第1部分 专题2 第5节 功与能(一)-【金版教程】2026年高考物理大二轮大考试题精选重组全书word

专题二　能量与动量

第5节　功与能(一)

高考体验

1．(2024·安徽卷，2)某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v。已知人与滑板的总质量为m，可视为质点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为(　　)

A．mgh   B．mv2

C．mgh＋mv2   D．mgh－mv2

答案：D

解析：人与滑板下滑的过程，由动能定理有mgh－Wf＝mv2－0，可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为Wf＝mgh－mv2，故D正确。

2．(2023·湖北卷，4)两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1和v2。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为(　　)

A.   B.

C.   D.

答案：D

解析：设两节动车在运动过程中所受阻力大小分别为f1、f2，则有P1＝f1v1，P2＝f2v2，当将它们编组后，则有P1＋P2＝(f1＋f2)v，联立可得该动车组能达到的最大速度v＝，故选D。

3．(2022·浙江6月选考，13)小明用额定功率为1200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速运动，到达平台的速度刚好为零，g取10 m/s2，则提升重物

的最短时间为(　　)

A．13.2 s   B．14.2 s

C．15.5 s   D．17.0 s

答案：C

解析：为了以最短时间提升重物，开始阶段应以最大拉力提升重物做匀加速运动，当功率达到额定功率时，保持功率不变，拉力减小，当拉力等于重力时，速度达到最大，接着做匀速运动，最后以最大加速度5 m/s2做匀减速运动，上升至平台速度刚好为零。重物在第一阶段匀加速上升，根据牛顿第二定律可得a1＝＝ m/s2＝5 m/s2，当功率达到额定功率时，设重物的速度为v1，则有v1＝＝ m/s＝4 m/s，匀加速过程所用时间和上升高度分别为t1＝＝ s＝0.8 s，h1＝＝ m＝1.6 m；重物的最大速度vm＝＝ m/s＝6 m/s，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t3＝＝ s＝1.2 s，h3＝＝ m＝3.6 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t2，该过程根据动能定理可得P额t2－mgh2＝mv－mv，又h2＝85.2 m－1.6 m－3.6 m＝80 m，解得t2＝13.5 s，故提升重物的最短时间为tmin＝t1＋t2＋t3＝0.8 s＋13.5 s＋1.2 s＝15.5 s，故C正确。

4．(2025·黑吉辽蒙卷，13)如图，一雪块从倾角θ＝37°的屋顶上的O点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离x＝2.5 m，A点距地面的高度h＝1.95 m，雪块与屋顶的动摩擦因数μ＝0.125。不计空气阻力，雪块质量不变，取sin37°＝0.6，重力加速度大小g＝10 m/s2。求：

(1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小v0；

(2)雪块落地时的速度大小v1，及其速度方向与水平方向的夹角α。

答案：(1)5 m/s　(2)8 m/s　60°

解析：(1)设雪块的质量为m，雪块从屋顶上的O点由静止开始下滑到A点的过程中，由动能定理有mgxsinθ－μmgcosθ·x＝mv－0

解得v0＝5 m/s。

(2)雪块从A点到落地的过程中，由动能定理有mgh＝mv－mv

解得v1＝8 m/s

雪块离开A点时水平分速度大小为vx＝v0cosθ

雪块落地时速度方向与水平方向的夹角α满足cosα＝

联立解得α＝60°。

好题精选

5．(2025·广东省茂名市高三下联考)2024年珠海航展上，我国自主研发的最新隐身战斗机歼­35A公开亮相。如图所示，歼­35A表演时，先沿直线ab水平向右飞行，再分别沿弧线bc和cd运动，整个过程中飞行轨迹在同一竖直面内且运动速率保持不变，下列说法正确的是(　　)

A．整个过程中歼­35A始终处于平衡状态

B．在bc段歼­35A处于超重状态

C．在cd段歼­35A克服重力做功的功率逐渐增大

D．整个过程中歼­35A的机械能守恒

答案：B

解析：歼­35A在沿弧线bc和cd运动时，运动方向不断变化，不处于平衡状态，故A错误；沿弧线bc运动时，歼­35A做匀速圆周运动，其向心加速度时刻指向圆心，所以向心加速度在竖直方向上的分量方向向上，处于超重状态，故B正确；歼­35A在沿弧线cd运动时，速率保持不变，在竖直方向的分速度不断减小，根据克服重力做功的功率P＝mgv竖可知，在cd段歼­35A克服重力做功的功率逐渐减小，故C错误；歼­35A在整个过程中动能不变，重力