全国各地高考招生物理试题汇编--功和能.docx
专题06 功和能-三年(2020-2022)高考物理真题分项汇编(全国通用)(原卷版)
专题06 功和能1、（2022·广东卷·T9）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN 段以恒定功率200W 、速度5m /s 匀速行驶，在斜坡PQ 段以恒定功率570W 、速度2m /s 匀速行驶。
已知小车总质量为50kg ，=20m MN PQ =，PQ 段的倾角为30，重力加速度g 取210m /s ，不计空气阻力。
下列说法正确的有（ ）A. 从M 到N ，小车牵引力大小为40NB. 从M 到N ，小车克服摩擦力做功800JC. 从P 到Q ，小车重力势能增加41J 10⨯D. 从P 到Q ，小车克服摩擦力做功700J 2、（2022·全国乙卷·T16）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P 点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（ ）A. 它滑过的弧长B. 它下降的高度C. 它到P 点的距离D. 它与P 点的连线扫过的面积3、（2022·浙江6月卷·T13）小明用额定功率为1200W 、最大拉力为300N 的提升装置，把静置于地面的质量为20kg 的重物竖直提升到高为85.2m 的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过25m /s 的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，g 取210m /s ，则提升重物的最短时间为（ ）A. 13.2sB. 14.2sC. 15.5sD. 17.0s 4、（2022·浙江1月卷·T1）单位为J/m 的物理量是（ ）A. 力B. 功C. 动能D. 电场强度5.（2022·河北·T9）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P 和Q 用不可伸长的轻绳相连，悬挂定滑轮上，质量Q P m m >，0=t 时刻将两物体由静止释放，物体Q 的加速度大小为3g 。
T 时刻轻绳突然断开，物体P 能够达到的最高点恰与物体Q 释放位置处于同一高度，取0=t 时刻物体P 所在水平面为零势能面，此时物体Q 的机能为E 。
2024-2024年上海市高考物理一模汇编之《功和能》
2024-2024年上海市高考物理一模汇编之《功和能》一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景，图乙是将其视为理想变压器的原理图，送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中，匝数比为n1:n2=20:1，在送电线圈上接入一个工作指示灯，在受电线圈上接入一个电阻R=5Ω的保护电阻。
当ab间接上220V的正弦交变电流后，手机电池两端获得电压为5V，充电电流为1A，则下列说法正确的是（ ）A．ab端输入恒定电流，也能对手机进行无线充电B．充电时，送电线圈中的电流为20AC．充电时，送电线圈的输送功率为10WD．工作指示灯的电阻为4400Ω第(2)题如图所示，一则安全广告，描述了高空坠物对人伤害的严重性。
若一枚50g的鸡蛋，从8楼阳台窗户（距离地面20m）自由下落到地面，与地面接触时间为0.02s，不计空气阻力。
则鸡蛋对地面的平均作用力大小约为（ ）A．0.5N B．25N C．50N D．500N第(3)题如图甲所示是一种静电除尘装置，在金属板A与金属棒B间加恒定高压后，金属棒B带负电，两侧的A板带正电，烟气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出。
其原理如图乙所示，其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向左侧金属板A运动，P、Q是运动轨迹上的两点，不计重力和微粒间的相互作用，不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。
下列说法正确的是（ ）A．P点电势比Q点电势高B．Q点电场强度垂直A板向右C．微粒在P点速度比Q点的大D．微粒在P点具有的电势能比Q点大第(4)题如图，质量为m的小球用一轻绳竖直悬吊于O点。
现用一光滑的金属挂钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（ ）A．钩子对绳的作用力始终不变B．挂钩与O点间的绳子拉力先变大后变小C．绳子对挂钩的作用力方向始终水平向左D．钩子对绳的作用力大小不可能等于第(5)题如图所示为一种心脏除颤器的原理图，在一次模拟治疗中，将开关S接到位置1，电容器充电后电压为6kV；将开关S接到位置2，电容器在2ms内通过人体完成放电，已知电容器的电容为30μF，则这次放电通过人体组织的平均电流为（ ）A．90A B．60A C．9A D．6A第(6)题飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。
全国各地高考物理真题汇编E单元 功和能
E1 功和功率24．E1、J2、K1[2017·北京卷] 发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性．直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内，相距为L ，电阻不计．电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v (v 平行于MN )向右做匀速运动．图1轨道端点M 、P 间接有阻值为r 的电阻，导体棒ab 受到水平向右的外力作用．图2轨道端点M 、P 间接有直流电源，导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I .(1)求在Δt 时间内，图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能；(2)从微观角度看，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用．为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．a ．请在图3(图1的导体棒ab )、图4(图2的导体棒ab )中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图．b ．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明．24．[答案] (1)B 2L 2v 2ΔtR ＋r BIL v Δt (2)略[解析] (1)图1中，电路中的电流I 1＝BL vR ＋r棒ab 受到的安培力F 1＝BI 1L在Δt 时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功E 电＝F 1·v Δt ＝B 2L 2v 2ΔtR ＋r图2中，棒ab 受到的安培力F 2＝BIL在Δt 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功 E 机＝F 2·v Δt ＝BIL v Δt (2)a.如图3、图4所示．b ．设自由电荷的电荷量为q ，沿导体棒定向移动的速率为u . 如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力f 1′＝q v B ，做负功 W 1＝－f 1′·u Δt ＝－q v Bu Δt垂直棒方向的洛伦兹力f 2′＝quB ，做正功 W 2＝f 2′·v Δt ＝quB v Δt所以W 1＝－W 2，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零．f 1′做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电能；f 2′做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加．大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用．16．E1、E2[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示，一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )图1A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl 16．A [解析] 由题可知，缓慢提升绳子，在整个过程中，动能不变，则外力做功W F等于重力势能的增加量ΔE p ，将Q 端提升至M 位置处，过程如图所示．由图可知：全程重力势能增加量ΔE p 可视为NQ 段上升增加的重力势能．取NQ 段为研究对象，此段质量大小为m ′＝13m ，其重心位置上升高度为h ＝13l ，则外力做功为W F ＝ΔE p ＝m ′gh ＝19mgl ，A 正确．4．D6、E1、F1[2017·天津卷] “天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是()图1A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B．在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变4．B[解析] 乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能保持不变，而重力势能时刻改变，A错误；在最高点合外力提供向心力，方向向下，所以在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力，B正确；乘客重力的冲量等于重力与时间的乘积，C错误；乘客向下的瞬时分速度时刻在改变，所以重力的瞬时功率也时刻在变化，D错误．E2 动能动能定理3．E2[2017·江苏卷] 一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为E k0，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能E k与位移x关系的图线是()A BC D3．C[解析] 小物块上滑过程，由动能定理得－(mg sin θ＋μmg cos θ)x＝E k－E k0，整理得E k ＝E k0－(mg sin θ＋μmg cos θ)x .设小物块上滑的最大位移大小为s ，小物块下滑过程，由动能定理得(mg sin θ－μmg cos θ)(s －x )＝E k －0，整理得E k ＝(mg sin θ－μmg cos θ)s －(mg sin θ－μmg cos θ)x ，所以选项C 正确．14．B4、E2[2017·江苏卷] 如图所示，两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C ，三者半径均为R .C 的质量为m ，A 、B 的质量都为m2，与地面间的动摩擦因数均为μ.现用水平向右的力拉A ，使A 缓慢移动，直至C 恰好降到地面．整个过程中B 保持静止．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .求：图1(1)未拉A 时，C 受到B 作用力的大小F ； (2)动摩擦因数的最小值μmin ；(3)A 移动的整个过程中，拉力做的功W . 14．[答案] (1)33mg (2)32(3)(2μ－1)(3－1)mgR [解析] (1)C 受力平衡，则2F cos 30°＝mg 解得F ＝33mg (2)C 恰好降到地面时，B 受C 压力的水平分力最大，为F x max ＝32mg B 受地面的摩擦力f ＝μmg 根据题意f min ＝F x max ，解得μmin ＝32(3)C 下降的高度h ＝(3－1)R A 的位移x ＝2(3－1)R摩擦力做功的大小W f ＝fx ＝2(3－1)μmgR 根据动能定理得W －W f ＋mgh ＝0－0解得W ＝(2μ－1)(3－1)mgR 24．E2、E3[2017·全国卷Ⅰ] 一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2.(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.24．[答案] (1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J[解析] (1)飞船着地前瞬间的机械能为E k0＝12m v 20①式中，m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得E k0＝4.0×108 J ②设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为 E h ＝12m v 2h＋mgh ③式中，v h 是飞船在高度1.6×105 m 处的速度大小．由③式和题给数据得 E h ＝2.4×1012 J ④(2)飞船在高度h ′＝600 m 处的机械能为 E h ′＝12m ⎝⎛⎭⎫2.0100v h 2＋mgh ′ ⑤由功能原理得 W ＝E h ′－E k0 ⑥式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得W ＝9.7×108 J ⑦14．D5、E2[2017·全国卷Ⅲ] 2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A ．周期变大B ．速率变大C ．动能变大D ．向心加速度变大14．C [解析] 由天体知识可知T ＝2πRRGM，v ＝GM R ，a ＝GMR2，半径不变，周期T 、速率v 、加速度a 的大小均不变，故A 、B 、D 错误．速率v 不变，组合体质量m 变大，故动能E k ＝12m v 2变大，C 正确．16．E1、E2[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示，一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )图1A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl 16．A [解析] 由题可知，缓慢提升绳子，在整个过程中，动能不变，则外力做功W F等于重力势能的增加量ΔE p ，将Q 端提升至M 位置处，过程如图所示．由图可知：全程重力势能增加量ΔE p 可视为NQ 段上升增加的重力势能．取NQ 段为研究对象，此段质量大小为m ′＝13m ，其重心位置上升高度为h ＝13l ，则外力做功为W F ＝ΔE p ＝m ′gh ＝19mgl ，A 正确．E3 机械能守恒定律22．E3、B4、I1[2017·北京卷] 如图5所示，长l ＝1 m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q ＝1.0×10－6 C ，匀强电场的场强E ＝3.0×103 N/C ，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：图5(1)小球所受电场力F 的大小； (2)小球的质量m ；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v 的大小．22．[答案] (1)3.0×10－3 N (2)4.0×10－4 kg (3)2.0 m/s[解析] (1)F ＝qE ＝3.0×10－3 N (2)由qE mg＝tan 37°得m ＝4.0×10－4 kg (3)由mgl (1－cos 37°)＝12m v 2得v ＝2gl （1－cos 37°）＝2.0 m/s9．C3、E3(多选)[2017·江苏卷] 如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ，A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接，杆长为L .B 、C 置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A 由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°.A 、B 、C 在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g .则此下降过程中( )图1A ．A 的动能达到最大前，B 受到地面的支持力小于32mgB ．A 的动能最大时，B 受到地面的支持力等于32mgC ．弹簧的弹性势能最大时，A 的加速度方向竖直向下D ．弹簧的弹性势能最大值为32mgL 9．AB [解析] A 球由静止下降经过先加速达到速度最大、再减速至速度为零的过程．当A 动能达到最大，即速度最大时，其所受合力为零，此时以A 、B 、C 整体为研究对象，整体的加速度为零，故地面对整体的支持力等于整体的重力，B 受到地面的支持力等于32mg ，选项B 正确；在A 下降加速达到最大速度之前，A 处于失重状态，以A 、B 、C 整体为研究对象，地面对整体的支持力小于整体的重力，故B 受到地面的支持力小于32mg ，选项A 正确；当弹簧的弹性势能最大时，弹簧长度最大，此时，A 处于最低点，之后A 竖直向上先加速再减速，回到原位置，以后周期性运动，选项C 错误；对整个系统由机械能守恒定律得，E pmax ＝mg (L cos 30°－L cos 60°)＝3－12mgL ，选项D 错误． 24．E2、E3[2017·全国卷Ⅰ] 一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s 2.(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.24．[答案] (1)4.0×108 J 2.4×1012 J (2)9.7×108 J[解析] (1)飞船着地前瞬间的机械能为E k0＝12m v 20①式中，m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得 E k0＝4.0×108 J ②设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为 E h ＝12m v 2h＋mgh ③式中，v h 是飞船在高度1.6×105 m 处的速度大小．由③式和题给数据得 E h ＝2.4×1012 J ④(2)飞船在高度h ′＝600 m 处的机械能为 E h ′＝12m ⎝⎛⎭⎫2.0100v h 2＋mgh ′ ⑤由功能原理得 W ＝E h ′－E k0 ⑥式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得W ＝9.7×108 J ⑦10．A3、E3、F2[2017·天津卷] 如图所示，物块A 和B 通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为m A ＝2 kg 、m B ＝1 kg.初始时A 静止于水平地面上，B 悬于空中．现将B 竖直向上再举高h ＝1.8 m (未触及滑轮)，然后由静止释放．一段时间后细绳绷直，A 、B 以大小相等的速度一起运动，之后B 恰好可以和地面接触．取g ＝10 m/s 2，空气阻力不计．求：图1(1)B 从释放到细绳刚绷直时的运动时间t ； (2)A 的最大速度v 的大小； (3)初始时B 离地面的高度H .10．[答案] (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m[解析] (1)B 从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有 h ＝12gt 2 ① 代入数据解得 t ＝0.6 s ②(2)设细绳绷直前瞬间B 速度大小为v B ，有 v B ＝gt ③细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A 、B 的重力，A 、B 相互作用，由动量守恒得 m B v B ＝(m A ＋m B )v ④之后A 做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度v 即为最大速度，联立②③④式，代入数据解得v ＝2 m/s ⑤(3)细绳绷直后，A 、B 一起运动，B 恰好可以和地面接触，说明此时A 、B 的速度为零，这一过程中A 、B 组成的系统机械能守恒，有12(m A ＋m B )v 2＋m B gH ＝m A gH ⑥ 代入数据解得 H ＝0.6 m ⑦E4 实验：探究动能定理21．E4[2017·北京卷] 如图1所示，用质量为m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况．利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验．(1)打点计时器使用的电源是________(填选项前的字母)．A．直流电源B．交流电源(2)实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是________(填选项前的字母)．A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量在不挂重物且________(填选项前的字母)的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响．A．打点计时器不打点B．打点计时器打点(3)接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T.测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……，如图2所示．图2实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功W＝________，打B点时小车的速度v＝________.(4)以v2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v2W图像．由此图像可得v2随W变化的表达式为____________________．根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是____________．(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图4中正确反映v2W关系的是____________________．A BC D图421．[答案] (1)B (2)A B (3)mgx 2x 3－x 12T(4)v 2＝kW ，k ＝(4.5～5.0) m 2·s －2·J －1 质量 (5)A[解析] (1)打点计时器使用交流电源，所以选项B 正确．(2)要用重力的分量来平衡摩擦力和其他阻力，所以选项A 正确．检验是否平衡了摩擦力时，要让打点计时器打点并观察小车是否匀速运动，所以选项B 正确．(3)做功表达式为W ＝Fx ，又因为F ＝mg ，x ＝x 2，则W ＝mgx 2.由中间时刻速度等于平均速度可知，v ＝x 3－x 12T.(4)由数学关系可得，v 2＝kW ，其中k 为图像斜率，k ＝(4.5～5.0)m 2·s 2·J －1.由W ＝12M v 2可得v 2＝2MW ，则图像斜率与质量有关．(5)若重物的质量不满足远小于小车质量的条件，那么重物重力势能的减小量等于重物和小车动能的增加量之和，即W ＝12m v 2＋12M v 2，则W ＝12(m ＋M )v 2，v 2＝2m ＋M W ，仍为正比例函数，所以A 图正确．10．E4[2017·江苏卷] 利用如图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系．小车的质量为M ＝200.0 g ，钩码的质量为m ＝10.0 g ，打点计时器的电源为50 Hz 的交流电．图1(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到________．(2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如图所示．选择某一点为O ，依次每隔4 个计时点取一个计数点．用刻度尺量出相邻计数点间的距离Δx ，记录在纸带上．计算打出各计数点时小车的速度v ，其中打出计数点“1”时小车的速度v 1＝________m/s.图1(3)将钩码的重力视为小车受到的拉力，取g ＝9.80 m/s 2，利用W ＝mg Δx 算出拉力对小车做的功W .利用E k ＝12M v 2算出小车动能，并求出动能的变化量ΔE k .计算结果见下表．请根据表中的数据，在方格纸上作出ΔE k W 图像．图1(4)实验结果表明，ΔE k 总是略小于W .某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的．用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F ＝________N.10．[答案] (1)小车做匀速运动 (2)0.228 (3)如图所示(4)0.093[解析] (1)小车处于平衡状态，故它被轻推后能做匀速直线运动． (2)v 1＝x 1＋x 22T ＝（2.06＋2.50）×10－2 m 2×0.1 s＝0.228 m/s.(4)钩码受力如图所示F 合＝mg －F根据牛顿第二定律得 mg －F ＝ma ①小车所受合力的大小等于F ，再由牛顿第二定律得F ＝Ma ② 综合①②得 F ＝Mmg M ＋m代入数据得F ＝0.2×0.01×9.80.2＋0.01 N ≈0.093 N.E5 实验：验证机械能守恒定律9． E5 [2017·天津卷] (2)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．图1①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________． A ．重物选用质量和密度较大的金属锤 B ．两限位孔在同一竖直面内上下对正 C ．精确测量出重物的质量D ．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz 的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O 点为纸带上打出的第一个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________．图1A ．OA 、AD 和EG 的长度B ．OC 、BC 和CD 的长度 C ．BD 、CF 和EG 的长度 D ．AC 、BD 和EG 的长度(2)①利用此装置验证机械能守恒定律，根据实验原理可判断出A 、B 能减小下落过程中空气阻力和摩擦力，能有效减小实验误差，A 、B 正确．机械能守恒定律表达式中，重物的质量可以约去，精确测量质量不能减小误差，C 错误；用手托住重物，撤手后最初一段时间，重物所做运动并不一定是自由落体运动，该操作增大误差，D 错误．②利用测量值能完成验证机械能守恒定律的依据就是重力做功和动能的变化量之间的关系，所以我们必须要确定好初、末位置的速度以及初、末位置的高度差，从四组数据可以看出，B 、C 两组数据满足此要求，所以选择B 、C.E6 功和能综合17．D6、E6[2017·全国卷Ⅱ] 如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )图1A.v 216gB.v 28gC.v 24gD.v 22g17．B [解析] 物块上升到最高点的过程，机械能守恒，有12m v 2＝2mgr ＋12m v 21，由平抛运动规律，水平方向，有x ＝v 1t ，竖直方向，有2r ＝12gt 2，解得x ＝4v 2gr －16r 2，当r ＝v 28g 时，x 最大，B 正确．。
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含答案解析(1)
高考物理最新力学知识点之功和能真题汇编含答案解析(1)一、选择题1．汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ．快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．图四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系 （ ）A ．B ．C ．D ．2．将一个皮球从地面以初速度v 0竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，即f =kv ，重力加速度为g ，下列说法中正确的是（ ） A ．从抛出到落四地面的过程中，最高点加速度最大，大小为gB ．刚抛出时加速度最大，大小为g +kv mC ．皮球上升所用时间比下降所用时间长D ．皮球落回地面时速度大于v 03．美国的NBA 篮球赛非常精彩，吸引了众多观众。
经常能看到这样的场面：在终场前0.1s 的时候，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的最后胜利。
已知球的质量为m ，运动员将篮球投出，球出手时的高度为h 1、动能为E k 、篮筐距地面高度为h 2。
不计空气阻力。
则篮球进筐时的动能为 A ． B ． C ． D ．4．如图所示，物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零，运动中无碰撞能量损失。
DO 是水平面，AB 是斜面，初速度为v 0的物体从D 点出发沿DBA 滑动到顶点A 时速度刚好为零。
如果斜面改为AC ，让该物体从D 点出发沿DCA 滑动到A 点时速度也刚好为零，则此时物体具有的初速度v （ ）A ．大于v0B ．等于v0C ．小于v0D ．决定于斜面的倾角5．如图所示，三个固定的斜面底边长度都相等，斜面倾角分别为 30°、45°、60°， 斜面的表面情况都一样．完全相同的物体（可视为质点）A 、B 、C 分别从三斜面的顶部滑到底部的过程中A ．物体 A 克服摩擦力做的功最多B ．物体 B 克服摩擦力做的功最多C ．物体 C 克服摩擦力做的功最多D ．三物体克服摩擦力做的功一样多6．人用绳子通过定滑轮拉物体A ，A 穿在光滑的竖直杆上，当人以速度 v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A 到达如图所示位置时，此时绳与竖直杆的夹角为θ，则物体A 的动能为（ ）A ．222cos k mv E θ= B ．222tan k mv E θ=C ．212k E mv =D ．221sin 2k E mv θ=7．物体仅在拉力、重力作用下竖直向上做匀变速直线运动，重力做功-2J ，拉力做功3J ，则下列说法正确的是 A ．物体的重力势能减少2J B ．物体的动能增加3J C ．物体的动能增加1J D ．物体的机械能增加1J8．体育课结束后，小聪捡起一楼地面上的篮球并带到四楼教室放下．已知篮球的质量为600g ，教室到一楼地面的高度为10m ，则该过程中，小聪对篮球所做的功最接近于（ ） A ．10JB ．60JC ．100JD ．6000J9．如图所示，质量为60kg 的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C 点，其垂线与脚，两手连线中点间的距离Oa 、ob 分别为0.9m 和0.6m ，若她在1min 内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m ，则克服重力做功和相应的功率为（ ）A．430J，7WB．4300J，70WC．720J，12WD．7200J，120W10．如图所示，斜面体放在光滑的水平面上，小物块A与斜面体间接触面光滑。
高考物理分类汇编功和能
高考物理分类汇编功和能TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】2019高考物理分类汇编——功和能班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、选择题1． （2019江苏）（多选）如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m ，从A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A 点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s ，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中（ ）A. 弹簧的最大弹力为μmgB. 物块克服摩擦力做的功为2μmgsC. 弹簧的最大弹性势能为μmgsD. 物块在A 点的初速度为2gs μ 2． (2019全国Ⅲ)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示。
重力加速度取10m/s 2。
该物体的质量为（ ）A. 2kgB. 1.5kgC. 1kgD.3． (2019全国Ⅱ)（多选）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
取地面为重力势能零点，该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
由图中数据可得（ ）A. 物体的质量为2 kgB. h =0时，物体的速率为20 m/sC. h =2 m 时，物体的动能E k =40 JD. 从地面至h =4 m ，物体的动能减少100 J二、计算题4． (2019天津卷)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。
航母上的舰载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。
为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧，示意如图2，AB 长1150m L =，BC 水平投影263m L =，图中C 点切线方向与水平方向的夹角12θ=︒（sin120.21︒≈）。
高考真题分类汇总专题10功和能附答案
专题10 功和能❖ 功和功率1、【2015江苏】如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC=h ，圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A ，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g ，则圆环( ) A ．下滑过程中，加速度一直减小B 241mv ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为C ．在C mgh mv -241处，弹簧的弹性势能为D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度2、【2015全国2】一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的是A ．B ．C ．D ．3、【2015海南】假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。
如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的A ．4倍B ．2倍C 3．倍D 2．倍4、【2014重庆】某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍，最大速率分别为v 1和v 2，则（ ）A 112v k v =．B 1212v k k v =．C 1122v k kv =． D 122v k v =．5、【2013浙江】如图所示，水平木板上有质量m =1.0kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小如图所示。
取重力加速度g =10m/s 2，下列判断正确的是 A ．5s 内拉力对物块做功为零B ．4s 末物块所受合力大小为4.0NC ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D ．6s ～9s 内物块的加速度大小为2.0m/s 26、【2012江苏】如图所示，细线的一端固定于O 点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点．在此过程中，拉力的瞬时功率变化情况是 A ．逐渐增大 B ．逐渐减小C ．先增大，后减小D ．先减小，后增大7、【2012海南】下列关于功和机械能的说法，正确的是 A ．在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功B ．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量C ．物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用，其大小与势能零点的选取有关D ．运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量8、【2012上海】位于水平面上的物体在水平恒力F 1作用下，做速度为v 1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F 2，物体做速度为v 2的匀速运动，且F 1与F 2功率相同．则可能有（ ） A ．F 2=F 1，v 1＞v 2 B ．F 2=F 1，v 1＜v 2 C ．F 2＞F 1，v 1＞v 2 D ．F 2＜F 1，v 1＜v 29、【2012山东】将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v -t 图象如图所示．以下判断正确的是A ．前3s 内货物处于超重状态B ．最后2s 内货物只受重力作用C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒10、【2011海南】一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N 的外力作用．下列判断正确的是A ．0～2s W 49内外力的平均功率是B ．第2J 45秒内外力所做的功是C ．第2秒末外力的瞬时功率最大D ．第1秒内与第254秒内质点动能增加量的比值是参考答案1、BD2、A3、D4、B5、D6、A7、BC8、BD9、AC 10、AD ❖ 动能定理1、【2015浙江】我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.0×104kg ，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105N ，弹射器有效作用长度为100m ，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s ．弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则 A ．弹射器的推力大小为1.1×106NB ．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108JC ．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107WD ．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s 22、【2014全国】一物体静止在粗糙水平地面上，现用一1F 大小为的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变v 2F 为，若将水平拉力的大小改为，物体从静止开始经过v 21F W 同样的时间后速度变为，对于上述两个过程，用、2F W 1F 2F 1f W 2f W 分别表示拉力、所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则A 12122 ,4f f F F W W W W >>．B 12122 ,4f f F F W W W W =>．C 12122 ,4f f F F W W W W =<．D 12122 ,4f f F F W W W W <<．3、【2013江苏】如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。
功和功率(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
功和功率考点01 功和功率1. （2024年高考广东卷）如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。
在接近某行星表面时以60m/s 的速度竖直匀速下落。
此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。
已知探测器质量为1000kg ，背罩质量为50kg ，该行星的质量和半径分别为地球的110和12。
地球表面重力加速度大小取210m/s =g 。
忽略大气对探测器和背罩的阻力。
下列说法正确的有（ ）A. 该行星表面的重力加速度大小为24m/sB. 该行星的第一宇宙速度为7.9km/sC. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为280m/s D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 【参考答案】.AC【名师解析】本题考查万有引力，宇宙速度，牛顿运动定律，功率及其相关知识点。
由GM=gR 2可得行星表面g’大小为g ’=22''M RM R g=110·22·10==4m/s 2，A 正确；由第一宇宙速度公式可得行星的第一宇宙速度为×7.9 km/s ，B 错误；根据题述，探测器、背罩通过弹性轻绳连接降落伞，在某行星表面时以v=60m/s 竖直匀速下落，可知所受空气阻力f=（M+m ）g’=4200N ，探测器与背罩断开瞬间，由牛顿第二定律，f-mg’=ma ，解得背罩的加速度大小为a=80m/s 2，C 正确；探测器与背罩断开瞬间，探测器受重力做功功率为P=Mg ’v=1000×4×60W=240kW ，D 错误。
【关键点拨】探测器与背罩断开瞬间，探测器做自由落体运动，背罩和降落伞受到向上的空气阻力和重力，利用牛顿第二定律计算其加速度。
2.（2024年高考福建卷）在水平面上，用两根绳子拉一木板，绳子与水平方向夹角为θ = 22.5°，每条绳子上拉力F = 250N ，在15s 内木板匀速前进20m 。
普通高校招生考试试题汇编-功和能.docx
高中物理学习材料2011普通高校招生试题汇编：功和能的关系24（2011安徽）．（20分）如图所示，质量M =2kg 的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m =1kg 的小球通过长L =0.5m 的轻质细杆与滑块上的光滑轴O 连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O 轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v 0=4 m/s ，g 取10m/s 2。
（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P 时对轻杆的作用力大小和方向。
（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。
（3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
解析：（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为v 1。
在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒。
则22101122mv mgL mv += ① 16/v m s = ② 设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F ，方向向下，则21v F mg m L+= ③由②③式，得 F =2N ④由牛顿第三定律可知，小球对轻杆的作用力大小为2N ，方向竖直向上。
（2）解除锁定后，设小球通过最高点时的速度为v 2，此时滑块的速度为V 。
在上升过程中，因系统在水平方向上不受外力作用，水平方向的动量守恒。
以水平向右的方向为正方向，有 20mv MV += ⑤ 在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则22220111222mv MV mgL mv ++= ⑥ 由⑤⑥式，得 v 2=2m /s ⑦（3）设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s 1，滑块向左移动的距离为s 2，任意时刻小球的水平速度大小为v 3，滑块的速度大小为V /。
由系统水平方向的动量守恒，得M v 0O P L30mv MV '-= ⑦ 将⑧式两边同乘以t ∆，得30mv t MV t '∆-∆= ⑨因⑨式对任意时刻附近的微小间隔t ∆都成立，累积相加后，有 120ms Ms -= ○10 又 122s s L += ○11 由○10○11式得 123s m =○12 20（2011全国卷1）．质量为M 、内壁间距为L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）20(2013全国卷大纲版)．如图，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g 。
若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的（ ）A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了½mgH 答案：AC5【2013江苏高考】. 水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 （A) 30% （B ）50% (C) 70% （D ）90% 答案：A9【2013江苏高考】. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m,AB =a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W. 撤去拉力后物块由静止向左运动, 经O 点到达B 点时速度为零. 重力加速度为g. 则上述过程中(A)物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于12W mga μ- (B)物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于32W mga μ-(C)经O 点时,物块的动能小于W mga μ-(D)物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能答案：BC19【2013广东高考】．如图7，游乐场中，从高处A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道。
甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处，下列说法正确的有 A ．甲的切向加速度始终比乙的大 B ．甲、乙在同一高度的速度大小相等 C ．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D ．甲比乙先到达B 处 答案：BD35【2013广东高考】．如图18，两块相同平板P 1、P 2至于光滑水平面上，质量均为m. P 2的右端固定一轻质弹簧，左端A 与弹簧的自由端B 相距L. 物体P 置于P 1的最右端，质量为2m 且可以看作质点. P 1与P 以共同速度v 0向右运动，与静止的P 2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P 1与P 2粘连在一起，P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点（弹簧始终在弹性限度内）。
P 与P 2之间的动摩擦因数为μ，求（1） P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2； （2） 此过程中弹簧最大压缩量x 和相应的弹性势能Ep35:答案 （1）432201v v v v ==（2）1632220mv E Lgv x p=-=μ 22A 【2013上海高考】．质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后，以水平速度2v 0/3射出。
则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。
22A ．03mv M 20518M m mv M- 16（2013全国新课标I ）、一水平放置的平行板电容器的两极扳间距为d ，极扳分别与电池两极相连．上极扳中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方d/2处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落．经过小孔进入电容器，井在下极扳处(未与极扳接触、返回。
若将下极板向上平移d/3，则从P 点开始下落的相同粒子将 A 打到下极扳上 B 在下极板处返回C 在距上极板d/2处返回D 在距上极扳2d/5处返回 答案：D解析：带电粒子从P 点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知，Uq d mg =⋅23①.将下极板向上平移3d ，从P 点开v 0P始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为d mg 67⋅，小于克服电场力做的功Uq ，所以A 、B 选项错误。
设距上极板x 处返回，根据动能定理有x q d U x d mg ⋅=+⋅32)2(②，由①②联立解得d x 52=。
所以C 项错误，D 选项正确。
2(2013天津卷)．．我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则 A ·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C ，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 答案：B21（2013全国新课标I ）、 2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。
飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。
某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0. 4s 时恰好钩住阻拦索中间位置．其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。
假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m 。
已知航母始终静止．重力加速度的大小为g ，则A 从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B 在0.4s ～2.5s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时问变化C 在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD 在0.4～0.5s 时间内。
阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案：AC解析：设着舰时舰载机的速度为v,无阻拦索时舰载机加速度大小为a,所以122x v a ==22/45.21000270s m =⨯，速度一时间图线面积表示位移，从着舰到停止飞机在甲板上滑行的距离mx 28.1135.010211.22104.045.2704.045.2214.07022=⨯⨯+⨯+⨯-+⨯⨯-⨯=,A 选项正确； 0.4s ～2.5s 时间内舰载机做匀减速直线运动，阻拦索的张力的合力一定，阻拉索之间的夹角变小，阻拉索的张力变小，B 选项错误；0.4s ～2.5s 时间内飞行员所承受的加速度大小22/1.28/1.2104.045.270s m s m a =-⨯-=，C 选项正确；0.4s ～2.5s 时间内，由P=Fv 知，阻拦索对飞机做功的功率减小，D 选项错误。
22(2013安徽高考)．（14分）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化情况如图2所示，物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图3所示。
求：（1）0~8s 时间内拉力的冲量； （2）0~6s 时间内物体的位移；（3）0~10s 时间内，物体克服摩擦力所做的功。
【答案】（1）18N s （2）6m （3）30J【解析】（1）由图2知112233I F t F t F t =∆+∆+∆，18I N s = （2）由图3知物体的位移为 (62)362x m m -=⨯= （3）由图2知，在6~8s 时间内，物体作匀速运动，于是有f =2N 由图3知在0~10s 时间内物体的总位移为 (86)(102)3152l m m -+-=⨯=，所以21530W fl J J ==⨯=图2F/N t/s O24 6 810 1 2 3 v/(m ·s -1)t/s O24 68101 2 3 图3图1F16（2013山东理综）.如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。
质量分别为M 、m （M >m ）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A.两滑块组成系统的机械能守恒B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D ．两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功 答案：CD23(2013北京高考).（18分）蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。
最初，运动员静止站在蹦床上，在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小 (x 为床面下沉的距离，k 为常量)。
质量m=50kg 的运动员静止站在蹦床上，床面下沉 ；在预备运动中，假定运动员所做的总功W 全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为 =2.0s ，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为 。
取重力加速度g=10m/s 2，忽略空气阻力的影响。
⑴求常量k ，并在图中画出弹力F 随x 变化的示意图；⑵ 求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度h m ;⑶ 借助F-x 图像可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求 和W 的值 解析： ⑴ 床面下沉 时，运动员受力平衡，有：解得常量＝由弹力大小 可得 图像如右图所示（2）运动员从 处离开床面，开始腾空，做竖直上抛运动，其上升、下落时间相等，有（3）参考由速度-时间图像求位移的方法，可得 图线下的面积等于弹力做的功，从 处移动到 x=0处,弹力做功：运动员从 处上升到最大高度 的过程中，根据动能定理，有：解得对运动员由处上升到最高点的过程应用动能定理，有：解得预备运动阶段运动员所做总功j j6(2013重庆卷)．（19分）（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。
他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图6（1）图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。
要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是。
忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。
6.（1）高度（距水平木板的高度）刻度尺机械能守恒（动能）23(2013全国卷大纲版)．（12分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。
AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。
重力加速度为g。
实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。
（1）用实验中的测量量表示：（I）物块Q到达B点时的动能E KB= ；（II）物块Q到达C点时的动能E kc= ；（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W f= ；（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u= 。