2023年高考物理知识点复习与真题 功

功

一、真题精选（高考必备）

1.（2011・四川•高考真题）如图是"神舟"系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落

伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速

直线运动，则（）

A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小后伞

B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

c.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功回舱

D.返回舱在喷气过程中处于失重状态缓至箭

2.（2008•江苏•高考真题）如图所示，粗糙的斜面与光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度V,运动.设滑块运

动到A点的时刻为UO,距A点的水平距离为X,水平速度为由于V,不同，从A点到8点的几种可能的运动图

象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是

ZK

OX

a匕；Lz,cDL

Q<QtQtO*f

3.（2008∙宁夏•高考真题）一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m∕s∙从此刻开始滑块运动方向上再

施加一水平面作用F,力F和滑块的速度V随时间的变化规律分别如图a和图b所示设在第1秒内、第2秒内、

第3秒内力F对滑块做的功分别为峭、W2、吗,则以下关系正确的是（）

-F/N.

3Iv∕m∙s

T∏,kτπ,

0123r/s0123t/s

A.W；=W2=W3B.Wx<W2<W3C,叱<吗<吗D.W,=W2<Wy

4.（2017・全国•高考真题）（多选）如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个

小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）

A.—•直不做功A

B.一直做正功^

C.一定指向大圆环圆心（）

D.可能背离大圆环圆心/

5.（2016・全国•高考真题）（多选）两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙

球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落

相同的距离，贝∣J（）

A.甲球用的时间比乙球长

B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

6.（2021・全国•高考真题）（多选）水平桌面上，一质量为机的物体在水平恒力尸拉动下从静止开始运动，物体通过

的路程等于s。时，速度的大小为V0,此时撤去F,物体继续滑行2⅞的路程后停止运动,重力加速度大小为g,则（）

A.在此过程中F所做的功为gw：

B.在此过中F的冲量大小等于

c.物体与桌面间的动摩擦因数等于F-

4s°g

D.尸的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍

7.（2012・四川・高考真题）（多选）如图所示，劲度数为Z的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量

为”的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力尸缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了马，

此时物体静止.撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4%.物体与水平面间的动摩擦因数为4,重力

加速度为g∙则（）

FE

//////∕7∕Z///////////////

A.撤去尸后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B.撤去产后，物体刚运动时的加速度大小为5-〃g

m

C.物体做匀减速运动的时间为2，国

D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为M"g（∙%-牛）

k

8.（2019•浙江•高考真题）小明以初速度V（FIOm/s竖直向上抛出一个质量〃?=（Mkg的小皮球，最后在抛出点接住,

假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍，求小皮球

(I)上升的最大高度；

(2)从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功；

(3)上升和下降的时间。

9.(2015・天津•高考真题)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持U=Im/s的

恒定速度向右运动，现将一质量为，〃=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数4=0.5.设皮带足够

长，取g=：Iom/S?,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求：

⑴邮件滑动的时间

⑵邮件对地的位移大小X;

⑶邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W∙

10.(2009∙宁夏♦高考真题)液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强向各个方向传递的原理制

成的。图为一小型千斤顶的结构示意图,大活塞A的直径D=20cm,小活塞B的直径O2=5cm,手柄的长度OC=50cm,

小活塞与手柄的连接点到转轴。的距离DO=IOcrm现用此千斤顶使质量,n=4×103kg的重物升高了A=IOcm,g取

10m∕s2,求：

(1)若此千斤顶的效率为80%,在这一过程中人做的功为多少？

(2)若此千斤顶的效率为100%,当重物上升时，人对手柄的作用力尸至少要多大？

二、强基训练（高手成长基地）

1.（2022•浙江•丽水第二高级中学高三阶段练习）如图所示，两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱

的中间有一个半径为R的光滑圆柱C,C的质量为2加，A、B的质量均为根。A、B与地面的动摩擦因数为〃。设最

大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则（）

B.静止时A对C的支持力为Wg

C.A、B若能保持不动，〃应该满足〃≥乎

umg

D.若C受到经过其轴线竖直向下的外力而缓慢下降到地面，该过程中摩擦力对A做的功木工

√3-4

2.（2021・山西•长治市第一中学校高三期末）网络上有这样一段视频，一个6岁的小女孩，徒手、光脚，在8.0s的

时间内，爬上了高4m的门厅立柱顶端。之后保持如图的姿势，从立柱顶端顺着立柱滑到底端。下列判断正确的是

（）

A.加速向上时，小女孩受到的摩擦力一定大于其重力

B.加速向上时，立柱对小女孩的摩擦力做正功

C.在图示位置静止时，小女孩手与立柱间的弹力越大，摩擦力越大

D.小女孩加速滑下时，受到的摩擦力一定小于重力

3.（2022•宁夏•银川一中一模）（多选）如图所示，机场将货物用与水平面成。=30。角的传送

带送到货仓，传送带以V=2m∕s的速度顺时针运行，地勤人员将一质量m-Ikg的货物以初速度VO=4m∕s从底部

滑上传送带，货物恰好能到达传送带的顶端。已知物块与传动带之间的动摩擦因数为〃=g,取重力加速度g=

10m∕s2,下列说法正确的是（）

A.传送带从底端到顶端的长度是Im

B.物体在传动带上运动的时间为1.25s

C.物块在传送带上留下的划痕为1.25m

D.物体在传动带上向上运动的过程中由于摩擦产生的热量为3.75J

4.（2021•重庆•西南大学附中高三阶段练习）（多选）如图所示，固定在光滑传送带上的木块以蓝的速度水平向左运

动，子弹（可视为质点）以初速度加水平向右射中木块，经时间力以段的速度穿过木块继续向右运动，木块速度

始终不变。若去掉固定装置，木块仍以段的速度随传送带向左运动，子弹仍以初速度如水平向右击中木块，经时

间穿过木块，已知木块对子弹的阻力恒定。下列说法正确的是（）

O

_7

A.木块的厚度为ZRo

B.子弹与木块的质量之比为3回5

C.前后两次木块克服子弹阻力所做功之比为32回25

D.第二次子弹穿出瞬间木块速度大小为学

O

5.（2021•湖北•安陆第一高中高三开学考试）如下图所示，一竖直轻弹簧上有两个物体A和8,质量均为其中A

与弹簧上端固定连接，弹簧下端固定在水平地面上，5叠放在A上面，轻弹簧的劲度系数为3系统开始处于静止

状态，。点为弹簧的原长位置.现对8施加一个竖直向上的力使其向上做加速度为。的匀加速直线运动，两个物体

可视为质点，重力加速度为g,求：

（1）在B脱离A之前拉力尸与B位移关系式；..........n

「

（）从开始运动到分开的时间；

2BABB

（3）若B做匀加速直线运动的加速度大小可以变化，则当加速A度。为多少时，从B开始运动

到AB分开的过程中拉力对B做功有最大值，并计算这个功（用机,8,女表示）。

6.（2022•河北•高三学业考试）如图甲所示，在光滑水平面上放置一木板A,在A上放置物块B,A和B的质量均为

2kg,A与B之间的动摩擦因数〃=0』。f=0时刻起，对A施加一水平方向的力，A和B由静止开始运动，取水平向

右为正方向，B相对于A的速度用%A=%-%表示，其中匕和用分别为A和B相对于水平面的速度，在0~4s时间

内，相对速度随时间，变化的关系如图乙所示.运动过程中B没有脱离A,重力加速度取g=IOm//,求:

（I）0~4s内，B相对于水平面的位移（计算结果可取分数）；

（2）0~2s内，水平外力对A做的功。

B

^A

7777777777777777777777777777^

甲

三、参考答案及解析

（一）真题部分

1.A

【解析】A.火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对

返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小，选项A正确；

B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力，与之相比空气阻力较小，选项B

错误；

C.返回舱在喷气过程中所受合外力方向向上，必做负功，选项C错误；

D.在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，选项D错误。故选A。

2.D

【解析】从A选项的水平位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零；B选项先平抛后在水平

地面运动，水平速度突然增大，摩擦力依然为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对D选项

水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示的

情景，D对.

3.B

【解析】根据功的公式W=FL可知，知道F的大小，再求得各自时间段内物体的位移即可求得力F做功的多少.

解：由速度图象可知，第Is、2s、3s内的位移分别为0.5m、0.5m、Im,由F-t图象及功的公式W=FSCOsθ可求知：

Wι=0.5J,W2=1.5J,W3=2J.故本题中ACD错，B正确.

故选B.

4.AD

【解析】AB.大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力

一直不做功，A正确，B错误；

CD.小环在运动过程中，在大环的上半部分运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，运动到大环的下半部分时，

支持力指向大环的圆心，C错误，D正确。

故选AD0

5.BD

【解析】C.设小球的密度为夕，半径为r,则小球的质量为，W=PV=0∙g%∕,重力G=∕ng=g"g∕√i,小球的加

、+4G-/mg-kr3k

速度“=-----=------^=g-TΓ

mmQTlPr

可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大，所以甲的加速度比较大，C错误；

B.根据20r=/可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故B正确；

A.两个小球下降的距离是相等的，根据x=可知，加速度比较大的甲运动的时间短。故A错误；

D.它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，所以甲的阻力大，根据W=C可知，甲球克服阻力做的功大乙甲球

克服阻力做的功，故D正确。故选BD。

6.BC

【解析】CD.外力撤去前，由牛顿第二定律可知F-〃，咫=Wq①

由速度位移公式有说=2a,S0②

外力撤去后，由牛顿第二定律可知-〃”?=巾生③

由速度位移公式有=2a2(2s0)④

由①②③④可得，水平恒力F=警

动摩擦因数〃=f-

4g%

滑动摩擦力耳=W"g=警

4s0

可知尸的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，

故C正确，D错误；

A.在此过程中，外力/做功为W=FSO=去切：，故A错误：

t=SO=2s()

B.由平均速度公式可知，外力/作用时间［一竺包一%

2

3

在此过程中，尸的冲量大小是/=外=不加％

故B正确。故选BC。

7.BD

【解析】A.撤去尸后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩

量的减小而减小，弹力先大于滑动摩擦力，后小于滑动摩擦力，则物体向左先做加速运动后做减速运动，随着弹力

的减小，合外力先减小后增大，则加速度先减小后增大，故物体先做变加速运动，再做变减速运动，最后物体离开

弹簧后做匀减速运动，A错误；

B.刚开始时，由牛顿第二定律有："-〃，咫二欢/解得：a=瓜-"g

m

B正确；

C.由题意知，物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得：4=〃g

2

将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动，则：3⅞=∣alZ

联立解得：，=梧，C错误；

D.当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时，速度速度最大时合力为零，则有

F=μmg=kx

解得X="警，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为：

K

叱∙=μmg(xu-%)=μmg((X(>一

D正确。故选BD。

8.⑴竺m；⑵0；一马；⑶旦，如叵S

ɪlH1133

【解析】(1)小球上升过程，根据牛顿第二定律有，"g+号=机4

代入数据解得4=llm∕s2

Jlg-G,vɑ50

上升的r⅛度x∕z=^=7γm

2a}11

(2)从抛出小球到接住的过程中，重力做功WG=O

空气阻力做功Wf=-号•2〃=-EJ

11

v10

(3)小球上升的时间。=二n=不产

al11

下降过程，根据牛顿第二定律有mg-%=%生

解得4=9m∕s?

根据∕z=gα/

解得f,=电叵S

■33

9.(l)0.2s;(2)0.1m;(3)-2J

【解析】(1)邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力，据牛顿第二定律有：W"g=nιa

取向右为正方向，由运动学公式得：v=at

代入数据解得：α=5m∕s∖r=0.2s

(2)邮件与皮带发生相对滑动的过程中，由运动学公式得：x=∣αr=0.1m

⑶邮件与皮带发生相对滑动的过程中，设皮带相对地面的位移为s,贝hs=vt

摩擦力对皮带做的功：W=-JLimgs

代入数据解得：W=-Ii

10.(1)5.0×lO3J;(2)500N

【解析】(1)将重物托起Zz需要做的功叱=，"g〃

设人对手柄做的功为也，则千斤顶的效率为

代入数据可得叱=5.0x101

(2)设大活塞的面积为加，小塞的面积为邑，作用在小活塞上的压力为F1,当于斤顶的效率为100%时，有等=卷,

工=无

S2D；

当”和F都与杠杆垂直时，手对杠杆的压力最小，利用杠杆原理，有

FiOD=FOC

解得F=500N

（二）强基部分

1.C

【解析】A.A受重力,咫、C对A的压力BV、地面的支持力尸题、地面的摩擦力了,共4个力的作用，如下图

故A错误；

B.对C受力分析，根据对称性，A、B对C支持力大小相等，设为FN,由平衡条件

2EvCθs60°=2mg

解得K=2〃%，故B错误；

C.A受力平衡，有

F地=FNcoS60°+mg=2mg

∕=R√sin60°=Gmg

国IF燃

解得庐李，故C正确；

D.C缓慢下降的同时A、B也缓慢且对称地向左右分开，A受的摩擦力为滑动摩擦力九

对A,由受力平衡知

尸地=kNCOS60°+mg

/=尸NSin60°=〃尸地

6μmg

解得了=

出-μ

由几何关系知：当C下降到地面时，A向左移动的水平距离为X=4R

3

所以摩擦力的功WTL给？故D错误。故选C。

2.AD

【解析】A.根据6-％g=7"”,加速向上时，小女孩受到的摩擦力一定大于其重力，A正确；

B.加速向上时，立柱对小女孩的静摩擦力的作用点没有移动，所以静摩擦力不做功，B错误；

C.在图示位置静止时，小女孩手与立柱间的弹力越大，摩擦力最大值越大，静摩擦力等于重力，静摩擦力不变，C

错误；

D.根据∕ng-R∙=,M,小女孩加速滑下时，受到的摩擦力一定小于重力，D正确。故选AD。

3.BD

【解析】B.物体刚滑上传送带，物体相对传送带向上运动，受到摩擦力沿传送带向下，将匀减速上滑，直至与传

送带等速，设物体上滑的加速度大小为α/,由牛顿第二定律得

mgsinθ+Mngcosθ=maλ

代入数据得a,=8m∕s2

则物体相对传送带匀减速上滑，直至与传送带等速的时间为

物块沿传送带向上的位移为内=空。=岁X0∙25m=°∙75m

物块与传送带相对静止瞬间，由于最大静摩擦力于=μmgCoS。<mgsinθ

相对静止状态不能持续，物体速度会继续减小，此后，物体受到摩擦力沿传送带向上，但合力沿传送带向下，故继

续匀减速上升，直至速度为0,令此时物体减速上升的加速度大小为42,由牛顿第二定律得，"gsin。-h,WgCOSe=HM2

代入数据得&=2m∕s2

由于货物恰好能到达传送带的顶端，则物体到达传送带顶端速度减为零且时间为

V«

Z2=—=Is

a2

物体沿传动带向上运动的位移为%=]%=Im

物块在传送带上的时间为t=t∣+t2=0.25+Is=1.25s,B正确；

A.根据选项B,传送带从低端到顶端的长度L=Vr=2.5m,A错误；

C.物块减速到与传送带速度相等过程传送带的位移大小

X传送带I=V%=2*0.25m=0.5m

物块与传送带速度相等后运动过程传送带的位移大小

X传送带2=vt2=2Xlrn=2m

物块速度与传送带速度相等前运动过程物块对于传送带的位移大小

传达枷

L1=Xl-X=0.75-0.5m=0.25m

物块速度与传送带速度相等后运动过程物块对于传送带的位移大小

L

2=X传送带2一々=2-Im=Im>L∣

物体速度与传送带速度相等后向上运动过程中物块与传送带上留下的划痕与第一阶段减速运动过程划痕重合，因此

物块在传送带上留下划痕的长度L=以=lm,C错误；

D.物块从滑上传送带到滑离传送带的过程中，因摩擦产生的热量为

Q=μmgcosθ(Lt+L2)=3.75J

正确。故选

DBDo

4.BC

【解析】A.当木块固定时，由于子弹所受阻力恒定，所以穿过木块的过程中做匀减速运动，加时间内子弹和木块

的位移大小分别为％=以土誉G,XWtO

根据位移关系可知木块的厚度为4=玉+々=；卬。，故A错误；

B.设子弹和木块的质量分别为，"和M。子弹穿过木块的过程中加速度大小为

'o2,o

子弹所受阻力大小为

当木块不固定时，木块的加速度大小为/

》时间内子弹和木块的位移大小分别为

根据位移关系有d=X+芯

联立解得E=W，故B正确；

M5

C.第一次和第二次木块克服子弹阻力所做功分别为叱=笈2

W2=fa'2

所以前后两次木块克服子弹阻力所做功之比为察=?

Vv2X2

用32

联立解得j=宝，故C正确；

W225

D.设子弹第二次穿出瞬间木块速度为也规定水平向左为正方向，根据运动学规律有

%5

"号=一〃2才0

联立解得V=卷，故D错误。故选BC。

O

5.(1)F=kx+2ma;(2)t=

【解析】(I)由于两个物块开始处于静止状态，设弹簧的压缩量为%,则由胡克定律得

2mg=kx0

设某一时间内A的位移为X,竖直拉力为F,把A和8作为一个整体，由牛顿第二定律得

F+k(‹x0-x)-2mg=2ma

联立可得F=kx+2ma

(2)设两个物体恰好分开时，A的位移为乙，则有

A与8之间的相互作用力为零，对于A物体，由牛顿第二定律得，

k(x「x“)_mg=ma

设运动时间为，，则有Xβ,=；。/

联立得r=pMgi)]

Vka

(3)由于拉力F与A的位移呈线性变化，拉力的最大值和最小值分别为

ξnax=m(g+α),Fmin=2ma

F÷F

则拉力F做功为%=m7而F

2

联立得WF=∙^(g+3α)(3g-3〃)

OK

由数学知识可知αb≤S+°)-

一4

则有(g+3")(3g-30)≤[(g+30)+fg-30,

∙=4g2

当(g+34)=(3g-34)时，拉力的功有最大值，则有

拉力的功有最大值为k=T

,、56

6.(1)—m；(2)24J

Q

【解析】(I)0~1S内，B相对A向左运动，受到的滑动摩擦力向右，由牛顿第二定律有

耳=Amg=Bl解得⅝ι=lm∕s2

经过Zl=Is,B的速度为ι⅛ι=他/I=Im/s

Q

§~4s内，B相对A向右运动，受到的滑动摩擦力向左，有-〃〃琢="g2

解得am=-lm∕s2

经过L=[4-1Js=]S,B的速度为h=%ι+aB2t2=3m7s

则B前后两个阶段的位移为与=咪4=ym

+

X-⅛⅛f_8m

⅞2~24_3m

所以0~4s内，B运动的总位移为XB=⅞∣+⅞2=J^m

(2)%A＜图像的斜率表示B相对A的加速度，由图像可知0~2s内的相对加速度为

22

≡^m∕s=-lm∕s

2

VVV

则0~2s内BA=aBAt=-t,B=BI=altit=t

由%Λ=%-匕，得L=%-%A=%=限

可知0~2s内，A以2π√s2的加速度做匀加速直线运动。

at4m

0~2s内，A的位移XA=^Al=

设作用在A上的水平外力为F,有Ffmg=ma*

解得F=6N

所以0~2s内，水平外力做的功W=&A=24J

四、知识链接

(-)功的概念

1.做功的两个要素

(1)作用在物体上的力；

(2)物体在力的方向上发生的位移.

2.公式：W=Flcosa

(l)α是力与位移方向之间的夹角，/为物体对地的位移.

(2)该公式只适用于恒力做功.

3.功的正负

夹角功的正负

«<90°力对物体做正功

α=90°力对物体不做功

ct>90o力对物体做负功或说成物体克服这个力做了功

(二)功的计算方法

1.恒力做功的计算方法

2.合外力做功的计算方法

方法一：先求合外力尸方，再用Wiγ=F<"cosα求功.

方法二：先求各个力做的功W|、W2、皿3…，再应用W令=W1+M+W3+…求合外力做的功.

3.求变力做功的六种方法

方法选用技巧以例说明

变力做功直接求解时,通常都比

///////////

较复杂，但若通过转换研究的对

化变力为恒象，有时可化为恒力做功，可以h

力求变力功用W=F/COSa求解.此法常常

应用于轻绳通过定滑轮拉物体AB

的问题中恒力F把物体从A拉到B,绳

子对物块做功W=

F-ISinaSin勿

在求解变力做功时,若物体受到

的力的方向不变，而大小随位移

I

是成线性变化的，即力均匀变化z≡碗J/

时，则可以认为物体受到一大小,//////////////////////////

用平均作

弹簧由伸长被继续拉至伸长

用力求功为尸=七_的恒力作用，FHM

及的过程中，克服弹力做功W

尸2分别为物体初、末状态所受

kx↑-∖-kxi

到的力，然后用公式W=下=-2∙(X2-Xl)

∕cosα求此力所做的功

`F/N

在尸一X图象中，图线与X轴所F。

围“面积”的代数和就表示力

F在这段位移上所做的功，且位

用F-x图象Oxoχ∕m

于无轴上方的“面积”为正，位

求变力功

于X轴下方的“面积”为负，但一水平