（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一功、功率与动能定理（单选题）-原卷

（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一功（率）与动能定理（单选题）3年高考1．（2022·福建·高考真题）福建土楼兼具居住和防御的功能，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的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取，则（）A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为B．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为2．（2022·北京·高考真题）我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：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”还是在地面做此实验（）A．小球的速度大小均发生变化 B．小球的向心加速度大小均发生变化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化3．（2023·北京·高考真题）如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，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（）

A．摩擦力做功大小与F方向无关 B．合力做功大小与F方向有关C．F为水平方向时，F做功为 D．F做功的最小值为4．（2023·山东·高考真题）《天工开物》中记载了古人借助水力使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R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H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（

）

A． B． C． D．nmgωRH5．（2023·江苏·高考真题）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。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（）

A．受到的合力较小 B．经过A点的动能较小C．在A、B之间的运动时间较短 D．在A、B之间克服摩擦力做的功较小6．（2024·海南·高考真题）神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆，在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速，返回舱速度大大减小，在减速过程中（）A．返回舱处于超重状态 B．返回舱处于失重状态C．主伞的拉力不做功 D．重力对返回舱做负功7．（2022·浙江·高考真题）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，到达平台的速度刚好为零，取，则提升重物的最短时间为（）A．13.2s B．14.2s C．15.5s D．17.0s8．（2024·贵州·高考真题）质量为的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到处，F做功的瞬时功率为（）

A． B． C． D．9．（2024·浙江·高考真题）一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为，喷水速度约为10m/s，水的密度为kg/m3，则该喷头喷水的功率约为（）A．10W B．20W C．100W D．200W10．（2024·安徽·高考真题）在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为h，与落地点的水平距离约为l。假设抽水过程中H保持不变，水泵输出能量的倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。已知水的密度为，水管内径的横截面积为S，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为（

）A． B．C． D．11．（2024·江西·高考真题）庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%，则发电功率为（

）A．109W B．107W C．105W D．103W12．（2024·重庆·高考真题）活检针可用于活体组织取样，如图所示。取样时，活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力。针鞘质量为m，针鞘在软组织中运动距离d1后进入目标组织，继续运动d2后停下来。若两段运动中针翘鞘整体受到阻力均视为恒力。大小分别为F1、F2，则针鞘（

）A．被弹出时速度大小为B．到达目标组织表面时的动能为F1d1C．运动d2过程中，阻力做功为(F1＋F2)d2D．运动d2的过程中动量变化量大小为13．（2024·北京·高考真题）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是（）A．刚开始物体相对传送带向前运动B．物体匀速运动过程中，受到静摩擦力C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功D．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长14．（2024·安徽·高考真题）某同学参加户外拓展活动，遵照安全规范，坐在滑板上，从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑，至底端时速度为v．已知人与滑板的总质量为m，可视为质点．重力加速度大小为g，不计空气阻力．则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为（

）A． B． C． D．15．（2024·江西·高考真题）两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为、，则动能和周期的比值为（

）A． B．C． D．16．（2024·新疆河南·高考真题）福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的（）A．0.25倍 B．0.5倍 C．2倍 D．4倍17．（2023·辽宁·高考真题）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（）

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一直不变D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大18．（2023·全国·高考真题）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（）A．0 B．mgh C． D．19．（2022·江苏·高考真题）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年模拟20．（2023·广东东莞·模拟预测）如图所示，质量为m的子弹以水平初速度射入静止在光滑水平面上的质量为M的木块中，子弹未从木块中射出，最后共同速度为v，在此过程中，木块在地面上滑动的距离为s，子弹射入木块的深度为d，子弹与木块间的相互作用力为f，以下关系式中不正确的是（）A． B．C． D．21．（2023·全国·一模）质量为m的列车，以大小为的初速度在长直轨道上做匀加速直线运动，经过时间t后，列车的速度大小为v，此时牵引力的功率为P。假设列车行驶过程所受的阻力大小恒为F，则列车在时间t内（）A．牵引力逐渐减小B．牵引力的大小C．阻力所做的功D．牵引力所做的功22．（2023·山东·二模）如图所示，质量为m的光滑大圆环用细轻杆固定在竖直平面内，两个质量均为的小环（可视为质点）套在大圆环上，将两个小环同时从大圆环的最高点a由静止释放，两小环分别沿大圆环两侧下滑。已知重力加速度为g，从两小环开始下滑到运动至大圆环最低点c的过程中，下列说法不正确的是（）A．小环从a运动到b的过程中，大圆环对小环的弹力始终指向大圆环的圆心B．小环运动到b点时，大圆环与小环间的作用力一定不为零C．大圆环对轻杆的作用力可能为零D．大圆环对轻杆作用力的最大值为21mg23．（2023·四川乐山·一模）一质量为m的小球从距地面高度H的位置自由下落到水平地面上，与水平地面碰撞后弹起，假设小球与地面碰撞过程中没有能量损失，但由于受到大小不变的空气阻力的影响，使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的，已知重力加速度为g，为使小球弹起后能上升到原来的高度H，在小球开始下落时，在极短的时间内给小球补充能量，应补充（）A． B． C． D．24．（2023·广东肇庆·一模）如图所示，蚂蚁由静止从高空落下，其受到的空气阻力会随速度的增加而变大，落地前会以一定的速度做匀速直线运动，此速度称为终端速度，由于蚂蚁身体构造特殊，蚂蚁落地时能承受此撞击而不会摔死。据研究，一只普通蚂蚁的体重约为，从高空落地时的动能大约为。下列说法正确的是（）A．蚂蚁落地前先处于失重状态，再处于超重状态B．整个过程中重力对蚂蚁做的功等于阻力对蚂蚁做的功C．蚂蚁做匀速直线运动时机械能守恒D．蚂蚁落地前的终端速度大小约为5m/s25．（2024·四川达州·一模）倾角为37°的光滑斜面固定在水平面上，现用平行于斜面的拉力F将质量为1kg的物体从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体位移x的关系如图所示。重力加速度，，。下列说法正确的是（）A．当时，物体的速率为B．当时，拉力的功率为19WC．物体沿斜面向上滑行的最大位移大于4mD．从开始到的过程，拉力F的冲量为24N·s26．（2024·全国·模拟预测）如图所示，不可伸长的轻绳长，一端固定于点，另一端系一质量的小球，将小球从与悬点等高的点无初速度释放，释放瞬间点距离点。在小球由点运动到最低点的过程中（不计空气阻力），重力加速度取，小球可视为质点，下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒B．小球在最低点受到的拉力为C．小球能向左摆到的最高点与点等高D．小球的重力对小球做功的功率一直增大27．（2024·浙江台州·一模）如图甲为我国自主研制的全球首款轮式起重机，将120吨的风力发电机组吊至高空，若该起重机由静止开始竖直向上提升机组，加速度和速度的倒数图像如图乙所示，不计其他阻力，，下列说法正确的是（

）A．重物上升的最大速度 B．起重机的额定功率为C．重物在内做匀加速直线运动 D．第内起重机对重物做的功为28．（2024·广西·模拟预测）如图所示，用长为l的轻绳将质量为m的小球悬挂于O点的正下方P点。现对小球施加水平向右的拉力F，使其由P点运动至Q点，已知OQ与竖直方向夹角为θ=60°，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．若小球从P缓慢地移动到Q，则水平拉力F做的功为B．若水平拉力恒为F，则从P到Q，小球机械能的增量为C．若水平恒力F=mg，则从P到Q，小球重力和恒力F的合力的功率先增大后减小D．若水平恒力F=mg，则小球在Q点的速度大小为29．（2024·湖南郴州·一模）如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑圆周轨道，圆心O在S的正上方，在O和P两点各有一质量均为m的小物块a和b（未画出）。从同一时刻开始，a自由下落，b由静止沿圆弧下滑。以下说法正确的是（

）A．a比b先到达S，它们在S点时重力的功率相同B．a与b同时到达S，它们在S点时重力的功率相同C．a比b先到达S，它们在S点时重力的功率不相同D．b比a先到达S，它们在S点时重力的功率不相同30．（2024·广东清远·一模）近几年具有健康、活力、激情标签的滑雪运动备受青睐，滑雪场地也成为了越来越多人的冬游之选。如图所示，某滑雪场打算在一坡度约为的滑道边上安装一条100m的长直“魔毯”来运送滑雪者上山，“魔毯”的额定功率为，其表面与其他物品的动摩擦因数均为0.75，“魔毯”始终匀速运行。“魔毯”质量不计，忽略魔毯”与冰面的摩擦和其他机械摩擦。（携带装备的成年人平均质量约为取（）A．一个成年人上山过程中克服重力做功B．一个成年人上山过程中克服摩擦力做功C．若同时承运100个成年人，则其最大运行速度约为D．若魔毯”以速度运行，则最多可以同时承运50个成年人31．（2024·吉林·一模）如图，一物块以初速度从O点沿斜面向上运动，同时从O点斜向上以相同速度大小抛出一个小球，物块和小球的质量相等，它们在斜面上的P点相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．小球和物块加速度相等B．小球运动到最高点时离斜面最远C．在P点时，小球的动能大于物块的动能D．小球和物块从O点到P点过程中合外力的功率相等32．（2024·全国·模拟预测）如图所示，倾角的斜面体固定在水平地面上，质量均为的小物块A、B通过长为的轻绳连接并在外力作用下静止于斜面体的斜面上，A位于斜面体顶端，轻绳处于绷紧状态。已知斜面体顶端距离地面高，A、B与斜面体间的动摩擦因数分别为、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，重力加速度为。现撤去外力，将A、B自由释放，至B运动到斜面体底端的过程中，轻绳对小物块做的功为（

）A． B． C． D．33．（2024·陕西榆林·一模）如图所示，单摆摆球的质量为，摆长为，摆球从最大位移A处由静止释放，摆线摆过角时摆球运动到最低点。不计空气阻力，重力加速度为，对于摆球从A运动到的过程中，下列说法中正确的是（）A．合外力对摆球做功等于0B．重力对摆球做的功为C．重力对摆球做功的瞬时功率一直增大D．绳子拉力对摆球的冲量大小为034．（2024·辽宁·三模）一质量为的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，以出发点为x轴零点，物体的动能与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取。下列说法正确的是（）A．在时，拉力的大小为2NB．在时，拉力的功率为12WC．从运动到的过程中，物体克服摩擦力做的功为8JD．从运动到的过程中，拉力的冲量大小为35．（2024·辽宁·一模）铅球是利用人体全身的力量，将一定重量的铅球从肩上用手臂推出的田径运动项目之一。运动员某次投掷铅球时，先将质量为4kg的铅球从地面上捡起，然后将铅球抛出，铅球出手时距离水平地面的高度为2.25m，出手时的速度方向斜向上与水平面夹角为37°，铅球落地点到抛出点的水平距离为12m，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。则运动员从地面上捡起铅球到将铅球抛出的过程中，运动员对铅球做的功为（）A．200J B．290J C．110J D．90J36．（2023·安徽芜湖·二模）物理上通常可以利用频闪照相研究物体的运动。现在水平面上固定一粗糙斜面，先让一滑块从斜面顶端由静止下滑到底端，再让该滑块以某一初速度从底端上滑且刚好能滑到顶端，用照相机记录滑块下滑和上滑的频闪照片如图所示。已知照片上相邻位置对应的时间间隔相等，下列说法正确的是（）

A．图（a）是滑块上滑的频闪照片B．滑块下滑时的速度变化更快C．滑块下滑到底端时的速率小于其沿斜面上滑时的初速率D．滑块下滑过程中重力做的功大于上滑过程中克服重力做的功37．（2023·广东汕头·二模）成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（）