2020-2024年高考物理试题分类训练：功和能（学生版）

专题06功和能

一、单选题

1.（2024•全国•统考图考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能始终增

加。假如用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确

的是（）

2.（2024•全国•统考高考真题）一同学将排球自。点垫起，排球竖直向上运动，随后

下落回到。点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球

（）

A.上升时间等于下落时间B.被垫起后瞬间的速度最大

C.达到最高点时加速度为零D.下落过程中做匀加速运动

3.（2024•全国•统考高考真题）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响,

铅球在平抛运动过程中（）

A.机械能始终增加B.加速度保持不变C.速度大小保持

不变D.被推出后瞬间动能最大

4.（2024•山东•统考高考真题）《天工开物》中记载了古人借助水力运用高转筒车往

稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为斤的水轮，以角速度。匀速转

动。水筒在筒车上匀整排布，单位长度上有〃个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开

水面时装有质量为小的水，其中的60%被输送到高出水面〃处灌入稻田。当地的重力加

速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）

.2rmgarRH„3nmga）RH3nmea>~RH6

A.---------B.——----C.---------D.rung3RH

5.（2024•江苏•统考高考真题）滑块以确定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最

高点彳后返回原委端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如

图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（）

B.经过2点的动能较小

C.在48之间的运动时间较短D.在48之间克服摩擦力做的功较小

6.（2024•北京•统考高考真题）如图所示，一物体在力尸作用下沿水平桌面做匀加速

直线运动。已知物体质量为如加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为〃，

重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（）

m

///////////////////////

A.摩擦力做功大小与户方向无关B.合力做功大小与厂方向有关

C.尸为水平方向时，尸做功为〃"zgxD.尸做功的最小值为相依

7.（2024•山西•统考高考真题）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面旁边会以恒定

的速率竖直下落。一质量为0的雨滴在地面旁边以速率r下落高度人的过程中，克服空

气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（）

11

A.0B.mghC.-mv2-mghD.—mv2+mgh

8.（2024•浙江•统考高考真题）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下

列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小队动能Ek和机械能£随运动时间

r的变更关系中，正确的是（）

9.（2024•湖北•统考高考真题）两节动车的额定功率分别为片和乙，在某平直铁轨上

能达到的最大速度分别为匕和V?。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力

在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（）

♦一+—”2>♦+-%（一+:）匕彩（>+:）7%

-A+E-4+8P^+P2V2血+心匕

10.（2024•山东•统考高考真题）质量为〃的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引

力厂和受到的阻力F均为恒力，如图所示，小车用一根不行伸长的轻绳拉着质量为小的

物体由静止起先运动。当小车拖动物体行驶的位移为每时，小车达到额定功率，轻绳从

物体上脱落。物体接着滑行一段时间后停下，其总位移为邑。物体与地面间的动摩擦因

数不变，不计空气阻力。小车的额定功率弓为（）

m.M.

2尸(尸-/)(邑-Sjd2尸(尸_/)区_幻与

-(M+m)S-MS-

2l(M+m)S2-mS1

2尸(/_/)6_幻522尸（尸一了）（S「SjS2

-(M+m)S-MS-

2l(M+m)S2+mSx

11.（2024•辽宁•统考高考真题）如图（a）,从高处〃点到地面及点有I、II两条光

滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从〃点由静止释放，沿不同轨道滑到“点，其速率-

与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开〃点后、到达"点前的下滑

过程中（）

图(a)图(b)

A.甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大

B.甲沿II下滑且同一时刻甲的动能比乙的小

C.乙沿I下滑且乙的重力功率始终不变

D.乙沿II下滑且乙的重力功率始终增大

12.（2024•浙江•高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳

台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（）

A.弹性势能减小B.重力势能减小

C.机械能保持不变D.绳一绷紧动能就起先减小

13.（2024•福建•高考真题）福建土楼兼具居住和防卫的功能，承启楼是圆形土楼的

典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层

内部通过直径约50m的圆形廊道连接。若将质量为100kg的防卫物资先从二楼仓库搬到

四楼楼梯口〃处，再用100s沿廊道运输到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取10m/s2,

则（）

A.该物资从二楼地面被运输到四楼〃处的过程中，克服重力所做的功为5400J

B.该物资从〃处被运输到N处的过程中，克服重力所做的功为78500J

C.从〃处沿圆形廊道运动到“处，位移大小为78.5m

D.从〃处沿圆形廊道运动到“处，平均速率为0.5m/s

14.（2024•北京•高考真题）我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种好玩的试验,

提高了青少年科学探究的爱好。某同学设计了如下试验：细绳一端固定，另一端系一小

球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此试

验（）

<------O

%

A.小球的速度大小均发生变更B.小球的向心加速度大小均发生变更

C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变更

15.（2024•江苏•高考真题）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在

一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面对上运动到最大位移时，马上将物块B轻

放在A右侧，A、B由静止起先一起沿斜面对下运动，下滑过程中A、B始终不分别，当

A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，

则（）

A.当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面对下

B.A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变更

C.下滑时，B对A的压力先减小后增大

D.整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量

16.（2024•江苏•高考真题）某滑雪赛道如图所示，滑雪运动员从静止起先沿斜面下

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

的动能稣与水平位移x的关系图像正确的是（）

17.（2024•湖北•统考高考真题）如图所示，质量分别为〃和2m的小物块P和Q,

用轻质弹簧连接后放在水平地面上，P通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑,

Q与地面间的动摩擦因数为〃，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓

慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧

的劲度系数为A，重力加速度大小为外若剪断轻绳，P在随后的运动过程中相对于其

初始位置的最大位移大小为（）

------P-VWVWVWQ

功〃〃〃/）〃〃）〃〃〃〃/〉〃〃〉〃〃

A.口mgkB.2侬C.色鳖D.皿蛋

kkk

18.（2024•浙江•统考高考真题）小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提

升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再

匀速，最终做加速度大小不超过5m/s2的匀减速运动，到达平台的速度刚好为零，g取

10m/s2,则提升重物的最短时间为（）

A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.Os

19.（2024•浙江•统考高考真题）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径

之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为

9m/s时，输出电功率为405kW,风速在5~10m/s范围内，转化效率可视为不变。该

风机叶片旋转一周扫过的面积为A,空气密度为夕，风场风速为"，并保持风正面吹向

叶片。下列说法正确的是（）

A.该风力发电机的输出电功率与风速成正比

B.单位时间流过面积A的流淌空气动能为g2力。2

C.若每天平均有L0xl（）8kw的风能资源，则每天发电量为2.4xl（）9kW-h

D.若风场每年有5000h风速在6~10m/s范围内，则该发电机年发电量至少为

6.0xl05kWh

20.（2024•山东•统考高考真题）我国多次成功运用“冷放射”技术放射长征十一号

系列运载火箭。如图所示，放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。从火箭起先运动到点火的过程中（）

火

箭

高

压

r

'气

体

发

射

仓

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A.火

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冲量等

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功之和

火箭做

阻力对

和空气

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