功、功率和動能定理（練）-2023年高考物理二輪復習（新高考專用）

2023年高考物理二輪復習講練測（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】

1s（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，運動員的動能后女與水平位移x的關(guān)系圖像正確的是（）

【答案】A

【解析】

設(shè)斜面傾角為&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

Ek=mgxtan0

即

E

k=mgtan，

x

下滑過程中開始階段傾角e不變，圖像為一條直線；經(jīng)過圓弧軌道過程中〃先減小后增大，即圖像斜率先

減小后增大。

故選Ao

2、（2022,遼寧卷410）如圖所示，帶電荷量為6Q（Q>0）的球1固定在傾角為30。光滑絕緣斜面上的。點，其

正上方L處固定一電荷量為-Q的球2,斜面上距。點L處的b點有質(zhì)量為機的帶電球3,球3與一端固定的絕

緣輕質(zhì)彈簧相連并在6點處于靜止狀態(tài)。此時彈簧的壓縮量為人，球2、3間的靜電力大小為整。迅速移走

22

球1后，球3沿斜面向下運動。g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（）

30,

A.帶負電

B.運動至。點的速度大小為瘋

C.運動至。點的加速度大小為2g

D.運動至湖中點時對斜面的壓力大小為手二士加8

【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。點時，彈簧的伸長量等于且，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

2

0,故根據(jù)動能定理有

mgLsin。=gmv2

解得

故B正確；

C.小球3在6點時，設(shè)小球3的電荷量為q,有

左吆=鱉

￡22

設(shè)彈簧的彈力為R根據(jù)受力平衡，沿斜面方向有

尸=左包等—左器sin30。一mgsin30。

解得

〃9

F=-mg

小球運動至a點時，彈簧伸長量等于上，根據(jù)對稱性可知

2

F+ksin300-mgsin30°=ma

解得

a=2g

故C正確；

D.當運動至"中點時，彈簧彈力為0,此時小球2對小球3的力為

口,qQ47qQ4mg2

F”=k—尸-----=--k-^r-=—x-----=—mg

3,Gr、23L2323

斜面對小球的支持力為

^3236-4

F=mgcos30°-7^=--mg--mg=---mg

N323o

根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)π泵娴膲毫Υ笮?￡一4聯(lián),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，在水平肱V段以恒定功率200W、速度5m/s

勻速行駛,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為50kg,MN=PQ=20m,

P。段的傾角為30。，重力加速度g取:10m//，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40NB.從M到N,小車克服摩擦力做功800J

C.從尸到。，小車重力勢能增加lxl（）4jD.從P到0,小車克服摩擦力做功700J

【答案】ABD

【解析】

A.小車從〃到N,依題意有

《=尸匕=200W

代入數(shù)據(jù)解得

F=40N

故A正確；

B.依題意，小車從M到M因勻速，小車所受的摩擦力大小為

卜F=40N

則摩擦力做功為

叱=—40x20J=—800J

則小車克服摩擦力做功為800J,故B正確；

C.依題意，從尸到。，重力勢能增加量為

AEp=mgxAT?=500Nx20mxsin30°=5000J

故C錯誤；

D.依題意，小車從尸到。，摩擦力為拉，有

f2+mgsin30°=—

%

摩擦力做功為

W2=-f2xs2

s2=20m

聯(lián)立解得

明=-700J

則小車克服摩擦力做功為700J,故D正確。

故選ABDo

4、（2022?浙江6月卷?T13）小明用額定功率為1200W、最大拉力為300N的提升裝置，把靜置于地面的質(zhì)量

為20kg的重物豎直提升到高為85.2m的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過Sm/s2的勻減速運動,

到達平臺速度剛好為零，g取lOm/s?,則提升重物的最短時間為（）

A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.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，當功率達到額定功率時，保持功率不變

直到重物達到最大速度，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

Tm-mg300-20x10,2cz2

CL=-------d=------------------m/s~=5m/s

m20

當功率達到額定功率時，設(shè)重物速度為％,則有

^^1200m/s=4m/s

Tm300

此過程所用時間和上升高度分別為

%=—s=0.8s

45

42

4=工------m=1.6m

2q2x5

重物以最大速度勻速時，有

量=里=空m/s=6m/s

%

Tmg200

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

二s

’3=1.2s

5

v2

%二^^------m=3.6m

2am2x5

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12，該過程根據(jù)動能定理可得

^2-相84=?mVm-?mVl

又

h,~85.2m-l.6m-3.6m=80m

聯(lián)立解得

t2—13.5s

故提升重物的最短時間為

'min=:++'3=0,8s+13.5s+1.2s—15.5s

C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a=37。的光滑直軌道AB、圓

心為Oi的半圓形光滑軌道BCD、圓心為。2的半圓形光滑細圓管軌道。EF、傾角也為37°的粗糙直軌道R7組

成，B、。和尸為軌道間的相切點，彈性板垂直軌道固定在G點(與2點等高)，B、。1、D、。2和尸點處于同

一直線上。已知可視為質(zhì)點的滑塊質(zhì)量m=0.1kg,軌道BCD和的半徑R=0.15m,軌道AB長度1=3m,

7

滑塊與軌道BG間的動摩擦因數(shù)〃=耳，滑塊與彈性板作用后，以等大速度彈回，5布37。=0.6,cos37o=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Z=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8點的長度為。，滑塊第一次經(jīng)產(chǎn)點時的速度v與。之間的關(guān)系式；

(3)若滑塊最終靜止在軌道PG的中點，求釋放點距2點長度。的值。

【答案】(1)7N；(2)"20.85m；(3)見解析

【解析】

(1)到C點過程

12

mglsin37+mg7?(l-cos37)=—mvc

C點時

F-mg=m—

NK

FN=7N

(2)能過最高點時，則能到P點，則恰到最高點時

mglxsin37-(3mgRcos37+R)mg=0

解得

，=0.85m

要能過萬點085m

(3)設(shè)摩擦力做功為第一次到達中點時的〃倍

mglxsin37-mgsin37-n/nmgcos37=0

解得

7〃+6

L-

x15

當〃=1時

,13

I.,=——m

n15

當〃=3時

,9

「二由

當〃=5時

,41

lx3=——m

[2021年真題】

6、(2021?重慶卷?門())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)動機的牽引力隨時

間的變化曲線如題圖所示。兩車分別從如和t3時刻開始以額定功率行駛，從b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

JK!：!!

t：6

A.甲車的總重比乙車大

B.甲車比乙車先開始運動

C.甲車在大1時刻和乙車在力3時刻的速率相同

D.甲車在大2時刻和乙車在匕時刻的速率相同

【答案】A

【解析】根據(jù)題述，兩車額定功率P相同，所受阻力￡=卜1^。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；友時刻甲車達到最大速度，打時刻乙車達到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率次儂%，由于甲車的總重

比乙車大，所以甲車在62時刻的速率小于乙車在打時刻的速率，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^時刻的速率小于乙車在女時刻的速率，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84N其中

數(shù)段為平直上坡路面，生段為水平路面，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（）

bc

---------

A.在必段汽車的輸出功率逐漸減小B.汽車在數(shù)段的輸出功率比be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6c段的大

【答案】B

【解析】

AB.在數(shù)段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力

sin

Fx=mg0+f

所以在數(shù)段汽車的輸出功率

《=小

不變，在be段牽引力

be段的輸出功率

P2=F2v<Pl

故A錯誤B正確；

CD.在cd段牽引力

瑪=f-mgsin0

汽車的輸出

罵=F3V〈舄

在Cd段汽車的輸出功率不變，且小于生段，故CD錯誤。

故選Bo

8、（2021?全國甲卷-TZO）—質(zhì)量為機的物體自傾角為戊的固定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時

E

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己知

sine=0.6,重力加速度大小為g。貝!I（）

卜物體向上滑動的距離為盆

B.物體向下滑動時的加速度大小為左

C.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5

D.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

-jLimg-21cosa=皆-Ek

物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動能定理有

-mglsina-/umglcosa=0-Ek

整理得

1=-；〃=0?5

mg

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

ma=mgsina-/jmgcosa

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

ma上=mgsina+pimgcosa

物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有

ma-p=mgsina-〃mgcosa

由上式可知

〃上〉〃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

I=—at2

2

則可得出

/上＜/下

D錯誤。

故選BCo

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，長度為乃氏、不可伸長的輕細繩，一

端固定在圓柱體最高點尸處，另一端系一個小球，小球位于P點右側(cè)同一水平高度的。點時，繩剛好拉直，將

小球從。點由靜止釋放，當與圓柱體未接觸部分的細繩豎直時，小球的速度大小為（重力加速度為g,不計空

氣阻力）（）

A.&2+兀)gRB.J2兀gRC.,2(1+兀)gRD.2y[gR

【答案】A

【解析】

小球下落的高度為

71〃+2

h=TIR——R+R=--------R

22

小球下落過程中，根據(jù)動能定理有

mgh=Jmv2

綜上有

尸J(?+2)gH

故選Ao

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?恒定，物塊動能笈與運動路程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0

和所受摩擦力大小F分別為（）

B.小0.7kg,f=l.ON

C."D.8kg,f=0.5ND.片0.8kg,/-I.ON

【答案】A

【解析】

【分析】本題結(jié)合紇-5圖像考查動能定理。

0~10m內(nèi)物塊上滑，由動能定理得

-mgsin30°-s-fs=Ek-Ek0

整理得

Ek=Ek0-(mgsin300+f)s

結(jié)合0~10m內(nèi)的圖像得，斜率的絕對值

|k|=mgsin30+f—4N

10~20m內(nèi)物塊下滑，由動能定理得

(mgsin30°-)(s-M)="

整理得

.mgsin30°-f^s-(^mgsin30°一/)邑

結(jié)合10-20m內(nèi)的圖像得，斜率

k-mgsin-30-f—3N

聯(lián)立解得

/=0.5N

m=0.7kg

故選Ao

11、(2021,湖南卷?T3)“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。總質(zhì)量為優(yōu)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尸，若動車組所受的阻力與

其速率成正比(。=五，左為常量)，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

3

C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛的速度為

4

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)過時間才達到最大速度%,則這一過程中該

動車組克服阻力做的功為1,機%29—尸/

【答案】C

【解析】

A.對動車由牛頓第二定律有

F-F^-ma

若動車組勻加速啟動，即加速度。恒定，但耳且=E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

4P,

------kv=ma

v

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2.25P,則動車組勻速行駛時加速度為零，有

2.25P,

---------=KV

V

而以額定功率勻速時，有

4Pz

一=K

%

聯(lián)立解得

3

v=-vr

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)過時間才達到最大速度%,由動能定理可知

1,

4次-%阻\0

可得動車組克服阻力做的功為

1,

%阻=4日-5加%

故D錯誤；

故選C。

12、（2021?遼寧卷riO）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)“相同，因滑板不同〃滿足〃o<〃<L2〃o。

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L、七的組合

符合設(shè)計要求的是（）

_4/1h

B.Az=--,%

3〃o3No

T4/?T2/7T3hrh

c.L、=「,L2=^—D.A=--,=——

3〃o3〃o2〃o〃0

【答案】CD

【解析】

設(shè)斜面傾角為e,游客在傾斜滑道上均減速下滑，則需滿足

mgsin0<pimgcos0

可得

〃〉tan?！?/p>

L

即有

h

A>—

因〃o<〃<L2〃o,所有游客在傾斜滑道上均減速下滑，可得

rh

A>一

〃0

滑行結(jié)束時停在水平滑道上，由全程的動能定理有

mg-2h-jumgcos0■—----/umgx=0-0

cos0

其中0<x<4,可得

,2h2h

L?<—,T乙+T乙2〉--

-〃0~〃

代入可得

r5hTT2h

L?<---,LY+L?>—

3No

綜合需滿足

h5h2h

—<LT<--和+4>—

No13HoNo

故選CD?

13、（2021?浙江省6月卷-Til）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2.4xl（）3kg/m3,假設(shè)泵車的泵送系統(tǒng)以150m3/h的輸送量給30m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)動機最大輸出功率（kW）332最大輸送高度（m）63

整車滿載質(zhì)量（kg）5.4xlO4最大輸送量（m'/h）180

A.1.08X107JB.5.04X107JC.1.08xl08JD.2.72xlO8J

【答案】C

【解析】

泵車的泵送系統(tǒng)以150m3/h的輸送量給30m高處輸送混凝土，每小時泵送系統(tǒng)對混凝土做的功

W=pVgh=2.4xl03X150X10X30J=1.08X108J

故選C。

14、(2021?福建卷?T14)如圖(a),一傾角37。的固定斜面的A3段粗糙，BC段光滑。斜面上一輕質(zhì)彈簧

的一端固定在底端。處，彈簧的原長與長度相同。一小滑塊在沿斜面向下的拉力廠作用下，由力處從靜止

開始下滑，當滑塊第一次到達6點時撤去Ta廠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

段長度為2m,滑塊質(zhì)量為2kg,滑塊與斜面A3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lOm/s?,sin37°=0.6。求：

(1)當拉力為ION時，滑塊的加速度大小；

(2)滑塊第一次到達6點時的動能；

(3)滑塊第一次在6點與彈簧脫離后，沿斜面上滑的最大距離。

【答案】⑴7m/s2；(2)26J；(3)1.3m

【解析】

(1)設(shè)小滑塊的質(zhì)量為。，斜面傾角為夕滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為〃，滑塊受斜面的支持力大小為",

滑動摩擦力大小為力拉力為10N時滑塊的加速度大小為由牛頓第二定律和滑動摩擦力公式有

T+mgsin。一/=ma①

N-mgcos0=0②

fN③

聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得

a=7m/s214」

(2)設(shè)滑塊在AB段運動的過程中拉力所做的功為“由功的定義有

=珞+

wT2S2⑤

式中7；、%和邑、”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，4=8N,心=lm,

q=10N,Sz=lm。設(shè)滑塊第一次到達6點時的動能為穌，由動能定理有

W+Ogsin，一+$2)=紜一0⑥

聯(lián)立②③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得

—26J⑦

(3)由機械能守恒定律可知，滑塊第二次到達6點時，動能仍為線。設(shè)滑塊離6點的最大距離為由動

能定理有

~(mgsin6+7)s1111n=0-Ek：g

聯(lián)立②O⑦@式并代入題給數(shù)據(jù)得

Smax=L3m⑨

15、(2021,全國乙卷?T24)12一籃球質(zhì)量為機=0.60kg,一運動員使其從距地面高度為4=L8m處由靜止自

由落下，反彈高度為/A=L2m。若使籃球從距地面%=1.5m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1.5m。假設(shè)運動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為r=Q20s；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g=10m/s2,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。

【答案】(1)W=4.5J；(2)F=9N

【解析】

(1)第一次籃球下落的過程中由動能定理可得

g=mg%

籃球反彈后向上運動的過程由動能定理可得

0-E2--mgh2

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

0-E4=0-mg/t4

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

W+mghj-E3

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

E[E3

代入數(shù)據(jù)可得

W=4.5J

(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

F+mg=ma

在拍球時間內(nèi)運動的位移為

x——1at公

2

做得功為

W=Fx

聯(lián)立可得

F=9N(b=-15N舍去)

16、（2021?全國甲卷?T24）如圖，一傾角為。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,減速帶的寬度遠小于d；一質(zhì)量為優(yōu)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械能與到達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〃，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械能；

（3）若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機械能大于之后每一個減速帶上損失的機械能，則L應(yīng)滿足

什么條件？

（無動力）小車

?答剽⑴…⑵一

【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

mgsin3=ma

設(shè)小車通過第30個減速帶后速度為ri,到達第31個減速帶時的速度為V2,則有

v；-v,2=2ad

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下一個減

速帶均為也和V2；經(jīng)過每一個減速帶時損失的機械能為

mvmv

△E=；2_~\

聯(lián)立以上各式解得

AE=mgdsin0

（2）由（1）知小車通過第50個減速帶后的速度為也，則在水平地面上根據(jù)動能定理有

12

-jumgs=0--mvi

從小車開始下滑到通過第30個減速帶，根據(jù)動能定理有

zng（L+29d）sin9-A￡^二；znv：

聯(lián)立解得

-mg（￡+29d）sin-/jmgs

故在每一個減速帶上平均損失的機械能為

,AE*mg（L+29d）sin，一/nmgs

△H-----——--------------------------------

3030

(3)由題意可知

AE'>AE

sin，

17、(2021?浙江1月卷720)如圖所示，質(zhì)量根=2kg的滑塊以vo=16m/s的初速度沿傾角0=37。的斜面上滑，經(jīng)

i=2s滑行到最高點。然后,滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°=0.6,cos37o=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H

【答案】(l)16m；(2)0.25；(3)67.9W

【解析】

(1)小車向上做勻減速直線運動，有

2

得

尤=16m

(2)加速度

2

ax=—=8m/s

上滑過程

mgsin0+umgcos0.八八

ax--------------------=gsm"+cos”

m

〃=0.25

(3)下滑過程

mgsin0-Limgcos0.八八/2

a2=--------------------=gsmff-jLigcos"=4m/s

m

由運動學公式

vt==8垃m/s=11.3m/s

重力的平均功率

P=mgvcos(90°-。)=48后W=67.9W

[2020年真題】

18、(2020?江蘇卷?T1)質(zhì)量為L5xl()3kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s,受到的阻力大小

為1.8X1()3N。此時，汽車發(fā)動機輸出的實際功率是()

A.90WB.30kWC.36kWD.300kW

【答案】C

【解析】

汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡

F=/=1.8xlO3N

汽車發(fā)動機的功率

P=FV=1.8X103X20W=36kW

故選Co

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Ek與水平位移》關(guān)

【答案】A

【解析】

由題意可知設(shè)斜面傾角為0,動摩擦因數(shù)為〃，則物塊在斜面上下滑水平距離x時根據(jù)動能定理有

mgxtan0-"ingcos0—:—=E

cos0k

整理可得

（mgland-/jmg^x=Ek

即在斜面上運動時動能與X成線性關(guān)系；當小物塊在水平面運動時有

"mgx=Ek

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Ao

20>（2020?山東卷?TH）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?，F(xiàn)將質(zhì)量為機的鉤碼B掛于彈簧下端,

當彈簧處于原長時，將B由靜止釋放，當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始終處于靜止狀態(tài)。以下判斷正確的是（）

B.2m<M<3m

c.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=2sg；對A分

析，設(shè)繩子與桌面間夾角為0,則依題意有

2mgsin0-Mg

故有4<2機，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，合力做負功，故C正確；

D.對于B,在從釋放到速度最大過程中，B機械能的減少量等于彈簧彈力所做的負功，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

的又一重大標志性成果。一列質(zhì)量為優(yōu)的動車，初速度為%,以恒定功率尸在平直軌道上運動，經(jīng)時間r達到

該功率下的最大速度%,設(shè)動車行駛過程所受到的阻力尸保持不變。動車在時間r內(nèi)（）

A.做勻加速直線運動B.加速度逐漸減小

191

c.牽引力的功率尸=尸%D.牽引力做功卬=5m%一一萬根??

【答案】BC

【解析】

AB.動車的功率恒定，根據(jù)尸=理丫可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得

F牽一F=ma

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.當加速度為。時，牽引力等于阻力，則額定功率為

P=Fv,

c正確；

D.動車功率恒定，在/時間內(nèi)，牽引力做功為

W=Pt

根據(jù)動能定理得

D錯誤。

故選BC。

第二部分：練新題

1、（2023屆?江蘇海安市高三上學期開學考試）一物體靜置于光滑水平面，在水平恒力分作用下物體開始加

速，經(jīng)過一段時間后撤去同時施加與西方向相反的恒力尸2,經(jīng)相同的時間物體恰好返回到出發(fā)點。該過

程