专题集训（四）功和能-【核动力】2023高考物理大二轮复习高考必备B计划之专题集训（新教材）

专题集训(四)　功和能 [A组􀅰高考真题] 题型一　功、功率的分析与计算 １．(２０２２􀅰广东卷,９)(多选)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,MN＝PQ＝２０m,PQ 段的倾角为３０°,重力 加速度g取１０m/s２,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４０N B．从M 到N,小车克服摩擦力做功８００J C．从P 到Q,小车重力势能增加１×１０４J D．从P 到Q,小车克服摩擦力做功７００J ２．(２０２２􀅰浙江卷,１３)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５m/s２ 的匀 减速运动,到达平台速度刚好为零,则提升重物的最 短时间为 (　　) A．１３．２s B．１４．２s C．１５．５s D．１７．０s ３．(２０２１􀅰重庆卷,１０)(多选)额定功率相同的甲、乙两 车在同一水平路面上从静止启动,其发动机的牵引 力随时间的变化曲线如图所示．两车分别从t１ 和t３ 时刻开始以额定功率行驶,从t２ 和t４ 时刻开始牵引 力均视为不变．若两车行驶时所受的阻力大小与重 力成正比,且比例系数相同,则 (　　) A．甲车的总重比乙车的大 B．甲车比乙车先开始运动 C．甲车在t１ 时刻和乙车在t３ 时刻的速率相同 D．甲车在t２ 时刻和乙车在t４ 时刻的速率相同 题型二　动能定理的应用 ４．(２０２２􀅰江苏卷,８)某滑雪赛道如图所示,滑雪运动 员从静止开始沿斜面下滑,经圆弧滑道起跳将运动 员视为质点,不计摩擦力及空气阻力,此过程中,运 动员的动能Ek 与水平位移x的关系图像正确的是 (　　) ５．(２０２２􀅰浙江１月选考,２０)如图所示,处于竖直平面 内的一探究装置,由倾角α＝３７°的光滑直轨道AB、 圆心为O１ 的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O２ 的半 圆形光滑细圆管轨道 DEF、倾角也为３７°的粗糙直 轨道FG 组成,B、D 和F 为轨道间的相切点,弹性板 垂直轨道固定在G 点(与B 点等高),B、O１、D、O２ 和 F 点处于同一直线上．已知可视为质点的滑块质量 m＝０．１kg,轨道BCD 和DEF 的半径R＝０．１５m, 轨道AB 长度lAB＝３m,滑块与轨道FG 间的动摩擦 因数μ＝ ７ ８． 滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回, sin３７°＝０．６,cos３７°＝０．８．滑块开始时均从轨道 AB 上某点静止释放． (１)若释放点距B 点的长度l＝０．７m,求滑块到最低 点C时轨道对其支持力FN 的大小; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —３２１— (２)设释放点距B 点的长度为lx,滑块第一次经F 点 时的速度v与lx 之间的关系式; (３)若滑块最终静止在轨道FG 的中点,求释放点距 B 点长度lx 的值． 题型三　机械能守恒定律的应用 ６．(２０２１􀅰广东卷,９)(多选)长征 途中,为了突破敌方关隘,战士 爬上陡峭的山头,居高临下向 敌方工事内投掷手榴弹．战士 在同一位置先后投出甲、乙两 颗质量均为m 的手榴弹．手榴弹从投出的位置到落 地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动, 轨迹如图所示,重力加速度为g．下列说法正确的有 (　　) A．甲在空中的运动时间比乙的长 B．两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等 C．从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少mgh D．从投 出 到 落 地,每 颗 手 榴 弹 的 机 械 能 变 化 量 为mgh ７．(２０２１􀅰河北卷,６)一半径为 R 的圆柱体水平固定,横截面 如图所示．长度为πR、不可伸 长的轻细绳,一端固定在圆柱 体最高点P 处,另一端系一个小球．小球位于P 点 右侧同一水平高度的Q 点时,绳刚好拉直．将小球从 Q 点由静止释放,当与圆柱体未接触部分的细绳竖 直时,小球的速度大小为(重力加速度为g,不计空气 阻力) (　　) A．(２＋π)gR B．２πgR C．２(１＋π)gR D．２ gR ８．(２０２１􀅰重庆卷,５)如图所 示,竖直平面内有两个半 径为 R,而内壁光滑的１４ 圆弧轨道,固定在竖直平 面内,地面水平,O、O′为两圆弧的圆心,两圆弧相切 于N 点．一小物块从左侧圆弧最高处静止释放,当通 过N 点时,速度大小为(重力加速度为g) (　　) A．２