专题2.1 功 功率和动能定理（练）-2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）（原卷版）

2023年高考物理二轮复习讲练测（新高考专用）

专题二 动能和动量（练）

2.1 功 功率和动能定理

第一部分：练真题

【2022年真题】

1、（2022·江苏卷·T8）某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止开始沿斜面下滑，经圆弧滑道起跳将运动员视为质点，不计摩擦力及空气阻力，此过程中，运动员的动能与水平位移x的关系图像正确的是（　　）

A. B. C. D.

2、（2022·辽宁卷·T10）如图所示，带电荷量为的球1固定在倾角为光滑绝缘斜面上的a点，其正上方L处固定一电荷量为的球2，斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3，球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为，球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后，球3沿斜面向下运动。为重力加速度，球的大小可忽略，下列关于球3的说法正确的是（　　）

A. 带负电

B. 运动至a点的速度大小为

C. 运动至a点的加速度大小为

D. 运动至ab中点时对斜面的压力大小为

3、（2022·广东卷·T9）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡段以恒定功率、速度匀速行驶。已知小车总质量为，，段的倾角为，重力加速度g取，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 B. 从M到N，小车克服摩擦力做功

C. 从P到Q，小车重力势能增加 D. 从P到Q，小车克服摩擦力做功

4、（2022·浙江6月卷·T13）小明用额定功率为、最大拉力为的提升装置，把静置于地面的质量为的重物竖直提升到高为的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，取，则提升重物的最短时间为（　　）

A. 13.2s B. 14.2s C. 15.5s D. 17.0s

5、（2022·浙江1月卷·T20）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37°的光滑直轨道AB、圆心为O1的半圆形光滑轨道BCD、圆心为O2的半圆形光滑细圆管轨道DEF、倾角也为37°的粗糙直轨道FG组成，B、D和F为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G点（与B点等高），B、O1、D、O2和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=0.1kg，轨道BCD和DEF的半径R=0.15m，轨道AB长度，滑块与轨道FG间的动摩擦因数，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37°=0.6，cos37°=0.8。滑块开始时均从轨道AB上某点静止释放，

（1）若释放点距B点的长度l=0.7m，求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；

（2）设释放点距B点的长度为，滑块第一次经F点时的速度v与之间的关系式；

（3）若滑块最终静止在轨道FG的中点，求释放点距B点长度的值。

【2021年真题】

6、（2021·重庆卷·T10）额定功率相同的甲、乙两车在同一水平路面上从静止启动，其发动机的牵引力随时间的变化曲线如题图所示。两车分别从t1和t3时刻开始以额定功率行驶，从t2和t4时刻开始牵引力均视为不变。若两车行驶时所受的阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，则

A. 甲车的总重比乙车大

B. 甲车比乙车先开始运动

C. 甲车在t1时刻和乙车在t3时刻的速率相同

D. 甲车在t2时刻和乙车在t4时刻的速率相同

7、（2021·北京卷·T8）如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（　　）

A. 在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B. 汽车在ab段的输出功率比bc段的大

C. 在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D. 汽车在cd段的输出功率比bc段的大

8、（2021·全国甲卷·T20）一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（　　）

A. 物体向上滑动的距离为

B. 物体向下滑动时的加速度大小为

C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5

D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长

9、（2021·河北卷·T6）一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　）

A.  B.  C.  D.

10、（2021·湖北卷·T4）如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f恒定，物块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m和所受摩擦力大小f分别为（　　）

A. m=0.7 kg，f=0.5 N B. m=0.7 kg，f=1.0N

C. m=0.8kg，f=0.5 N D. m=0.8 kg，f=1.0N

11、（2021·湖南卷·T3）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（　　）

A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变

B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动

C. 若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为

D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为

12、（2021·辽宁卷·T10）冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一、某冰滑梯的示意图如图所示，螺旋滑道的摩擦可忽略：倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数μ相同，因滑板不同μ满足。在设计滑梯时，要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下L1、L2的组合符合设计要求的是（　　）

A. ， B. ，

C. ， D. ，

13、（2021·浙江省6月卷·T11）中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为，假设泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（　　）

A.  B.  C.  D.

14、（2021·福建卷·T14）如图（a），一倾角的固定斜面的段粗糙，段光滑。斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端C处，弹簧的原长与长度相同。一小滑块在沿斜面向下的拉力T作用下，由A处从静止开始下滑，当滑块第一次到达B点时撤去T。T随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如图（b）所示。已知段长度为，滑块质量为，滑块与斜面段的动摩擦因数为0.5，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取，。求：

（1）当拉力为时，滑块的加速度大小；

（2）滑块第一次到达B点时的动能；

（3）滑块第一次在B点与弹簧脱离后，沿斜面上滑的最大距离。

15、（2021·全国乙卷·T24）12一篮球质量为，一运动员使其从距地面高度为处由静止自由落下，反弹高度为。若使篮球从距地面的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取，不计空气阻力。求：

（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功；

（2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。

16、（2021·全国甲卷·T24）如图，一倾角为的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。

（1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；

（2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；

（3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？

17、（2021·浙江1月卷·T20）如图所示，质量m=2kg的滑块以v0=16m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑，经t=2s滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑块

(1)最大位移值x；

(2)与斜面间的动摩擦因数；

(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率P。

【2020年真题】

18、（2020·江苏卷·T1）质量为的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为，受到的阻力大小为。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　）

A.  B.  C.  D.

19、（2020·江苏卷·T4）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能与水平位移x关系的图象是（　　）

A. B. C.  D.

20、（2020·山东卷·T11）如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（　　）

A. M<2m

B. 2m <M<3m

C. 在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功

D. 在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量

21、（2020·天津卷·T8）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，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，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. 加速度逐渐减小

C. 牵引力的功率 D. 牵引力做功

第二部分：练新题1、（2023届·江苏海安市高三上学期开学考试）一物体静置于光滑水平面，在水平恒力F1作用下物体开始加速，经过一段时间后撤去F1，同时施加与F1方向相反的恒力F2，经相同的时间物体恰好返回到出发点。该过程中力F1、F2对物体做功为W1、W2，力F1、F2的最大功率为P1、P2，则（  ）

A.  B.

C.  D.

2、（2023届·江苏中华中学高三上学期开学考试）比亚迪股份有限公司为助力中国实现“碳达峰、碳中和”目标，大力发展新能源汽车，2021款比亚迪汉EV是公司旗下众多优秀车型之一（图甲）。该款车子在深圳比亚迪坪山基地测试场进行加速测试的v-t图像如图乙，PH为图像上P处的切线，该车加速至P点速度后功率达到最大值，加速至Q点后速度达到最大。已知该款车型的整备质量约为驾驶员质量为的31倍，则下列说法正确的是（    ）

A. 加速过程中牵引力的最大值为

B. 从0加速到Q点过程中运动位移为

C. 空车质量为

D. 从0加速到Q点的过程克服阻力做的功为

3、（2023届·湘豫名校高三上学期开学考试）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，一质量为m的物体在与斜面平行向上的恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的位移等于时，速度为，此时撤去恒力F，物体继续沿斜面向上滑行位移后停止运动。已知重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　）

A. 物体与斜面间动摩擦因数

B. 在此过程中F所做的功为

C. 两段位移所对应的加速度大小之比为2：1

D. 两段位移所用时间之比为

4、（2023届·浙江Z20名校联盟高三上学期开学考试）宁波天一广场音乐喷泉被称为“擎天柱”，其中一个喷水管单位时间竖直喷出体积的水，喷高可达13层楼的高度，已知水的密度，不计空气阻力，电动机用于该喷水管的功率约为（    ）

A.  B.  C.  D.

5、（2023届·浙江名校协作体高三上学期开学考试）新款比亚迪汉加速时间为2.9秒，已知该车在加速阶段汽车阻力的平均功率是，汽车和驾驶员总质量为。若比亚迪汉启动加速阶段以最大输出功率运动，则电动机输出功率约为（　　）

A.  B.  C.  D.

6、（2023届·江苏南京市高三上学期开学考试）如图所示，滑块从静止开始沿粗糙固定斜面下滑直至底端。若用v、Ep、Ek、E分别表示滑块下滑时的速率、重力势能、动能、机械能，t表示时间，取斜面底端为零势能点。则下列图像中可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

7、（2023届·山东济南市高三上学期开学考试）某景区的栈道漂流备受欢迎，如图所示，游客乘坐充气垫顺着水流沿倾斜直线栈道匀速向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 充气垫对游客的作用力一定做正功

B. 充气垫对游客的作用力不做功

C. 游客的机械能保持不变

D. 游客的机械能减小

8、（2023届·山东临沂市高三上学期开学考试）如图所示为竖直面内固定的两水平粗糙管道，质量的带电小球套在紧挨地面的管道上，且通过原长、动度系数的弹簧与上方管道相连，空间存在水平向左的匀强电场（图中未画出），电场强度。将小球从A点无初速度释放，小球恰好能运动到C点。已知小球所带电荷量为，，OC，OA关于OB对称，，重力加速度g取。则在小球从A点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（    ）

A. O、C两点间的电势差为 B. 小球在B点时的速度最大

C. 小球克服摩擦力做的功为 D. 小球所受的摩擦力先减小后增大

9、（2023届·山东济南市高三上学期开学考试）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。货物可视为质点，货物与滑轨间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取，，重力加速度）

（1）若给质量的货物施加一平行纸面沿斜面向上的外力F让货物静止在倾斜滑轨上，求外力F的最小值；

（2）货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过，求水平滑轨的最短长度x。

10、（2023届·江苏泰州中学高三上学期开学考试）如图所示是一种升降电梯的模型示意图，A为轿厢，B为平衡重物，A、B的质量分别为1Kg和0.5Kg．A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住．在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动，电动机输出功率10W保持不变，轿厢上升1m后恰好达到最大速度．不计空气阻力和摩擦阻力，g=10m/s2．在轿厢向上运动过程中，求：

(1)轿厢最大速度vm：

(2)轿厢向上的加速度为a=2m／s2时，重物B下端绳的拉力大小；

(3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间。