2023广东版物理高考第二轮复习-专题六 机械能 (一)

2023广东版物理高考第二轮复习

专题六机械能

高频考点

考点一功和功率

基础恒力做功及功的正负判断、平均功率和瞬时功率的计算。

重难变力做功的求法。

基础

1.(2022广东金山中学联考,3)甲、乙两位同学玩跷跷板，当乙离开地面缓慢上升的过程中，跷跷板对乙

的作用力()

A.对乙做正功B.对乙不做功C.大小逐渐增加D.方向垂直于板面向上

答案A

2.(2021浙江6月选考,11,3分)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2.4X10,kg/m,假设泵车的泵送系统以150m；'/h的输送量给30m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(g取10m/s2)()

发动机最大输最大输送

33263

出功率(kW)高度(m)

整车满载5.4x最大输送180

质量（kg）104量(m3/h)

A.1.08X107JB.5.04X107J

C.1.08X10sJD.2.72X10sJ

答案C

3.（2018海南单科,6,4分）某大瀑布的平均水流量为5900m7s,水的落差为50m.已知水的密度为

1.00X103kg/m\在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为（）

A.3X10sWB.3X107WC.3X10sWD.3X109W

答案D

重难

4.（2022广东深圳实验中学、湖南长沙一中联考,7）如图甲所示，有长度均为X.的AB、BC两段水平路

面AB段光滑,BC段粗糙。在A处静止的小物体质量为m（可视为质点），在水平恒力F作用下,从A点开

始运动，到C点恰好停下,BC段动摩擦因数自左往右逐渐增大,具体变化如图乙所示,重力加速度为g.

下列判断正确的是（）

A.水平恒力F在AB段做的功为纲罗

B.水平恒力F在AB、BC两段路面上做功不相等

C.水平恒力F在AB段的平均功率等于在BC段的平均功率

D.水平恒力F在AB段中间时刻的瞬时功率小于在BC段中间时刻的瞬时功率

答案D

5.（2022山东广饶一中模拟,10）力F对物体所做的功可由公式W=F・scosa求得。但用这个公式求

功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公

式不能直接求变力的功,我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、

丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是（）

A.甲图中若I'大小不变,物块从A到0过程中力I'做的功为W=F（0A-0C）

B.乙图中，全过程中F做的总功为108J

C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=i71Rf

D.图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功

都是归Flsin9

答案A

6.（2019广东红岭中学四模,24）如图所示，一本质量分布均匀的大字典置于水平桌面上，字典总质量

M=1.5kg,宽L=16cm,高H=6cm。一张白纸（质量和厚度均可忽略不计，页面大于字典页面）夹在字典

最深处，白纸离桌面的高度h=2cm。假设字典中同一页纸上的压力分布均匀，白纸上、下表面与字典书

页之间的动摩擦因数均为h,字典与桌面之间的动摩擦因数为一,且各接触面的最大静摩擦力近似等

2

于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s0

⑴水平向右拉动白纸，要使字典能被拖动，求山与小满足的关系;

（2）若d=0.25,u产。.4,求将白纸从字典中水平向右抽出时拉力至少做的功心

答案（1）入《h（2）0.4J

考点二动能定理的理解和应用

基础单体简单过程下动能定理的应用。

重难利用动能定理解决变力做功问题、与图像类结合问题、多过程问题等。

综合利用动能定理解决含弹簧类、传送带类等综合问题。

基础

1.（2021山东,3,3分）如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆,一端可绕竖

直光滑轴0转动,另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度v“出发,恰好能完成一个完整的

圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（）

A选B也c底D

答案B

2.（2022广东执信中学二模,5）如图所示,AB是半径为R的;圆弧轨道,BC是长度为2R的水平直轨道。

一质量为m的物体与两个轨道间的动摩擦因数都为u,当它沿轨道从顶端A由静止开始滑下，恰好运动

到C处停止运动,那么物体在AB段克服摩擦力做的功为（）

牛------*

BC

A.(2u-l)mgRB.(u-l)mgRC.(l-u)mgRD.(1-2u)mgR

答案D

3.(2022山东,2,3分)我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发

射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点

火的过程中()

高

压

气

体

发

射

仓

A.火箭的加速度为零时,动能最大

B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能

C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量

D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量

答案A

重难

4.(2021全国甲,20,6分)(多选)一质量为m的物体自倾角为a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球,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

动能为生。已知sina=0.6,重力加速度大小为g。贝!]()

A.物体向上滑动的距离为普

B.物体向下滑动时的加速度大小为着

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

答案BC

5.（2021广东金山中学模拟,4）如图所示,竖直平面内有一半径为R的;圆轨道与水平轨道相切于最低点

B。一质量为m的小物块从A处由静止滑下，沿轨道运动至C处停下,B、C两点间的距离为R,物块与圆

轨道和水平轨道之间的动摩擦因数相同。现用始终平行于轨道或轨道切线方向的力推动物块,使物块

从C处重返A处,重力加速度为g,设推力做的功至少为W,则（）

A.W=mgRB.mgR<W<2mgR

C.W=2mgRD.W>2mgR

答案B

6.（2021辽宁,10,6分）（多选）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P相同，因滑板不同

y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L、L的组合符合设计要求的是（）

答案CD

7.(2021湖北,4,4分)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，物块动能鼠与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10m/s；物块质量

m和所受摩擦力大小f分别为()

图(a)

图(b)

A.m=0.7kg,f=0.5NB.m=0.7kg,f=l.0N

C.m=0.8kg,f=0.5ND.m=0.8kg,f=l.0N

答案A

8.(2022广东惠州二调,15)极限运动是一种深受年轻人喜爱的运动,如图甲是极限运动中滑板、轮滑等

运动常用的比赛场地u形池。现有某u形池场地示意图如图乙所示,该场地由两段可视为光滑的;圆弧

形滑道AB和CD以及粗糙程度相同的水平滑道BC构成，图中R尸4.5m,R2=3.5m,BC=5m,某次滑板比赛

中质量为60kg(含滑板)的运动员从A点由静止出发,通过AB、BC滑道,冲向CD滑道,到达CD滑道的

2

最高位置D时速度恰好为零(运动员和滑板整体近似看作质点，空气阻力不计,g取10m/s)e

卬

(1)求该运动员在圆弧形滑道AB上下滑至B点时对圆弧形滑道的压力;

(2)该运动员为了第一次经过D处后有2s时间做空中表演,求他在A点下滑的初速度大小;

(3)在(2)问的初始条件下,运动员在滑道上来回运动,最终将停在何处?

答案（1）1800N,方向竖直向下⑵10m/s（3）BC段中点

9.（2021湖南,14,15分）如图,竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与T为L的水平轨道通过一小段

光滑圆弧平滑连接,水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ。质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦

因数为口。以水平轨道末端0点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,x轴的正方向水平向右,y轴的

正方向竖直向下,弧形轨道P端坐标为（2口L,uL）,Q端在y轴上。重力加速度为go

⑴若A从倾斜轨道上距x轴高度为2uL的位置由静止开始下滑,求A经过0点时的速度大小；

（2）若A从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑,经过。点落在弧形轨道PQ上的动能均相同,求PQ的

曲线方程。

答案⑴回五⑵4y2+x2-8uLy=0（uLWyW3uL）

综合

10.（2019江苏单科,8,4分）（多选）如图所示，轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为

叫从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为

s,与地面间的动摩擦因数为P,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中（）

A.弹簧的最大弹力为Umg

B.物块克服摩擦力做的功为2ymgs

C.弹簧的最大弹性势能为umgs

D.物块在A点的初速度为淄砺

答案BC

11.（2022广东揭阳期中,14）如图所示，水平面右端A处放一质量m=0.1kg的小物块，使小物块以V°=4

m/s的初速度向左运动，运动d=lm后与竖直墙发生弹性碰撞后反弹回出发点A,若水平面与一长L=3m

的水平传送带平滑连接，传送带以V2=10m/s的速度顺时针匀速转动。传送带右端又与一竖直平面内的

光滑圆轨道的底端平滑连接，圆轨道半径R=0.8m0当小物块进入圆轨道时会触发闭合装置将圆轨道封

闭。（取g=10m/s?）求：

（1）已知小物块与水平面间的动摩擦因数山=0.3,求小物块反弹回出发点A的速度大小v,;

（2）要使小物块进入竖直圆轨道后不脱离圆轨道，传送带与物块间的动摩擦因数112应满足什么条件。

答案（1）2m/s⑵h<0.2或Uz'0.6

考点三机械能守恒及应用

基础机械能守恒条件判定、单体机械能守恒的简单应用。

重难多物体系统机械能守恒的应用。

综合关联速度类机械能守恒，直线运动与圆周运动、抛体运动与圆周运动等多过程中的机械能守恒

的应用等。

基础

1.（2022广东惠州三调,3）如图是质量为m的学生正在荡秋千,取重力加速度大小为g,下列说法正确的

是（）

A.从最高点摆到最低点过程中,学生重力的功率一直增大

B.从最高点摆到最低点过程中，学生和秋千组成的系统机械能一直增大

C.摆到最低点时,秋千对学生的作用力小于mg

D.摆到最高点时,身体上半部分位置不变,将腿抬高些,可以增加学生和秋千系统的机械能

答案D

2.（2021广东,9,6分）（多选）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,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

答案BC

3.（2022广东汕尾期末调研,10）（多选）一质量为m=2kg的物块从长1=9m的斜面顶端由静止开始沿斜

2

面下滑,经过t=3s到达斜面底端,其重力势能随下滑距离s的变化如图所示,重力加速度取10m/se

则（）

A.物块下滑时加速度的大小为2m/s2

B.由题给条件不能求出物块与斜面间的动摩擦因数

C.物块下滑过程中机械能守恒

D.物块下滑过程中机械能不守恒

答案AD

4.（2021河北,6,4分）一半径为R的圆柱体水平固定,横截面如图所示。长度为五R、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.J(2+n)gRB.j2ngR

C.J2(l+n)gRD.2痂

答案A

重难

5.（2022广东揭阳期末,10）（多选）图为某蹦极运动员从跳台无初速度下落到第一次到达最低点过程的

速度-位移图像，运动员及装备的总质量为60kg,弹性绳原长为10m,不计空气阻力,g=10m/s2,下列

说法正确的是（）

A.下落过程中,运动员机械能守恒

B.运动员在下落过程中的前10m加速度不变

C.弹性绳最大的弹性势能约为15300J

D.速度最大时，弹性绳的弹性势能约为2250J

答案BCD

6.（2021广东华南师大附中二模,3）按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔

尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下,将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手,笔将向上弹起

至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。则笔从最低点运动至最高点的过程中，下列说法正确的是（）

A.笔的动能一直增大

B.弹簧的弹性势能减少量等于笔的动能和重力势能总和的增加量

C.笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小

D.笔的加速度先减小后增大

答案B

7.（2021广东深圳二模,7）“蹦极”运动时，运动员身上绑好弹性绳从高空平台由静止跳下，如图所示

（图中水面重力势能为零）。向下运动的过程中,不计空气阻力，运动员的机械能E、动能艮与下落位移

x之间关系的图像可能正确的是（）

8.（2020江苏单科,15,16分）如图所示，鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴0转动。在轮上沿相

互垂直的直径方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为m的小球,球与0的距离均为2R。在轮上绕有

长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，

转动的角速度为3。绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力,重力加

速度为g。求：

（1）重物落地后，小球线速度的大小v;

（2）重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F;

⑶重物下落的高度ho

综合

9.（2022广东惠州三调,7）如图所示,小滑块P、Q质量均为叫用绕过定滑轮的细绳连接,Q套在光滑水

平杆上,P、Q由静止开始运动,P下降最大高度为h,且不会与杆碰撞,重力加速度为g,不计一切摩擦。

下列说法正确的是（）

A.Q的最大速度为西K

B.P下落过程中所受绳子的拉力一直小于其重力

C.当P速度最大时,Q的加速度为零

D.当P速度最大时,杆对Q的弹力等于2mg

答案A

10.（2020广东惠州三调,18）如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直,一小球

以速度v从轨道下端滑入轨道,并保证从轨道上端水平飞出，则关于小球落地点到轨道下端的水平距离

x与轨道半径R的关系,下列说法正确的是（）

A.R越大，则x越大

B.R越小，则x越大

C.当R为某一定值时,x才有最大值

D.当R为某一定值时,x才有最小值

答案c

11.(2021浙江6月选考,20,12分)如图所示，水平地面上有一高H=0.4m的水平台面，台面上竖直放置

倾角。=37。的粗糙直轨道AB、水平光滑直轨道BC、四分之一圆周光滑细圆管道CD和半圆形光滑轨

道DEF,它们平滑连接,其中管道CD的半径r=0.1m、圆心在0,点轨道DEF的半径R=0.2m、圆心在

Oz点,0、D、0口和F点均处在同一水平线上。小滑块从轨道AB上、距台面高为h的P点静止下滑，与

静止在轨道BC上等质量的小球发生弹性碰撞,碰后小球经管道CD、轨道DEF从F点竖直向下运动,与

正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞，碰后速度方向水平向右，大小与碰前相同，最终落在地面上Q点。

已知小滑块与轨道AB间的动摩擦因数nsin370=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s；

(1)若小滑块的初始高度h=0.9m,求小滑块到达B点时速度v,的大小；

(2)若小球能完成整个运动过程,求h的最小值h„„;

(3)若小球恰好能过最高点E,且三棱柱G的位置上下可调,求落地点Q与F点的水平距离x的最大值

答案(1)4m/s(2)0.45m(3)0.8m

考点四功能关系、能量守恒

基础几种常见的功能关系。

重难多过程的功能关系的判断与计算。

综合涉及动能、势能、内能、电能、化学能等综合性问题。

基础

1.（2022广东珠海期末,10）（多选）皮带输送机普遍应用于交通、物流、食品等行业，完成物品的传输、

装卸工作（如图甲），极大地提高了工作效率。如图乙,水平传送带在电动机带动下以恒定速率v运行，

某时刻一个质量为m的快递包裹（可视为质点）以初速度v。（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从包裹

滑上传送带开始计时,1。时刻包裹的速度达到v,包裹与传送带间的动摩擦因数为口。则该包裹在传送

带上运动的过程中（）

甲乙

A.包裹先受到滑动摩擦力的作用,后受到静摩擦力的作用

B.0~如时间内，包裹所受摩擦力对包裹做功的功率越来越大

C.若仅增大包裹的初速度v。（v。仍小于V）,则包裹被传送的整个过程中传送带对包裹所做的功也一定增

加

D.电动机因传送该包裹而多消耗的电能为umgvto

答案BD

2.（2022广东东莞调研,7）在奥运比赛项目中,跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入

水中后,受到水的阻力而做变速运动,设水对运动员的阻力大小恒为F,在下降高度为h的过程中,运动

员的（已知重力加速度为g）（）

A.动能减少了Fh

B.重力势能增加了mgh

C.机械能减少了（F-mg）h

D.机械能减少了Fh

答案D

3.（2022广东肇庆一模,8）（多选）如图甲所示为某景区内的高空滑索运动,游客可利用轻绳通过轻质滑

环悬吊下滑。假设某段下滑过程中钢索与水平方向的夹角为6,轻绳始终保持竖直,示意图如图乙所示,

以游客、滑环、轻绳为整体,不计空气阻力，在这一阶段下滑过程中（）

A.整体的机械能守恒

B.整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等

C.整体增加的动能与整体所受合外力做的功相等

D.整体增加的动能与整体减少的重力势能相等

答案BC

4.（2022广东深圳一模,9）侈选）我国风洞技术世界领先。如图所示,在模拟风洞的管中光滑斜面上,一

个小物块受到沿斜面方向的恒定风力作用,沿斜面加速向上运动，则从物块接触弹簧至到达最高点的过

程中（）

A.物块的速度先增大后减小

B.物块加速度一直减小到零

C.弹簧弹性势能先增大后减小

D.物块和弹簧组成的系统机械能一直增大

答案AD

5.（2021全国甲,24,12分）如图，一倾角为0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U,重力加速度大

小为g.

（无动力）小车

（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？

答案（l）mgdsin0⑵侬幽甯但£

⑶L"喘

重难

6.（2021广东高州二模,10）（多选）如图所示,质量为0.5kg的篮球从距地面高为1.5m处由静止释放,

与正下方固定的长为0.4m的轻弹簧作用，速度第一次减为零时，距地面高为0.25叽篮球第一次反弹

至最高点时,距地面高为1.273mo经过多次反弹后,篮球静止在弹簧上端,此时,篮球距地面高为0.39

m,弹簧的弹性势能为0.025J,若篮球始终在竖直方向上运动,且受到的空气阻力大小恒定，重力加速

度g=10m/s2,下列说法正确的是（）

A.弹簧的劲度系数为500N/m

B.篮球最终静止处即下落过程中速度最大处

C.篮球在运动过程中受到的空气阻力约为0.5N

D.篮球在整个运动过程中通过的路程约为11.05m

答案ACD

7.（2018课标1,18,6分）如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R;bc是半径为R的

四分之一圆弧,与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自

a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，机械能的增

量为（）

A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR

答案C

8.（2020课标I,20,6分）（多选）一物块在高3.0m,长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑,其重

2

力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线1.11所示,重力加速度取10m/so则（）

30

24

18

12

6

012345s/m

A.物块下滑过程中机械能不守恒

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5

C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2

D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J

答案AB

9.（2020浙江7月选考,20,12分）小明将如图所示的装置放在水平地面上,该装置由弧形轨道、竖直圆

轨道、水平直轨道AB和倾角9=37。的斜轨道BC平滑连接而成。质量m=0.1kg的小滑块从弧形轨道

离地高H=l.0m处静止释放。已知R=0.2m,L,后L产1.0m,滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为

u=0.25,弧形轨道和圆轨道均可视为光滑,忽略空气阻力。g取10m/sl

（1）求滑块运动到与圆心0等高的D点时对轨道的压力；

（2）通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点；

（3）若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A点x处的质量为2m的小滑块相碰,碰后一起运动,动摩擦

因数仍为0.25,求它们在轨道BC上到达的高度h与x之间的关系。

（碰撞时间不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8）

月A

10.（2022广东,9,6分）（多选）如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率200Wx

速度5m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50

kg,MN=PQ=20m,PQ段的倾角为30°,重力加速度g取10m/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40N

B.从M到N,小车克服摩擦力做功800J

C.从P至I」Q,小车重力势能增力口1X10'J

D.从P到Q,小车克服摩擦力做功700J

答案ABD

11.（2022广东惠州二调,7）如图所示机械臂主要结构包括上臂、支柱和电机。上臂由同种材料制成且

可认为粗细均匀。已知上臂长2m,重20kg,机械臂将30kg的A物体（可看作质点）从如图所示位置

（上臂与竖直方向的夹角为60。）缓慢提高2m,g=10m/s；则电机消耗电能约为（）

A.600JB.800JC.1000JD.1200J

答案B

12.（2021山东,18,16分）如图所示,三个质量均为m的小物块A、B、C,放置在水平地面上,A紧靠竖直

墙壁,一劲度系数为k的轻弹簧将A、B相接,C紧靠B,开始时弹簧处于原长,A、B、C均静止。现给C

施加一水平向左、大小为F的恒力，使B、C一起向左运动，当速度为零时,立即撤去恒力，一段时间后A

离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A、B、C与地面间的滑动摩擦力大小均为f,最大静摩擦力等

于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内。

（弹簧的弹性势能可表示为:E.=jkx2,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量）

（1）求B、C向左移动的最大距离X。和B、C分离时B的动能反;

⑵为保证A能离开墙壁,求恒力的最小值口”;

(3)若三物块都停止时B、C间的距离为X*从B、C分离到B停止运动的整个过程,B克服弹簧弹力做

的功为W,通过推导比较“，与fX”的大小；

(4)若F=5f,请在所给坐标系中,画出C向右运动过程中加速度a随位移x变化的图像,并在坐标轴上标

出开始运动和停止运动时a、x值(用f、k、m表示)，不要求推导过程。以撤去F时C的位置为坐标原

点,水平向右为正方向。

81cM

答案⑴上产”片+8f2⑵(3+争f(3)W<fxBc

勿/比勿T曰

1.易错:斜面上滑动摩擦力做功问题(2022广东深圳第七高级中学二模,7)如图所示,将各处粗糙程度

都相同的长木板的下端置于铁架台水平底座上的挡板A处,上部架在横杆上,长木板与竖直杆的交点为

Bo横杆的位置可在竖直杆上调节,使得长木板与竖直杆的交点B到水平底座的高度h逐渐增大，将小

物块从B处由静止释放，小物块沿长木板从B点滑至A点的过程中克服摩擦力做的功()

A.增大B.不变

C.减小D.先增大后减小

答案B

2.易错:重力的瞬时功率Pc=mgvy|（2022广东梅州东山中学期中,7）如图所示,物体A沿高为h、倾角为

9的光滑固定斜面以初速度v。从顶端滑到底端,而相同的物体B以同样大小的初速度从同等高度竖直

上抛,不计空气阻力，则（）

A.两物体落地时速度相同

B.两物体落地时,重力的瞬时功率不同

C.从开始运动至落地过程中,重力对它们做功不同

D.从开始运动至落地过程中，重力对它们做功的平均功率相同

答案B

3.疑难:喷水装置的输出功率（2022浙江嘉兴模拟,13）如图是嘉兴南湖革命纪念馆前七一广场的音乐

喷泉表演,喷泉喷出的水柱竖直向上到达了约25层楼的高度。已知圆形喷管的直径约为10cm,则用于

给喷管喷水的电动机的输出功率约为（）

A.3kWB.30kW

C.300kWD.30000kW

答案C

4.疑难:动滑轮系统功与功率的计算I（2019辽宁沈阳三模,7）（多选）根据动滑轮省力的特点设计如图甲

所示装置（滑轮质量、摩擦均不计）。质量为2kg的物体在竖直向上的拉力F作用下由静止开始向上

做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知（取g=10m/s2）（）

A.物体加速度大小为0.5m/s2

B.拉力F的大小为12N

C.2s末拉力F的功率大小为96W

D.2s内拉力F做的功为48J

答案BC

5.易错:细线绷紧瞬间机械能损失问题I（2022山东滨河高级中学阶段练习）如图所示，一根不可伸长的

轻质细线，一端固定于0点,另一端拴有一质量为m的小球，可在竖直平面内绕0点摆动,现拉紧细线使

小球位于A位置,细线与水平方向成30°角,从静止释放该小球,当小球运动至悬点正下方C位置时，细

线承受的拉力是（）

A.4mgB.3.5mgC.3mgD.1.75mg

答案B

6.疑难多物体系统中关联速度问题I（2022江西赣州期末9）侈选）如图所示,小滑块P、Q的质量均为

m,P套在竖直固定的长杆上,P、Q通过一根绕过小定滑轮的不可伸长轻绳连接。现将滑块P由a点静

止释放,滑块P经过b点时,右侧轻绳水平,然后继续向下运动经过c点。已知ab=bc=L,b点到定滑轮

的距离为冉忽略所有摩擦，不计绳子质量，则（）

A.滑块P经过c点时速度大小为/阿

B.滑块P经过b点时,绳子拉力大小等于mg

C.滑块P从a点到c点的过程中,滑块Q的动能先增大后减小

D.从a点到c点的过程中,滑块P的机械能先增大后减小

答案AD

7.疑难:传送带模型（2021广东汕头一模,2）如图所示，传送带在电动机带动下,始终以速度v做匀速运

动,现将一质量为m的某物块轻放在传送带的左端,设传送带足够长,物块与传送带间的动摩擦因数为

H，重力加速度为g,对于物块从开始运动到与传送带相对静止这一过程（）

A.物块做匀速直线运动B.所用时间磴

C.摩擦产生的热量为m/D.电动机多做的功等于

答案B

题型模板

题型机车启动模型

模型特征:机车在平直路面上启动时,在水平方向上仅受牵引力和阻力作用。

1.（2021湖南,3,4分）“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m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P,若动车组所

受的阻力与其速率成正比（F阻=内,k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2.25P,则动车组匀速行驶的速度为去。

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t达到最大速度v.,则这一过程

中该动车组克服阻力做的功为5嫌-Pt

答案C

2.（2020天津,8,5分）（多选）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v。,以恒定功率P在平直轨道上运

动,经时间I达到该功率下的最大速度V.”设动车行驶过程所受到的阻力F口寺不变。动车在时间I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P=Fv.

D.牵引力做功啕-$i诏

答案BC

变式题型

题型特征:变式1：斜面上的汽车启动问题。变式2:竖直方向上的“类机车启动”问题（如电机牵引重

物等）。变式3:用多种图像描述启动过程。

3.变式11（2022陕西安康一模,11）（多选）某次汽车性能测试中，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向

下做匀速直线运动;若汽车以恒定的功率P沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则汽车经时间t

速度达到最大值%已知汽车的质量为叫假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相

等,不计空气阻力,下列说法正确的是（）

A.路面对汽车的阻力大小为白

B.路面对汽车的阻力大小为二

C.上坡过程中,汽车从静止启动到速度刚好增大至V,,,,通过的距离为公铲

D.上坡过程中,汽车从静止启动到速度刚好增大至v„„通过的距离为竺甯噬

答案AD

4.变式2、3|（2018课标III,19.6分）（多选）地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。

某竖井中矿车提升的速度大小v随时间I的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提

升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力

和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程（）

A.矿车上升所用的时间之比为4：5B.电机的最大牵引力之比为2：1

C.电机输出的最大功率之比为2：1D.电机所做的功之比为4:5

答案AC

5.变式31（2022重庆一模,6）如图（a）所示，一质量为400kg的赛车在平直赛道上由静止开始加速,设

其所受到的阻力不变,在加速阶段的加速度a和速度的倒数:的关系如图（b）所示,则赛车（）

/(s•nr1)

-4

图(a)图(b)

A.做匀加速直线运动

B.发动机的功率为200kW

C.所受阻力大小为2000N

D.速度大小为50m/s时牵引力大小为3200N

答案D

6.变式2、3|(2022全国百强校领军考试,13)无人机在生产生活中得到广泛应用。质量为m的无人机

进行了由静止开始在竖直方向上加速上升的两次试验:第一次试验的加速度a与速度倒数3的关系图像

如图甲所示,无人机的速度v甲对应的加速度为a甲;第二次试验无人机的加速度a与时间t的关系图像

如图乙所示,a。为无人机刚开始上升时的加速度，时刻t乙对应的加速度为az不计空气阻力,重力加速

度为g,求：

(1)第一次试验无人机的最大速度和第二次试验无人机在t乙时刻的速度大小；

(2)若a甲=@乙,则第一次试验无人机升力的功率与第二次试验无人机在I乙时刻升力的功率之比为多少?

2v

乙，乙m

答案⑴印g中(2)----

27(ao+a)t_

CJGJ

情境应用

简单熟悉

1.物理生活(2022广东3月大联考,2)某国产电动汽车在水平公路上以大小为v的速度匀速前进,电动

汽车行驶时所受的阻力大小恒为f.若使电动汽车的功率变为原来的2倍,则电动汽车再次匀速前进时,

其()

A.牵引力大小为2fB.牵引力大小为!

C.速度大小为2vD.速度大小为］

答案C

2.物理生活（2022广东梅州二模,8）（多选）韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员，他在一

次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1800J,他

克服阻力做功100J.韩晓鹏在此过程中（）

A.动能增加了1700JB.机械能减少了100J

C.机械能增加了1700JD.重力势能减少了1700J

答案AB

3.物理生活（2022广东一模,9）（多选）有一种“投珠入瓶”的游戏,如图所示,三个高为d的开口塑料

瓶相隔等距离d排成一直线,游戏者从距离塑料瓶“1”为9d、距离地面高度为6d的位置将质量为m

的玻璃珠水平抛出投向塑料瓶。某次游戏者将玻璃珠投入到塑料瓶“1”，重力加速度为g,则（）

A.玻璃珠落入塑料瓶“1”的这次游戏,玻璃珠出手时的速度为噜

B.玻璃珠出手后到落到塑料瓶“1”的瓶口过程中，动能增加为5mgd

C.玻璃珠无论落入塑料瓶“1”“2”或“3”，从出手后到瓶口,动能均增加5mgd

D.若游戏者抛出时对玻璃珠做功为5mgd,则玻璃珠将落入塑料瓶“2”

答案BCD

4.物理生活（2022广东湛江二模,10）（多选）悬崖速降是选择崖面平坦、高度适合的崖壁,用专业的登

山绳作保护,由崖壁主体沿绳下滑,从崖顶下降到崖底的一种运动。如图所示，某次速降可视为竖直方

向的直线运动,速降者先从静止开始做匀加速运动（加速度小于重力加速度）,之后做匀减速运动,到达

地面时速度恰好减为零。则下列说法正确的是（）

A.在加速下降阶段,速降者处于失重状态

B.在加速下降阶段,速降者的机械能增大,在减速下降阶段,

速降者的机械能减小

C.在整个下降过程中,速降者的重力势能一直减小

D.在整个下降过程中,绳对速降者先做正功后做负功

答案AC

复杂熟悉

5.物理生活（2022广东潮州二模,10）（多选）第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月4日在北京和

张家口联合举行,北京成为奥运史上首个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会的城市。

跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一。如图所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止

区CD三部分组成，比赛中运动员从B运动到C'可看成平抛运动。用E、P表示运动员在空中运动的机

械能、重力的瞬时功率大小,用t表示运动员在空中的运动时间,下列图像中正