋出質(zhì)量為同一物體落于，測得，兩軌跡交于P點，兩條軌跡最高點等高且距水平地面高為，下列說法正確的是（）A．第一次拋出上升時間，下降時間比值為B．第一次過P點比第二次機械能少C．落地瞬間，第一次，第二次動能之比為D．第二次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第一次大【答案】B【詳解】A．第一次拋出上升的高度為故上升時間為最高點距水平地面高為，故下降的時間為故一次拋出上升時間，下降時間比值為，故A錯誤；B．兩條軌跡最高點等高，故可知兩次從拋出到落地的時間相等為故可得第一次，第二次拋出時水平方向的分速度分別為由于兩條軌跡最高點等高，故拋出時豎直方向的分速度相等為由于物體在空中機械能守恒，故第一次過P點比第二次機械能少故B正確；C．從拋出到落地瞬間根據(jù)動能定理故落地瞬間，第一次，第二次動能之比為，故C錯誤；D．根據(jù)前面分析可知兩次拋出時豎直方向的分速度相同，兩次落地時物體在豎直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度較小，物體在水平方向速度不變，故可知第一次拋出時速度與水平方向的夾角較大，第一次落地時速度與水平方向的夾角也較大，故可知第一次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大，故D錯誤。故選B。4．（2024·安徽·高考真題）某同學參加戶外拓展活動，遵照安全規(guī)范，坐在滑板上，從高為h的粗糙斜坡頂端由靜止下滑，至底端時速度為v．已知人與滑板的總質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點．重力加速度大小為g，不計空氣阻力．則此過程中人與滑板克服摩擦力做的功為（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】人在下滑的過程中，由動能定理可得可得此過程中人與滑板克服摩擦力做的功為故選D。5．（2024·北京·高考真題）水平傳送帶勻速運動，將一物體無初速度地放置在傳送帶上，最終物體隨傳送帶一起勻速運動。下列說法正確的是（）A．剛開始物體相對傳送帶向前運動B．物體勻速運動過程中，受到靜摩擦力C．物體加速運動過程中，摩擦力對物體做負功D．傳送帶運動速度越大，物體加速運動的時間越長【答案】D【詳解】A．剛開始時，物體速度小于傳送帶速度，則物體相對傳送帶向后運動，A錯誤；B．勻速運動過程中，物體與傳送帶之間無相對運動趨勢，則物體不受摩擦力作用，B錯誤；C．物體加速，由動能定理可知，摩擦力對物體做正功，C錯誤；D．設物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ，物體相對傳送帶運動時做勻加速運動時，物體速度小于傳送帶速度則一直加速，由可知，傳送帶速度越大，物體加速運動的時間越長，D正確。故選D。6．（2023·全國·高考真題）無風時，雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的過程中，克服空氣阻力做的功為（重力加速度大小為g）（）A．0 B．mgh C． D．【答案】B【詳解】在地面附近雨滴做勻速運動，根據(jù)動能定理得故雨滴克服空氣阻力做功為。故選B。7．（2023·浙江·高考真題）一位游客正在體驗蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺縱身而下。游客從跳臺下落直到最低點過程中（）A．彈性勢能減小 B．重力勢能減小C．機械能保持不變 D．繩一繃緊動能就開始減小【答案】B【詳解】游客從跳臺下落，開始階段橡皮繩未拉直，只受重力作用做勻加速運動，下落到一定高度時橡皮繩開始繃緊，游客受重力和向上的彈力作用，彈力從零逐漸增大，游客所受合力先向下減小后向上增大，速度先增大后減小，到最低點時速度減小到零，彈力達到最大值。A．橡皮繩繃緊后彈性勢能一直增大，A錯誤；B．游客高度一直降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，B正確；C．下落階段橡皮繩對游客做負功，游客機械能減少，轉化為彈性勢能，C錯誤；D．繩剛繃緊開始一段時間內(nèi)，彈力小于重力，合力向下做正功，游客動能在增加；當彈力大于重力后，合力向上對游客做負功，游客動能逐漸減小，D錯誤。故選B。8．（2022·江蘇·高考真題）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，運動員的動能與水平位移x的關系圖像正確的是（）A．B．C．D．【答案】A【詳解】設斜面傾角為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)動能定理有即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。9．（2021·湖北·高考真題）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【分析】本題結合圖像考查動能定理。【詳解】0~10m內(nèi)物塊上滑，由動能定理得整理得結合0~10m內(nèi)的圖像得，斜率的絕對值10~20m內(nèi)物塊下滑，由動能定理得整理得結合10~20m內(nèi)的圖像得，斜率聯(lián)立解得故選A。10．（2021·湖南·高考真題）“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|(zhì)量為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)動機的額定功率均為，若動車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動車組能達到的最大速度為。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，則動車組勻速行駛的速度為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)過時間達到最大速度，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為【答案】C【詳解】A．對動車由牛頓第二定律有若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，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，則動車組勻速行駛時加速度為零，有而以額定功率勻速時，有聯(lián)立解得故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)過時間達到最大速度，由動能定理可知可得動車組克服阻力做的功為故D錯誤；故選C。11．（2017·浙江·高考真題）如圖所示，無人機在空中勻速上升時，不斷增加的能量是（）A．動能 B．動能、重力勢能C．重力勢能、機械能 D．動能、重力勢能、機械能【答案】C【詳解】無人機在勻速上升過程中，它的質(zhì)量不變，速度不變，則動能不變；同時高度增加，其重力勢能增加；因機械能等于動能與勢能的總和，所以無人機的機械能增加。故選C。12．（2020·江蘇·高考真題）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，物塊的動能與水平位移x關系的圖象是（）A．B．C．D．【答案】A【詳解】由題意可知設斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，則物塊在斜面上下滑距離在水平面投影距離為x，根據(jù)動能定理，有整理可得即在斜面上運動時動能與x成線性關系；當小物塊在水平面運動時,根據(jù)動能定理由即為物塊剛下滑到平面上時的動能，則即在水平面運動時物塊動能與x也成線性關系。故選A。13．（2020·上?！じ呖颊骖}）在一次碰撞試驗中，質(zhì)量均為1.2×105kg的兩火車頭從長為6.4km的直軌道兩端同時由靜止開始以0.25m/s2相向而行。它們碰撞前瞬間的總動能為（）A．0 B．9.7×107JC．1.92×108J D．3.84×108J【答案】C【詳解】碰撞前瞬間的總動能為火車碰撞前的過程聯(lián)立解得故ABD錯誤，C正確。故選C。14．（2017·江蘇·高考真題）一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處．物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x關系的圖線是(

)A．B．C．D．【答案】C【詳解】設斜面傾角為θ，根據(jù)動能定理，當小物塊沿斜面上升時，有：－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0即：Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0所以Ek與x的函數(shù)關系圖象為直線，且斜率為負；設x0為小物塊到達最高點時的位移，當小物塊沿斜面下滑時根據(jù)動能定理有：(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0即：Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0所以下滑時Ek隨x的減小而增大且為直線。綜上所述，故C正確，ABD錯誤。故選C。15．（2019·浙江·高考真題）如圖所示為某一游戲的局部簡化示意圖．D為彈射裝置，AB是長為21m的水平軌道，傾斜直軌道BC固定在豎直放置的半徑為R=10m的圓形支架上，B為圓形的最低點，軌道AB與BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)．某次游戲中，無動力小車在彈射裝置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上軌道AB，并恰好能沖到軌道BC的最高點．已知小車在軌道AB上受到的摩擦力為其重量的0.2倍，軌道BC光滑，則小車從A到C的運動時間是（

）A．5sB．4.8sC．4.4sD．3s【答案】A【分析】分兩個階段求解時間，水平階段和斜面階段，根據(jù)動能定理求出B點的速度，然后根據(jù)運動學規(guī)律求解AB段上的運動時間；在斜面階段需要根據(jù)幾何知識求解斜面的傾斜角，然后根據(jù)牛頓第二定律求解在斜面上的運動加速度，從而求解在斜面上的運動時間．【詳解】設小車的質(zhì)量為m，小車在AB段所勻減速直線運動，加速度，在AB段，根據(jù)動能定理可得，解得，故；小車在BC段，根據(jù)機械能守恒可得，解得，過圓形支架的圓心O點作BC的垂線，根據(jù)幾何知識可得，解得，，故小車在BC上運動的加速度為，故小車在BC段的運動時間為，所以小車運動的總時間為，A正確．【點睛】本題的難點在于求解斜面上運動的加速度，本題再次一次提現(xiàn)了數(shù)物相結合的原則，在分析物理時涉及幾何問題，一定要動手畫畫圖像．16．（2018·江蘇·高考真題）從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關系圖像是（

）A．B．C．D．【答案】A【詳解】小球做豎直上拋運動時，速度根據(jù)動能得故選A。17．（2018·天津·高考真題）滑雪運動深受人民群眾喜愛，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中（）A．合外力做功一定大于零B．所受摩擦力大小不變C．合外力始終與速度垂直D．機械能始終保持不變【答案】C【詳解】A．運動員運動過程中速率不變，質(zhì)量不變，即動能不變，動能變化量為零，根據(jù)動能定理可知合力做功為零。故A錯誤；B．運動員受力如圖所示運動過程中速率恒定，且在減小，由可知摩擦力越來越小。B錯誤；C．運動員運動過程中速率不變，做勻速圓周運動，合外力提供向心力，始終與速度垂直。故C正確；D．因為克服摩擦力做功，所以機械能不守恒。故D錯誤。故選C。18．（2018·全國·高考真題）在一斜面頂端，將質(zhì)量相等的甲乙兩個小球分別以和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的動能與乙球落至斜面時的動能之比為（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設斜面傾角為，小球落在斜面上速度方向偏向角為，甲球以速度拋出，落在斜面上，如圖所示根據(jù)平拋運動的推論可得所以甲、乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等；對甲有對乙有聯(lián)立可得由于甲、乙兩球質(zhì)量相等，所以甲球落至斜面時的動能與乙球落至斜面時的動能之比為故選B。19．（2018·全國·高考真題）如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定：()A．等于拉力所做的功；B．小于拉力所做的功；C．等于克服摩擦力所做的功；D．大于克服摩擦力所做的功；【答案】B【分析】受力分析，找到能影響動能變化的是那幾個物理量，然后觀測這幾個物理量的變化即可．【詳解】木箱受力如圖所示：木箱在移動的過程中有兩個力做功，拉力做正功，摩擦力做負功，根據(jù)動能定理可知即：，所以動能小于拉力做的功，故B正確；無法比較動能與摩擦力做功的大小，ACD錯誤．故選B【點睛】正確受力分析，知道木箱在運動過程中有那幾個力做功且分別做什么功，然后利用動能定理求解末動能的大?。?0．（2018·全國·高考真題）如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R，bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為（??）A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR【答案】C【詳解】設小球運動到c點的速度大小為vc，則對小球由a到c的過程，由動能定理得F·3R-mgR=mvc2又F=mg解得vc2=4gR小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為小球在水平方向的加速度a=g在水平方向的位移為x=at2=2R由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量△E=F·5R=5mgR故選C。21．（2016·全國·高考真題）一質(zhì)點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內(nèi)位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍。該質(zhì)點的加速度為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設初速度為，末速度為，根據(jù)題意可得解得根據(jù)可得解得代入解得故選A。22．（2015·海南·高考真題）如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g，質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR【答案】C【詳解】試題分析：據(jù)題意，質(zhì)點在位置P是具有的重力勢能為：；當質(zhì)點沿著曲面下滑到位置Q時具有的動能為：，此時質(zhì)點對軌道壓力為：，由能量守恒定律得到：，故選項C正確．考點：能量守恒定律、圓周運動【名師點睛】本題分析的關鍵是找出質(zhì)點在初始位置是的機械能和在末位置時的機械能，兩個位置機械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置時的動能時需要用到圓周運動規(guī)律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的動能大小了．23．（2023·廣東·高考真題）人們用滑道從高處向低處運送貨物．如圖所示，可看作質(zhì)點的貨物從圓弧滑道頂端點靜止釋放，沿滑道運動到圓弧末端點時速度大小為。已知貨物質(zhì)量為，滑道高度為，且過點的切線水平，重力加速度取。關于貨物從點運動到點的過程，下列說法正確的有（

）

A．重力做的功為 B．克服阻力做的功為C．經(jīng)過點時向心加速度大小為 D．經(jīng)過點時對軌道的壓力大小為【答案】BCD【詳解】A．重力做的功為A錯誤；B．下滑過程據(jù)動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得，克服阻力做的功為B正確；C．經(jīng)過點時向心加速度大小為C正確；D．經(jīng)過點時，據(jù)牛頓第二定律可得解得貨物受到的支持力大小為據(jù)牛頓第三定律可知，貨物對軌道的壓力大小為，D正確。故選BCD。24．（2023·全國·高考真題）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（

）

A．在x=1m時，拉力的功率為6WB．在x=4m時，物體的動能為2JC．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD．從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為2kg?m/s【答案】BC【詳解】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為W=Fx可看出W—x圖像的斜率代表拉力F。AB．在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速度則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。25．（2022·福建·高考真題）一物塊以初速度自固定斜面底端沿斜面向上運動，一段時間后回到斜面底端。該物體的動能隨位移x的變化關系如圖所示，圖中、、均已知。根據(jù)圖中信息可以求出的物理量有（）A．重力加速度大小 B．物體所受滑動摩擦力的大小C．斜面的傾角 D．沿斜面上滑的時間【答案】BD【詳解】ABC．由動能定義式得，則可求解質(zhì)量m；上滑時，由動能定理下滑時，由動能定理x0為上滑的最遠距離；由圖像的斜率可知，兩式相加可得相減可知即可求解gsinθ和所受滑動摩擦力f的大小，但重力加速度大小、斜面的傾角不能求出，故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)牛頓第二定律和運動學關系得，故可求解沿斜面上滑的時間，D正確。故選BD。26．（2021·遼寧·高考真題）冰滑梯是東北地區(qū)體驗冰雪運動樂趣的設施之一、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。在設計滑梯時，要確保所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，且滑行結束時停在水平滑道上，以下L1、L2的組合符合設計要求的是（）A．， B．，C．， D．，【答案】CD【詳解】設斜面傾角為，游客在傾斜滑道上均減速下滑，則需滿足可得即有因，所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，可得滑行結束時停在水平滑道上，即在摩擦因數(shù)去最小時能停在滑道上，由全程的動能定理有要求進入水平滑道，因此最大的動摩擦因數(shù)能夠進入水平滑道，即綜合需滿足和故選CD。27．（2021·全國·高考真題）一質(zhì)量為m的物體自傾角為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，向上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達斜面底端時動能為。已知，重力加速度大小為g。則（）A．物體向上滑動的距離為B．物體向下滑動時的加速度大小為C．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【詳解】AC．物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動能定理有物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動能定理有整理得；A錯誤，C正確；B．物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有求解得出B正確；D．物體向上滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有由上式可知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)公式則可得出D錯誤。故選BC。28．（2019·江蘇·高考真題）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點向左沿水平地面運動，壓縮彈簧后被彈回，運動到A點恰好靜止。物塊向左運動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過程中（）A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2μmgsC．彈簧的最大彈性勢能為μmgsD．物塊在A點的初速度為【答案】BC【詳解】小物塊壓縮彈簧最短時有，故A錯誤；全過程小物塊的路程為，所以全過程中克服摩擦力做的功為：，故B正確；小物塊從彈簧壓縮最短處到A點由能量守恒得：，故C正確；小物塊從A點返回A點由動能定理得：，解得：，故D錯誤．29．（2018·海南·高考真題）如圖（a），一長木板靜止于光滑水平桌面上，t=0時，小物塊以速度v0滑到長木板上，圖（b）為物塊與木板運動的v-t圖像，圖中t1、v0、v1已知。重力加速度大小為g。由此可求得（）A．木板的長度B．物塊與木板的質(zhì)量之比C．物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)D．從t=0開始到t1時刻，木板獲得的動能【答案】BC【詳解】A．根據(jù)題意只能求出物塊與木板的相對位移，不知道木塊最終停在哪里，無法求出木板的長度，A錯誤；BC．由圖像的斜率表示加速度求出長木板的加速度為小物塊的加速度根據(jù)牛頓第二定律得解得BC正確；D．由于不知道木板的質(zhì)量，無法求出從t=0開始到t1時刻，木板獲得的動能，D錯誤。故選BC。30．（2016·浙江·高考真題）如圖所示為一滑草場．某條滑道由上下兩段高均為h，與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數(shù)為．質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經(jīng)過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計滑草車在兩段滑道交接處的能量損失，，）．則A．動摩擦因數(shù)B．載人滑草車最大速度為C．載人滑草車克服摩擦力做功為mghD．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為【答案】AB【詳解】A．由動能定理可知解得選項A正確；B．對前一段滑道，根據(jù)動能定理有解得則選項B正確；C．載人滑草車克服摩擦力做功為2mgh，選項C錯誤；D．載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為選項D錯誤；故選AB。31．（2015·上?！じ呖颊骖}）小球用輕繩懸掛在O點，在水平恒力F=mgtanθ作用下，小球從靜止開始由A經(jīng)B向C運動．則小球(

)A．先加速后減速B．在B點加速度為零C．在C點速度為零D．在C點加速度為gtanθ【答案】ACD【詳解】AC．設小球擺到的最大角度為，根據(jù)動能定理得：又解得，即在C點的速度為零?？芍∏蛳燃铀俸鬁p速，AC正確；B．小球在B點的速度不為零，所以小球在B點有向心加速度，所以加速度不為零，B錯誤；D．在C點時，速度為零，小球受重力和拉力，垂直繩子方向的合力為零，則小球所受的合力為根據(jù)牛頓第二定律可知，在C點的加速度為gtanθ，D正確。故選ACD。32．（2015·浙江·高考真題）我國科學家正在研制航母艦載機使用的電磁彈射器。艦載機總質(zhì)量為3.0×104kg，設起飛過程中發(fā)動機的推力恒為1.0×105N；彈射器有效作用長度為100m，推力恒定。要求艦載機在水平彈射結束時速度大小達到80m/s，彈射過程中艦載機所受總推力為彈射器和發(fā)動機推力之和，假設所受阻力為總推力的20%，則（

）A．彈射器的推力大小為1.1×106NB．彈射器對艦載機所做的功為1.1×108JC．彈射器對艦載機做功的平均功率為8.8×107WD．艦載機在彈射過程中的加速度大小為32m/s2【答案】ABD【詳解】A．設發(fā)動機的推力為F1，彈射器的推力為F2，則阻力為根據(jù)動能定理可得解得故A正確；B．彈射器對艦載機所做的功為故B正確；CD．艦載機在彈射過程中的加速度大小為根據(jù)公式可得運動時間為所以彈射器對艦載機做功的平均功率為故C錯誤，D正確。故選ABD。33．（2024·全國·高考真題）將重物從高層樓房的窗外運到地面時，為安全起見，要求下降過程中重物與樓墻保持一定的距離。如圖，一種簡單的操作方法是一人在高處控制一端系在重物上的繩子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的繩子Q，二人配合可使重物緩慢豎直下降。若重物的質(zhì)量，重力加速度大小，當P繩與豎直方向的夾角時，Q繩與豎直方向的夾角（1）求此時P、Q繩中拉力的大?。唬?）若開始豎直下降時重物距地面的高度，求在重物下降到地面的過程中，兩根繩子拉力對重物做的總功?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】（1）重物下降的過程中受力平衡，設此時P、Q繩中拉力的大小分別為和，豎直方向水平方向聯(lián)立代入數(shù)值得，（2）整個過程根據(jù)動能定理得解得兩根繩子拉力對重物做的總功為34．（2023·重慶·高考真題）機械臂廣泛應用于機械裝配。若某質(zhì)量為m的工件（視為質(zhì)點）被機械臂抓取后，在豎直平面內(nèi)由靜止開始斜向上做加速度大小為a的勻加速直線運動，運動方向與豎直方向夾角為θ，提升高度為h，如圖所示。求：（1）提升高度為h時，工件的速度大??；（2）在此過程中，工件運動的時間及合力對工件做的功。

【答案】（1）；（2），【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運動位移與速度關系有解得（2）根據(jù)速度公式有解得根據(jù)動能定理有解得35．（2023·遼寧·高考真題）某大型水陸兩棲飛機具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練中，該飛機在水面上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達到v?=80m/s時離開水面，該過程滑行距離L=1600m、汲水質(zhì)量m=1.0×10?kg。離開水面后，飛機攀升高度h=100m時速度達到v?=100m/s，之后保持水平勻速飛行，待接近目標時開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：（1）飛機在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時間t；（2）整個攀升階段，飛機汲取的水的機械能增加量ΔE。【答案】（1），；（2）【詳解】（1）飛機做從靜止開始做勻加速直線運動，平均速度為，則解得飛機滑行的時間為飛機滑行的加速度為（2）飛機從水面至處，水的機械能包含水的動能和重力勢能，則機械能變化量為專題07動能定理和機械能守恒定律考點十年考情（2015-2024）命題趨勢考點1（10年10考）2024·重慶·高考真題、2024·全國·高考真題、2024·福建·高考真題、2024·安徽·高考真題、2024·北京·高考真題、2023·重慶·高考真題、2023·全國·高考真題、2023·浙江·高考真題、2023·廣東·高考真題、2022·江蘇·高考真題、2022·福建·高考真題、2021·湖北·高考真題、2021·湖南·高考真題、2021·遼寧·高考真題、2021·全國·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2020·上?！じ呖颊骖}、2019·浙江·高考真題、2019·江蘇·高考真題、2018·江蘇·高考真題、2018·天津·高考真題、2018·全國·高考真題、2018·海南·高考真題、2017·江蘇·高考真題、2017·浙江·高考真題、2016·全國·高考真題、2016·浙江·高考真題、2015·海南·高考真題、2015·上海·高考真題、2015·浙江·高考真題高考對機械能及其守恒定律部分的考查常結合生產(chǎn)、生活中常見的物理情景，如物體上拋下落、車輛啟動、(類)剎車、物體上下坡、傳送帶等。在考查方向上，單一物體、多個物體的不同運動形式都有所體現(xiàn)。解題方法主要是函數(shù)法和圖象法，同時應用推理論證。對學科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在運動與相互作用觀念、能量觀念、模型建構、科學推理及嚴謹認真的科學態(tài)度。1．（2024·重慶·高考真題）活檢針可用于活體組織取樣，如圖所示。取樣時，活檢針的針蕊和針鞘被瞬間彈出后僅受阻力。針鞘在軟組織中運動距離d1后進入目標組織，繼續(xù)運動d2后停下來。若兩段運動中針翹鞘整體受到阻力均視為恒力。大小分別為F1、F2，則針鞘（

）A．被彈出時速度大小為B．到達目標組織表面時的動能為F1d1C．運動d2過程中，阻力做功為(F1＋F2)d2D．運動d2的過程中動量變化量大小為【答案】A【詳解】A．根據(jù)動能定理有解得故A正確；B．針鞘到達目標組織表面后，繼續(xù)前進d2減速至零，有Ek=F2d2故B錯誤；C．針鞘運動d2的過程中，克服阻力做功為F2d2，故C錯誤；D．針鞘運動d2的過程中，動量變化量大小故D錯誤。故選A。2．（2024·全國·高考真題）福建艦是我國自主設計建造的首艘彈射型航空母艦。借助配重小車可以進行彈射測試，測試時配重小車被彈射器從甲板上水平彈出后，落到海面上。調(diào)整彈射裝置，使小車水平離開甲板時的動能變?yōu)檎{(diào)整前的4倍。忽略空氣阻力，則小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調(diào)整前的（）A．0.25倍 B．0.5倍 C．2倍 D．4倍【答案】C【詳解】動能表達式為由題意可知小車水平離開甲板時的動能變?yōu)檎{(diào)整前的4倍，則離開甲板時速度變?yōu)檎{(diào)整前的2倍；小車離開甲板后做平拋運動，從離開甲板到到達海面上時間不變，根據(jù)可知小車在海面上的落點與其離開甲板處的水平距離為調(diào)整前的2倍。故選C。3．（2024·福建·高考真題）先后兩次從高為高處斜向上拋出質(zhì)量為同一物體落于，測得，兩軌跡交于P點，兩條軌跡最高點等高且距水平地面高為，下列說法正確的是（）A．第一次拋出上升時間，下降時間比值為B．第一次過P點比第二次機械能少C．落地瞬間，第一次，第二次動能之比為D．第二次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第一次大【答案】B【詳解】A．第一次拋出上升的高度為故上升時間為最高點距水平地面高為，故下降的時間為故一次拋出上升時間，下降時間比值為，故A錯誤；B．兩條軌跡最高點等高，故可知兩次從拋出到落地的時間相等為故可得第一次，第二次拋出時水平方向的分速度分別為由于兩條軌跡最高點等高，故拋出時豎直方向的分速度相等為由于物體在空中機械能守恒，故第一次過P點比第二次機械能少故B正確；C．從拋出到落地瞬間根據(jù)動能定理故落地瞬間，第一次，第二次動能之比為，故C錯誤；D．根據(jù)前面分析可知兩次拋出時豎直方向的分速度相同，兩次落地時物體在豎直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度較小，物體在水平方向速度不變，故可知第一次拋出時速度與水平方向的夾角較大，第一次落地時速度與水平方向的夾角也較大，故可知第一次拋出時速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大，故D錯誤。故選B。4．（2024·安徽·高考真題）某同學參加戶外拓展活動，遵照安全規(guī)范，坐在滑板上，從高為h的粗糙斜坡頂端由靜止下滑，至底端時速度為v．已知人與滑板的總質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點．重力加速度大小為g，不計空氣阻力．則此過程中人與滑板克服摩擦力做的功為（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】人在下滑的過程中，由動能定理可得可得此過程中人與滑板克服摩擦力做的功為故選D。5．（2024·北京·高考真題）水平傳送帶勻速運動，將一物體無初速度地放置在傳送帶上，最終物體隨傳送帶一起勻速運動。下列說法正確的是（）A．剛開始物體相對傳送帶向前運動B．物體勻速運動過程中，受到靜摩擦力C．物體加速運動過程中，摩擦力對物體做負功D．傳送帶運動速度越大，物體加速運動的時間越長【答案】D【詳解】A．剛開始時，物體速度小于傳送帶速度，則物體相對傳送帶向后運動，A錯誤；B．勻速運動過程中，物體與傳送帶之間無相對運動趨勢，則物體不受摩擦力作用，B錯誤；C．物體加速，由動能定理可知，摩擦力對物體做正功，C錯誤；D．設物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ，物體相對傳送帶運動時做勻加速運動時，物體速度小于傳送帶速度則一直加速，由可知，傳送帶速度越大，物體加速運動的時間越長，D正確。故選D。6．（2023·全國·高考真題）無風時，雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的過程中，克服空氣阻力做的功為（重力加速度大小為g）（）A．0 B．mgh C． D．【答案】B【詳解】在地面附近雨滴做勻速運動，根據(jù)動能定理得故雨滴克服空氣阻力做功為。故選B。7．（2023·浙江·高考真題）一位游客正在體驗蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺縱身而下。游客從跳臺下落直到最低點過程中（）A．彈性勢能減小 B．重力勢能減小C．機械能保持不變 D．繩一繃緊動能就開始減小【答案】B【詳解】游客從跳臺下落，開始階段橡皮繩未拉直，只受重力作用做勻加速運動，下落到一定高度時橡皮繩開始繃緊，游客受重力和向上的彈力作用，彈力從零逐漸增大，游客所受合力先向下減小后向上增大，速度先增大后減小，到最低點時速度減小到零，彈力達到最大值。A．橡皮繩繃緊后彈性勢能一直增大，A錯誤；B．游客高度一直降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，B正確；C．下落階段橡皮繩對游客做負功，游客機械能減少，轉化為彈性勢能，C錯誤；D．繩剛繃緊開始一段時間內(nèi)，彈力小于重力，合力向下做正功，游客動能在增加；當彈力大于重力后，合力向上對游客做負功，游客動能逐漸減小，D錯誤。故選B。8．（2022·江蘇·高考真題）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，運動員的動能與水平位移x的關系圖像正確的是（）A．B．C．D．【答案】A【詳解】設斜面傾角為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)動能定理有即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。9．（2021·湖北·高考真題）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【分析】本題結合圖像考查動能定理?！驹斀狻?~10m內(nèi)物塊上滑，由動能定理得整理得結合0~10m內(nèi)的圖像得，斜率的絕對值10~20m內(nèi)物塊下滑，由動能定理得整理得結合10~20m內(nèi)的圖像得，斜率聯(lián)立解得故選A。10．（2021·湖南·高考真題）“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|(zhì)量為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)動機的額定功率均為，若動車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動車組能達到的最大速度為。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，則動車組勻速行駛的速度為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)過時間達到最大速度，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為【答案】C【詳解】A．對動車由牛頓第二定律有若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，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，則動車組勻速行駛時加速度為零，有而以額定功率勻速時，有聯(lián)立解得故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)過時間達到最大速度，由動能定理可知可得動車組克服阻力做的功為故D錯誤；故選C。11．（2017·浙江·高考真題）如圖所示，無人機在空中勻速上升時，不斷增加的能量是（）A．動能 B．動能、重力勢能C．重力勢能、機械能 D．動能、重力勢能、機械能【答案】C【詳解】無人機在勻速上升過程中，它的質(zhì)量不變，速度不變，則動能不變；同時高度增加，其重力勢能增加；因機械能等于動能與勢能的總和，所以無人機的機械能增加。故選C。12．（2020·江蘇·高考真題）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，物塊的動能與水平位移x關系的圖象是（）A．B．C．D．【答案】A【詳解】由題意可知設斜面傾角為θ，動摩擦因數(shù)為μ，則物塊在斜面上下滑距離在水平面投影距離為x，根據(jù)動能定理，有整理可得即在斜面上運動時動能與x成線性關系；當小物塊在水平面運動時,根據(jù)動能定理由即為物塊剛下滑到平面上時的動能，則即在水平面運動時物塊動能與x也成線性關系。故選A。13．（2020·上?！じ呖颊骖}）在一次碰撞試驗中，質(zhì)量均為1.2×105kg的兩火車頭從長為6.4km的直軌道兩端同時由靜止開始以0.25m/s2相向而行。它們碰撞前瞬間的總動能為（）A．0 B．9.7×107JC．1.92×108J D．3.84×108J【答案】C【詳解】碰撞前瞬間的總動能為火車碰撞前的過程聯(lián)立解得故ABD錯誤，C正確。故選C。14．（2017·江蘇·高考真題）一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處．物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能Ek與位移x關系的圖線是(

)A．B．C．D．【答案】C【詳解】設斜面傾角為θ，根據(jù)動能定理，當小物塊沿斜面上升時，有：－(mgsinθ＋f)x=Ek－Ek0即：Ek=－(f＋mgsinθ)x＋Ek0所以Ek與x的函數(shù)關系圖象為直線，且斜率為負；設x0為小物塊到達最高點時的位移，當小物塊沿斜面下滑時根據(jù)動能定理有：(mgsinθ－f)(x0－x)=Ek－0即：Ek=－(mgsinθ－f)x＋(mgsinθ－f)x0所以下滑時Ek隨x的減小而增大且為直線。綜上所述，故C正確，ABD錯誤。故選C。15．（2019·浙江·高考真題）如圖所示為某一游戲的局部簡化示意圖．D為彈射裝置，AB是長為21m的水平軌道，傾斜直軌道BC固定在豎直放置的半徑為R=10m的圓形支架上，B為圓形的最低點，軌道AB與BC平滑連接，且在同一豎直平面內(nèi)．某次游戲中，無動力小車在彈射裝置D的作用下，以v0=10m/s的速度滑上軌道AB，并恰好能沖到軌道BC的最高點．已知小車在軌道AB上受到的摩擦力為其重量的0.2倍，軌道BC光滑，則小車從A到C的運動時間是（

）A．5sB．4.8sC．4.4sD．3s【答案】A【分析】分兩個階段求解時間，水平階段和斜面階段，根據(jù)動能定理求出B點的速度，然后根據(jù)運動學規(guī)律求解AB段上的運動時間；在斜面階段需要根據(jù)幾何知識求解斜面的傾斜角，然后根據(jù)牛頓第二定律求解在斜面上的運動加速度，從而求解在斜面上的運動時間．【詳解】設小車的質(zhì)量為m，小車在AB段所勻減速直線運動，加速度，在AB段，根據(jù)動能定理可得，解得，故；小車在BC段，根據(jù)機械能守恒可得，解得，過圓形支架的圓心O點作BC的垂線，根據(jù)幾何知識可得，解得，，故小車在BC上運動的加速度為，故小車在BC段的運動時間為，所以小車運動的總時間為，A正確．【點睛】本題的難點在于求解斜面上運動的加速度，本題再次一次提現(xiàn)了數(shù)物相結合的原則，在分析物理時涉及幾何問題，一定要動手畫畫圖像．16．（2018·江蘇·高考真題）從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面。忽略空氣阻力，該過程中小球的動能Ek與時間t的關系圖像是（

）A．B．C．D．【答案】A【詳解】小球做豎直上拋運動時，速度根據(jù)動能得故選A。17．（2018·天津·高考真題）滑雪運動深受人民群眾喜愛，某滑雪運動員（可視為質(zhì)點）由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中（）A．合外力做功一定大于零B．所受摩擦力大小不變C．合外力始終與速度垂直D．機械能始終保持不變【答案】C【詳解】A．運動員運動過程中速率不變，質(zhì)量不變，即動能不變，動能變化量為零，根據(jù)動能定理可知合力做功為零。故A錯誤；B．運動員受力如圖所示運動過程中速率恒定，且在減小，由可知摩擦力越來越小。B錯誤；C．運動員運動過程中速率不變，做勻速圓周運動，合外力提供向心力，始終與速度垂直。故C正確；D．因為克服摩擦力做功，所以機械能不守恒。故D錯誤。故選C。18．（2018·全國·高考真題）在一斜面頂端，將質(zhì)量相等的甲乙兩個小球分別以和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的動能與乙球落至斜面時的動能之比為（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】設斜面傾角為，小球落在斜面上速度方向偏向角為，甲球以速度拋出，落在斜面上，如圖所示根據(jù)平拋運動的推論可得所以甲、乙兩個小球落在斜面上時速度偏向角相等；對甲有對乙有聯(lián)立可得由于甲、乙兩球質(zhì)量相等，所以甲球落至斜面時的動能與乙球落至斜面時的動能之比為故選B。19．（2018·全國·高考真題）如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能一定：()A．等于拉力所做的功；B．小于拉力所做的功；C．等于克服摩擦力所做的功；D．大于克服摩擦力所做的功；【答案】B【分析】受力分析，找到能影響動能變化的是那幾個物理量，然后觀測這幾個物理量的變化即可．【詳解】木箱受力如圖所示：木箱在移動的過程中有兩個力做功，拉力做正功，摩擦力做負功，根據(jù)動能定理可知即：，所以動能小于拉力做的功，故B正確；無法比較動能與摩擦力做功的大小，ACD錯誤．故選B【點睛】正確受力分析，知道木箱在運動過程中有那幾個力做功且分別做什么功，然后利用動能定理求解末動能的大?。?0．（2018·全國·高考真題）如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2R，bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為m的小球，始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其軌跡最高點，機械能的增量為（??）A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR【答案】C【詳解】設小球運動到c點的速度大小為vc，則對小球由a到c的過程，由動能定理得F·3R-mgR=mvc2又F=mg解得vc2=4gR小球離開c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g，則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為小球在水平方向的加速度a=g在水平方向的位移為x=at2=2R由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為5R，則小球機械能的增加量△E=F·5R=5mgR故選C。21．（2016·全國·高考真題）一質(zhì)點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內(nèi)位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍。該質(zhì)點的加速度為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設初速度為，末速度為，根據(jù)題意可得解得根據(jù)可得解得代入解得故選A。22．（2015·海南·高考真題）如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高；質(zhì)量為m的質(zhì)點自軌道端點P由靜止開始滑下，滑到最低點Q時，對軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g，質(zhì)點自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（）A．mgR B．mgR C．mgR D．mgR【答案】C【詳解】試題分析：據(jù)題意，質(zhì)點在位置P是具有的重力勢能為：；當質(zhì)點沿著曲面下滑到位置Q時具有的動能為：，此時質(zhì)點對軌道壓力為：，由能量守恒定律得到：，故選項C正確．考點：能量守恒定律、圓周運動【名師點睛】本題分析的關鍵是找出質(zhì)點在初始位置是的機械能和在末位置時的機械能，兩個位置機械能只差就等于摩擦力做的功的大小即；但在球末位置時的動能時需要用到圓周運動規(guī)律，，由此式可以求出在末位置的速度，也就可以求解此位置的動能大小了．23．（2023·廣東·高考真題）人們用滑道從高處向低處運送貨物．如圖所示，可看作質(zhì)點的貨物從圓弧滑道頂端點靜止釋放，沿滑道運動到圓弧末端點時速度大小為。已知貨物質(zhì)量為，滑道高度為，且過點的切線水平，重力加速度取。關于貨物從點運動到點的過程，下列說法正確的有（

）

A．重力做的功為 B．克服阻力做的功為C．經(jīng)過點時向心加速度大小為 D．經(jīng)過點時對軌道的壓力大小為【答案】BCD【詳解】A．重力做的功為A錯誤；B．下滑過程據(jù)動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得，克服阻力做的功為B正確；C．經(jīng)過點時向心加速度大小為C正確；D．經(jīng)過點時，據(jù)牛頓第二定律可得解得貨物受到的支持力大小為據(jù)牛頓第三定律可知，貨物對軌道的壓力大小為，D正確。故選BCD。24．（2023·全國·高考真題）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（

）

A．在x=1m時，拉力的功率為6WB．在x=4m時，物體的動能為2JC．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD．從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為2kg?m/s【答案】BC【詳解】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為W=Fx可看出W—x圖像的斜率代表拉力F。AB．在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速度則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。25．（2022·福建·高考真題）一物塊以初速度自固定斜面底端沿斜面向上運動，一段時間后回到斜面底端。該物體的動能隨位移x的變化關系如圖所示，圖中、、均已知。根據(jù)圖中信息可以求出的物理量有（）A．重力加速度大小 B．物體所受滑動摩擦力的大小C．斜面的傾角 D．沿斜面上滑的時間【答案】BD【詳解】ABC．由動能定義式得，則可求解質(zhì)量m；上滑時，由動能定理下滑時，由動能定理x0為上滑的最遠距離；由圖像的斜率可知，兩式相加可得相減可知即可求解gsinθ和所受滑動摩擦力f的大小，但重力加速度大小、斜面的傾角不能求出，故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)牛頓第二定律和運動學關系得，故可求解沿斜面上滑的時間，D正確。故選BD。26．（2021·遼寧·高考真題）冰滑梯是東北地區(qū)體驗冰雪運動樂趣的設施之一、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。在設計滑梯時，要確保所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，且滑行結束時停在水平滑道上，以下L1、L2的組合符合設計要求的是（）A．， B．，C．， D．，【答案】CD【詳解】設斜面傾角為，游客在傾斜滑道上均減速下滑，則需滿足可得即有因，所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，可得滑行結束時停在水平滑道上，即在摩擦因數(shù)去最小時能停在滑道上，由全程的動能定理有要求進入水平滑道，因此最大的動摩擦因數(shù)能夠進入水平滑道，即綜合需滿足和故選CD。27．（2021·全國·高考真題）一質(zhì)量為m的物體自傾角為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，向上滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達斜面底端時動能為。已知，重力加速度大小為g。則（）A．物體向上滑動的距離為B．物體向下滑動時的加速度大小為C．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【詳解】AC．物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動能定理有物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動能定理有整理得；A錯誤，C正確；B．物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有求解得出B正確；D．物體向上滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有由上式可知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)公式則可得出D錯誤。故選BC。28．（2019·江蘇·高考真題）如圖所示，輕質(zhì)彈簧的左端固定，并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m，從A點向左沿水平地面運動，壓縮彈簧后被彈回，運動到A點恰好靜止。物塊向左運動的最大距離為s，與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧未超出彈性限度。在上述過程中（）A．彈簧的最大彈力為μmgB．物塊克服摩擦力做的功為2