专题04 功、功率和动能定理（6大考点）（北京专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期末真题分类汇编

专题04 功、功率和动能定理 功的分析与计算 1．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)在国际单位制中，功的单位是（　　） A．焦耳 B．瓦特 C．牛顿 D．帕斯卡 【答案】A 【来源】北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理（学考）试卷 【解析】在国际单位制中，功的单位是焦耳；瓦特是功率单位；牛顿是力的单位；帕斯卡是压强单位。故选A。 2．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图所示，物块在与水平方向成角的拉力的作用下，沿水平面向右运动一段距离，在此过程中，拉力对物块所做的功为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理（学考）试卷 【解析】力所做的功等于力与力方向上的位移的乘积，所以拉力对物块所做的功为 故C正确，ABD错误。故选C。 3．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，重力对游客（　　） A．一直不做功 B．一直做负功 C．先做正功后做负功 D．一直做正功 【答案】D 【来源】北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理（学考）试卷 【解析】在座舱加速下落的过程中，位移的方向向下，重力与位移同向，则重力对游客一直做正功。故选D。 4．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，物体在力F的作用下沿水平方向发生了一段位移，图中力F对物体做负功的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】力F做功计算公式为，其中表示力F与位移L之间的夹角，位移方向与运动方向相同，所以，当力与位移的夹角为钝角时，力F对物体做负功。故选B。 5．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图及其示意图。货物（可视为质点）从传送带A端传送到B端的弯道可以看成是一段半径为R的半圆弧，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间始终不打滑，已知货物与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则货物在此过程中（　　） A．所受合力为零 B．所受合力做正功 C．所受摩擦力对货物做负功 D．传送速率不能超过 【答案】D 【来源】 北京汉德三维集团2023-2024学年高一下学期第九次联考（期末）物理试卷 【解析】A．货物做匀速圆周运动，合力提供向心力，则所受合力不为零，故A错误； BC．受力分析可知，货物的合力等于摩擦力，则摩擦力提供向心力，摩擦力方向与货物的速度方向垂直，故摩擦力不做功，故BC错误； D．临界状态下，最大静摩擦力提供向心力 解得 则货物始终不打滑的传送速率不能超过，故D正确。故选D。 6．(23-24高一下·北京第八中学·期末)如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度 2m/s 匀速运动，某时刻一质量为1kg 的物块轻放在传送带的左端。在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由于传送该物块电动机多做的功为 4J B．摩擦力对物块做的功为-2J C．物块对传送带做的功为2J D．系统摩擦生热为4J 【答案】A 【来源】北京市第八中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】设摩擦力大小为f，根据功能关系，由于传送该物块电动机多做的功大小等于物块对传送带做的负功的绝对值大小 由平均速度公式 由动能定理得摩擦力对物体做的功等于物块动能增加量 则 即电动机多做的功为，物块对传送带做的功为。摩擦产生的热量为 故选A。 7．(23-24高一下·北京大兴区·期末)物理学在长期的发展进程中，形成了一整套系统的研究问题的思想方法。例比值定义法、极限思想、等效替代法、类比法、微元法等。这些思想方法极大地丰富了人们对物质世界的认识，拓展了人们的思维方式。 （1）如图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点，当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。下列说法中不正确的是（　　） A．平均速度和瞬时速度的方向总是一致的 B．平均速度的方向与位移方向总是一致的 C．当∆t→0时，平均速度趋于瞬时速度 D．瞬时速度的定义用到极限的思想方法 （2）利用微元思想可以解决变力做功问题。如图所示，用大小不变的水平外力F作用于小车上，F的方向时刻与小车的速度方向相同，使小车沿半径为R的圆弧轨道缓慢运动一周，该过程中力F所做的功为（　　） A．0 B．2πFR C．πFR D．2FR （3）我们用角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，即。角速度是个矢量，角速度的方向可以通过右手螺旋定则来判断：如图所示，使右手的四指方向与物体旋转的方向一致，则大拇指所指的方向即为角速度的方向。下列说法正确的是（　　） A．由角速度的定义可知，ω与∆θ成正比 B．匀速圆周运动是线速度不变的运动 C．匀速圆周运动是角速度不变的运动 D．物体无论是顺时针还是逆时针旋转，角速度方向都不变 （4）当做圆周运动的物体角速度ω变化时，我们可以引入角加速度β来描述角速度变化的快慢，即。类比加速度的定义，判断下列说法正确的是（　　） A．角加速度的单位是rad/s B．角速度变化越大，角加速度越大 C．物体做匀速圆周运动时，角速度为零 D．物体做匀速圆周运动时，角加速度为零 【答案】（1）A （2）B （3）C （4）D 【知识点】角速度的定义和计算式、功的定义、计算式和物理意义、瞬时速度 【解析】（1）AB．平均速度与位移方向一致；瞬时速度和运动的方向总是一致，但两者的方向可能不同，故A错误，B正确； CD．根据速度定义式，当非常小时，即时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故CD正确。 本题选择不正确的，故选A。 （2）利用微元思想可以解决变力做功问题，F的方向时刻与小车的速度方向相同，则做功为 故选B。 （3）A．公式是角速度的定义式，利用的是比值定义法，但角速度与和无关，故A错误； B．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变化，故B错误； C．匀速圆周运动角速度大小不变，根据右手螺旋定则方向也不变，所以匀速圆周运动是角速度不变的运动，故C正确； D．根据右手螺旋定则，若俯视物体顺时针旋转，角速度方向向下；若俯视物体逆时针旋转，角速度方向向上，故D错误。 故选C。 （4）A．根据可知，角加速度的单位是 故A错误； B．是角加速度的比值定义法的定义式，角加速度与无关，则角速度变化越大，角加速度不一定越大，故B错误； CD．物体做匀速圆周运动时，角速度大小也方向都不变，所以角加速度为零，故C错误，D正确。故选D。 8．(23-24高一下·北京大兴区·期末)细心的同学会发现商场和超市里安装供顾客上、下楼的电扶梯主要有如图所示两种：台阶式如图甲，斜面式如图乙。下列对某同学分别乘坐两种电梯的过程，描述正确的是（　　） A．乘坐电梯甲匀速下降时，该同学所受到支持力不做功 B．乘坐电梯甲加速下降时，该同学不受摩擦力的作用 C．乘坐电梯乙匀速上升时，该同学不受到摩擦力作用 D．乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到的摩擦力做正功 【答案】D 【来源】北京市大兴区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】A．乘坐电梯甲匀速下降时，支持力方向竖直向上，与速度方向夹角为钝角，则该同学所受到支持力做负功，选项A错误； B．乘坐电梯甲加速下降时，加速度有水平方向的分量，则该同学受摩擦力的作用，选项B错误； C．乘坐电梯乙匀速上升时，该同学受到沿斜面向上的摩擦力作用，选项C错误； D．乘坐电梯乙加速上升时，因该同学受沿斜面向上的摩擦力，则该同学受到的摩擦力做正功，选项D正确。故选D。 10．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)如图所示，物体在力F的作用下在水平面发生了一段位移x，三种情形下力F和位移x的大小都是一样的。角的大小、物体运动方向如图。下列说法正确的是（　　） A．甲、丙两种情形下，力F做功的大小相等 B．甲、乙两种情形下，力F都做负功 C．乙、丙两种情形下，力F都做正功 D．不知道地面是否光滑，无法判断F做功的大小关系 【答案】A 【来源】北京市怀柔区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】甲图中力F做功 乙图中力F做功 丙图中力F做功 则甲、丙两种情形下，力F做功的大小相等，甲、丙两种情形下，力F都做正功，乙中情况下力F做负功。故选A。 11．(23-24高一下·北京第八中学·期末)以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到抛出点的过程中，各力做功的情况正确的是（    ） A．重力做的功为零 B．物体克服重力做的功为-mgh C．物体克服空气阻力做的功为2fh D．合外力做的功为零 【答案】AC 【来源】北京市第八中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】AB．由题意可知，小球从抛出到落回抛出点，高度差为 根据功的定义式，可得重力做功为 则物体克服重力做功也是0，所以A正确，B错误； C．由题意可知，阻力大小恒定，小球从抛出到落回抛出点过程中阻力一直做负功，所以空气阻力做功为 即物体克服空气阻力做的功为2fh，所以C正确； D．合外力做的功为 故D错误。故选AC。 12．(23-24高一下·北京顺义区·期末)2．如图所示，小孩与冰车的总质量m=40kg。大人用F=40N恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动，方向与水平面的夹角θ=37°。已知冰车与冰面间的动摩擦因数；重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小孩与冰车的加速度大小a； （2）拉力作用2s时间，冰车位移的大小x及拉力做的功W。 【答案】（1）0.6m/s2；（2）1.2m；（3）38.4J 【来源】北京市顺义区2023-2024学年高一下学期期末质量监测物理试卷 【解析】（1）根据牛顿第二定律 解得 a=0．6m/s2 （2）拉力作用2s时间，冰车位移的大小 拉力做的功 功率与机车启动问题 1．(23-24高一下·北京东城区·期末)某手机品牌推出了一种特殊的手机，在电池能量耗尽时，摇晃手机就能产生电能维持使用。摇晃手机的过程将机械能转化为电能，摇晃该手机一次，相当于将所受重力为1.0N的重物匀速举高0.2m，若每秒摇2次，则摇晃手机的平均功率为（　　） A．0.04W B．0.4W C．4W D．40W 【答案】B 【来源】北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】把手机摇晃一次做的功的大小为 若每秒摇2次，则摇晃手机的平均功率为 故选B。 2．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为x时，速度达到v，此时力F的瞬时功率为（　　） A．Fv B．Fx C． D． 【答案】A 【来源】北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理（学考）试卷 【解析】拉力F的瞬时功率为P=Fv。故选A. 3．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，在高速公路上，质量为m的汽车以速度v定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abc。其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化，重力加速度为g。关于汽车在各段的输出功率，下列说法正确的是（　　） A．在ab段汽车的输出功率逐渐增大 B．在bc段汽车的输出功率不变 C．在ab段汽车的输出功率比bc段的小 D．在ab段汽车的输出功率与bc段的相等 【答案】B 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】A．设ab段与水平面夹角为，依题意，汽车做匀速直线运动，有 可知在ab段汽车的输出功率保持不变。故A错误； B．同理，在bc段汽车做匀速直线运动，有 可知在bc段汽车的输出功率不变。故B正确； CD．由AB选项分析可知 即在ab段汽车的输出功率比bc段的大。故CD错误。故选B。 4．(23-24高一下·北京东城区·期末)新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。为了测试某品牌新能源汽车的性能，使新能源汽车在实验路段上以某种方式加速行驶到最大速度，通过计算机采集实验数据，绘出了汽车牵引力F与车速v的倒数之间的关系图线ABC，如图所示，线段AB平行于横轴，A点对应的横坐标数值为，线段BC延长线过坐标原点，汽车行驶时所受总阻力为车和驾驶员总重力的0.1倍，g取10m/s2。根据图像可知（　　） A．汽车整个运动过程中功率保持不变，大小为60kW B．汽车在AB段做匀加速运动，加速度大小为3m/s2 C．汽车在AB段行驶的路程为30m D．若汽车在BC段所用的时间为20s，则在BC段汽车行驶的路程为200m 【答案】D 【来源】北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】A．图中AB段牵引力F不变，则汽车所受合力不变，v增大，汽车做匀加速直线运动，功率增大，而从B到C段F与成正比关系，即Fv为定值，即 该过程中功率不变，故A错误； B．由图可知，汽车的最大速度为30m/s，此时 所以 所以汽车在AB段的加速度大小为 故B错误； C．汽车的额定功率为 汽车运动到B的速度大小为 汽车在AB段行驶的路程为 故C错误； D．BC段，根据动能定理可得 解得 故D正确。故选D。 5．(23-24高一下·北京西城区·期末)跳台滑雪是冬季奥林匹克运动会最具观赏性的项目之一、如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，假设运动员从助滑道上滑下后，从起跳平台A点沿水平方向飞出，在斜坡B点处着陆。飞行过程中，运动员与斜坡间距离最大处记为C（图中未画出）。将运动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力。已知运动员从A点飞出时的速度大小为，斜坡与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g。 （1）关于运动员离开起跳平台后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．加速度的大小、方向均在变化 B．速度的大小、方向均在变化 C．相等的时间内，速度的变化量不相同 D．相等的时间内，位移的变化量相同 （2）关于运动员离开平台后在空中运动的过程中，他的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanθ随时间t变化的图像是图中的（　　） A． B． C． D． （3）运动员从A点水平飞出到在斜坡B点着陆的过程中（　　） A．选地面为参考系，运动员的动能先减小后增大 B．选起跳平台为零势能面，运动员的重力势能逐渐增大 C．运动员所受重力的功率逐渐增大 D．运动员所受重力的功率先减小后增大 （4）根据题干中已知信息，某同学列出可能求出的选项：①运动员到达B点时的速度；②运动员到达C点时的速度；③运动员从A点到C点所用的时间；④C点与斜坡间的距离。你认为可以求出上述所列出选项中的（　　） A．4项 B．3项 C．2项 D．1项 【答案】（1）B （2）D （3）C （4）A 【解析】（1）A．运动员在空中运动做平抛运动，则加速度为g，即加速度的大小、方向均不变化，选项A错误； B．运动员在空中运动做平抛运动，速度的大小、方向均在变化，选项B正确； C．根据可知，相等的时间内，速度的变化量相同，选项C错误； D．因水平方向做匀速运动，相等的时间内位移不变，而竖直方向做匀加速运动，则相等时间内竖直位移不同，则相等时间内位移的变化量不相同，选项D错误。 故选B。 （2）速度方向与水平方向的夹角的正切值 则图像是过原点的倾斜直线，故选D。 （3）A．选地面为参考系，运动员的速度一直增加，则动能一直增大，选项A错误； B．选起跳平台为零势能面，运动员的重力势能 则重力势能逐渐减小，选项B错误； CD．运动员所受重力的功率 因竖直速度一直增加，则重力的功率逐渐增大，选项C正确，D错误。 故选C。 （4）题干中已知平抛的初速度v0以及斜面的倾角θ ①根据题中条件到达B点时位移的偏向角为θ=30°，则速度的偏向角满足 根据 求解运动员到达B点时的速度； ②运动员到达C点时速度方向平行斜面，则可求得C点的速度 ③运动员到达C点时速度方向平行斜面，则根据 可求得运动员从A点到C点所用的时间； ④运动员到达C点时垂直斜面方向的速度减为零，则C点与斜坡间的距离 以上分析可知可以求出上述所列出选项中的①②③④共4项。故选A。 6．(23-24高一下·北京西城区·期末)如图所示，运动员腰系轻绳拖着轮胎在跑道上进行训练。绳子对轮胎施加恒力的大小为300N，方向与水平方向成37°。轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动3m后，绳子突然断了，轮胎又往前移动了一段距离停下。已知轮胎的质量为36kg，跑道与轮胎间的动摩擦因数为0.8，g取，，。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．轮胎速度的最大值为 B．绳子断后，轮胎又前进了2m停下 C．从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功的平均功率为480W D．从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 【答案】AC 【来源】北京市西城区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】A．从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎施加恒力的大小为，方向与水平方向成，跑道与轮胎间的动摩擦因数为，轮胎的质量为，轮胎受到的支持力为，此过程轮胎的加速度大小为，对轮胎进行受力分析，可得 代入数据可得 轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动的位移为，而后开始做减速运动，则轮胎速度的最大值满足 解得 A正确； B．绳子断后，轮胎做匀减速直线运动，设其减速运动的加速度大小为，则可得 解得 设轮胎又前进了停下，则 解得 B错误； C．从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功 该过程的时间 绳子对轮胎所做功的平均功率 C正确； D．从开始运动到绳断的过程，轮胎受到的摩擦力 绳子断后，轮胎受到的摩擦力 从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 D错误；故选AC。 7．(23-24高一下·北京海淀区·期末)修建高层建筑常用的塔式起重机如图所示。在起重机将重物竖直吊起的过程中，重物从地面由静止开始向上做匀加速直线运动，直到起重机的输出功率达到其允许的最大值。图中可能正确反映起重机的输出功率P随时间t、重物的速度v、重物上升高度h的变化关系，以及重物的速度v随时间t的变化关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】ABD 【来源】北京市海淀区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题 【解析】重物从地面由静止开始向上做匀加速直线运动，直到起重机的输出功率达到其允许的最大值；设加速度大小为，重物质量为，根据牛顿第二定律可得 根据运动学公式可得 ， 可知图像为过原点的倾斜直线；起重机的输出功率为 联立可得 ，， 可知图像为过原点的倾斜直线，图像为过原点的倾斜直线，图像不是过原点的倾斜直线。故选ABD。 8．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示是一款用来运载货物的小型电动货车。某次小货车在水平地面上由静止开始匀加速启动运送货物，已知货车与货物的总质量为，匀加速的加速度大小为，行驶距离发动机刚好达到额定输出功率，此后保持该功率继续运动，整个过程所受阻力大小恒为货车与货物总重的0.2倍，重力加速度。求∶ （1）小货车匀加速阶段经历的时间t及匀加速阶段的最大速度的大小； （2）小货车发动机的额定输出功率的大小及整个运动过程中的最大速度的大小。 【答案】（1）5s；5m/s；（2）； 【来源】 北京汉德三维集团2023-2024学年高一下学期第九次联考（期末）物理试卷 【解析】（1）小货车匀加速阶段，由 解得 可得 （2）根据牛顿第二定律，可得 解得 小货车发动机的额定输出功率大小为 整个运动过程中的最大速度为 9．(23-24高一下·北京昌平区·期末)二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题。从能源和环境保护的角度出发，近年来我国大力发展电动汽车。下表给出的是某款电动汽车的相关参数： 参数指标 整车质量 0~100km/h 加速时间 最大速度 电池容量 100km/h~0 制动距离 数值 2000kg 4.4s 250km/h 90kW·h 40m 请从上面的表格中选择相关数据，重力加速度g取10m/s2，不计车内人的质量，完成下列问题： （1）求汽车在制动过程中的加速度大小a（计算过程中100km/h近似为30m/s）。 （2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为η=80%，整车在行驶过程中的阻力约为车重的0.05倍，试估算此电动汽车以20m/s的速度匀速行驶时的续航里程X（能够行驶的最大里程）。 （3）某次直线行驶时，此电动汽车的速度从5m/s提升到20m/s用时25s，此过程中电动汽车的牵引力功率随时间变化的关系如图所示，整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的0.05倍，求此加速过程中汽车运动的位移大小x。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】北京市昌平区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】（1）根据匀加速直线运动的推导公式 解得 （2）匀速行驶的牵引力为 可转化为机械能的电能为 此电动汽车以20m/s的速度匀速行驶时的续航里程为 （3）有图像可以求出牵引力做的总功为 根据能量的转化守恒，可知牵引力做的功转化为汽车的动能增加量与克服阻力做功 解得 动能和势能 1．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)下列物理量不能取负值的是（　　） A．功 B．动能 C．势能 D．机械能 【答案】B 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】A．功可以有正负，故功可以为负，故A错误； B．根据 可知动能为正，故B正确； C．势能的大小与零势能面的选取有关，可以是正也可以是负，故C错误； D．机械能为势能与动能之和，可知机械能可以是正也可以是负，故D错误。故选B。 2．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，游客的动能（  ） A．越来越小 B．越来越大 C．先变小后变大 D．先变大后变小 【答案】B 【来源】北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理（学考）试卷 【解析】在座舱加速下落的过程中，游客的速度越来越大，动能 越来越大。故选B。 3．(23-24高一下·北京海淀区·期末)我国有很多不同轨道高度的人造卫星。如图所示，人造卫星A、B都绕地球做匀速圆周运动。两颗人造卫星的质量之比为，轨道半径之比为，则A、B两颗人造卫星（　　） A．周期之比为 B．线速度大小之比为 C．向心加速度大小之比为 D．动能之比为 【答案】BCD 【来源】北京市海淀区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题 【解析】ABC．根据万有引力提供向心力可得 可得 ，， 则A、B两颗人造卫星的周期之比为 A、B两颗人造卫星的线速度大小之比为 A、B两颗人造卫星的向心加速度大小之比为 故A错误，BC正确； D．A、B两颗人造卫星的动能之比为 故D正确。故选BCD。 4．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，游客的重力势能（  ） A．越来越大 B．越来越小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】B 【来源】北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理（学考）试卷 【解析】在座舱加速下落的过程中，游客重力做正功，重力势能越来越小。故选B。 5．(23-24高一下·北京西城区·期末)《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景，如图所示。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，每米长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒能把质量为m的水输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g。从水筒离开水面到高出水面H处的过程中，下列判断正确的是（　　） A．每筒水的重力势能增加了 B．每1s内有个水筒的水灌入稻田 C．每个水筒在每1s内移动的距离为 D．高转筒车对灌入稻田的水，克服重力做功的功率为 【答案】D 【来源】北京市西城区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】A．每筒水的重力势能增加了，不一定等于，选项A错误； B．每1s内有个水筒的水灌入稻田，选项B错误； C．每个水筒在每1s内移动的距离为 选项C错误； D．高转筒车对灌入稻田的水，克服重力做功的功率为 选项D正确。故选D。 6．(23-24高一下·北京丰台区·期末)请阅读下述文字，完成下列小题： 如图所示，质量的小球从离桌面高处的点由静止下落到地面上的点。桌面离地面高，空气阻力不计，重力加速度取。 （1）若选桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A．小球经桌面时的重力势能为0 B．小球经桌面时的重力势能为2J C．小球落至B点时的重力势能为0 D．小球在A点的重力势能为20J （2）关于小球下落过程中重力做功和重力势能的变化，下列说法正确的是（　　） A．小球从A点下落至桌面的过程，重力做正功，重力势能增加 B．小球从桌面下落至B点的过程，重力做负功，重力势能减少 C．小球从A点下落至B点的过程，重力势能的减少量与参考平面的选取有关 D．小球从A点下落至B点的过程，重力做功的多少与参考平面的选取无关 【答案】（1）A （2）D 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）AB．若选桌面为参考平面，小球经桌面时的重力势能为0，故A正确，B错误； C．若选桌面为参考平面，小球落至B点时的重力势能为 故C错误； D．若选桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为 故D错误。故选A。 （2）A．小球从A点下落至桌面的过程，重力方向与位移方向相同，则重力做正功，重力势能减小，故A错误； B．小球从桌面下落至B点的过程，重力方向与位移方向相同，重力做正功，重力势能减小，故B错误； CD．由于重力势能变化量具有绝对性，即与所选参考平面无关，结合重力做功与重力势能变化量的关系可知，重力做功的多少与所选参考平面无关，故C错误，D正确。故选D。 7．(23-24高一下·北京师范大学附属中学·期末)我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象仍然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时同一滴水在水表面的不同位置具有相同的总势能，即水面是等势面。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．多受到的这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力 B．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而增大 C．该“势能”的表达式与零势能点的选取无关 D．稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度ω大小有关 【答案】BD 【来源】北京市北京师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】A．根据该“势能”的表达式可知，距离y轴越远，势能越小，则当小水滴从y轴向外运动的过程中，对应的“力”一定做正功，因此与该“势能”对应的“力”的方向背离O点向外，而向心力方向是指向圆周运动圆心向内，即多受到的这个“力”的效果并不是是提供水做圆周运动的向心力，故A错误； B．将该“势能”的表达式类比于弹簧弹性势能的表达式，在弹性限度内弹簧离平衡位置越远，弹力越大，可知，与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而增大，故B正确； C．根据题意可知，稳定时同一滴水在水表面的不同位置具有相同的总势能，由于重力势能与零势能点的选取有关，而水面是等势面，即总的势能一定，可知，该“势能”的表达式与零势能点的选取有关，故C错误； D．由于整个水面总势能相等，在O点处总势能为零，则一个小水滴在该水面上任何位置重力势能与该“势能”的和均为零，即 整理可得 可知，稳定时，桶中水面的纵截面为抛物线的一部分，当桶转动的角速度ω发生变化时，抛物线的形状发生变化，即稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度ω大小有关，故D正确。故选BD。 动能定理的应用 1．(23-24高一下·北京东城区·期末)如图所示，某人从距山脚高为H处将质量为m的石子以速率抛出。不计空气阻力，重力加速度大小为g。当石子下落到距地面高为h处时，其动能为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】根据动能定理可得 解得石子下落到距地面高为h处时，其动能为 故选B。 2．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)水稻播种时某次同时抛出的谷粒中有两颗运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度大小分别为和，且，方向水平，方向斜向上。两颗谷粒质量相同。不计空气阻力。下列说法正确的是（    ） A．谷粒1和谷粒2在P点相遇 B．谷粒1在P点的速度大于谷粒2在P点的速度 C．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的速度变化量小于谷粒2的 D．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的动能变化量小于谷粒2的 【答案】C 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】A．根据图像可知，谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，令谷粒2抛出速度与水平方向夹角为，从O到P过程，对谷粒1、2分别有 ， 解得 ， 则有 可知，故粒1先到达P点，谷粒1和谷粒2不能在P点相遇，故A错误； BD．因初速度大小相等，两谷粒质量相等，所以初动能相等，由动能定理得，从O点运动到P点的过程中，谷粒1和谷粒2重力做功相等，动能变化量相等，故P点的动能也相等，故谷粒1在P点的速度等于谷粒2在P点的速度，谷粒1的动能变化量等于谷粒2的，故BD错误； C．由抛出后只受重力，加速度为重力加速度，故 因为 所以从O点运动到P点的过程中，谷粒1的速度变化量小于谷粒2的，故C正确。故选C。 3．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)滚筒洗衣机在运行脱水程序时，有一硬币（可视为质点）被单独甩到滚筒的筒壁上，随筒壁一起在竖直平面内做匀速圆周运动。图中A、C两点分别为滚筒的最高和最低位置，B、D两点分别为与滚筒水平中心轴等高的位置。则（    ） A．硬币在A点所受合力不小于其自身重力 B．硬币在B、D两点的加速度相同 C．从A点运动到B点的过程中，硬币所受合力逐渐增大 D．从B点运动到C点的过程中，硬币所受的合力做正功 【答案】A 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】A．硬币在A点能随滚筒一起做圆周运动的临界条件是重力提供向心力，故硬币在A点所受合力不小于其自身重力，故A正确； B．硬币在B、D两点的加速度大小相同，方向不同，故B错误； C．因匀速转动，从A点运动到B点的过程中，合力提供向心力，硬币所受合力大小不变，故C错误； D．因匀速转动，动能不变，由动能定理可知从B点运动到C点的过程中，硬币所受的合力做功为零，故D错误。故选A。 4．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，人和雪橇的总质量为m，受到与水平方向成角的斜向上方的拉力F，在水平地面上加速移动一段距离L，已知雪橇与地面间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　） A．拉力对人和雪橇做的功为 B．支持力对人和雪橇做的功为mgL C．滑动摩擦力对人和雪橇做的功为 D．因为人和雪橇相对静止，所以雪橇对人不做功 【答案】A 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】A．拉力对人和雪橇做的功为 故A正确； B．因为支持力与位移方向垂直，所以支持力不做功，即支持力做功为0，故B错误； C．对雪橇受力分析，如图 则滑动摩擦力为 所以，滑动摩擦力对人和雪橇做的功为 故C错误； D．人和雪橇一起加速运动，则人的动能增加，根据动能定理可得，雪橇对人做正功，故D错误。故选A。 5．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)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20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5的匀减速运动，到达平台速度刚好为零。不计空气阻力。重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．为使提升重物用时最短，最初应保持提升装置的额定功率不变进行加速 B．为使提升重物用时最短，应使重物先匀加速再匀速最后再匀减速运动 C．为使提升重物用时最短，提升装置的额定功率保持不变的时间为13.5s D．提升重物所用的最短时间为15.1s 【答案】C 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】AB．为了以最短时间提升重物，一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零，故AB错误； CD．重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得 当功率达到额定功率时，设重物的速度为，则有 此过程所用时间和上升高度分别为 s m 重物以最大速度匀速时，有 重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为 m 设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为，该过程根据动能定理可得 又 联立解得 s 故提升重物的最短时间为 s 故C正确，D错误；故选C。 6．(23-24高一下·北京大兴区·期末)2023年，我国“双曲线二号”火箭完成垂直起降飞行试验，意味着运载火箭的可重复使用技术取得了重要突破。试验过程中，火箭持续向下喷射燃气获得竖直向上的推力，若地面测控系统测出火箭竖直起降全过程的v-t图像如图所示，火箭在t=0时刻离开地面，在t4时刻落回起点。不计空气阻力及火箭质量的变化，下列说法正确的是（　　） A．在t1时刻，火箭上升到最高位置 B．在0~ t1时间内，火箭受到的推力的功率先增大后逐渐减小为零 C．在t1~ t2时间内，火箭动能的减少量小于重力势能的增加量 D．在t3~ t4时间内，火箭受到的推力先做负功再做正功 【答案】C 【来源】北京市大兴区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】A．0~ t2时间内速度始终为正，说明火箭一直在向上运动，t2~ t3时间内火箭的速度为0，处于静止状态，t3~ t4时间内速度始终为负，说明火箭一直在向下运动，故t2时刻上升到最高点，故A错误； B．v-t图像的斜率表示加速度，在0~ t1时间内，火箭加速度先增大后逐渐减小为零，则火箭受到的推力先增大后逐渐减小，在t1时刻，火箭受到的推力等于其重力，功率不可能减小为0，故B错误； C．在t1~ t2时间内，根据动能定理，火箭受到的推力做功与其重力做功之和等于动能的变化量，所以火箭动能的减少量小于重力势能的增加量，故C正确； D．在t3~ t4时间内，火箭向下运动，推力做负功，故D错误。故选C。 7．(23-24高一下·北京大兴区·期末)2023年5月，据中科院力学所的消息，我国JF-22超高速风洞研制成功。作为研制新一代飞行器的摇篮，JF-22超高速风洞可以复现几十千米高空、速度最高达约三十倍声速的飞行条件。 若将一小球从风洞中地面上的A点竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9: 16。小球最后落回到地面上的C点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．小球运动的加速度大小为 B．小球从A到B的过程中动能持续减小 C．小球在空中的最小动能与A点的动能之比为9:16 D．小球从A到B与从B到C的过程中所受风力做功相同 【答案】A 【来源】北京市大兴区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】如图 A．到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9：16，则速度之比为 在最高点竖直方向速度为0，设从A到B需要时间t，则 小球运动的加速度大小为 联立得 故A正确； B．小球从A到B的过程中，水平方向速度一直增大，竖直方向速度一直减小直至0，所以风力的功率一直增大，重力功率一直减小，当风力功率大于重力功率时，风力做功大于重力做功，根据动能定理，小球动能增大，故B错误； C．小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角的正切值为 根据速度的合成与分解可得小球运动过程中的最小速度为 小球在空中的最小动能与A点的动能之比为 故C错误； D．小球上升和下降的时间相等，小球从A到B水平距离小于从B到C水平距离，风力做功大小不同，故D错误；故选A。 8．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经过时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（　　） A．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐增大 C．恒定功率 D．牵引力做功 【答案】C 【来源】北京市怀柔区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】AB．动车以恒定功率P在平直轨道上运动，则根据 可知，随速度的增加，动车做加速度减小的变加速运动，选项AB错误； C．当速度最大时F=f，则此时 选项C正确； D．根据动能定理 可知牵引力的功 选项D错误。故选C。 9．(23-24高一下·北京交通大学附属中学·期末)如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是（　　） A．功fs量度木块增加的动能 B．f（s+d）量度子弹损失的动能 C．fd量度子弹损失的动能 D．fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失 【答案】ABD 【来源】北京市北京交通大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】A、对木块由动能定理可知，木块动能的增加量等于摩擦力对其做的功，为fs，故木块动能增加fs，故A正确； B、C、子弹损失的动能等于克服阻力做的功，为f（s+d），故B正确，C错误； D、木块动能增加fs，子弹损失的动能f（s+d），故木块和子弹系统动能减小fd，机械能减小fd，D正确；故选ABD． 10．(23-24高一下·北京交通大学附属中学·期末)如图为滑雪大跳台场地的简化示意图。某次训练中，运动员从A点由静止开始下滑，到达起跳点B时借助装备和技巧，保持到达起跳点B时的速率，沿与水平面夹角为15°的方向斜向上飞出，到达最高点C，最终落在坡道上的D点（C、D均未画出），已知A、B之间的高度差，坡面与水平面的夹角为30°。不计空气阻力和摩擦力，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（　　） A．运动员在B点起跳时的速率为30m/s B．运动员起跳后达到最高点C时的速度大小约为7.8m/s C．运动员从起跳点B到最高点C所用的时间约为2.9s D．运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间约为4.9s 【答案】AD 【来源】北京市北京交通大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】A．运动员从A点由静止开始下滑到B点时，由动能定理可得 解得 故A正确； B．运动员在Ｂ点起跳后做斜抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 在最高点，竖直方向速度是零，水平方向速度不变，可知运动员起跳后达到最高点C时的速度大小为，故B错误； C．运动员从起跳点B到最高点C，在竖直方向做竖直上抛运动，到最高点C的时间为 故C错误； D．运动员从起跳点B到坡道上D点的运动中，将运动分解为沿斜坡方向和垂直斜坡方向的两个分运动，在垂直斜坡方向则有 由运动规律可得运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间为 故D正确。故选AD。 11．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，长为L、不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一个质量为m的小球，在O点的正下方某一点A钉一个钉子。现将小球拉至B点静止释放，小球通过最低点C点时的速度为。已知重力加速度为g，不计空气阻力和钉子与绳子碰撞时的能量损失。求： （1）B、C两点间的高度差H； （2）小球运动到C点，绳子与钉子碰撞前瞬间小球受到的拉力F； （3）绳子能够承受的最大拉力为11mg，设A点与C点之间的距离为x，为保证绳子与钉子碰撞后小球能够在竖直平面内做完整的圆周运动，且绳子不断，求x的取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）根据动能定理 代入数据，解得 （2）绳子与钉子碰撞前瞬间根据牛顿第二定律 解得 （3）当绳子拉力有最大值时，x取最小值，此时根据牛顿第二定律 解得 当小球恰好能做圆周运动时，x取最大值，根据根据牛顿第二定律 其中，根据动能定理 解得 所以，x的取值范围为 12．(23-24高一下·北京东城区·期末)AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端B与水平长直轨道相切，如图所示．一小木块（可视为质点）自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R，小木块的质量为m，与水平轨道的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求： （1）木块运动到B点时的速度大小v； （2）木块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小FB； （3）木块在水平轨道上滑行的最大距离s． 【答案】（1）；  (2)3mg  ；(3) 【来源】北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）从A到B过程中，只有重力做功，故根据动能定理可得 解得 （2）在B点轨道的支持力和重力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为 （3）在水平轨道上运动过程中，只有摩擦力做功，所以有 ，解得 13．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)运动员在自由式滑雪U型场地技巧赛中，其运动过程可视为如图所示的模型，U型场地可视为半径的半圆，其直径水平。运动员从高出U型场地顶端处自由下落，从A点切入U型场地。已知运动员及装备（可视为质点）总质量为，重力加速度。 （1）若不计一切阻力，求： a.运动员滑到最低点时的速度大小v； b.运动员滑到最低点时对U型场地的压力大小F。 （2）若考虑阻力作用，运动员滑到B点时速度恰好减为零，求运动员从开始下落到B点的过程中克服阻力所做的功W。 【答案】（1）a.；b.；（2） 【来源】北京市朝阳区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】（1）a.运动员从开始下落到最低点的过程中，根据动能定理有 得 b.运动员在最低点，根据牛顿第二定律有 得 根据牛顿第三定律可得压力大小为 （2）运动员从开始下落到B点的过程中，根据动能定理有 得 14．(23-24高一下·北京海淀区·期末)如图所示，AB段是长为的粗糙水平轨道，BC段是半径为R的光滑竖直半圆形轨道，其直径BC沿竖直方向，两段轨道在B点处平滑连接。一可视为质点的质量为m的滑块，静止于A点。现用水平向右的瞬时作用力F击打滑块，使其获得的初速度。已知滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数，重力加速度为g。求： （1）力F对滑块所做的功W； （2）滑块在经过半圆形轨道上的B点时对轨道压力的大小； （3）通过计算说明滑块能否到达半圆形轨道的最高点C。 【答案】（1）；（2）；（3）不能 【来源】北京市海淀区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题 【解析】（1）根据动能定理可得力F对滑块所做的功为 （2）滑块从A到B过程，根据动能定理可得 解得 在B点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块在经过半圆形轨道上的B点时对轨道压力的大小为 （3）若滑块刚好经过最高点C，则重力提供向心力得 解得 设滑块能到达半圆形轨道的最高点C，从B到C过程，根据动能定理可得 解得 则滑块不能到达半圆形轨道的最高点C。 15．(23-24高一下·北京东城区·期末)如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为，k为常量。重力加速度大小为g。 （1）请画出F随x变化的示意图；并根据图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功W，并据此求弹性势能的变化量； （2）若物块以一定的初速度从向右运动，经最远到达，然后由返回到，在这个过程中： a.分别求出物块由向右第一次到达过程及全过程弹力所做的功、； b.分别求出物块由向右第一次到达过程及全过程滑动摩擦力所做的功、，并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念； c.求返回到时物块的速度大小v。 【答案】（1），，；（2）a.，，b.，，见解析；c. 【来源】北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）根据，可知图像如图所示 根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，可知物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功为 弹性势能的变化量为 （2）a.物块由向右第一次到达过程，弹簧弹力做负功，为 从到达过程，弹簧弹力做负功；再从返回到过程，弹簧弹力做正功；根据对称性可知从到达再从返回到过程，弹簧弹力做功为0，则全过程弹力所做的功为 b.物块由向右第一次到达过程，摩擦力所做的功为 全过程滑动摩擦力所做的功为 可知，两次沿不同路径从相同出发点运动到同一位置，摩擦力做功不同，说明摩擦力做功与路径有关；而弹簧弹力做功与路径无关，只与初末位置有关，因此存在弹性势能的概念，根据势能的定义可知，不存在摩擦力势能的概念。 c.物块从返回到过程，根据动能定理可得 解得返回到时物块的速度大小为 16．(23-24高一下·北京通州区·期末)清沙是夏季海滩非常流行的娱乐项目。如图所示某滑沙项目滑道倾角30°，人和装备总质量为50kg的滑沙爱好者从距滑道底端高12m的起点由静止开始下滑，下滑过程中所受阻力大小为重力的，g取。求： （1）下滑过程中阻力对滑沙爱好者做功； （2）滑沙爱好者到达滑道底端时的速度大小v。 【答案】（1）；（2） 【来源】北京市通州区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】（1）下滑过程中所受阻力大小为 则下滑过程中阻力对滑沙爱好者做功为 （2）滑沙爱好者下滑到滑道底端的过程，根据动能定理 代入数据，解得 13．(23-24高一下·北京大兴区·期末)传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减速，将减小的动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为可回收的动能。 一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽车的速度从v1减为v2的过程，位移大小为x1；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽车又向前行驶的位移大小为x2。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。 （1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小f； （2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能E回 。 【答案】（1）；（2） 【来源】北京市大兴区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】（1） 使用机械制动方式刹车时，根据动能定理 得 （2）同时开启机械制动和再生制动，设回收制动力做功为W，根据动能定理 由功能关系 E回 = -W 得 14．(23-24高一下·北京大兴区·期末)19 世纪末，有科学家提出了太空电梯的构想：在赤道上建设一座直到地球静止卫星轨道的高塔，并在塔内架设电梯。这种电梯可用于发射人造卫星，其发射方法是将卫星通过太空电梯缓慢地提升到预定轨道高度处，然后再启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去，使其直接进入预定圆轨道。已知地球质量为M、半径为R、自转周期为T，万有引力常量为G。 （1）求高塔的高度h0； （2）太空电梯把卫星运送到预定轨道高度后，需用推进装置将卫星在预定轨道处发射进入预定轨道做匀速圆周运动，若某次通过太空电梯发射质量为m的卫星时，预定其轨道高度为h（h<h0）。以地心为参考系，求推进装置需要做的功W。 【答案】（1）；（2） 【来源】北京市大兴区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】（1）塔高为静止卫星的轨道高度，设静止卫星质量为m0，根据万有引力提供向心力 可得 （2）卫星被缓慢运送至高h处时的速度大小为 设高h处的圆轨道卫星速度为v，根据万有引力提供向心力 可得 推进装置需要做的功 15．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)如图所示，用的水平恒力使质量物体在水平地面上由静止开始向右运动。运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小。求： （1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功； （2）在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能。 【答案】 （1）10J；（2）6J 【来源】北京市怀柔区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】（1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功为 （2）根据动能定理，在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能为 16．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)6．一篮球质量，一运动员将其从距地面高度处以水平速度扔出，篮球在距离抛出点水平距离处落地，落地后第一次弹起的最大高度。若运动员使篮球从距地面高度处由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，运动员对球的作用时间，球落地后反弹的过程中运动员不再触碰球，球反弹的最大高度。若该篮球与该区域内地面碰撞时的恢复系数e恒定（物体与固定平面碰撞时的恢复系数e指：物体沿垂直接触面方向上的碰后速度与碰前速度之比）。为了方便研究，我们可以假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，取重力加速度，不计空气阻力。求： （1）运动员将篮球水平扔出时速度的大小； （2）运动员拍球过程中对篮球所做的功W； （3）运动员拍球时篮球所受的合外力与篮球自身重力的比值k。 【答案】（1）；（2）；（3）3.0 【来源】北京市怀柔区2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】（1）篮球水平抛出后，做平抛运动，在水平方向则有 在竖直方向则有 联立解得     （2）由题意可得 由恢复系数定义可得 拍球后篮球落地时的速度为 由动能定理可得 代入数据解得 （3）由牛顿第二定律，可得 在拍球时间内篮球的位移 又有 联立解得 可得 应用动能定理求解变力做功 1．(23-24高一下·北京第八中学·期末)质量为m的汽车在水平路面上启动过程中，速度—时间图像如图所示，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段与t轴平行，下述说法正确的是（　　） A．时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．时间内汽车牵引力不断减小 C．时间内汽车牵引力做功为 D．时间内汽车牵引力大于其所受阻力 【答案】B 【来源】北京市第八中学2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】A．由速度—时间图像可知时间内汽车做匀加速运动，再根据动力学方程 和功率的定义 可知加速度恒定，则牵引力一定，所以功率随速度增大而增大，故A错误； B．由题意可知时间内汽车以额定功率行驶，根据功率的定义 当功率一定，则牵引力随速度增大而减小，故B正确； C．时间内，根据动能定理可得 可得 故C错误； D．由图像可知时间内，汽车做匀速直线运动阶段，牵引力等于阻力，故D错误。故选B。 2．(23-24高一下·北京丰台区·期末)请阅读下述文字，完成各题。 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块缓慢放在陶罐边缘A点，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为60°。已知重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）物块相对罐壁静止时的转动半径为（　　） A．R B． C． D． （2）相对罐壁静止时物块对罐壁的压力大小为（　　） A． B． C． D． （3）转动转台的角速度为（　　） A． B． C． D． （4）从物块放入陶罐内到相对罐壁静止的过程中摩擦力对物块做功（　　） A． B． C． D． （5）保持物块与罐壁相对静止，逐渐增加转台转速，下列说法正确的是（　　） A．支持力对物块做正功 B．支持力对物块做负功 C．摩擦力对物块做正功 D．摩擦力对物块做负功 【答案】（1）B （2）A （3）A （4）A （5）C 【知识点】应用动能定理求变力的功、圆锥摆问题 【解析】（1）由图可知，物块相对罐壁静止时的转动半径为 故选B。 （2）物块的受力情况如图所示 物块受到的支持力为 根据牛顿第三定律，物块对罐壁的压力等于物块受到的支持力。 故选A。 （3）物块受到的支持力和重力的合力提供物块做圆周运动的向心力，则有 解得 故选A。 （4）根据动能定理 其中 解得 故选A。 （5）逐渐增加转台转速过程中，根据可知，物块的线速度增大，动能增大。支持力与物块运动方向垂直，不做功；根据动能定理，摩擦力做正功使物块动能增大。故选C。 3．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图甲所示，一圆盘在水平面内匀速转动，角速度是2rad/s。盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一质量为0.20kg的小物块随圆盘一起做匀速圆周运动。重力加速度g取。 （1）请在图乙中画出小物块的受力示意图； （2）求小物块做匀速圆周运动所需要向心力的大小； （3）现使小物块随圆盘一起做减速运动直至停止，求摩擦力对小物块做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】北京市丰台区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】（1）小物块随圆盘一起做匀速圆周运动，所以小物块的合外力指向圆心提供向心力。对小物块受力分析，小物块受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力二力平衡、指向圆心的静摩擦力，如图所示 （2）小物块做匀速圆周运动所需要向心力的大小为 代入数据，解得 （3）对小物块，做功的力只有摩擦力，根据动能定理 其中 解得 4．(23-24高一下·北京通州区·期末)脉冲水枪是夏季流行的一种水枪玩具，如图所示的脉冲水枪扣动一次扳机可以发射一颗出水时间很短的水流“子弹”。某同学在距地面高h处扣动一次扳机，“子弹”水平飞出，射程为x。已知水枪出水口面积S水的密度是，重力加速度g，忽略一切阻力。求 （1）水流“子弹”落地时间t； （2）水流“子弹”发射速度大小v； （3）扣动一次扳机水枪喷水的平均功率P。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】北京市通州区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】（1）水流“子弹”做平抛运动，在竖直方向自由落体 解得 （2）在水平方向，做匀速直线运动 解得 （3）设扣动一次扳机水枪喷水时间为，则喷水一次喷出水的质量为 水枪对喷出的水柱做的功全部转化为水柱的动能，根据动能定理 联立，解得 5．(23-24高一下·北京通州区·期末)如图所示轻质弹簧一端与质量为1.0kg的物块连接，另一端固定在竖直墙壁上。物块静止在O点，此时弹簧恰好处于原长。物块在极短的时间内获得一个水平方向大小为的速度之后开始向右运动，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1，一段时间之后物块到达最远点M，此时物块到O点的距离记作。上述过程中弹簧弹力始终未超过弹性限度且与地面保持平行，假设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，忽略弹簧质量、物块大小和空气阻力。 （1）若弹簧劲度系数为k，在图11中画出弹簧从原长到伸长的过程中弹簧弹力大小F随伸长量x变化的图像，并根据图像计算得出这个过程中弹簧弹力对物块做的功W； （2）已知弹簧劲度系数为，求OM的距离； （3）计算说明物块能否停在M点。 【答案】（1），；（2）；（3）不能 【来源】北京市通州区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】（1）根据胡克定律可知，弹簧弹力大小F随伸长量x变化关系为 所以图像如图 根据功的定义式可知，图线与横轴围成的面积表示力F做功，所以弹簧弹力对物块做的功为 其中 所以 （2）根据动能定理 解得 （3）物块在M点时弹簧的弹力为 方向水平向左；最大静摩擦力为 由于 所以物块不能停在M点，将要向左运动。 动能定理求解多阶段运动问题 1．(23-24高一下·北京东城区·期末)由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　） A．到达点时，炮弹的速度为零 B．到达点时，炮弹的加速度为零 C．炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度 D．炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间 【答案】C 【来源】北京市东城区2023-2024学年高一下学期期末考试物理试卷 【解析】A．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，故炮弹在最高点速度不为零，A错误； B．在最高点受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反），重力作用，二力合力不为零，故加速度不为零，B错误； C．由于空气阻力恒做负功，所以根据动能定理可知经过点时的速度大于经过点时的速度，C正确； D．从O到b的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即 解得 在从b到d的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即 解得 故，根据逆向思维，两个阶段的运动可看做为从b点向O点和从b点向d点运动的类平抛运动，竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹由O点运动到b点的时间小于由b点运动到d点的时间，故D错误； 2．(23-24高一下·北京交通大学附属中学·期末)一质量为m的物块在大小为F的水平拉力作用下，从静止开始沿水平面运动距离x后撤掉F，又运动了2x停止。已知接触面粗糙程度不变，重力加速度为g。下列说法不正确的是（    ） A．在开始运动x过程中，物块受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力的作用 B．根据题干信息，可求出物块运动的总时间 C．根据题干信息，可求出物块与水平面间的动摩擦因数 D．仅改变拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F 【答案】D 【来源】北京市北京交通大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】A．在开始运动x过程中，对物块进行受力分析，物块受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力的作用，故A正确，不符合题意； B．对物块运动全过程，由动能定理得 得 根据牛顿运动定律 由运动学规律可知 解得物块运动的总时间 解得 故B正确，不符合题意； C．根据 解得 故C正确，不符合题意； D．若增大拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F，若减小拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须推迟撤掉F，故D错误，符合题意。故选D。 3．(23-24高一下·北京师范大学附属中学·期末)如图所示，将拱形桥面近似看作圆弧面，一辆汽车以恒定速率通过桥面，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点．假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变．下列说法正确的是（    ） A．在段汽车对桥面的压力大小不变 B．在段汽车对桥面的压力逐渐增大 C．在段汽车的输出功率逐渐增大 D．在段汽车发动机做功比段多 【答案】D 【来源】北京市北京师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】AB．汽车以恒定速率通过桥面，在段、点、段的受力分析如题1、图2、图3所示 设汽车在运动过程中所受阻力为，在段时支持力与竖直方向的夹角为，在段时，支持力与竖直方向的夹角为，对段、段和则由牛顿第二定律有 ， 从到的过程中，角逐渐减小，角逐渐增大，由此可知，逐渐增大，逐渐减小，故AB错误； C．设在段牵引力与水平方向的夹角为，汽车在段时发动机的功率为 从到过程中，夹角在逐渐减小，因此可知逐渐减小，故C错误； D．在段汽车发动机要克服阻力和重力做功，在段汽车发动机只克服阻力做功做功，整个过程中汽车的动能不变，两段过程克服阻力做功相同，因此在段汽车发动机做功比段多，故D正确。故选D。 4．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示，在竖直平面内固定半径为r的粗糙半圆轨道PDF和半径为的光滑圆弧轨道MON，、分别为它们的圆心，P、F为半圆轨道的最高点和最低点，N为圆弧轨道的最高点，且P、F、N、、五点在同一竖直线上。质量为m、可视为质点的小球从P点以大小为的速度水平向左进入轨道PDF，然后从N点进入轨道MON并恰好能沿轨道MON做圆周运动。已知小球直径略小于NF间距，重力加速度为g。求： （1）小球经过轨道PDF的过程中克服摩擦力做的功； （2）小球经过M点时对轨道压力的大小。 【答案】（1）；（2） 【来源】 北京汉德三维集团2023-2024学年高一下学期第九次联考（期末）物理试卷 【解析】（1）小球从N点进入轨道MON后恰好能沿轨道做圆周运动，设N点的速度大小为， 得 则从P到F的过程，设小球克服摩擦力做功为，由动能定理有 解得 （2）设小球在M点时的速度为，从N到M的过程由动能定理有 解得 在M点有 解得 由牛顿第三定律得经过M点时，小球对轨道的压力大小为。 5．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示是一种趣味游戏装置的简化示意图，水平地面上固定光滑竖直杆，有一质量为的带孔小球（可视为质点）穿在杆上，在直杆的上端A处平滑连接一小段光滑圆弧（该圆弧半径足够小可以忽略，圆弧上末端水平），在直杆正前方地面上放有一长槽（槽的厚度及两端槽口的高度均可忽略不计）。操作者需在A点静止释放小球的瞬间对小球迅速向下拍打、使小球向下运动并与地面碰撞后返回，然后从圆弧末端水平飞出，并落入长槽中即为游戏成功（小球落入槽内不反弹）。已知直杆高度、直杆到槽左端的距离以及长槽的长度均为，每次小球与地面碰撞前后瞬间的速度大小之比恒定，不计空气阻力，重力加速度。 （1）若要求游戏成功，求小球从圆弧末端水平飞出的初速度的大小范围； （2）若某次游戏，操作者从A点静止释放小球时未向下拍打，小球在与地面碰后反弹上升的最大高度为，求小球与地面碰撞前后瞬间的速度大小之比； （3）若要求游戏成功，则在A点静止释放小球的瞬间，求操作者需迅速向下拍打对小球做功W大小应满足的条件。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】 北京汉德三维集团2023-2024学年高一下学期第九次联考（期末）物理试卷 【解析】（1）小球从圆弧末端飞出后做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 要使游戏成功，则应满足 联立解得 （2）设小球碰地前瞬间的速度大小为，碰地后瞬间的速度大小为，则由静止释放后，下落过程由机械能守恒定律有 同理，碰地后上升过程有 联立解得 （3）小球碰地前瞬间的速度大小为，碰地后瞬间的速度大小为，反弹后到达A点时（即从圆弧末端飞出的初速度）的速度大小为。小球下落的过程由动能定理有 同理，碰后上升过程有 由（2）可知 联立解得 由（1）可知 解得 6．(23-24高一下·北京师范大学附属中学·期末)游乐场的过山车运动可以简化为如图所示：固定在竖直面内的粗糙弧形轨道AB和半径为R的光滑圆形轨道BC在B点平滑连接，过山车质量为m（可视为质点）在高度为4.5R的A点由静止释放沿弧形轨道滑下，经过B点进入圆轨道后恰能运动到最高点C，已知重力加速度为g，求： （1）求过山车运动到圆轨道的最高点C时速度的大小vc； （2）求在AB弧形轨道上运动时阻力所做的功Wf； （3）若弧形轨道AB光滑，计算过山车通过C点时对轨道的压力Fc的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）4mg 【来源】北京市北京师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期末物理试卷 【解析】（1）过山车在C点，重力提供向心力，有 mg＝m 解得 （2）过山车从A点运动到C点过程中，根据动能定理可得 mg(4.5R-2R)＋Wf＝ 解得 （3）若弧形轨道AB光滑，过山车从A点运动到C点过程中，根据动能定理可得 mg(4.5R-2R)＝ 解得 过山车在C点合力提供向心力，有 mg＋N＝m 解得 N＝4mg 由牛顿第三定律，可得 Fc＝N＝4mg 7．(23-24高一下·北京昌平区·期末)如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。将质量为m的小滑块从圆弧轨道的最高点A由静止释放，小滑块经过圆弧轨道末端B点，再沿水平面滑行至C点停下来。已知圆弧轨道的半径为R，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）滑块运动到B点时的速度大小； （2）滑块运动到B点时对圆弧轨道的压力大小； （3）B、C间的水平距离s。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】北京市昌平区2023-2024学年高一下学期7月期末物理试卷 【解析】（1）滑块从A点由静止释放到B点过程，根据动能定理可得 解得 （2）滑块运动到B点时，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块运动到B点时对圆弧轨道的压力大小为 （3）滑块从B点到C点过程，根据动能定理可得 解得B、C间的水平距离为 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 功、功率和动能定理 功的分析与计算 1．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)在国际单位制中，功的单位是（　　） A．焦耳 B．瓦特 C．牛顿 D．帕斯卡 2．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图所示，物块在与水平方向成角的拉力的作用下，沿水平面向右运动一段距离，在此过程中，拉力对物块所做的功为（　　） A． B． C． D． 3．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，重力对游客（　　） A．一直不做功 B．一直做负功 C．先做正功后做负功 D．一直做正功 4．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，物体在力F的作用下沿水平方向发生了一段位移，图中力F对物体做负功的是（　　） A． B． C． D． 5．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示是使货物在水平面上转弯的自动流水线装置图及其示意图。货物（可视为质点）从传送带A端传送到B端的弯道可以看成是一段半径为R的半圆弧，传送过程中传送速率保持不变，货物与传送带之间始终不打滑，已知货物与传送带间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则货物在此过程中（　　） A．所受合力为零 B．所受合力做正功 C．所受摩擦力对货物做负功 D．传送速率不能超过 6．(23-24高一下·北京第八中学·期末)如图所示，水平传送带在电动机带动下始终保持以速度 2m/s 匀速运动，某时刻一质量为1kg 的物块轻放在传送带的左端。在物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程中，下列说法正确的是（　　） A．由于传送该物块电动机多做的功为 4J B．摩擦力对物块做的功为-2J C．物块对传送带做的功为2J D．系统摩擦生热为4J 7．(23-24高一下·北京大兴区·期末)物理学在长期的发展进程中，形成了一整套系统的研究问题的思想方法。例比值定义法、极限思想、等效替代法、类比法、微元法等。这些思想方法极大地丰富了人们对物质世界的认识，拓展了人们的思维方式。 （1）如图中的曲线是某一质点的运动轨迹。若质点在一段时间内从B点运动到A点，当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向。下列说法中不正确的是（　　） A．平均速度和瞬时速度的方向总是一致的 B．平均速度的方向与位移方向总是一致的 C．当∆t→0时，平均速度趋于瞬时速度 D．瞬时速度的定义用到极限的思想方法 （2）利用微元思想可以解决变力做功问题。如图所示，用大小不变的水平外力F作用于小车上，F的方向时刻与小车的速度方向相同，使小车沿半径为R的圆弧轨道缓慢运动一周，该过程中力F所做的功为（　　） A．0 B．2πFR C．πFR D．2FR （3）我们用角速度描述做圆周运动的物体绕圆心转动的快慢，即。角速度是个矢量，角速度的方向可以通过右手螺旋定则来判断：如图所示，使右手的四指方向与物体旋转的方向一致，则大拇指所指的方向即为角速度的方向。下列说法正确的是（　　） A．由角速度的定义可知，ω与∆θ成正比 B．匀速圆周运动是线速度不变的运动 C．匀速圆周运动是角速度不变的运动 D．物体无论是顺时针还是逆时针旋转，角速度方向都不变 （4）当做圆周运动的物体角速度ω变化时，我们可以引入角加速度β来描述角速度变化的快慢，即。类比加速度的定义，判断下列说法正确的是（　　） A．角加速度的单位是rad/s B．角速度变化越大，角加速度越大 C．物体做匀速圆周运动时，角速度为零 D．物体做匀速圆周运动时，角加速度为零 8．(23-24高一下·北京大兴区·期末)细心的同学会发现商场和超市里安装供顾客上、下楼的电扶梯主要有如图所示两种：台阶式如图甲，斜面式如图乙。下列对某同学分别乘坐两种电梯的过程，描述正确的是（　　） A．乘坐电梯甲匀速下降时，该同学所受到支持力不做功 B．乘坐电梯甲加速下降时，该同学不受摩擦力的作用 C．乘坐电梯乙匀速上升时，该同学不受到摩擦力作用 D．乘坐电梯乙加速上升时，该同学受到的摩擦力做正功 10．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)如图所示，物体在力F的作用下在水平面发生了一段位移x，三种情形下力F和位移x的大小都是一样的。角的大小、物体运动方向如图。下列说法正确的是（　　） A．甲、丙两种情形下，力F做功的大小相等 B．甲、乙两种情形下，力F都做负功 C．乙、丙两种情形下，力F都做正功 D．不知道地面是否光滑，无法判断F做功的大小关系 11．(23-24高一下·北京第八中学·期末)以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至回到抛出点的过程中，各力做功的情况正确的是（    ） A．重力做的功为零 B．物体克服重力做的功为-mgh C．物体克服空气阻力做的功为2fh D．合外力做的功为零 12．(23-24高一下·北京顺义区·期末)2．如图所示，小孩与冰车的总质量m=40kg。大人用F=40N恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动，方向与水平面的夹角θ=37°。已知冰车与冰面间的动摩擦因数；重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小孩与冰车的加速度大小a； （2）拉力作用2s时间，冰车位移的大小x及拉力做的功W。 功率与机车启动问题 1．(23-24高一下·北京东城区·期末)某手机品牌推出了一种特殊的手机，在电池能量耗尽时，摇晃手机就能产生电能维持使用。摇晃手机的过程将机械能转化为电能，摇晃该手机一次，相当于将所受重力为1.0N的重物匀速举高0.2m，若每秒摇2次，则摇晃手机的平均功率为（　　） A．0.04W B．0.4W C．4W D．40W 2．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图所示，一物体静止在水平面上，在水平恒力F作用下由静止开始运动，前进距离为x时，速度达到v，此时力F的瞬时功率为（　　） A．Fv B．Fx C． D． 3．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，在高速公路上，质量为m的汽车以速度v定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abc。其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化，重力加速度为g。关于汽车在各段的输出功率，下列说法正确的是（　　） A．在ab段汽车的输出功率逐渐增大 B．在bc段汽车的输出功率不变 C．在ab段汽车的输出功率比bc段的小 D．在ab段汽车的输出功率与bc段的相等 4．(23-24高一下·北京东城区·期末)新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。为了测试某品牌新能源汽车的性能，使新能源汽车在实验路段上以某种方式加速行驶到最大速度，通过计算机采集实验数据，绘出了汽车牵引力F与车速v的倒数之间的关系图线ABC，如图所示，线段AB平行于横轴，A点对应的横坐标数值为，线段BC延长线过坐标原点，汽车行驶时所受总阻力为车和驾驶员总重力的0.1倍，g取10m/s2。根据图像可知（　　） A．汽车整个运动过程中功率保持不变，大小为60kW B．汽车在AB段做匀加速运动，加速度大小为3m/s2 C．汽车在AB段行驶的路程为30m D．若汽车在BC段所用的时间为20s，则在BC段汽车行驶的路程为200m 5．(23-24高一下·北京西城区·期末)跳台滑雪是冬季奥林匹克运动会最具观赏性的项目之一、如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，假设运动员从助滑道上滑下后，从起跳平台A点沿水平方向飞出，在斜坡B点处着陆。飞行过程中，运动员与斜坡间距离最大处记为C（图中未画出）。将运动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力。已知运动员从A点飞出时的速度大小为，斜坡与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g。 （1）关于运动员离开起跳平台后在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A．加速度的大小、方向均在变化 B．速度的大小、方向均在变化 C．相等的时间内，速度的变化量不相同 D．相等的时间内，位移的变化量相同 （2）关于运动员离开平台后在空中运动的过程中，他的速度方向与水平方向的夹角的正切值tanθ随时间t变化的图像是图中的（　　） A． B． C． D． （3）运动员从A点水平飞出到在斜坡B点着陆的过程中（　　） A．选地面为参考系，运动员的动能先减小后增大 B．选起跳平台为零势能面，运动员的重力势能逐渐增大 C．运动员所受重力的功率逐渐增大 D．运动员所受重力的功率先减小后增大 （4）根据题干中已知信息，某同学列出可能求出的选项：①运动员到达B点时的速度；②运动员到达C点时的速度；③运动员从A点到C点所用的时间；④C点与斜坡间的距离。你认为可以求出上述所列出选项中的（　　） A．4项 B．3项 C．2项 D．1项 6．(23-24高一下·北京西城区·期末)如图所示，运动员腰系轻绳拖着轮胎在跑道上进行训练。绳子对轮胎施加恒力的大小为300N，方向与水平方向成37°。轮胎被拖着从静止开始沿着水平直线宽道移动3m后，绳子突然断了，轮胎又往前移动了一段距离停下。已知轮胎的质量为36kg，跑道与轮胎间的动摩擦因数为0.8，g取，，。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．轮胎速度的最大值为 B．绳子断后，轮胎又前进了2m停下 C．从开始运动到绳断的过程，绳子对轮胎所做功的平均功率为480W D．从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 设轮胎又前进了停下，则 绳子对轮胎所做功的平均功率 从轮胎开始运动到停下的过程，跑道对轮胎的摩擦力所做的功为 7．(23-24高一下·北京海淀区·期末)修建高层建筑常用的塔式起重机如图所示。在起重机将重物竖直吊起的过程中，重物从地面由静止开始向上做匀加速直线运动，直到起重机的输出功率达到其允许的最大值。图中可能正确反映起重机的输出功率P随时间t、重物的速度v、重物上升高度h的变化关系，以及重物的速度v随时间t的变化关系的是（　　） A． B． C． D． 8．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示是一款用来运载货物的小型电动货车。某次小货车在水平地面上由静止开始匀加速启动运送货物，已知货车与货物的总质量为，匀加速的加速度大小为，行驶距离发动机刚好达到额定输出功率，此后保持该功率继续运动，整个过程所受阻力大小恒为货车与货物总重的0.2倍，重力加速度。求∶ （1）小货车匀加速阶段经历的时间t及匀加速阶段的最大速度的大小； （2）小货车发动机的额定输出功率的大小及整个运动过程中的最大速度的大小。 9．(23-24高一下·北京昌平区·期末)二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题。从能源和环境保护的角度出发，近年来我国大力发展电动汽车。下表给出的是某款电动汽车的相关参数： 参数指标 整车质量 0~100km/h 加速时间 最大速度 电池容量 100km/h~0 制动距离 数值 2000kg 4.4s 250km/h 90kW·h 40m 请从上面的表格中选择相关数据，重力加速度g取10m/s2，不计车内人的质量，完成下列问题： （1）求汽车在制动过程中的加速度大小a（计算过程中100km/h近似为30m/s）。 （2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为η=80%，整车在行驶过程中的阻力约为车重的0.05倍，试估算此电动汽车以20m/s的速度匀速行驶时的续航里程X（能够行驶的最大里程）。 （3）某次直线行驶时，此电动汽车的速度从5m/s提升到20m/s用时25s，此过程中电动汽车的牵引力功率随时间变化的关系如图所示，整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的0.05倍，求此加速过程中汽车运动的位移大小x。 动能和势能 1．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)下列物理量不能取负值的是（　　） A．功 B．动能 C．势能 D．机械能 2．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，游客的动能（  ） A．越来越小 B．越来越大 C．先变小后变大 D．先变大后变小 3．(23-24高一下·北京海淀区·期末)我国有很多不同轨道高度的人造卫星。如图所示，人造卫星A、B都绕地球做匀速圆周运动。两颗人造卫星的质量之比为，轨道半径之比为，则A、B两颗人造卫星（　　） A．周期之比为 B．线速度大小之比为 C．向心加速度大小之比为 D．动能之比为 4．(23-24高一下·北京第八十中学·期末)如图为一种巨型娱乐器械。游客坐在环形座舱里，由升降机拉升一定的高度，然后座舱由静止开始加速下落，落到一定位置时开始制动，到达地面时刚好停下。在座舱加速下落的过程中，游客的重力势能（  ） A．越来越大 B．越来越小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 5．(23-24高一下·北京西城区·期末)《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景，如图所示。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，每米长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒能把质量为m的水输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g。从水筒离开水面到高出水面H处的过程中，下列判断正确的是（　　） A．每筒水的重力势能增加了 B．每1s内有个水筒的水灌入稻田 C．每个水筒在每1s内移动的距离为 D．高转筒车对灌入稻田的水，克服重力做功的功率为 6．(23-24高一下·北京丰台区·期末)请阅读下述文字，完成下列小题： 如图所示，质量的小球从离桌面高处的点由静止下落到地面上的点。桌面离地面高，空气阻力不计，重力加速度取。 （1）若选桌面为参考平面，下列说法正确的是（　　） A．小球经桌面时的重力势能为0 B．小球经桌面时的重力势能为2J C．小球落至B点时的重力势能为0 D．小球在A点的重力势能为20J （2）关于小球下落过程中重力做功和重力势能的变化，下列说法正确的是（　　） A．小球从A点下落至桌面的过程，重力做正功，重力势能增加 B．小球从桌面下落至B点的过程，重力做负功，重力势能减少 C．小球从A点下落至B点的过程，重力势能的减少量与参考平面的选取有关 D．小球从A点下落至B点的过程，重力做功的多少与参考平面的选取无关 7．(23-24高一下·北京师范大学附属中学·期末)我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象仍然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时同一滴水在水表面的不同位置具有相同的总势能，即水面是等势面。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．多受到的这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力 B．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而增大 C．该“势能”的表达式与零势能点的选取无关 D．稳定时桶中水面的形状与桶转动的角速度ω大小有关 动能定理的应用 1．(23-24高一下·北京东城区·期末)如图所示，某人从距山脚高为H处将质量为m的石子以速率抛出。不计空气阻力，重力加速度大小为g。当石子下落到距地面高为h处时，其动能为（　　） A． B． C． D． 2．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)水稻播种时某次同时抛出的谷粒中有两颗运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度大小分别为和，且，方向水平，方向斜向上。两颗谷粒质量相同。不计空气阻力。下列说法正确的是（    ） A．谷粒1和谷粒2在P点相遇 B．谷粒1在P点的速度大于谷粒2在P点的速度 C．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的速度变化量小于谷粒2的 D．从O点运动到P点的过程中，谷粒1的动能变化量小于谷粒2的 3．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)滚筒洗衣机在运行脱水程序时，有一硬币（可视为质点）被单独甩到滚筒的筒壁上，随筒壁一起在竖直平面内做匀速圆周运动。图中A、C两点分别为滚筒的最高和最低位置，B、D两点分别为与滚筒水平中心轴等高的位置。则（    ） A．硬币在A点所受合力不小于其自身重力 B．硬币在B、D两点的加速度相同 C．从A点运动到B点的过程中，硬币所受合力逐渐增大 D．从B点运动到C点的过程中，硬币所受的合力做正功 4．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，人和雪橇的总质量为m，受到与水平方向成角的斜向上方的拉力F，在水平地面上加速移动一段距离L，已知雪橇与地面间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　） A．拉力对人和雪橇做的功为 B．支持力对人和雪橇做的功为mgL C．滑动摩擦力对人和雪橇做的功为 D．因为人和雪橇相对静止，所以雪橇对人不做功 5．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)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20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5的匀减速运动，到达平台速度刚好为零。不计空气阻力。重力加速度。下列说法正确的是（    ） A．为使提升重物用时最短，最初应保持提升装置的额定功率不变进行加速 B．为使提升重物用时最短，应使重物先匀加速再匀速最后再匀减速运动 C．为使提升重物用时最短，提升装置的额定功率保持不变的时间为13.5s D．提升重物所用的最短时间为15.1s 6．(23-24高一下·北京大兴区·期末)2023年，我国“双曲线二号”火箭完成垂直起降飞行试验，意味着运载火箭的可重复使用技术取得了重要突破。试验过程中，火箭持续向下喷射燃气获得竖直向上的推力，若地面测控系统测出火箭竖直起降全过程的v-t图像如图所示，火箭在t=0时刻离开地面，在t4时刻落回起点。不计空气阻力及火箭质量的变化，下列说法正确的是（　　） A．在t1时刻，火箭上升到最高位置 B．在0~ t1时间内，火箭受到的推力的功率先增大后逐渐减小为零 C．在t1~ t2时间内，火箭动能的减少量小于重力势能的增加量 D．在t3~ t4时间内，火箭受到的推力先做负功再做正功 7．(23-24高一下·北京大兴区·期末)2023年5月，据中科院力学所的消息，我国JF-22超高速风洞研制成功。作为研制新一代飞行器的摇篮，JF-22超高速风洞可以复现几十千米高空、速度最高达约三十倍声速的飞行条件。 若将一小球从风洞中地面上的A点竖直向上弹出，小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9: 16。小球最后落回到地面上的C点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．小球运动的加速度大小为 B．小球从A到B的过程中动能持续减小 C．小球在空中的最小动能与A点的动能之比为9:16 D．小球从A到B与从B到C的过程中所受风力做功相同 8．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经过时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（　　） A．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐增大 C．恒定功率 D．牵引力做功 9．(23-24高一下·北京交通大学附属中学·期末)如图所示，一木块放在光滑水平面上，一子弹水平射入木块中，射入深度为d，平均阻力为f．设木块离原点s远时开始匀速前进，下列判断正确的是（　　） A．功fs量度木块增加的动能 B．f（s+d）量度子弹损失的动能 C．fd量度子弹损失的动能 D．fd 量度子弹、木块系统总机械能的损失 10．(23-24高一下·北京交通大学附属中学·期末)如图为滑雪大跳台场地的简化示意图。某次训练中，运动员从A点由静止开始下滑，到达起跳点B时借助装备和技巧，保持到达起跳点B时的速率，沿与水平面夹角为15°的方向斜向上飞出，到达最高点C，最终落在坡道上的D点（C、D均未画出），已知A、B之间的高度差，坡面与水平面的夹角为30°。不计空气阻力和摩擦力，重力加速度g取，，。下列说法正确的是（　　） A．运动员在B点起跳时的速率为30m/s B．运动员起跳后达到最高点C时的速度大小约为7.8m/s C．运动员从起跳点B到最高点C所用的时间约为2.9s D．运动员从起跳点B到坡道上D点所用的时间约为4.9s 11．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图所示，长为L、不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一个质量为m的小球，在O点的正下方某一点A钉一个钉子。现将小球拉至B点静止释放，小球通过最低点C点时的速度为。已知重力加速度为g，不计空气阻力和钉子与绳子碰撞时的能量损失。求： （1）B、C两点间的高度差H； （2）小球运动到C点，绳子与钉子碰撞前瞬间小球受到的拉力F； （3）绳子能够承受的最大拉力为11mg，设A点与C点之间的距离为x，为保证绳子与钉子碰撞后小球能够在竖直平面内做完整的圆周运动，且绳子不断，求x的取值范围。 12．(23-24高一下·北京东城区·期末)AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端B与水平长直轨道相切，如图所示．一小木块（可视为质点）自A点起由静止开始沿轨道下滑．已知圆轨道半径为R，小木块的质量为m，与水平轨道的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．求： （1）木块运动到B点时的速度大小v； （2）木块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小FB； （3）木块在水平轨道上滑行的最大距离s． 13．(23-24高一下·北京朝阳区·期末)运动员在自由式滑雪U型场地技巧赛中，其运动过程可视为如图所示的模型，U型场地可视为半径的半圆，其直径水平。运动员从高出U型场地顶端处自由下落，从A点切入U型场地。已知运动员及装备（可视为质点）总质量为，重力加速度。 （1）若不计一切阻力，求： a.运动员滑到最低点时的速度大小v； b.运动员滑到最低点时对U型场地的压力大小F。 （2）若考虑阻力作用，运动员滑到B点时速度恰好减为零，求运动员从开始下落到B点的过程中克服阻力所做的功W。 14．(23-24高一下·北京海淀区·期末)如图所示，AB段是长为的粗糙水平轨道，BC段是半径为R的光滑竖直半圆形轨道，其直径BC沿竖直方向，两段轨道在B点处平滑连接。一可视为质点的质量为m的滑块，静止于A点。现用水平向右的瞬时作用力F击打滑块，使其获得的初速度。已知滑块与水平轨道AB间的动摩擦因数，重力加速度为g。求： （1）力F对滑块所做的功W； （2）滑块在经过半圆形轨道上的B点时对轨道压力的大小； （3）通过计算说明滑块能否到达半圆形轨道的最高点C。 15．(23-24高一下·北京东城区·期末)如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为，k为常量。重力加速度大小为g。 （1）请画出F随x变化的示意图；并根据图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功W，并据此求弹性势能的变化量； （2）若物块以一定的初速度从向右运动，经最远到达，然后由返回到，在这个过程中： a.分别求出物块由向右第一次到达过程及全过程弹力所做的功、； b.分别求出物块由向右第一次到达过程及全过程滑动摩擦力所做的功、，并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念； c.求返回到时物块的速度大小v。 16．(23-24高一下·北京通州区·期末)清沙是夏季海滩非常流行的娱乐项目。如图所示某滑沙项目滑道倾角30°，人和装备总质量为50kg的滑沙爱好者从距滑道底端高12m的起点由静止开始下滑，下滑过程中所受阻力大小为重力的，g取。求： （1）下滑过程中阻力对滑沙爱好者做功； （2）滑沙爱好者到达滑道底端时的速度大小v。 13．(23-24高一下·北京大兴区·期末)传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减速，将减小的动能全部转化成内能。有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为可回收的动能。 一辆质量为m的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽车的速度从v1减为v2的过程，位移大小为x1；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽车又向前行驶的位移大小为x2。假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。 （1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小f； （2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能E回 。 14．(23-24高一下·北京大兴区·期末)19 世纪末，有科学家提出了太空电梯的构想：在赤道上建设一座直到地球静止卫星轨道的高塔，并在塔内架设电梯。这种电梯可用于发射人造卫星，其发射方法是将卫星通过太空电梯缓慢地提升到预定轨道高度处，然后再启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去，使其直接进入预定圆轨道。已知地球质量为M、半径为R、自转周期为T，万有引力常量为G。 （1）求高塔的高度h0； （2）太空电梯把卫星运送到预定轨道高度后，需用推进装置将卫星在预定轨道处发射进入预定轨道做匀速圆周运动，若某次通过太空电梯发射质量为m的卫星时，预定其轨道高度为h（h<h0）。以地心为参考系，求推进装置需要做的功W。 15．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)如图所示，用的水平恒力使质量物体在水平地面上由静止开始向右运动。运动过程中，物体受到的滑动摩擦力大小。求： （1）在物体运动距离2.0m的过程中，水平恒力F对物体做的功； （2）在物体运动距离为2.0m时，物体具有的动能。 16．(23-24高一下·北京怀柔区·期末)6．一篮球质量，一运动员将其从距地面高度处以水平速度扔出，篮球在距离抛出点水平距离处落地，落地后第一次弹起的最大高度。若运动员使篮球从距地面高度处由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，运动员对球的作用时间，球落地后反弹的过程中运动员不再触碰球，球反弹的最大高度。若该篮球与该区域内地面碰撞时的恢复系数e恒定（物体与固定平面碰撞时的恢复系数e指：物体沿垂直接触面方向上的碰后速度与碰前速度之比）。为了方便研究，我们可以假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，取重力加速度，不计空气阻力。求： （1）运动员将篮球水平扔出时速度的大小； （2）运动员拍球过程中对篮球所做的功W； （3）运动员拍球时篮球所受的合外力与篮球自身重力的比值k。 应用动能定理求解变力做功 1．(23-24高一下·北京第八中学·期末)质量为m的汽车在水平路面上启动过程中，速度—时间图像如图所示，Oa段为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段与t轴平行，下述说法正确的是（　　） A．时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．时间内汽车牵引力不断减小 C．时间内汽车牵引力做功为 D．时间内汽车牵引力大于其所受阻力 2．(23-24高一下·北京丰台区·期末)请阅读下述文字，完成各题。 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块缓慢放在陶罐边缘A点，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为60°。已知重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）物块相对罐壁静止时的转动半径为（　　） A．R B． C． D． （2）相对罐壁静止时物块对罐壁的压力大小为（　　） A． B． C． D． （3）转动转台的角速度为（　　） A． B． C． D． （4）从物块放入陶罐内到相对罐壁静止的过程中摩擦力对物块做功（　　） A． B． C． D． （5）保持物块与罐壁相对静止，逐渐增加转台转速，下列说法正确的是（　　） A．支持力对物块做正功 B．支持力对物块做负功 C．摩擦力对物块做正功 D．摩擦力对物块做负功 3．(23-24高一下·北京丰台区·期末)如图甲所示，一圆盘在水平面内匀速转动，角速度是2rad/s。盘面上距圆盘中心0.50m的位置有一质量为0.20kg的小物块随圆盘一起做匀速圆周运动。重力加速度g取。 （1）请在图乙中画出小物块的受力示意图； （2）求小物块做匀速圆周运动所需要向心力的大小； （3）现使小物块随圆盘一起做减速运动直至停止，求摩擦力对小物块做的功。 4．(23-24高一下·北京通州区·期末)脉冲水枪是夏季流行的一种水枪玩具，如图所示的脉冲水枪扣动一次扳机可以发射一颗出水时间很短的水流“子弹”。某同学在距地面高h处扣动一次扳机，“子弹”水平飞出，射程为x。已知水枪出水口面积S水的密度是，重力加速度g，忽略一切阻力。求 （1）水流“子弹”落地时间t； （2）水流“子弹”发射速度大小v； （3）扣动一次扳机水枪喷水的平均功率P。 5．(23-24高一下·北京通州区·期末)如图所示轻质弹簧一端与质量为1.0kg的物块连接，另一端固定在竖直墙壁上。物块静止在O点，此时弹簧恰好处于原长。物块在极短的时间内获得一个水平方向大小为的速度之后开始向右运动，物块与水平地面间的动摩擦因数为0.1，一段时间之后物块到达最远点M，此时物块到O点的距离记作。上述过程中弹簧弹力始终未超过弹性限度且与地面保持平行，假设物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，忽略弹簧质量、物块大小和空气阻力。 （1）若弹簧劲度系数为k，在图11中画出弹簧从原长到伸长的过程中弹簧弹力大小F随伸长量x变化的图像，并根据图像计算得出这个过程中弹簧弹力对物块做的功W； （2）已知弹簧劲度系数为，求OM的距离； （3）计算说明物块能否停在M点。 动能定理求解多阶段运动问题 1．(23-24高一下·北京东城区·期末)由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。图中虚线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，为弹道曲线上的五点，其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。下列说法正确的是（　　） A．到达点时，炮弹的速度为零 B．到达点时，炮弹的加速度为零 C．炮弹经过点时的速度大于经过点时的速度 D．炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间 2．(23-24高一下·北京交通大学附属中学·期末)一质量为m的物块在大小为F的水平拉力作用下，从静止开始沿水平面运动距离x后撤掉F，又运动了2x停止。已知接触面粗糙程度不变，重力加速度为g。下列说法不正确的是（    ） A．在开始运动x过程中，物块受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力的作用 B．根据题干信息，可求出物块运动的总时间 C．根据题干信息，可求出物块与水平面间的动摩擦因数 D．仅改变拉力F的大小，仍使物块通过3x的距离停止，必须提前撤掉F 3．(23-24高一下·北京师范大学附属中学·期末)如图所示，将拱形桥面近似看作圆弧面，一辆汽车以恒定速率通过桥面，其中a、c两点高度相同，b点为桥面的最高点．假设整个过程中汽车所受空气阻力和摩擦阻力的大小之和保持不变．下列说法正确的是（    ） A．在段汽车对桥面的压力大小不变 B．在段汽车对桥面的压力逐渐增大 C．在段汽车的输出功率逐渐增大 D．在段汽车发动机做功比段多 4．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示，在竖直平面内固定半径为r的粗糙半圆轨道PDF和半径为的光滑圆弧轨道MON，、分别为它们的圆心，P、F为半圆轨道的最高点和最低点，N为圆弧轨道的最高点，且P、F、N、、五点在同一竖直线上。质量为m、可视为质点的小球从P点以大小为的速度水平向左进入轨道PDF，然后从N点进入轨道MON并恰好能沿轨道MON做圆周运动。已知小球直径略小于NF间距，重力加速度为g。求： （1）小球经过轨道PDF的过程中克服摩擦力做的功； （2）小球经过M点时对轨道压力的大小。 5．(23-24高一下·北京汉德三维集团·期末)如图所示是一种趣味游戏装置的简化示意图，水平地面上固定光滑竖直杆，有一质量为的带孔小球（可视为质点）穿在杆上，在直杆的上端A处平滑连接一小段光滑圆弧（该圆弧半径足够小可以忽略，圆弧上末端水平），在直杆正前方地面上放有一长槽（槽的厚度及两端槽口的高度均可忽略不计）。操作者需在A点静止释放小球的瞬间对小球迅速向下拍打、使小球向下运动并与地面碰撞后返回，然后从圆弧末端水平飞出，并落入长槽中即为游戏成功（小球落入槽内不反弹）。已知直杆高度、直杆到槽左端的距离以及长槽的长度均为，每次小球与地面碰撞前后瞬间的速度大小之比恒定，不计空气阻力，重力加速度。 （1）若要求游戏成功，求小球从圆弧末端水平飞出的初速度的大小范围； （2）若某次游戏，操作者从A点静止释放小球时未向下拍打，小球在与地面碰后反弹上升的最大高度为，求小球与地面碰撞前后瞬间的速度大小之比； （3）若要求游戏成功，则在A点静止释放小球的瞬间，求操作者需迅速向下拍打对小球做功W大小应满足的条件。 6．(23-24高一下·北京师范大学附属中学·期末)游乐场的过山车运动可以简化为如图所示：固定在竖直面内的粗糙弧形轨道AB和半径为R的光滑圆形轨道BC在B点平滑连接，过山车质量为m（可视为质点）在高度为4.5R的A点由静止释放沿弧形轨道滑下，经过B点进入圆轨道后恰能运动到最高点C，已知重力加速度为g，求： （1）求过山车运动到圆轨道的最高点C时速度的大小vc； （2）求在AB弧形轨道上运动时阻力所做的功Wf； （3）若弧形轨道AB光滑，计算过山车通过C点时对轨道的压力Fc的大小。 7．(23-24高一下·北京昌平区·期末)如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切。将质量为m的小滑块从圆弧轨道的最高点A由静止释放，小滑块经过圆弧轨道末端B点，再沿水平面滑行至C点停下来。已知圆弧轨道的半径为R，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）滑块运动到B点时的速度大小； （2）滑块运动到B点时对圆弧轨道的压力大小； （3）B、C间的水平距离s。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$