(5)功与功率 动能和动能定理-【衡水金卷·先享题】2026年高考物理一轮复习单元检测卷（U）

高三一轮复习单元检测卷/物理 (五)功与功率动能和动能定理 (考试时间75分钟，满分100分) 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一 项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错的得0分) 1.甲、乙、丙三种情况中，F是大小相等的恒力，方向如图所示，物块在水平面内移动的距离相等，三 图中力F做的功大小分别为W甲、Wz、W两，则下列关系式正确的是 A.W甲=WF乙=W丙 B.Wrm<W丙<WF乙 甲 C.Wr甲>WF乙=W丙 丙 D.WF甲<WF2=W丙 2.如图所示，自动卸货车在一处水平地面上进行卸货操作，在液压机的作用下，倾角0缓慢增大，接 着司机在保持车厢倾角不变的情况下驾驶货车向前匀加速运动一小段距离，货物始终相对车厢静 止，下列说法正确的是 A.车厢对货物的摩擦力一直做负功 B.车厢对货物的支持力先不做功后做负功 C.车厢对货物的作用力一直做正功 D.车厢对货物的作用力先变大后不变 3.质量为、可视为质点的小球用长为L的轻绳悬挂在天花板，一开始轻绳在竖直方向，现对小球进 行两次操作：第1次对小球施加水平拉力F1,轻绳缓慢转过0角；第2次对小球施加水平拉力F2, 轻绳匀速转过0角，两次操作中轻绳始终绷紧。已知重力加速度为g,下列说法正确的是 A.F1做的功为ngLsin0 B.F1为恒力，F2逐渐变大 C.F2的瞬时功率变大 D.F2做的功大于F1做的功 ○+F 4.我国劳动人民发明了汉石磨盘，人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图甲所示。此过程用俯 视角度看，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力F =800N,拉力方向始终沿圆周切线方向，磨杆半径r=0.7m,驴拉磨转动一周的时间为7s,π≈ 3,则下列说法正确的是 A.磨杆末端的向心加速度大小为0.4m/s2 B.磨杆末端的线速度大小为0.3m/s 磨杆r C.驴转动一周拉力所做的功为零 F D.驴转动一周拉力的平均功率为480W 5.电动汽车的电机具有输出效率高、响应速度快等特点。某品牌电动汽车以功率P在平直公路上 匀速行驶，t1时刻，驾驶人通过控制踏板将功率降低到0.5P,接下来保持该功率继续行驶，到t2时 刻汽车又开始匀速行驶（设汽车所受阻力不变），则在t1一t2时间内 A.汽车的速度先减小后增大 B.汽车的速度先增大后减小 C.汽车的加速度逐渐减小 D.汽车的加速度逐渐增大 物理第1页（共4页) 衡水金卷·先享题·高 6.编号为1、2、3的三个相同的小球从同一高度以相同速率抛出，1球竖直上抛、2球平抛、3球竖直 下抛，已知不计空气阻力，从抛出到落地的过程中，下列说法正确的是 A.重力对三个球做的功W1>W2=W3 B.重力的平均功率大小P>P2=P3 C.落地前瞬间重力的功率P1=P3>P? D.落地时的速率w1=3>2 7.一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的最大深度为 x1,与此同时木块沿水平面移动的距离为x2,设子弹在木块中受到的摩擦力大小不变，在子弹进 人木块的过程中，下列说法正确的是 ①子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(x1十x2):x2 ②子弹损失的动能与系统因生热损失的动能之比为(x1十x2):x ③木块获得的动能与系统因摩擦生热损失的动能之比为x2:x ④木块获得的动能与系统因摩擦生热损失的动能之比为x:x2 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 8.一箱苹果从固定在地面上的斜面体向下运动，斜面体的倾角为α，箱子正中央有一苹果A。不计空 气阻力，重力加速度为g,下列说法正确的是 A.当箱子匀速下滑时，周围苹果对苹果A不做功 B.当箱子加速下滑时，周围苹果对苹果A一定做正功 C.当箱子加速下滑且a=gsin a时，周围苹果对苹果A不做功 D.如果斜面体表面粗糙，则周围苹果对苹果A一定做负功 a 9.抛秧是一种水稻种植方法。如图甲所示，在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用 力抛出，使秧苗分散着落入田间。这种种植方式相对传统插秧更省时省力。某同学研究抛秧的运动 时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心、臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力，如图乙所示。秧 苗离手瞬间，通过手指改变秧苗的运动速度，A、B两秧苗（质量相等）离开手后做不同的抛体运动（秧 苗A做斜抛运动，秧苗B做平抛运动)，其轨迹在空中交于P点。下列说法正确的是 A.在P点时，秧苗A的重力功率大于秧苗 秧苗A B的重力功率 起抛处一 脱手处 B.秧苗在最低点时，手对秧苗的作用力大 秧苗B 于秧苗的重力 最低点 C.秧苗A先经过P点 甲 乙 D.秧苗B的初速度水平分量一定大于秧苗A的初速度水平分量 10.如图甲所示，在水平地面上放置一质量m=10kg的木块，木块在水平推力F的作用下运动，推 力F的大小随位移x变化的关系图像如图乙所示。已知木块与地面间的动摩擦因数以=0.2，重 力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正 F/N 确的是 40--- A.木块先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动 20 B.木块运动0~5m的过程中，克服摩擦力做的功为100J 7777777777 0 5 x/m C.木块运动0~5m的过程中，合力做的功为50J 甲 D.木块的加速度一直变大 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 8 10 答案 一轮复习单元检测卷五 物理第2页（共4页） 回 二、非选择题（本题共5小题，共60分。请按要求完成下列各题） 11.(8分)某同学思考发现“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置可用于“探究物体所受合力做 功与动能变化的关系”，于是他采用如图所示的实验装置进行探究。实验中该同学研究了砂和砂 桶的运动过程所受合力做功是否等于其动能增量。忽略细线与滑轮间的摩擦阻力。 (1)本实验 (填“需要”或“不需要”)满足 力传感器 小车 打点计时器 m远小于M的条件 @用p n (2)该同学实验前测出砂和砂桶的总质量为， 查到当地的重力加速度为g。接通打点计时器的 m 长木板 纸带 砂桶 电源，由静止释放砂和砂桶，带着小车开始做加 速运动，读出运动过程中力传感器的读数T,通过纸带得出起始点O(初速度为零的点)到某点A 的位移L,并通过纸带算出A点的速度，实验过程中 (填“需要”或“不需要”)平衡小车 M所受的摩擦力。 (3)对砂和砂桶研究，所需验证的动能定理的表达式为 (填正确答案标号) A.2(mg-T)L= 2m(2) B.(mg-T)L=1 C.(mg-T)L.-m(2v) D.(mg-2T)L= 2m(2u)2 (4)该同学通过纸带测出了起始点O到不同点A、B、C、D…的位移及小车在A、 甲 B、C、D…的速度，并作出v-L图中所示的实线。 (5)该同学在让小车质量不变的情况下逐渐增加砂的质量进行多次实验，得到如 -L图中虚线 (填“甲”或“乙”)所示的图线。 12.(13分)某中学实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。物块α、b 通过轻绳连接并绕过光滑的定滑轮，物块α和遮光条的总质量为M,物块b的质量为m,重力加 速度为g。实验步骤如下： ①用手托着物块α，使系统处于静止状态，测出遮光条上沿到光电门中心的距离H; ②将系统由静止释放，通过计算机记录遮光条通过光电门的挡光时间； ③多次改变H,重复步骤②。 “芯 遮光条 光电门 10 甲 丙 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，则d= mm (2)若某次计算机记录遮光条通过光电门的挡光时间为。，则此时遮光条通过光电门时速度的表 达式为 ,物块a、b和遮光条总动能的表达式为 (3)多次改变H,同时记录遮光条经过光电门的挡光时间t,以H为纵轴，作出如图丙所示的图 像，则横轴应取 (填“”或“}”)：若系统的机械能守恒，则图线的斜率k应满足的关系 式为k= (4)若实际测量的k值略大于理论值，原因是 (填正确答案标号)。 A.没有能满足M>m B.系统克服阻力做功 C.遮光条的宽度较大 (5)图丙中图线不过原点的原因为 物理第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高 13.(10分)如图所示，水平传送带以=0.5m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，端点A、B间的距离 L=5m,两轮等大且r=10cm,把一个可视为质点、质量m=1kg的物块无初速度地放在传送带 左端，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.01，重力加速度g=10m/s2,不计皮带的厚度和空气 阻力的作用。 (1)求物块从A点运动到B点用的时间； (2)如果在物块从A点运动到B点的过程一直施加一个水平向右的恒力F=0.15N,物块能从 B点开始做平抛运动吗？请说明理由。 14.(11分)随着国产汽车的日益崛起，越来越多的人选择购买国产汽车，某国产汽车发动机的额定 功率为P,驾驶员和汽车的总质量m=1500kg,当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对 路面压力的号。若汽车从静止开始以恒定的加速度启动，1=5s时功率达到额定功率，此后汽 车以额定功率运行，t2=65s时速度达到最大值，汽车运动的v-t图像如图所示，重力加速度g =10m/s2,求： (1)汽车的额定功率P; (2)在0~t1时间内汽车受到的牵引力的大小F及在这段时间内牵引力做的功W; (3)汽车在t一t2时间内的位移大小x2。 v/(m's-1) 20 10- 05 65s 15.(18分)如图所示，AB为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域 内存在着场强大小E=1×10V/m、方向竖直向上的匀强电场，一质量m=1kg、带电荷量q= 十1.4×105C的物体（可视为质点）从A点的正上方距A点高H处由静止开始自由下落（不计 空气阻力)，BC段为长L=2m的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角0=53°且最高点C与地面DE 距离h=0.8m的斜面。已知物体与BC间的动摩擦因数4=0.2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重 力加速度g=10m/s2。 (1)若H=1m,物体能沿轨道AB到达B点，求物体到达B点时轨道对物体的弹力大小； (2)设物体从C点处射出后打到的位置为F(不讨论物体反弹以后的情况)，F到C点的水平距离 为x,分情况写出x随H变化的关系式，并写出H的对应范围。 D 一轮复习单元检测卷五 物理第4页（共4页） 回高三一轮复习U ·物理· 高三一轮复习单元检测卷/物理（五） 9 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ，分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ⅡⅢ ①②③④ 档次 系数 1 选择题 4 功的定义式的理解 易 0.80 2 选择题 4 正、负功的判断 中 0.75 3 选择题 受力分析、变力做功 中 0.70 4 选择题 4 特殊力做功、功率 中 0.75 5 选择题 4 机车启动问题 中 0.75 6 选择题 4 瞬时功率与平均功率 中 0.70 应用动能定理分析子弹打木块 选择题 4 中 0.65 模型 8 选择题 4 做功的判断 中 0.65 选择题 4 抛体运动 中 0.70 10 选择题 4 F-x图像、做功 书 0.70 探究物体所受合力做功与动能 11 非选择题 中 0.65 变化的关系 12 非选择题 13 验证机械能守恒定律 L L 中 0.65 13 非选择题 10 传送带与圆周运动的临界问题 / 中 0.70 14 非选择题 11 汽车行驶功率、动能定理 中 0.65 多过程问题、动能定理、平抛 15 非选择题 18 难 0.50 运动 季考答案及解析 一、选择题 1.B【解析】对甲情况有W甲=F5,对乙情况受力分 析如图所示： 则有W乙=F·2s,对丙情况受力分析如图所示： ·19· ·物理· 参考答案及解析 F·2πr=800×2×3×0.7J=3360J,驴转动一周拉 力的平均功率P=W=3360w=480w,C项错误， D项正确。 5.C【解析】电动汽车以额定功率在平直公路上匀速 有WF两=FLcos 日=Fs(1+cos8),则WF甲<W两< 行驶，则有P=Fu=fu,在t时刻使汽车的功率减小 W乙，B项正确。 一半，由于速度来不及变化，可知此时牵引力减小为 2.C【解析】倾角0缓慢增大的过程，摩擦力始终与货 原来的一半，即牵引力小于阻力，根据牛顿第二定律 物速度方向垂直，摩擦力不做功；货车向前匀加速运 可得a= m,加速度方向与速度方向相反，汽车开 动时，摩擦力与货物速度方向的夹角为锐角，摩擦力 做正功，A项错误；倾角日缓慢增大的过程，支持力始 始做减速运动，速度减小，导致牵引力增大，可知汽车 终与货物速度方向相同，支持力做正功；货车向前做 的加速度逐渐减小，当牵引力增大到等于阻力时，加 匀加速运动时，支持力与货物速度方向的夹角为钝 速度减小到0，又做匀速直线运动，故这段时间内汽 角，支持力做负功，B项错误；倾角日缓慢增大的过 车做加速度逐渐减小的减速运动，C项正确。 程，货物受力平衡，车厢对货物的作用力竖直向上，做 6.C【解析】设小球的下落高度为h,重力对三个球做 正功；货车向前做匀加速运动时，车厢对货物的作用 的功W1=W2=W3=mgh,A项错误：由于-h=vot 力方向如图所示，与货物速度方向的夹角为锐角，做 赋h=号，h=右十号，所以>> 1 正功，C项正确：倾角日缓慢增大的过程，车厢对货物 的作用力大小不变，等于G,货车向前做匀加速运动 根据P=罗，所以重力的平均功率大小P<P,< W 的过程，车厢对货物作用力大小也不变，大于G,D项 P,B项错误；由于重力做功相等，根据动能定理可 错误。 知，三个小球落地瞬间的速度大小相等，即)== ,由于水平抛出的小球落地瞬间速度方向斜向下， 所以竖直分速度较小，则有，<，=y,根据P= g心，所以重力的瞬时功率大小P,=P>P2,C项 正确，D项错误。 7.A【解析】设摩擦力大小为∫，对子弹运用动能定理 可得一f(x1十x2)=△Ekm,对木块运用动能定理可得 fx2=△E*=Ek木，可知子弹损失的动能与木块获得 3.C【解析】受力分析如图所示，两次操作中，水平拉 力与重力的合力都在轻绳所在直线的方向上，tanB= 的动能之比为△Ek弹：E木=(x1十x2):x2,根据能量 守恒定律可知，系统因摩擦生热损失的动能|△Ek系| g日变大，F变大：两次操作中小球的动能不变，根 F =|△Ekn|一△Ek本=f(x1十x2)一fx2=fx1,则子弹 据动能定理可得WF=mgh=mgL(1一cos0),A,B、D 损失的动能与系统因摩擦生热损失的动能之比 项错误：第二次转动过程，小球的动能不变，F的瞬 △Ekm|:|△Ek系|=(x十x2):x1,木块获得的动能与 时功率时刻与重力的瞬时功率相等，所以P2=mg, 系统因摩擦生热损失的动能之比Ek本：|△Ek系=x2: =ngusin0,0变大，F2的瞬时功率变大，C项正确。 x1,A项正确，B、C、D项错误。 8.CD【解析】当箱子匀速下滑时，苹果A受力平衡， 周围苹果对苹果A的作用力竖直向上，做负功，A项 错误；当斜面体表面粗糙，箱子加速下滑时，a< gsin a,如图所示，周围苹果对苹果A的作用力在两 虚线之间，做负功；当斜面体表面粗糙，箱子减速下滑 时，周围苹果对苹果A的作用力方向斜向左上方，仍 4.D【解析】磨杆末端的向心加速度大小a=wr= 做负功，B项错误，D项正确：当斜面体表面光滑，箱 祭r12×.7m/g≈51m/g,A顶结误：宽 子的加速度a=gsin a,此时周围苹果对苹果A的作 72 用力垂直斜面向上，不做功，C项正确。 杆末端的线速度大小。=平=2X3X02m5 7 0.6m/s,B项错误；驴转动一周拉力所做的功W= ·20· 高三一轮复习U ·物理· （6)对小车，根据动能定理有2TL=Md,解得寸 Amg 4于污一，4“☑，逐渐增加砂的质量2增大， m -L图像的斜率越大，故在小车质量不变的情况 下逐渐增加砂的质量进行多次实验，得到-L图 中虚线甲所示的图线。 12.(1)3.65(2分) G 9.ABD【解析】依题意，脱手处与P点的竖直距离一 ②是2分 M+m)d(2分) 2t8 定，秧苗A竖直方向是竖直上抛运动，秧苗B竖直方 向是自由落体运动，所以秧苗B用时短，先经过P 3(2分 (M+m)d(2分) 2(M-m)g 点，C项错误；重力瞬时功率P=mgU,由于秧苗A (4)B(2分) 从最高点到P点的高度较大，所用时间较多，即秧苗 (5)实验中未考虑遮光条宽度对实验的影响(1分) A通过P点的竖直分速度较大，又秧苗质量相等，所 【解析】(1)该游标卡尺的精确度为0.05mm,根据 以在P点时，秧苗A的重力功率大于秧苗B的重力 游标卡尺的读数规则，其读数为3mm十13× 功率，A项正确；秧苗在最低点时，由牛顿第二定律可 0.05mm=3.65mm。 得Fmg=m,可知手对秧苗的作用力大于秧苗 (②根据光电门计筑解时速度的表达式，=号，根 的重力，B项正确：脱手处与P点的水平距离一定，根 据动能表达式，物块a、b和遮光条的总动能Ek= 据x=,t,由于秧苗B用时短，所以秧苗B初速度的 水平分量一定大于秧苗A初速度的水平分量，D项 之M+mF=MmL 2t8 正确。 (3)若系统的机械能守恒，侧则有(M-m)gH=(M 10.BC【解析】木块受到的滑动摩擦力大小f=mg =20N,对木块，由牛顿第二定律可得F-f=ma, 十m/=MmE,解得月-M+nd,日 2t? 2(M-m)g ，可 可得a=F兰，所以a随F的变化先增大后不变， 知应该以}为横轴，并且图线的斜率大应满足大 木块先做非匀变速运动，后做匀变速运动，A、D项 (M+m)d 错误：木块运动0~5m的过程中，滑动摩擦力对木 Γ2(M-m)g1 块做负功，则木块克服摩擦力做的功W:=x=20 (4)实验过程中，系统需要克服一定的空气阻力和摩 ×5J=100J,B项正确：F-x图线与横轴围成的面 擦力做功，设阻力恒为f,则有MgH一mgH-fH= 积表示F做的功，木块运动0~5m的过程中F对 木块做正功，则有W。=20十40×5J=150J,则w6 号(M+m,可得H=M十m)d 2(M-m)g2可'京，则有 2 (M-+m)d =WF-W:=150J-100J=50J,C项正确。 三2mg2k=2Mmg,A,C项错 二、非选择题 误，B项正确。 11.(1)不需要(2分) (5)用挡光时间计算的速度是遮光条经过光电门的 (2)需要(2分) 平均速度，等于挡光过程中间时刻的速度，不是遮光 (3)A(2分) 条下沿到光电门中心时的速度（挡光过程的初速 (5)甲(2分) 度)，设遮光条下沿到光电门中心的距离为△h,根据 【解析】(1)实验中，根据力传感器的读数可以直接 机械能守恒定律则有Mg(H十△h)-mg(H十△h) 求出小车受到的拉力，不需要满足小车的质量M远 -Ah,可 大于砂和砂桶的总质量这一条件。 -子(M+m,可得月-· (2)尽管实验装置采用了力传感器，也需要平衡摩擦 知图线不过原点的原因是实验中未考虑遮光条宽度 力，否则不能根据力传感器的示数求出合力大小。 对实验的影响。 (3)对砂和砂桶研究，根据动能定理有(g一T)· 13.(1)12.5s(2)不能 d=号m(2,A项正确。 2L=号 【解析】(1)物块速度从0增加到0.5m/s的过程中， 加速度a=g=0.1m/s (1分) ·21· ·物理· 参考答案及解析 该过程所用的时间=”=5s (1分) 15.(1)8N 2m<H< m时x=80H-64,H 15 =1.25m 该过程物块运动的距离、一a (1分) 73 >器m时x=告/5H- 物块速度达到0.5m/s后做匀速直线运动，所用的 【解析】(1)物体由静止运动到B点的过程中，根据 时间，=L二5=7,5s (1分) 动能定理有ng(R十H)-gER= .1 m哈-0(1分) 解得物块从A点运动到B点所用的时间t=t十 层 到达B点时有Fx一mg十qE=mR (1分) =12.5s (1分) (2)物块速度从0增加到0.5m/s的过程，加速度a 解得F=8N (1分) =F+mg=0.25m/s (2)假设物体从C点处射出后落在CD段上的D点， (1分) m h 物块运动的距离1=2a 则x=an)t =0.5m (1分) 设物块到达B点的速度大小为B,根据动能定理有 y=h=含 (1分) 1 解得c=1.5m/s (1分) (F-ng)(L-)=乞m%-2m (1分) a.当0≤e≤1.5m/s时，物体落在斜面上，x=ct 解得vg=√0.7m/s 1 y=gt (1分) 由于"m=7N<mg=10N (1分) 且tana= (1分) x 所以物块不能从B点开始做平抛运动 (1分) 14.(1)6×10W(2)6000N1.5×105J 解得x一倍 (1分) (3)1125m 物体由静止运动到C点的过程中，根据动能定理有 【解析】1)汽车受到的阻力F=行mg=3000N mgR+H)-gER-mgL=之m味-0 (1分) (1分) 解得=20H-16 (1分) 当牵引力等于阻力时，汽车速度达到最大，则汽车的 额定功率P=F奉Um=Fm (1分) 解得x=80H-64 15 (1分) 解得P=6×10W (1分) 又0≤e≤1.5m/s (2)0~时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度大 (2分) 小a=4=10 故行m≤H<器m m/s2=2 m/s2 (1分) 5 b.当c>1.5m/s时，物体落在水平面DE上，x 汽车做匀加速直线运动的位移r!=2a=25m (1分) h=分sr (1分) 根据牛顿第二定律可得F一F:=ma (1分) 解得x=0.4c (1分) 解得F=6000N (1分) 物体由静止运动到C点的过程中，根据动能定理有 在0~t时间内牵引力做的功W=Fx (1分) 解得W=1.5×105J (1分) mgR+H)-gER-mgL=子m暖-0 (3)在t~t时间内，由动能定理可得P(t2一t)一 解得x=手6行- (1分) (1分) 可得心铝n (2分) 解得x2=1125m (1分) ·22·