抢分猜押08 选择题:功和功率及动能定理(黑吉辽蒙专用)2026年高考物理终极冲刺讲练测
2026-03-30
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3份
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50页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 动能定理 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区,辽宁省,吉林省,黑龙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.06 MB |
| 发布时间 | 2026-03-30 |
| 更新时间 | 2026-03-30 |
| 作者 | 清开灵物理数学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57082155.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
抢分猜押08 选择题:功和功率及动能定理
(黑吉辽蒙专用)
重难解读
功和功率及动能定理的考查将紧密围绕基本概念辨析、公式灵活应用、图像信息提取以及与生活科技情境的结合展开,是力学部分的核心考点,预计在选择题中占有重要分值。
核心考点与命题重点:功和功率的基本概念与计算、动能定理的准确理解与实际应用、与图像问题的结合、与实际情境和科技前沿的结合等。
命题预测
2026年高考,选择题侧重对基本概念、规律适用条件的辨析,以及利用图像、简单情境进行定性分析和定量计算。可能会考查动能定理与图像结合模型、多过程运动模型和变力做功模型。
考点1 功和功率
1.(2026•包头一模)如图,一名游客体验过山车项目,当过山车以3m/s的速度通过圆弧形轨道最高点时,游客手中的手机不慎滑落。此时手机距地面高度为20m,重力加速度为10m/s2,手机质量为0.2kg,不计空气阻力,则( )
A.手机落地前做自由落体运动
B.手机落地时重力的瞬时功率为40W
C.手机落地时速度大小为23m/s
D.从滑落到落地前,手机速度变化量的方向与竖直方向的夹角不断减小
2.(2026•黑龙江一模)在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上,接受检阅的导弹车匀速驶过天安门前。在描述此宏伟场景时,下列叙述正确的是( )
A.以天安门为参考系,导弹车是静止的
B.测算导弹车经过标兵的时间时,可将车视为质点
C.导弹车与承载的导弹之间没有相互作用力
D.导弹车所受合外力的功率时刻为零
3.(2026•延边州模拟)风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示,在地面的M点以竖直向上的初速度v0抛出一小球,小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用,竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以速度水平向左经过N点,最终落回地面上,不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球在N点之后做平抛运动
B.小球上升和下落过程运动时间不相等
C.仅增大初速度,小球的水平位移变大
D.仅增大风力,小球落地瞬间重力的瞬时功率增大
4.(2026•渝中区校级一模)2025年5月11日亚洲举重锦标赛上,重庆举重运动员李霜包揽女子64公斤级抓举、挺举、总成绩三枚金牌。其中抓举105公斤第一次试举就成功夺魁,如图所示。则该次抓举李霜对杠铃做的功最接近于( )
A.0.5kJ B.2kJ C.15kJ D.64kJ
5.(2026•九江一模)A、B两物体的质量之比mA:mB=2:1,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其v﹣t图像如图所示。此过程中,A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA:WB与A、B两物体受到的摩擦力之比fA:fB分别为( )
A.WA:WB=2:1,fA:fB=4:1
B.WA:WB=1:1,fA:fB=1:1
C.WA:WB=1:1,fA:fB=2:1
D.WA:WB=1:2,fA:fB=2:1
6.(2026•宁河区校级模拟)如图所示为某同学做引体向上的一个状态,已知该同学质量为m,图示状态两手臂与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.图示静止状态时每只手臂的拉力大小为
B.向上运动过程中该同学一直处于超重状态
C.增大两手之间的间距可以更省力
D.向上运动过程中杠对该同学的支持力做正功
7.(2026•沙坪坝区校级一模)如图甲所示,与水平面夹角θ=37°的粗糙斜面上,放着可视为质点的A、B两物块,质量分别为mA=1kg和mB=5kg。轻弹簧一端与物块A相连,另一端与挡板相连。未施加拉力F时,A、B两物块恰好不下滑。从t=0时刻开始,对B施加一沿斜面向上的力F使物块B沿斜面向上做匀加速运动,力F随时间变化如图乙,已知两物块与斜面的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.乙图中F2=95N
B.弹簧的劲度系数为25N/m
C.t=0到t=0.2s的过程中力F做的功为1.09J
D.t=0到AB分开的过程中,A所受摩擦力做功为0.08J
8.(2026•九龙坡区校级模拟)2025年,中国“天眼”FAST与国际深空探测团队联合发现了一颗编号为HD﹣2025b的系外行星,题3图为HD﹣2025b行星绕HD﹣2025恒星的运动椭圆轨迹示意图,ac为椭圆长轴,bd为椭圆短轴,已知HD﹣2025b行星绕HD﹣2025恒星一周的时间为T,行星和恒星均视为质点。则该行星( )
A.经过a点和c点的加速度大小相等
B.经过a点和c点的速度大小相等
C.从c点经过d点运动到a点的时间大于
D.从c点经过d点运动到a点过程中恒星对它的引力做正功
9.(2024•浙江)一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为2×10﹣4m2,喷水速度约为10m/s,水的密度为1×103kg/m3,则该喷头喷水的功率约为( )
A.10W B.20W C.100W D.200W
10.(2024•海南)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功
考点2 动能定理的应用
1.(2026•辽宁模拟)火车启动时经常采用先后退再前进的方式,某实验小组用传感器记录了火车启动过程的v﹣t图像,如图所示,从t=0时刻开始,火车先在机车推动下倒退t1时间,随后关闭机车减速至t2时刻静止,停顿一段时间后向前加速,t3时刻达到最大速度。已知火车质量为m,图中t3~t4段为直线,t4时机车达到额定功率P,之后保持额定功率不变,假设t3~t5时间火车所受阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,机车做负功
B.0~t2时间内,机车做的功为
C.t1~t5时间内,机车做的功为Pt5(t3+t4)
D.0~t4时间内,火车的位移大小为(v1t2+v4t4﹣v4t3)
2.(2026•包头一模)我国某新型起重机性能优异,可满足大型工程的吊装需求。如图,现将质量为m的重物由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升,经过时间t1起重机达到额定功率P,此后以额定功率提升重物,又经过时间t2重物开始匀速上升。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.起重机的额定功率为ma2t1
B.重物的最大速度大小为
C.t1时间内,重物机械能的增量为(mg+ma)
D.t2时间内,重物机械能的增量为(mg+ma)at1t2
3.(2026•长春模拟)光滑水平面上有一个静止的质量为m的物块,受到两个大小相等互成60°角的水平恒力F1、F2作用,经过一段时间物块在F1方向的速度为v,如图所示。该段时间内F1做的功为( )
A. B. C. D.
4.(2026•绵阳校级二模)一段公路由一部分平直的下坡路与一部分水平路组成,两段平滑连接,下坡路的坡度较小,汽车(质量为m)在下坡路和水平路上行驶受到的阻力大小均为Ff,此汽车从下坡路的顶端由静止启动,其运动的速率v﹣t图像如图所示,OA段为直线,从t1时刻开始汽车的功率保持恒定。题干和图中所给的量都为已知量,则由图像可知( )
A.汽车运动过程中的最大功率为Ffv2
B.在0~t1时间内,汽车的牵引力恒定,其大小为
C.从t4时刻开始,汽车在水平路段行驶
D.可以求出汽车在t3~t4时间内的位移
5.(2026•北京校级一模)如图所示,两根相同的橡皮绳,一端连接质量为m的物块,另一端固定在水平桌面上的A、B两点。物块处于AB连线的中点C时,橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至桌面上的O点静止释放,已知CO距离为L,物块与桌面间的动摩擦因数为μ,橡皮绳始终处于弹性限度内,不计空气阻力,则释放后( )
A.物块做简谐运动
B.物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用
C.若∠AOB=90°时每根橡皮绳的弹力为F,则物块所受合力大小为
D.若物块第一次到达C点的速度为v0,此过程中橡皮绳对物块做的功
6.(2026•西和县一模)一种升降电梯的原理图如图甲,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A(含乘客)的质量为mA=1000kgB的质量为mB=600kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动(轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞)。不计空气阻力和摩擦阻力,重力加速度g取10m/s2。轿厢A向上运动过程中的v﹣t图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.0~3s内配重B处于超重状态
B.3~5s内电动机所做的功等于4.8×104J
C.5~8s内轿厢A的加速度大小为0.75m/s2
D.0~8s内AB间的缆绳对轿厢A做功的最大功率为6.0×104W
7.(2026•合肥一模)目前常见的过山车为了增加安全性,都用由上、下、侧三组轮子组成的安全装置把轨道车套在轨道上(如图甲)。现有与水平面成θ=37°角的斜轨道和半径R=10m的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内,圆轨道的最低点位于地面(如图乙)。带安全装置、可视为质点的轨道车从斜面上的A点由静止释放,经B点后沿圆轨道运动,恰好到达最高点C,已知轨道车与斜轨道间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.轨道车在C点的速度为10m/s
B.轨道车在B点的速度为20m/s
C.斜轨道AB间的长度L为45m
D.轨道车在C点受轨道的作用力一定向下
8.(2026•湖南二模)某物体做直线运动过程中的v2﹣x图像如图所示,用v、a、F、Ek、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
(多选)9.(2026•湛江一模)如图甲所示,“反向蹦极”区别于传统蹦极,让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化图如图乙所示,弹性轻绳的上端固定在O点,下端固定在人的身上,多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连,人静止时传感器示数为1200N。打开扣环,人从a点像火箭一样被“竖直向上发射”,经速度最大的位置b上升到最高点c。已知bc=3.25m,人(含装备)总质量m=80kg(可视为质点)。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.打开扣环瞬间,人的加速度大小为15m/s2
B.ab的距离与bc的距离相等
C.人从a点到c点的过程中重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小
D.人从a点到c点的过程中一直处于超重状态
(多选)10.(2026•济南一模)如图所示,质量为m=1kg的小球用长为l=1m的细绳悬挂在O点,小球处于静止状态。已知重力加速度g=10m/s2,现用水平恒力F拉球从最低点由静止开始运动,当细绳与竖直方向的夹角为θ=30°时撤去F,不计阻力,下列说法正确的是( )
A.若F=20N,小球相对于最低点能上升的最大高度为1m
B.若F=40N,小球相对于最低点能上升的最大高度为2m
C.若F=50N,小球到达最高点时,细绳中的拉力大小为10N
D.若F=60N,小球再次回到最低点时,细绳中的拉力大小为70N
1.(2026•内江校级二模)如图所示,L1、L2为地月系统中的两个拉格朗日点,位于拉格朗日点上的卫星可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动,“鹊桥”中继卫星位于L2点上。结合以上信息,下列说法正确的是( )
A.“鹊桥”中继卫星的发射速度11.2km/s≤v<16.7km/s
B.地球静止卫星轨道应位于月球与L2点之间
C.同一颗卫星位于L1点所在轨道时的动能大于位于L2点所在轨道时的动能
D.“鹊桥”中继卫星的向心加速度大于月球的向心加速度
2.(2026•广东模拟)实验小组用手机拍摄水平抛出的小球的下落过程,如图是利用视频软件得到的小球动能Ek与下落时间的平方t2图像,t=0s时将小球水平抛出,重力加速度g取10m/s2,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小球的质量为0.1kg
B.小球水平抛出的初速度为2m/s
C.小球的动能为4J时,下落的高度为2m
D.小球的动能为4J时,速度为4m/s
3.(2026•云南模拟)如图所示,水平地面上有一固定斜面ABC,D为斜面中点,斜面倾角为30°。物块以120J的初动能从底端A沿斜面向上滑动,恰能滑到顶端B,当它再次回到底端A时动能为40J。已知物块与AD部分的动摩擦因数为μ1,与DB部分的动摩擦因数为μ2,μ1=3μ2,则动摩擦因数μ1为( )
A. B. C. D.
4.(2026•渭南模拟)一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,动能一直增加。下列四幅图表示汽车在轨道上相应位置处所受的合力,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026•邯郸模拟)某次特大洪水中,无人机为受困群众提供物资投送,载着物资的无人机总质量为100kg,无人机沿竖直方向运动,无人机的速度随时间变化的图像如图所示,取竖直向上为正方向,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.0~2s,无人机提供的牵引力大小为1000N
B.4s~5s,无人机处于超重状态
C.4.5s时,无人机发动机的输出功率为600W
D.0~5s,无人机所受合力做的功为0
6.(2026•云南模拟)某同学用水平恒力推一质量为500g的静止在水平桌面上的物块,并利用传感器测出物块的速度,1s后撤去恒力,得出物块的速度—时间图像如图所示。取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物块与桌面间的动摩擦因数为0.1
B.恒力做的功为1J
C.恒力做的功为3J
D.摩擦力对物块做的功为﹣1J
7.(2026•宝鸡一模)在距地面高度为h处,以大小相等的速率v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量均为m的物体。在它们从抛出到落地的过程中,忽略空气阻力,三种运动过程相比,下列判断正确的是( )
A.重力做功不相等
B.重力的平均功率不相等
C.落地时重力的瞬时功率相等
D.落地时动能不相等
8.(2026•聊城模拟)某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯,司机看到绿灯亮起后立即以恒定的牵引力F启动汽车,t0时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶,在运动时间t内汽车位移为x,其图像如图所示。已知汽车的质量为m,汽车在行驶过程中受到的阻力恒定,下列说法正确的是( )
A.汽车的额定功率为Fv
B.时间内,汽车的平均功率为
C.汽车在行驶过程中受到的阻力为
D.汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为
9.(2026•承德一模)冬天是冰上运动的好季节。如图所示,某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成,倾斜段的倾斜角度为45°,质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1,在连接处无能量损失,则人在水平段的滑行距离为( )
A.50m B.45m C.43m D.25m
10.(2026•泸州模拟)质量m=1kg的物块沿水平方向运动,其位移x随时间t的变化规律如图所示,图中0~2s是以坐标原点为顶点的抛物线,2~4s图像是直线,则该物块( )
A.在0~2s内,做匀加速曲线运动
B.在2~4s内,做匀加速直线运动
C.在0~2s内,所受合力大小为3N
D.在0~4s内,所受合力做功为2J
11.(2026•马鞍山模拟)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一轻绳一端固定于O点,另一端连接一个质量为m的小球,初始时,轻绳水平伸直且没有拉力,小球由静止释放,摆到最低点时速度大小为v。已知轻绳的长度为l,重力加速度为g,空气阻力不计。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球在最低点时,轻绳对小球的拉力大小为
B.重力对小球的功为
C.小球摩擦力的功为
D.小球在最低点处受到的合力大小为
12.(2026•淮南一模)如图所示,一不可伸长轻绳系一质量为m的小球(可看作质点)竖直悬挂在O点,现将小球拉至与O等高的A点,由静止自由释放小球。若球运动过程中经过C点时,重力的瞬时功率最大,此时绳与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,以下判断正确的是( )
A.小球下摆到最低点的过程中,轻绳拉力先增大后减小
B.小球运动至C点时,轻绳对小球的拉力大小T=2mgcosα
C.
D.小球下摆到最低点的过程中,重力平均功率为0
13.(2026•延庆区一模)铅球被水平推出后的运动过程中(不计空气阻力),铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系如图所示,正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(2026•新疆二模)新疆昌吉努尔加滑雪场拥有优质的冰雪资源,雪道建设之初,设计者进行了相关计算和测试。已知滑雪者与雪道间的动摩擦因数为0.05,斜坡倾角为10°时,滑雪者从距水平缓冲区高h1=10m处由静止滑下,最终停在水平缓冲区的标记点A。如图所示,若将斜坡倾角调整为15°,同时将起点高度降低至h2=9m,斜坡与水平缓冲区交点O不变且平滑连接,不计空气阻力,则滑雪者最终将停在标记点A的(已知tan10°≈0.176、cot10°≈5.671、tan15°≈0.268、cot15°≈3.732)( )
A.右侧约3m处 B.右侧约5m处
C.左侧约3m处 D.左侧约5m处
15.(2026•泉州模拟)如图,竖直轻质弹簧上端固定在天花板上,下端与物块P相连。用水平板Q托住物块P,使弹簧处于原长状态。现使Q竖直向下做匀加速直线运动,加速度a1=0.2g,g为重力加速度大小。当弹簧伸长量为x1时P、Q分离,此时P的动能为Ek1;当弹簧伸长量为x2时P动能达到最大值Ek2;当P运动到最低点时弹簧伸长量为x3、P加速度大小为a3,则( )
A. B.
C. D.
16.(2026•烟台模拟)如图所示,将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A,小环A套在竖直固定的光滑直杆上,定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g,则小环A由静止开始下降d时的动能为( )
A.mgd B.mgd C.mgd D.mgd
(多选)17.(2026•泉州模拟)如图,自动卸货车静止在水平地面上,在液压机的作用下,车厢底板与水平方向的夹角θ缓慢增大,在货物滑动之前的过程中,下列说法正确的是( )
A.货物受到的重力做负功
B.货物受到的支持力做正功
C.货物受到的摩擦力做负功
D.货物受到的合外力做正功
(多选)18.(2026•中山区校级二模)如图所示,电动小车a拉着拖车b在平直路面上以速度v0匀速行驶,小车a牵引力的功率为P。a、b质量均为m,所受阻力大小相等且保持恒定。某一时刻,拖车挂钩突然脱落,a、b分离。小车a牵引力的功率始终不变,当b停下时,a、b间距离增加了s。挂钩质量不计。下列说法正确的是( )
A.a、b分离后瞬间,a、b的加速度大小相等
B.从分离到b停下的时间为
C.当b停下后,a速度大小可能为2.5v0
D.当b停下时,a速度大小为
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◆考点1功抑功率
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】C
10.【答案】A
考点2动能启理的应用
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】AC
10.【答案】AD
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选择题:功和功率及动能定理
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PART3通关特训
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1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】A
15.【答案】C
16.【答案】B
17.【答案】AB
18.【答案】ABD
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卷系一每并丁
抢分猜押08 选择题:功和功率及动能定理
(黑吉辽蒙专用)
重难解读
功和功率及动能定理的考查将紧密围绕基本概念辨析、公式灵活应用、图像信息提取以及与生活科技情境的结合展开,是力学部分的核心考点,预计在选择题中占有重要分值。
核心考点与命题重点:功和功率的基本概念与计算、动能定理的准确理解与实际应用、与图像问题的结合、与实际情境和科技前沿的结合等。
命题预测
2026年高考,选择题侧重对基本概念、规律适用条件的辨析,以及利用图像、简单情境进行定性分析和定量计算。可能会考查动能定理与图像结合模型、多过程运动模型和变力做功模型。
考点1 功和功率
1.(2026•包头一模)如图,一名游客体验过山车项目,当过山车以3m/s的速度通过圆弧形轨道最高点时,游客手中的手机不慎滑落。此时手机距地面高度为20m,重力加速度为10m/s2,手机质量为0.2kg,不计空气阻力,则( )
A.手机落地前做自由落体运动
B.手机落地时重力的瞬时功率为40W
C.手机落地时速度大小为23m/s
D.从滑落到落地前,手机速度变化量的方向与竖直方向的夹角不断减小
【答案】B
【解答】解:A、由于惯性,手机滑落具有3m/s的水平速度,又只受重力,故手机落地前做平抛运动,故A错误;
B、手机落地前做平抛运动,则有h,解得t=2s,手机落地时竖直分速度大小为vy=gt=10×2m/s=20m/s,手机落地时重力的瞬时功率为P=mgvy=0.2×10×20W=40W,故B正确;
C、手机落地时速度大小为vm/s≈20.2m/s,故C错误;
D、从滑落到落地前,手机速度变化量为Δv=gt,Δv与g同向,方向始终竖直向下,故D错误。
故选:B。
2.(2026•黑龙江一模)在纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会上,接受检阅的导弹车匀速驶过天安门前。在描述此宏伟场景时,下列叙述正确的是( )
A.以天安门为参考系,导弹车是静止的
B.测算导弹车经过标兵的时间时,可将车视为质点
C.导弹车与承载的导弹之间没有相互作用力
D.导弹车所受合外力的功率时刻为零
【答案】D
【解答】解:A.以天安门为参考系,匀速行驶的导弹车相对天安门的位置不断变化,是运动的,故A错误;
B.测算导弹车经过标兵的时间时,导弹车的长度会显著影响时间计算结果,不可忽略,因此不能将车视为质点,故B错误;
C.导弹受重力作用,导弹车对导弹有向上的支持力,二者存在弹力相互作用,故C错误;
D.导弹车匀速运动,所受合外力为0,根据功率公式P=F合vcosα
合外力为0时合外力的功率恒为0,故D正确。
故选:D。
3.(2026•延边州模拟)风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示,在地面的M点以竖直向上的初速度v0抛出一小球,小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用,竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以速度水平向左经过N点,最终落回地面上,不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球在N点之后做平抛运动
B.小球上升和下落过程运动时间不相等
C.仅增大初速度,小球的水平位移变大
D.仅增大风力,小球落地瞬间重力的瞬时功率增大
【答案】C
【解答】解:A、过N点后,小球还受水平风力,不满足平抛运动只受重力的特点,故A错误;
B、竖直方向上,小球先竖直上抛再做自由落体运动,由对称性知上升和下落过程运动时间相等,故B错误;
C.竖直方向增大初速度由v0=gt可知,时间2t增大,水平方向初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式,得水平位移x增大,故C正确;
D.如图所示
根据P=Fv,得PG=mgvcosα,其中vcosα=vy,得PG=mgvy,竖直方向小球重力不变,小球回到地面时,竖直方向速度大小不变,故仅增大风力,小球落地瞬间重力的瞬时功率不变,故D错误。
故选:C。
4.(2026•渝中区校级一模)2025年5月11日亚洲举重锦标赛上,重庆举重运动员李霜包揽女子64公斤级抓举、挺举、总成绩三枚金牌。其中抓举105公斤第一次试举就成功夺魁,如图所示。则该次抓举李霜对杠铃做的功最接近于( )
A.0.5kJ B.2kJ C.15kJ D.64kJ
【答案】B
【解答】解:杠铃升高的高度约为h=2m,因此该次抓举过程中,李霜对杠铃做的功W=mgh
代入数据得W≈2kJ,故B正确,ACD错误。
故选:B。
5.(2026•九江一模)A、B两物体的质量之比mA:mB=2:1,它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其v﹣t图像如图所示。此过程中,A、B两物体受到的摩擦力做的功之比WA:WB与A、B两物体受到的摩擦力之比fA:fB分别为( )
A.WA:WB=2:1,fA:fB=4:1
B.WA:WB=1:1,fA:fB=1:1
C.WA:WB=1:1,fA:fB=2:1
D.WA:WB=1:2,fA:fB=2:1
【答案】A
【解答】解:根据题意分析可知,A、B两物体所受的合外力都是摩擦力,则分别对A、B两物体列动能定理方程有,
联立解得A、B两物体受到的摩擦力做的功之比为WA:WB=2:1
v﹣t图像斜率的绝对值表示加速度的大小,则由可得
根据牛顿第二定律有fA=mAaA,fB=mBaB
联立解得A、B两物体受到的摩擦力之比为fA:fB=4:1,故A正确,BCD错误;
故选:A。
6.(2026•宁河区校级模拟)如图所示为某同学做引体向上的一个状态,已知该同学质量为m,图示状态两手臂与竖直方向的夹角均为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.图示静止状态时每只手臂的拉力大小为
B.向上运动过程中该同学一直处于超重状态
C.增大两手之间的间距可以更省力
D.向上运动过程中杠对该同学的支持力做正功
【答案】A
【解答】解:B.人在向上运动的过程中经历了加速上升和减速上升阶段,分别对应着超重和失重状态,故B错误;
A.对图示状态进行受力分析知,
则F,故A正确;
C.增大间距,夹角θ变大,则F变大,故C错误;
D.向上运动过程中,支持力不做功,故D错误。
故选:A。
7.(2026•沙坪坝区校级一模)如图甲所示,与水平面夹角θ=37°的粗糙斜面上,放着可视为质点的A、B两物块,质量分别为mA=1kg和mB=5kg。轻弹簧一端与物块A相连,另一端与挡板相连。未施加拉力F时,A、B两物块恰好不下滑。从t=0时刻开始,对B施加一沿斜面向上的力F使物块B沿斜面向上做匀加速运动,力F随时间变化如图乙,已知两物块与斜面的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.乙图中F2=95N
B.弹簧的劲度系数为25N/m
C.t=0到t=0.2s的过程中力F做的功为1.09J
D.t=0到AB分开的过程中,A所受摩擦力做功为0.08J
【答案】C
【解答】解:未施加外力时,A、B恰好不下滑,对系统受力分析如图甲,
由正交分解可得:kx1+μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)gsinθ
x1为此时弹簧的形变量
求得kx1=12N
t=0时,F1=54N,AB一起沿斜面向上匀加速直线运动,此时AB所受摩擦力沿斜面向下,受力分析如图乙
由正交分解可得F1+kx1﹣(mA+mB)gsinθ﹣μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a
求得a=1m/s2
t=0.2s时,A、B间无弹力,对B受力分析有F2﹣mBgsinθ﹣μmBgcosθ=mBa
解得F2=55N,故A错误;
对A受力分析有kx2﹣mAgsinθ﹣μmAgcosθ=mAa
x2为AB刚分开时,弹簧的形变量,解得kx2=11N
AB一起匀加速直线运动的位移
解得k=50N/m,故B错误;
t=0∼t=0.2s过程,外力F为变力,对AB分析可得F+k(x1﹣x)﹣(mA+mB)gsinθ﹣μ(mA+mB)gcosθ=(mA+mB)a
解得:F=54+kx,可得
所以F做功WF=54.5×0.02J=1.09J,即t=0到t=0.2s的过程中力F做的功为1.09J,故C正确;
摩擦力对A做功为负功,Wf=﹣fAxA=﹣4×0.02J=﹣0.08J,即t=0到AB分开的过程中,A所受摩擦力做功为0.08J,故D错误。
故选:C。
8.(2026•九龙坡区校级模拟)2025年,中国“天眼”FAST与国际深空探测团队联合发现了一颗编号为HD﹣2025b的系外行星,题3图为HD﹣2025b行星绕HD﹣2025恒星的运动椭圆轨迹示意图,ac为椭圆长轴,bd为椭圆短轴,已知HD﹣2025b行星绕HD﹣2025恒星一周的时间为T,行星和恒星均视为质点。则该行星( )
A.经过a点和c点的加速度大小相等
B.经过a点和c点的速度大小相等
C.从c点经过d点运动到a点的时间大于
D.从c点经过d点运动到a点过程中恒星对它的引力做正功
【答案】D
【解答】解:A.由万有引力提供向心力得:,因为ra<rc,故aa>ac,故A错误;
B.由开普勒第二定律知,a和c分别靠近中心天体,远离中心天体,即ra<rc,因此va>vc,故B错误;
C.椭圆轨道的运动具有对称性,行星绕恒星一周的时间为T,则从a到d到c的时间根据对称性为总时间的一半,等于,故C错误;
D.从c经d到a的过程中,恒星对行星的引力方向指向恒星(左侧焦点),行星的运动方向是从c→d→a,引力方向与行星的速度方向夹角小于90°,因此引力做正功,故D正确。
故选:D。
9.(2024•浙江)一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为2×10﹣4m2,喷水速度约为10m/s,水的密度为1×103kg/m3,则该喷头喷水的功率约为( )
A.10W B.20W C.100W D.200W
【答案】C
【解答】解:设Δt时间内从喷头流出的水的质量为
m=ρV=ρSv•Δt
Δt时间内喷出的水的动能增加量等于喷头喷水的功率,即
联立解得
P=100W
故ABD错误,C正确。
故选:C。
10.(2024•海南)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A.返回舱处于超重状态 B.返回舱处于失重状态
C.主伞的拉力不做功 D.重力对返回舱做负功
【答案】A
【解答】解:AB.返回舱减速时加速度方向竖直向上,与速度方向相反,处于超重状态,故A正确,B错误;
CD.主伞的拉力向上,与运动位移方向相反,做负功,重力向下,与运动位移方向相同,做正功,故CD错误。
故选:A。
考点2 动能定理的应用
1.(2026•辽宁模拟)火车启动时经常采用先后退再前进的方式,某实验小组用传感器记录了火车启动过程的v﹣t图像,如图所示,从t=0时刻开始,火车先在机车推动下倒退t1时间,随后关闭机车减速至t2时刻静止,停顿一段时间后向前加速,t3时刻达到最大速度。已知火车质量为m,图中t3~t4段为直线,t4时机车达到额定功率P,之后保持额定功率不变,假设t3~t5时间火车所受阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内,机车做负功
B.0~t2时间内,机车做的功为
C.t1~t5时间内,机车做的功为Pt5(t3+t4)
D.0~t4时间内,火车的位移大小为(v1t2+v4t4﹣v4t3)
【答案】C
【解答】解:A、在0到t1时间内,火车在机车推动下后退,机车牵引力方向与运动方向相同,机车做正功,故A错误;
B、在0到t2时间内,火车初、末速度均为零,动能变化量为零。根据动能定理,机车做功与阻力做功的代数和为零,即W+Wf=0,解得:机车做的功等于克服阻力做的功,不等于,故B错误;
C、在t1到t3时间内机车关闭或静止,不做功。t3到t4时间内火车做匀加速直线运动,牵引力恒定,速度均匀增加,功率P=Fv随时间均匀增加,平均功率为,此阶段做功。t4到t5时间内功率恒为P,做功W2=P(t5﹣t4)。t1到t5时间内机车做的总功W=W1+W2,解得:,故C正确;
D、v﹣t图像与时间轴围成的面积表示位移。0到t2时间内位移为负,大小为;t3到t4时间内位移为正,大小为。0到t4时间内的位移大小为两者之差的绝对值,而选项中表达式为两者之和(即路程),故D错误。
故选:C。
2.(2026•包头一模)我国某新型起重机性能优异,可满足大型工程的吊装需求。如图,现将质量为m的重物由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升,经过时间t1起重机达到额定功率P,此后以额定功率提升重物,又经过时间t2重物开始匀速上升。已知重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.起重机的额定功率为ma2t1
B.重物的最大速度大小为
C.t1时间内,重物机械能的增量为(mg+ma)
D.t2时间内,重物机械能的增量为(mg+ma)at1t2
【答案】D
【解答】解:A、重物匀加速上升时,根据牛顿第二定律得:F1﹣mg=ma,解得F1=m(g+a),经过时间t1时的速度v=at1,则起重机的额定功率为P=F1v=m(g+a)at1,故A错误;
B、当拉力与重力大小相等时,速度最大,则P=F2vm=mgvm,可得最大速度为vm,故B错误;
C、t1时间内,重物上升的位移为x,拉力做功为W1=F1x(mg+ma),根据功能关系,重物机械能的增量为ΔE1=W1(mg+ma),故C错误;
D、t2时间内,根据功能关系,重物机械能的增量为ΔE2=W2=Pt2=(mg+ma)at1t2,故D正确。
故选:D。
3.(2026•长春模拟)光滑水平面上有一个静止的质量为m的物块,受到两个大小相等互成60°角的水平恒力F1、F2作用,经过一段时间物块在F1方向的速度为v,如图所示。该段时间内F1做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:两个大小相等、夹角为60°的恒力F1、F2,设力的大小为F,根据力的合成法则,合力F合的大小为:
物块在光滑水平面上做初速度为0的匀加速直线运动,速度方向沿F1方向,说明合力在F1方向的分力提供加速度。
将F2分解到F1方向和垂直F1方向:F2在F1方向的分力:;
垂直F1方向的分力:
因此,F1与F2x的合力提供F1方向的加速度,即,得
求物块的位移已知F1方向的末速度为v,由匀加速直线运动公式v=at,得运动时间o再由位移公式,代入a和t:
计算F1做的功的公式为W=F1•x,代入F1=F和x:,故C正确,ABD错误。
故选:C。
4.(2026•绵阳校级二模)一段公路由一部分平直的下坡路与一部分水平路组成,两段平滑连接,下坡路的坡度较小,汽车(质量为m)在下坡路和水平路上行驶受到的阻力大小均为Ff,此汽车从下坡路的顶端由静止启动,其运动的速率v﹣t图像如图所示,OA段为直线,从t1时刻开始汽车的功率保持恒定。题干和图中所给的量都为已知量,则由图像可知( )
A.汽车运动过程中的最大功率为Ffv2
B.在0~t1时间内,汽车的牵引力恒定,其大小为
C.从t4时刻开始,汽车在水平路段行驶
D.可以求出汽车在t3~t4时间内的位移
【答案】D
【解答】解:A、根据题意分析可知,由题图有,汽车在0~t1过程是恒加速度启动且此时是处于下坡路,其在t1时刻达到最大功率,此后一直保持不变,汽车在t2~t3时处于匀速运动,其受力情况如图所示
汽车受到的牵引力为F牵=Ff﹣mgsinθ
则汽车的最大功率为Pmax=(Ff﹣mgsinθ)v2,故A错误;
B、根据题意分析可知,由于物体的v﹣t图像表示物体的加速度,所以在0∼t1时间内汽车的加速度为
结合之前汽车的受力分析,对汽车有F牵1+mgsinθ﹣Ff=ma1,解得,故B错误;
C、根据题意分析可知,t1时刻后,汽车功率恒定,速度继续增加,牵引力减小。当牵引力等于阻力Ff时,速度达到最大v2,此时汽车在平直路段行驶,从t3时刻开始,汽车由下坡路进入了水平路段,故C错误;
D、根据题意分析可知,汽车在t3~t4时间内,根据动能定理可得
结合上述结论Pmax=(Ff﹣mgsinθ)v2
可解得,故D正确。
故选:D。
5.(2026•北京校级一模)如图所示,两根相同的橡皮绳,一端连接质量为m的物块,另一端固定在水平桌面上的A、B两点。物块处于AB连线的中点C时,橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至桌面上的O点静止释放,已知CO距离为L,物块与桌面间的动摩擦因数为μ,橡皮绳始终处于弹性限度内,不计空气阻力,则释放后( )
A.物块做简谐运动
B.物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用
C.若∠AOB=90°时每根橡皮绳的弹力为F,则物块所受合力大小为
D.若物块第一次到达C点的速度为v0,此过程中橡皮绳对物块做的功
【答案】D
【解答】解:A.物块在两弹簧的拉力和始终与运动方向相反的滑动摩擦力作用下,机械振动的振幅越来越小,且平衡位置不固定,则物块不会做简谐运动,故A错误;
B.根据物块的受力分析解答可知,物块受到重力、支持力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用,故B错误;
C.若∠AOB=90°时每根橡皮绳的弹力为F,则物块所受合力大小为F合=2Fcos45°﹣μmgF﹣μmg,故C错误;
D.若物块第一次到达C点的速度为v0,根据动能定理,此过程中橡皮绳对物块做的功W﹣μmgL,解得WμmgL,故D正确。
故选:D。
6.(2026•西和县一模)一种升降电梯的原理图如图甲,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A(含乘客)的质量为mA=1000kgB的质量为mB=600kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动(轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞)。不计空气阻力和摩擦阻力,重力加速度g取10m/s2。轿厢A向上运动过程中的v﹣t图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.0~3s内配重B处于超重状态
B.3~5s内电动机所做的功等于4.8×104J
C.5~8s内轿厢A的加速度大小为0.75m/s2
D.0~8s内AB间的缆绳对轿厢A做功的最大功率为6.0×104W
【答案】B
【解答】解:A、v﹣t图像的斜率表示加速度,0~3s内速度增大,轿厢有向上的加速度,则配重B有向下的加速度,B处于失重状态,故A错误;
B、用面积法可求3s~5s内轿厢的位移为x=vt=6×2m=12m
该过程中电动机做的功转化为轿厢与配重的重力势能,则有W=(mA﹣mB)gx=(1000﹣600)×10×12J
解得3s~5s内电动机对外做功为:W=4.8×104J,故B正确;
C、5s~8s内,轿厢的加速度大小为:a,故C错误;
D、前3s内轿厢向上做加速运动,缆绳的拉力最大,所以当轿厢的速度刚达到6m/s时,缆绳的拉力最大。
设A、B间的缆绳拉力为FA,对轿厢,根据牛顿第二定律有:FA﹣Mg=Ma
解得:FA=12000N
t=3s时,轿厢A的速度最大为6m/s,此时绳子拉力对轿厢A的功率最大,为Pm=FA•vm=12000×6W=6.2×104W,故D错误。
故选:B。
7.(2026•合肥一模)目前常见的过山车为了增加安全性,都用由上、下、侧三组轮子组成的安全装置把轨道车套在轨道上(如图甲)。现有与水平面成θ=37°角的斜轨道和半径R=10m的光滑圆轨道相切于B点,且固定于竖直平面内,圆轨道的最低点位于地面(如图乙)。带安全装置、可视为质点的轨道车从斜面上的A点由静止释放,经B点后沿圆轨道运动,恰好到达最高点C,已知轨道车与斜轨道间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.轨道车在C点的速度为10m/s
B.轨道车在B点的速度为20m/s
C.斜轨道AB间的长度L为45m
D.轨道车在C点受轨道的作用力一定向下
【答案】C
【解答】解:A.由于轨道车恰好经过最高点C,则轨道车到达最高点时速度为0,故A错误;
B.轨道车由B到C的过程,根据动能定理可得
解得
故B错误;
C.轨道车由A运动到B的过程中,根据运动学公式以及牛顿运动定律有,
解得L=45m
故C正确;
D.轨道车在C点受轨道的向上作用力,这个作用力平衡重力,故D错误。
故选:C。
8.(2026•湖南二模)某物体做直线运动过程中的v2﹣x图像如图所示,用v、a、F、Ek、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:A、根据速度—位移公式v22ax得v2=2ax,可知v2﹣x图像的斜率k=2a,图像的斜率不变,则物体的加速度不变,由图可知物体做匀减速直线运动,物体的动能,Ek﹣x图像为向下倾斜的直线,故A正确;
BCD、物体的加速度不变,则合外力不变,速度随时间均匀减小,故BCD错误。
故选:A。
(多选)9.(2026•湛江一模)如图甲所示,“反向蹦极”区别于传统蹦极,让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化图如图乙所示,弹性轻绳的上端固定在O点,下端固定在人的身上,多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连,人静止时传感器示数为1200N。打开扣环,人从a点像火箭一样被“竖直向上发射”,经速度最大的位置b上升到最高点c。已知bc=3.25m,人(含装备)总质量m=80kg(可视为质点)。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.打开扣环瞬间,人的加速度大小为15m/s2
B.ab的距离与bc的距离相等
C.人从a点到c点的过程中重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小
D.人从a点到c点的过程中一直处于超重状态
【答案】AC
【解答】解:A、人静止时传感器示数为1200N,则打开扣环瞬间,弹性绳的弹力和重力的合力F=1200N,由牛顿第二定律可得F=ma,解得a=15m/s2,故A正确;
B、设弹性绳的劲度系数为k,人处于a点时弹性绳的伸长量为x,则由平衡条件得:kx=mg+F
人经过b点时,合外力为零,则有k(x﹣ab)=mg
人由a点运动到c点的过程中,由动能定理得
解得ab=3m<bc=3.25m,故B错误;
C、人从a点到c点的过程中,动量变化量为0,由动量定理可知重力的冲量大小等于弹性绳弹力的冲量大小,故C正确;
D、人从a点到c点的过程中加速度先向上后向下,人先处于超重状态后处于失重状态,故D错误。
故选:AC。
(多选)10.(2026•济南一模)如图所示,质量为m=1kg的小球用长为l=1m的细绳悬挂在O点,小球处于静止状态。已知重力加速度g=10m/s2,现用水平恒力F拉球从最低点由静止开始运动,当细绳与竖直方向的夹角为θ=30°时撤去F,不计阻力,下列说法正确的是( )
A.若F=20N,小球相对于最低点能上升的最大高度为1m
B.若F=40N,小球相对于最低点能上升的最大高度为2m
C.若F=50N,小球到达最高点时,细绳中的拉力大小为10N
D.若F=60N,小球再次回到最低点时,细绳中的拉力大小为70N
【答案】AD
【解答】解:A、若F=20N,从最低点到最高点,对小球应用动能定理,可得:Flsinθ﹣mgh=0﹣0,解得:h=1m,故A正确;
B、若F=40N,小球相对于最低点上升的最大高度为2m,则根据动能定理,可知小球在相对于最低点上升的最大高度为2m时的动能满足:,在最高点:,解得:T=﹣mg,而绳只能提供拉力,不能提供支持力,即该假设不合理,故B错误;
C、若F=50N,小球从静止到达最高点的过程中,根据动能定理,可得小球在相对于最低点上升的最大高度为2m时的动能满足:,由拉力与重力的合力提供向心力,可得:,解得:T=0,故C错误;
D、若F=60N,小球再次回到最低点时,根据动能定理,可得在最低点时的动能为:,由拉力与重力的合力提供向心力,可得:,解得:T=70N,故D正确。
故选:AD。
1.(2026•内江校级二模)如图所示,L1、L2为地月系统中的两个拉格朗日点,位于拉格朗日点上的卫星可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动,“鹊桥”中继卫星位于L2点上。结合以上信息,下列说法正确的是( )
A.“鹊桥”中继卫星的发射速度11.2km/s≤v<16.7km/s
B.地球静止卫星轨道应位于月球与L2点之间
C.同一颗卫星位于L1点所在轨道时的动能大于位于L2点所在轨道时的动能
D.“鹊桥”中继卫星的向心加速度大于月球的向心加速度
【答案】D
【解答】解:A.第一宇宙速度为7.9km/s,第二宇宙速度为11.2km/s,“鹊桥”运行于地—月拉格朗日点L2,发射速度满足7.9km/s<v<11.2km/s,故A错误;
B.月球绕地球周期为27天,静止卫星周期为1天,结合开普勒第三定律
月球轨道半径大于静止卫星轨道半径,静止卫星轨道应该在地球与月球之间,故B错误;
C.当卫星位于L1、L2点所在轨道围绕地球运动时的角速度相等,结合v=rω
当卫星位于L2点时的线速度要大于位于L1点时的线速度,即同一颗卫星位于L2点时的动能要大于位于L1点时的动能,故C错误;
D.结合向心加速度表达式
“鹊桥”中继卫星的向心加速度大于月球的向心加速度,故D正确。
故选:D。
2.(2026•广东模拟)实验小组用手机拍摄水平抛出的小球的下落过程,如图是利用视频软件得到的小球动能Ek与下落时间的平方t2图像,t=0s时将小球水平抛出,重力加速度g取10m/s2,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A.小球的质量为0.1kg
B.小球水平抛出的初速度为2m/s
C.小球的动能为4J时,下落的高度为2m
D.小球的动能为4J时,速度为4m/s
【答案】B
【解答】解:AB.小球竖直方向做自由落体运动,则
设初动能为Ek0,根据动能定理,结合图像可知初动能,斜率为
代入数据得m=1kg,平抛初速度v0=2m/s,故A错误,B正确;
C.根据图像,小球的动能为4J时,时间t=0.2s,则下落高度
代入数据得h=0.2m,故C错误;
D.小球的动能为4J时,根据
代入数据得,故D错误。
故选:B。
3.(2026•云南模拟)如图所示,水平地面上有一固定斜面ABC,D为斜面中点,斜面倾角为30°。物块以120J的初动能从底端A沿斜面向上滑动,恰能滑到顶端B,当它再次回到底端A时动能为40J。已知物块与AD部分的动摩擦因数为μ1,与DB部分的动摩擦因数为μ2,μ1=3μ2,则动摩擦因数μ1为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解答】解:设斜面长度为2L,初动能为Ek0,再次回到底端A时动能为EkA。
物块上滑过程,由动能定理得
﹣mg•2Lsin30°﹣μ1mgcos30°•L﹣μ2mgcos30°•L=0﹣Ek0
物块下滑过程,由动能定理得
mg•2Lsin30°﹣μ1mgcos30°•L﹣μ2mgcos30°•L=EkA﹣0
结合μ1=3μ2,解得μ1,故ACD错误,B正确。
故选:B。
4.(2026•渭南模拟)一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,动能一直增加。下列四幅图表示汽车在轨道上相应位置处所受的合力,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:汽车做曲线运动,所受合力方向位于轨迹的凹侧,由M向N行驶,动能一直增加,合力做正功,合力与速度方向的夹角小于90°,故B正确,ACD错误。
故选:B。
5.(2026•邯郸模拟)某次特大洪水中,无人机为受困群众提供物资投送,载着物资的无人机总质量为100kg,无人机沿竖直方向运动,无人机的速度随时间变化的图像如图所示,取竖直向上为正方向,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.0~2s,无人机提供的牵引力大小为1000N
B.4s~5s,无人机处于超重状态
C.4.5s时,无人机发动机的输出功率为600W
D.0~5s,无人机所受合力做的功为0
【答案】D
【解答】解:A.0~2s内,无人机做匀加速直线运动,由v﹣t图像斜率可知加速度
根据牛顿第二定律 F﹣mg=ma
牵引力F=m(g+a)=100kg×(10m/s2+2m/s2)=1200N,故A错误;
B.4~5s内,无人机速度从4m/s减至0,加速度方向竖直向下(与正方向相反),根据超重失重条件,加速度向下时物体处于失重状态,故B错误;
C.4~5s内,无人机做匀减速直线运动,加速度大小a'
由牛顿第二定律mg﹣F'=ma'
牵引力F'=m9﹣a')=100kg×(10m/s2﹣4m/s2)=600N
4.5s时速度v=4m/s﹣a'×0.5s=4m/s﹣4m/s2×0.5s=2m/s
功率P=F'v=600N×2m/s=1200W,故C错误;
D.0~5s内,无人机初速度v0=0,末速度vt=0,动能变化量ΔEk=0根据动能定理,合力做功W合=ΔEk=0,故D正确。
故选:D。
6.(2026•云南模拟)某同学用水平恒力推一质量为500g的静止在水平桌面上的物块,并利用传感器测出物块的速度,1s后撤去恒力,得出物块的速度—时间图像如图所示。取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物块与桌面间的动摩擦因数为0.1
B.恒力做的功为1J
C.恒力做的功为3J
D.摩擦力对物块做的功为﹣1J
【答案】C
【解答】解:A.1s后撤去恒力,物块在摩擦力作用下做匀减速直线运动,由v﹣t得物块做减速直线运动的加速度大小为
由牛顿第二定律μmg=ma2
代入数据得物块与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4,故A错误;
BCD.由v﹣t与横轴围成的面积表示位移,物块通过的总位移大小为
摩擦力对物块做的功为Wf=﹣μmgx
代入数据得Wf=﹣3J
根据动能定理WF+Wf=ΔEk=0
代入数据得恒力做的功为WF=3J,故BD错误,C正确。
故选:C。
7.(2026•宝鸡一模)在距地面高度为h处,以大小相等的速率v0分别平抛、竖直上抛、竖直下抛质量均为m的物体。在它们从抛出到落地的过程中,忽略空气阻力,三种运动过程相比,下列判断正确的是( )
A.重力做功不相等
B.重力的平均功率不相等
C.落地时重力的瞬时功率相等
D.落地时动能不相等
【答案】B
【解答】解:A、根据WG=mgh知,三个物体的质量相等,下落的高度相等,则重力做功相等,故A错误;
B、平抛运动竖直方向做自由落体运动,则三个物体的运动时间不相等,而重力做功相等,则重力的平均功率不相等,故B正确;
CD、根据动能定理得mgh=Ek,可得物体落地时动能Ek=mgh,可知落地时动能相等,速率相等,因做平抛运动的物体落地时速度斜向下,竖直上抛、竖直下抛的速度竖直向下,则三个物体落地时竖直分速度不等,根据PG=mgvy可知,落地时重力的瞬时功率不相等,故CD错误。
故选:B。
8.(2026•聊城模拟)某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯,司机看到绿灯亮起后立即以恒定的牵引力F启动汽车,t0时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶,在运动时间t内汽车位移为x,其图像如图所示。已知汽车的质量为m,汽车在行驶过程中受到的阻力恒定,下列说法正确的是( )
A.汽车的额定功率为Fv
B.时间内,汽车的平均功率为
C.汽车在行驶过程中受到的阻力为
D.汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为
【答案】B
【解答】解:A、0~t0时间内,汽车做匀加速直线运动,设t0时刻的速度为v2,t0时刻的速度为v1。根据得
v
可得v2=2v,t0时刻达到额定功率,为P=Fv2=2Fv,故A错误;
B、0~t0时间内,加速度为a,t0时刻的速度为v1=a•t0=v,0~t0时间内,平均速度为v,则汽车的平均功率为F,故B正确;
C、0~t0时间内,由牛顿第二定律可得F﹣f =ma,解得f=F,故C错误;
D、当牵引力与阻力大小相等时,速度最大,则F牵=f,由P=F牵vm=fvm,解得最大速度vm,故D错误。
故选:B。
9.(2026•承德一模)冬天是冰上运动的好季节。如图所示,某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成,倾斜段的倾斜角度为45°,质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1,在连接处无能量损失,则人在水平段的滑行距离为( )
A.50m B.45m C.43m D.25m
【答案】B
【解答】解:设人在水平段的滑行距离为x。对人运动的全过程,根据动能定理得
mgh﹣μmgcos45°•μmgx=0
解得x=45m,故ACD错误,B正确。
故选:B。
10.(2026•泸州模拟)质量m=1kg的物块沿水平方向运动,其位移x随时间t的变化规律如图所示,图中0~2s是以坐标原点为顶点的抛物线,2~4s图像是直线,则该物块( )
A.在0~2s内,做匀加速曲线运动
B.在2~4s内,做匀加速直线运动
C.在0~2s内,所受合力大小为3N
D.在0~4s内,所受合力做功为2J
【答案】D
【解答】解:AC、根据x﹣t图可知,在0~2s内为x随时间沿抛物线变化,x均为正值,即物体作单向直线运动,物体的加速度满足:,结合牛顿第二定律F=ma,可得:F=1N,故AC错误;
B、在2~4s内,由x﹣t图可知,x随时间均匀变化,即物体做匀速直线运动,故B错误;
D、由物体在2~4s内做匀速直线运动,可得物体的末速度为:,由动能定理,可得:,即在0~4s内,合力做的功为2J,故D正确。
故选:D。
11.(2026•马鞍山模拟)如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,一轻绳一端固定于O点,另一端连接一个质量为m的小球,初始时,轻绳水平伸直且没有拉力,小球由静止释放,摆到最低点时速度大小为v。已知轻绳的长度为l,重力加速度为g,空气阻力不计。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球在最低点时,轻绳对小球的拉力大小为
B.重力对小球的功为
C.小球摩擦力的功为
D.小球在最低点处受到的合力大小为
【答案】C
【解答】解:A、设小球在最低点时,轻绳对小球的拉力为T。根据牛顿第二定律得
解得,故A错误;
B、小球由静止释放摆到最低点的过程,根据动能定理得,可知,故B错误;
C、小球由静止释放摆到最低点的过程,根据动能定理得,可得,故C正确;
D、小球在最低点时,沿半径方向的合力为,沿切线方向还有摩擦力f,所以最低点时,小球的合力,故D错误。
故选:C。
12.(2026•淮南一模)如图所示,一不可伸长轻绳系一质量为m的小球(可看作质点)竖直悬挂在O点,现将小球拉至与O等高的A点,由静止自由释放小球。若球运动过程中经过C点时,重力的瞬时功率最大,此时绳与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g,以下判断正确的是( )
A.小球下摆到最低点的过程中,轻绳拉力先增大后减小
B.小球运动至C点时,轻绳对小球的拉力大小T=2mgcosα
C.
D.小球下摆到最低点的过程中,重力平均功率为0
【答案】C
【解答】解:AB、令轻绳长为L,绳与竖直方向夹角为θ,小球向下摆动的过程,根据动能定理得
可得v
对小球进行分析,小球做圆周运动,由向心力公式有
解得T=3mgcosθ
小球向下运动过程中,θ逐渐减小,则细绳拉力T一直增大,小球运动至C点时,轻绳对小球的拉力大小T=3mgcosα,故AB错误;
C、小球重力的瞬时功率
若有y=cosα﹣cos3α
对函数求导有y′=3cos2αsinα﹣sinα
当导数值为0时,重力的瞬时功率达到最大,解得,故C正确;
D、小球下摆到最低点的过程中,重力平均功率为,小球下降高度为L,可知重力平均功率不为0,故D错误;
故选:C。
13.(2026•延庆区一模)铅球被水平推出后的运动过程中(不计空气阻力),铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系如图所示,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:A、对铅球受力分析,根据铅球只受到重力,可得到铅球的加速度为g,不随时间的变化,故A错误;
BC、对铅球应用动能定理,可得:mgh=Ek﹣Ek0,,,在竖直方向:,联立可得:,,即铅球的速度、动能与时间的关系均不是线性关系,故BC错误;
D、对铅球受力分析,可知只有重力对铅球做功,根据功能关系,可知铅球的机械能守恒,不随时间变化,故D正确。
故选:D。
14.(2026•新疆二模)新疆昌吉努尔加滑雪场拥有优质的冰雪资源,雪道建设之初,设计者进行了相关计算和测试。已知滑雪者与雪道间的动摩擦因数为0.05,斜坡倾角为10°时,滑雪者从距水平缓冲区高h1=10m处由静止滑下,最终停在水平缓冲区的标记点A。如图所示,若将斜坡倾角调整为15°,同时将起点高度降低至h2=9m,斜坡与水平缓冲区交点O不变且平滑连接,不计空气阻力,则滑雪者最终将停在标记点A的(已知tan10°≈0.176、cot10°≈5.671、tan15°≈0.268、cot15°≈3.732)( )
A.右侧约3m处 B.右侧约5m处
C.左侧约3m处 D.左侧约5m处
【答案】A
【解答】解:倾角为10°时(高度h1=10m,停在A点)设水平缓冲区滑行距离为x1,由动能定理:
倾角为15°时(高度h2=9m设水平缓冲区滑行距离为x2,同理:
代入数据比较
x2﹣x1≈3m
说明第二次滑行更远,停在A点右侧约3m处。
故A正确,BCD错误。
故选:A。
15.(2026•泉州模拟)如图,竖直轻质弹簧上端固定在天花板上,下端与物块P相连。用水平板Q托住物块P,使弹簧处于原长状态。现使Q竖直向下做匀加速直线运动,加速度a1=0.2g,g为重力加速度大小。当弹簧伸长量为x1时P、Q分离,此时P的动能为Ek1;当弹簧伸长量为x2时P动能达到最大值Ek2;当P运动到最低点时弹簧伸长量为x3、P加速度大小为a3,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:AC、在P、Q即将分离时,对P受力分析,可得:mg﹣kx1=ma1,可得:kx1=0.8mg;
在P、Q分离前,二者均做匀变速直线运动,由匀变速直线运动规律,可得:,此时的动能为:,化简可得:Ek1=0.2mgx1;
在P动能最大时,对P受力分析,可得:kx2=mg,从P、Q分离,到P的动能达到最大,根据P与弹簧整体的机械能守恒,即可得:,解得:,联立可得分离时与动能最大时,弹簧的伸长量之比为:,动能之比为:,故A错误,C正确;
BD、P运动到最低点时,对P受力分析,可得:kx2﹣mg=ma3;
从P动能最大到最低点,根据P与弹簧整体的机械能守恒,可得:,解得:x3=2x1,a3=0.6g,即:,,故BD错误。
故选:C。
16.(2026•烟台模拟)如图所示,将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A,小环A套在竖直固定的光滑直杆上,定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放,不计空气阻力,重力加速度为g,则小环A由静止开始下降d时的动能为( )
A.mgd B.mgd C.mgd D.mgd
【答案】B
【解答】解:设小环A由静止开始下降d时,连接A的绳子与直杆的夹角为θ,由几何关系得
tanθ
可得θ=53°
将A的速度沿绳方向和垂直于绳方向分解,如图所示:
则有vB=vAcosθ
B上升的高度hdd
对系统,根据动能定理得
mg•d﹣2mgh
小环A由静止开始下降d时的动能为EkA
联立解得EkAmgd,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(多选)17.(2026•泉州模拟)如图,自动卸货车静止在水平地面上,在液压机的作用下,车厢底板与水平方向的夹角θ缓慢增大,在货物滑动之前的过程中,下列说法正确的是( )
A.货物受到的重力做负功
B.货物受到的支持力做正功
C.货物受到的摩擦力做负功
D.货物受到的合外力做正功
【答案】AB
【解答】解:A、货物重心升高,重力方向竖直向下,与重心位移(竖直向上)的夹角为180°,重力做负功,故A正确;
B、支持力方向垂直车厢底板向上,与货物的位移方向(垂直底板向上)一致,夹角为0°,支持力做正功,故B正确;
C、摩擦力方向沿车厢底板向上,与货物的位移方向(垂直底板)垂直,夹角为90°,摩擦力不做功,故C错误;
D、货物缓慢运动,动能不变,根据动能定理,合外力做功为零,故D错误。
故选:AB。
(多选)18.(2026•中山区校级二模)如图所示,电动小车a拉着拖车b在平直路面上以速度v0匀速行驶,小车a牵引力的功率为P。a、b质量均为m,所受阻力大小相等且保持恒定。某一时刻,拖车挂钩突然脱落,a、b分离。小车a牵引力的功率始终不变,当b停下时,a、b间距离增加了s。挂钩质量不计。下列说法正确的是( )
A.a、b分离后瞬间,a、b的加速度大小相等
B.从分离到b停下的时间为
C.当b停下后,a速度大小可能为2.5v0
D.当b停下时,a速度大小为
【答案】ABD
【解答】解:A.设a、b所受阻力均为f,a、b分离前,牵引力为F0,有:
P=F0v0
a、b匀速运动,有:
F0﹣2f=0
得
a、b分离后瞬间,根据牛顿第二定律有b的加速度大小
此时a的速度仍为v0,牵引力仍为F0,对a,根据牛顿第二定律有:F0﹣f=ma1
可得a的加速度大小:
故A正确。
B.设b从减速到停下的时间为t0,以v0的方向为正方向,对拖车b,根据动量定理有:
﹣ft0=0﹣mv0
得
故B正确。
C.a、b分离时,a所受阻力f小于牵引力F0,开始加速,牵引力的功率始终不变,有P=Fv
可知牵引力F逐渐减小,a的加速度减小,当加速度趋近于0时,牵引力F趋近于阻力f,速度趋近于最大值vm,有:
P=Fvm=fvm
得
可知当b停下后,a速度一定小于2v0,故C错误。
D.a、b运动的v−t图如图所示
设b减速的位移为s2,根据动能定理有:
可得
此过程a的位移
对a,根据动能定理有
可得
故D正确。
故选:ABD。
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