2023届高考一轮复习 专题六 功和能 夯基固本时时练2（含解析）

1、【配套新教材】专题六 功和能2023届高考物理一轮复习夯基固本时时练1.某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.5 m，目测重心上升最大高度约0.8 m，忽略空气阻力，g取。则起跳过程该同学所做的功约为( )A.65 JB.350 JC.700 JD.1250 J2.如图所示，水平路面上有一辆汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是( )A.人对车的推力F做的功为B.人对车做的功为C.车对人的摩擦力做的功为D.车对人的作用力大小为3.如图所示，竖直平面内放一直角杆，杆的水平部分粗糙，动

2、摩擦因数，杆的竖直部分光滑，杆的两部分各套有质量均为1 kg的小球A和间用细绳相连。开始时均处于静止状态，已知，若A球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m（g取），那么该过程中拉力F做的功为( )A.4 JB.6 JC.10 JD.14 J4.如图所示，绝缘粗糙斜面体固定在水平地面上，斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E，轻弹簧一端固定在斜面顶端，另一端拴接一不计质量的绝缘薄板，一带正电的小滑块从斜面上的P点处由静止释放后，沿斜面向上运动，并能压缩弹簧至R点（图中未标出），然后返回，则( )A.滑块从P点运动到R点的过程，其机械能的增量等于电场力与弹簧弹力做功之和B.滑块从P点运动到R

3、点的过程，电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和C.滑块最终停在弹簧原长处D.滑块最终停下来，克服摩擦力所做的功小于电势能的减少量与重力势能增加量之差5.如图甲所示，小物块静止在倾角的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，重力加速度g取。下列说法正确的是( )A.物块的质量为1 kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.03 s时间内力F做功的平均功率为0.32 WD.03 s时间内物块克服摩擦力做的功为5.12 J6.如图所示，光滑轨道由两段细圆管平滑连接组成，其中段水平，段为半径为R

4、的四分之三圆弧，圆心O及D点与等高，整个轨道固定在竖直平面内。现有一质量为m、初速度的光滑小球水平进入圆管，设小球经过轨道交接处无能量损失，圆管孔径远小于R，则（小球直径略小于管内径）( )A.小球到达C点时的速度大小B.小球能通过E点且抛出后恰好落至B点C.无论小球的初速度为多少，小球到达E点时的速度都不能为零D.若将轨道拆除，则小球能上升的最大高度与D点相距7.2019年12月，京张高铁通车。从自主设计修建零的突破到世界最先进水平，从时速35千米到350千米，京张线见证了中国铁路的发展，也见证了中国综合国力的飞跃。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力的作用下，在水平轨道上由静止开始启动，

5、其图像如图所示，已知0时间内图线为过原点的倾斜直线，时刻列车达到额定功率P，此后保持功率P不变，列车在时刻达到最大速度，以后匀速运动。下列判断正确的是( )A.从0到时间内，列车的牵引力逐渐变小B.时刻的加速度大小大于时刻的加速度大小C.在时刻以后，列车的牵引力为零D.该列车所受的恒定阻力大小为8.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放,到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知是的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则( )A.下滑

6、过程中，环受到的合力不断减小B.下滑过程中,环与杆因摩擦产生的热量为C.从C到A过程，弹簧对环做的功为D.环经过B点时，上滑的速度大于下滑的速度9.一质量为2 kg的物体静止在水平桌面上，在水平拉力F的作用下，沿水平方向运动，2 s后撤去外力，其图象如图所示。下列说法正确的是( )A.在02 s内，合外力做的功为4 JB.在02 s内，合外力做的功为8 JC.在06 s内，摩擦力做的功为D.在06 s内，摩擦力做的功为10.质量为2 kg的物体放在动摩擦因数为的水平地面上，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力做的功W和物体的位移s之间的关系如图所示，重力加速度，物体从静止到位移为9 m的过

7、程中，下列说法中正确的是( )A.物体先做匀加速运动,然后做匀减速运动B.拉力F的平均功率为6.75 WC.摩擦力做的功为D.拉力F的最大瞬时功率为12 W11.将质量分别为m和的两个小球A和B，用长为的轻杆相连，如图所示，在杆的中点O处有一固定水平转动轴，把杆置于水平位置后由静止自由释放，在B球顺时针转动到最低位置的过程中（不计一切摩擦）( )A.两球的线速度大小不相等B.重力对B球做功的瞬时功率先增大后减小C.B球转动到最低位置时的速度大小为D.杆对B球做正功，B球的机械能不守恒12.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为的小球，小球恰好能在

8、斜面上做完整的圆周运动，已知O点到斜面底边的距离为取。若小球运动到最低点B时细线刚好断裂。（1）求细线能够承受的最大拉力；（2）求细线断裂后，小球继续运动到斜面底边时到C点的距离。（C点为连线与底边的交点，斜面底边与垂直）答案以及解析1.答案：C解析：该同学离地后做斜上抛运动，从起跳到达到最大高度的过程中，竖直方向做加速度大小为g的匀减速直线运动，则，竖直方向初速度，水平方向做匀速直线运动，则，则起跳时的速度，假设该同学的质量为50 kg，根据动能定理得，起跳过程该同学所做的功为，最接近的是C选项，故选C。2.答案：AC解析：人对车的推力为F，在力F的方向上，车行驶了距离L，则推力F做的功为，

9、故A正确；在水平方向上，由牛顿第二定律可知车对人的合力方向向左，大小为（竖直方向无位移，故竖直方向的力可以不考虑），则人对车水平方向上的作用力大小为，方向向右；车向左运动了距离L，故人对车做的功为，故B错误；竖直方向车对人的作用力大小为，则车对人的作用力大小，故D错误；人在水平方向受到F的反作用力和车对人向左的摩擦力，则，即，故车对人的摩擦力做的功为，故C正确。3.答案：D解析：本题考查能量守恒定律在连接体运动中的应用。由几何关系可知，A球向右缓慢移动1 m的过程中，B球上移1 m，分析两球组成的系统，A球与水平杆之间的压力为球与水平杆之间的滑动摩擦力为球与杆因摩擦产生的热量为球重力势能增加量

10、为，根据能量守恒定律得水平拉力做的功，选项D正确。4.答案：BD解析：滑块从P点运动到R点的过程，由功能关系知，滑块机械能的增量等于电场力、弹簧弹力、摩擦力三力做功之和，故A错误；电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及因摩擦产生的热量，所以电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和，故B正确；假设滑块最终停在弹簧原长处，对滑块受力分析可知，此时滑块受力情况和在P点时受力情况相同，合力向上，不可能静止，故假设不成立，滑块合力为零的位置应在弹簧原长位置上方，故C错误；从小滑块开始运动至最终停下来的过程，由动能定理得，则有，结合功能关系可知，结合C项分析可知，弹性势能增大，

11、说明克服摩擦力所做的功小于电势能的减少量与重力势能增加量之差，故D正确。5.答案：AD解析：由图象知，在13 s时间内，物块做匀加速直线运动，则，在34 s时间内，物块匀速运动，受力平衡，则，解得，选项A正确，B错误；01 s时间内，物块静止，力F不做功，13 s时间内，力，物块的位移，03 s内力F做功的平均功率为，选项C错误；03 s时间内物块克服摩擦力做的功为，选项D正确。6.答案：B解析：对小球从A点至C点的过程，由机械能守恒定律有，解得，选项A错误；对小球从A点至E点的过程，由机械能守恒定律有，解得，小球从E点抛出后，假设其能够落在上，由平抛运动规律有，解得，则假设成立，小球恰好落至

12、B点，选项B正确；因为内管壁可提供支持力，所以小球到达E点时的速度可以为零，选项C错误；若将轨道拆除，设小球能上升的最大高度为h，则有，又由机械能守恒定律可知，解得，选项D错误。7.答案：B解析：本题考查图像与机车启动问题的结合。图像中倾斜的直线表示匀变速直线运动，从题图中可知只有0时间内为倾斜直线，所以0时间内列车做匀加速直线运动，则从0至时间内，列车的牵引力不变，故A错误；时刻以后，列车保持功率P不变，在时刻的速度大于在时刻的速度，则在时刻的牵引力小于在时刻的牵引力，所以在时刻的加速度大小要小于时刻的加速度大小，故B正确；在时刻以后，列车做匀速运动，处于受力平衡状态，牵引力等于阻力，故C错

13、误；当列车达到最大速度时，列车的牵引力和阻力大小相等，由得，故D错误。8.答案：BD解析：本题考查含弹簧系统的能量变化问题。圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，则合力先减小后增大，故A错误。分析圆环从A处由静止开始下滑到C处过程，设高度下降了h，克服摩擦力做的功大小为，克服弹力做的功大小为，根据动能定理得；在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A，根据动能定理得，解得，所以环与杆因摩擦产生的热量为，故B正确。根据B选项分析得，又，解得，故C错误。圆环从A处由静止开始下滑到B过程，根据动能定理得，圆环从B处上滑到A的

14、过程，根据动能定理得，由于，所以，则环经过B点时，上滑的速度大于下滑的速度，故D正确。9.答案：A解析：根据图象可读出02 s时间内物体的初、末速度，由动能定理可得，故A正确，B错误。在06 s内由全程的动能定理有，在26 s内由牛顿第二定律有。在02 s内，由牛顿第二定律有，解得，而，解得，故C、D错误。10.答案：BC解析：本题考查功率的计算。物体运动过程中，摩擦力大小，根据，由题图可知，在03 m位移内，拉力大小，物体做加速运动；在39 m内，拉力大小，物体做匀速运动，A错误；在03 m位移内，根据牛顿第二定律可得，又根据匀变速运动位移与时间关系可得，得，此时物体的速度，在39 m位移内，物体做匀速运动，所用时间，拉力F的平均功率,B正确；摩擦力做功,C正确；在位移为3 m时，物体的速度最大，拉力F的瞬时功率最大，,D错误。11.答案：BC解析：两球用轻杆相连共轴转动，角速度大小始终相等，转动半径相等，两球的线速度大小始终相等，A错误。杆在水平位置时，重力对B球做功的瞬时功率为零，杆在竖直位置时，B球的重力方向和速度方向垂直，重力对B球做功的瞬时功率也为零，分析可知，重力对B球做功的瞬时功率先增大后减