课后限时练(05) 功与能（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

课后限时练(五)　功与能 题号 1 3 5 2 4 6 7 1．(2025·云南卷)如图所示，中老铁路国际旅客列车从云南某车站由静止出发，沿水平直轨道逐渐加速到144 km/h，在此过程中列车对座椅上的一高中生所做的功最接近(　　) A．4×105 J　　　　 B．4×104 J C．4×103 J　 D．4×102 J √ 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 1 B　[由单位制可知144 km/h＝40 m/s，高中生的质量约为m＝50 kg，则当列车加速到v＝40 m/s时高中生的动能约为Ek＝mv2＝40 000 J，对高中生由动能定理得W＝Ek－0，解得列车对高中生所做的功约为W＝4×104 J，B正确。] 题号 1 3 5 2 4 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 题号 2 1 3 4 5 6 7 2．(多选)(2021·广东卷T9)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，不计空气阻力，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 √ √ 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 3 BC　[甲、乙两颗手榴弹竖直方向下落的高度相同，由平抛运动的特点可知，它们的运动时间相等，A错误；落地前瞬间，PG＝mgvy＝mg2t，由于运动时间相等，故重力的瞬时功率相等，B正确；从投出到落地，重力做功为mgh，故重力势能减少mgh，C正确；从投出到落地过程中只有重力做功，手榴弹的机械能守恒，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 题号 2 1 3 4 5 6 7 3．某科技小组利用弹性绳网模拟火箭回收。如图所示，“口”字形的绳网四个角各用一根弹性绳索拉住，绳索另一端固定在立柱上。将火箭模型从某高处释放，在接触绳网后下降直至最低点的过程中，下列说法中正确的是(　　) A．火箭模型接触绳网立即减速 B．火箭模型在最低点所受合力为0 C．火箭模型接触绳网后先失重后超重 D．绳网对火箭模型先做正功后做负功 √ 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 5 C　[火箭模型刚接触绳网时重力大于弹力，继续向下加速，故A错误；火箭模型在最低点弹力大于重力，所受合力向上，故B错误；火箭模型接触绳网后先向下加速，后向下减速，所以先失重后超重，故C正确；绳网对火箭模型的力始终向上，火箭模型接触绳网后下降直至最低点的过程中，绳网对火箭模型一直做负功，故D错误。故选C。] 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 题号 2 1 3 4 5 6 7 4．(多选)(2022·广东卷T9)如图所示，载有物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶。已知小车总质量为50 kg，MN＝PQ＝20 m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10 m/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40 N B．从M到N，小车克服摩擦力做功800 J C．从P到Q，小车重力势能增加1×104 J D．从P到Q，小车克服摩擦力做功700 J √ √ √ 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 7 ABD　[小车从M到N，依题意有P1＝Fv1＝200 W，代入数据解得F＝40 N，故A正确；依题意，小车从M到N，因匀速行驶，小车所受的摩擦力大小为Ff1＝F＝40 N，则摩擦力做功为W1＝－40×20 J ＝－800 J，则小车克服摩擦力做功为800 J，故B正确；依题意，从P到Q，重力势能增加量为ΔEp＝mg·Δh＝500×20×sin 30° J＝ 5 000 J，故C错误；依题意，小车从P到Q，摩擦力为Ff2，有Ff2＋mgsin 30°＝，摩擦力做功为W2＝－Ff2·s2，s2＝20 m，联立解得W2＝－700 J，则小车克服摩擦力做功为700 J，故D正确。故选ABD。] 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 题号 2 1 3 4 5 6 7 5．(2025·广东广州二模)如图所示，汽车定速巡航(即速率不变)通过路面abcd，t1时刻经过b、t2时刻经过c、t3时刻经过d。若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，则该过程汽车的功率P随时间t变化的图像是(　　) 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 9 题号 2 1 3 4 5 6 7 √ A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 B　[根据题意可知，汽车运动速率不变，设汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小为f，在ab段有F1＝mgsin θ＋f，在bc段有F2＝f，在cd段有F3＋mgsin θ＝f，可知F1>F2>F3，且F1、F2、F3保持不变，由公式P＝Fv，可知汽车的功率P1>P2>P3，且P1、P2、P3保持不变。故选B。] 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 题号 2 1 3 4 5 6 7 6．(15分)如图所示，某滑板运动者在距地面高度h＝0.8 m的平台上滑行，从A点水平离开后落在水平地面上的B点，其水平位移s＝ 2 m。由于人与滑板着地时存在机械能损失，着地后速度大小变为v＝3 m/s、方向水平向右，在水平地面滑行一段距离后停止。已知人与滑板的总质量m＝50 kg，人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小为f＝50 N，重力加速度g＝10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)人与滑板离开平台时的水平初速度v0； (2)人与滑板在水平地面滑行的距离s1； (3)人与滑板在着地过程中损失的机械能ΔE。 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 12 [解析]　(1)根据平抛运动的规律，有 h＝gt2，s＝v0t 解得t＝0.4 s v0＝5 m/s。 (2)人在水平地面上滑行，根据动能定理，有 －fs1＝0－mv2 解得s1＝4.5 m。 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 (3)设人与滑板着地时的速度为vt，根据动能定理有mgh＝m－m 解得vt＝ m/s 人与滑板在着地过程中损失的机械能为 ΔE＝m－mv2＝800 J。 题号 2 1 3 4 5 6 7 [答案]　(1)5 m/s　(2)4.5 m　(3)800 J 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 题号 2 1 3 4 5 6 7 7．(15分)(2025·广东湛江一模)某同学为参加学校举行的遥控赛车比赛，利用如图所示装置练习遥控技术。水平直轨道AC与半径R＝0.32 m的光滑竖直圆轨道在B点相切，A、B间的距离L＝1.0 m且对赛车的阻力恒为f＝0.3 N，BC段光滑。水平地面距水平直轨道的竖直高度h＝0.45 m。该同学遥控质量m1＝0.1 kg的赛车以额定功率P＝2 W从A点出发，沿水平直轨道运动到B点时立刻关闭遥控器，赛车由B点进入圆轨道，离开圆轨道后沿水平直轨道运动到C点，并与质量m2＝1.0 kg的滑块发生正碰，碰撞时间极短，碰撞后赛车恰好能通过圆轨道，而滑块落在水平地面上D点，C、D间的水平距离s＝0.30 m。赛车和滑块均可视为质点，不计空气阻力，g取10 m/s2。求： 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 15 (1)碰撞后滑块速度v2的大小； (2)碰撞前瞬间赛车速度v0的大小； (3)此过程中该同学遥控赛车的时间。 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 [解析]　(1)碰撞后滑块做平抛运动，则h＝gt2 s＝v2t 解得v2＝1 m/s。 (2)设赛车恰好通过圆轨道最高点的速度大小为v3，与滑块碰撞后的速度大小为v1，由牛顿第二定律及机械能守恒定律得m1g＝m1 m1＋m1g×(2R)＝m1 赛车与滑块碰撞过程动量守恒，有m1v0＝－m1v1＋m2v2 解得v0＝6 m/s。 题号 2 1 3 4 5 6 7 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 (3)设电动机工作时间为t，根据动能定理有Pt－fL＝m1 解得t＝1.05 s。 题号 2 1 3 4 5 6 7 [答案]　(1)1 m/s　(2)6 m/s　(3)1.05 s 突破点一 突破点二 课后限时练 突破点三 $