2025年高考物理解密之功和能

一.選擇題（共10小題）

1.（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）小明同學(xué)假期參加社區(qū)志愿活動，將一桶15L的水從一樓搬運(yùn)到六樓，用

時(shí)約1分半，則小明對這桶水做功的平均功率約為（）

A.2.5WB.25WC.25OWD.2500W

2.（2025?邯鄲一模）如圖甲所示，斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為機(jī)的小物塊靜止在斜面底端，某時(shí)刻

給物塊一個(gè)沿斜面向上的初速度％使物塊沿斜面上滑，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為〃，斜面的傾角

8=30。，取水平地面為零重力勢能參考面，在物塊上滑過程中，物塊的機(jī)械能E和動能紇隨沿斜面運(yùn)動

的位移無變化的圖像如圖乙所示，g取10根/s',下列說法正確的是（）

A.圖線a為物塊動能的變化圖線，圖線b為物塊機(jī)械能的變化圖線

B.物塊的質(zhì)量為〃z=0.5儂

C.物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為〃=弓

D.物塊的初速度%=15根/s

3.（2024?重慶模擬）坐過山車時(shí)，人體會分泌大量腎上腺素和多巴胺，讓人感覺驚險(xiǎn)刺激。如圖所示,

某車廂中游客通過環(huán)形軌道攀升的一小段時(shí)間內(nèi)速率不變，則該過程中（）

A.該游客所受合力做功為零

B.該游客所受合力始終為零

C.該游客的機(jī)械能守恒

D.該游客所受重力的瞬時(shí)功率一定變大

4.（2024?荔灣區(qū)校級三模）玉米收割后脫粒玉米用如圖甲所示的傳送帶裝置，可近似為如圖乙所示物理

過程，將收割曬干的玉米投入脫粒機(jī)后，玉米粒從靜止開始被傳送到底端與脫粒機(jī)相連的順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動

的傳送帶上，一段時(shí)間后和傳送帶保持相對靜止，直至從傳送帶的頂端飛出最后落在水平地面上，不計(jì)空

氣阻力。已知玉米粒在此運(yùn)動過程中的速率為v,加速度大小為a,動能為4,機(jī)械能為E,玉米粒距離

地面的高度為〃，下列圖像能近似反映上述物理過程的是（）

h

D.

5.（2024?西城區(qū)校級模擬）北京冬奧會高臺滑雪場地示意如圖。一運(yùn)動員（含裝備）的質(zhì)量為相，從助

滑坡上A點(diǎn)由靜止沿坡（曲線軌道）下滑，經(jīng)最低點(diǎn)3從坡的末端C起跳，在空中飛行一段時(shí)間后著陸于

著陸坡上。點(diǎn)。已知A、C的高度差為4,C、。的高度差為《，重力加速度大小為g，摩擦阻力和空

氣阻力不能忽略，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)。則下列判定正確的是（）

出發(fā)點(diǎn)

B.運(yùn)動員起跳時(shí)的速率%>^^拓

c.運(yùn)動員著陸前瞬間的動能”="?（4+飽）

D.運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間f>

6.（2024?甲卷）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為加的小環(huán)套在大圓環(huán)上，小環(huán)從靜止開

始由大圓環(huán)頂端經(jīng)。點(diǎn)自由下滑至其底部，。為豎直線與大圓環(huán)的切點(diǎn)。則小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作

用力大小（）

B.在。點(diǎn)最小C.先減小后增大D.先增大后減小

7.（2024?淮安模擬）新能源汽車以恒定的加速度由靜止開始沿平直的公路行駛，6時(shí)刻達(dá)到發(fā)動機(jī)額定功

率后保持功率不變，時(shí)刻起勻速行駛。汽車所受的阻力大小不變，則此過程中汽車的加速度。、速度V、

牽引力F、功率P隨時(shí)間f的變化規(guī)律正確的是（）

8.（2024?山東）如圖所示，質(zhì)量均為機(jī)的甲、乙兩同學(xué)，分別坐在水平放置的輕木板上，木板通過一根

原長為/的輕質(zhì)彈性繩連接，連接點(diǎn)等高且間距為d（d</）。兩木板與地面間動摩擦因數(shù)均為〃，彈性繩勁

度系數(shù)為k,被拉伸時(shí)彈性勢能E=g丘2（》為繩的伸長量）?，F(xiàn)用水平力廠緩慢拉動乙所坐木板，直至甲

所坐木板剛要離開原位置，此過程中兩人與所坐木板保持相對靜止，左保持不變，最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力，重力加速度大小為g,則下所做的功等于（）

2

A（//mg）,0八

A.-----------bjumgQ7—d）B.------------卜從mg（l—d）

2k2k

C.3（〃-g）~+2〃mg（l-d）D.3mgy+2〃―g（/—d）

2k2k

9.（2024?商洛模擬）如圖所示，一個(gè)帶有擋板的光滑斜面固定在地面上，斜面傾角為，，輕彈簧的上端

固定于擋板，下端連接滑塊尸，開始處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)用一平行于斜面向下的力尸作用在尸上，使滑塊向

下勻加速（avgsin。）運(yùn)動一段距離。以x表示P離開初位置的位移，f表示P運(yùn)動的時(shí)間，E表示P的機(jī)

械能（設(shè)初始時(shí)刻機(jī)械能為零），重力加速度為g,則下列圖像可能正確的是（）

C.OD.O

10.（2024?西城區(qū)二模）2023年，我國“雙曲線二號”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可

重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測控系

統(tǒng)測出火箭豎直起降全過程的nT圖像如圖所示，火箭在r=O時(shí)刻離開地面，在。時(shí)刻落回起點(diǎn)。不計(jì)空

氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）

A.在4時(shí)刻，火箭上升到最高位置

B.在。-6時(shí)間內(nèi)，火箭受到的推力先增大后逐漸減小為零

C.在4-4時(shí)間內(nèi)，火箭動能的減少量小于重力勢能的增加量

D.在時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)

二.多選題（共5小題）

11.（2024?開福區(qū)校級模擬）如圖所示，在傾角為6的斜面頂端有一壓縮的彈簧，彈簧將一個(gè)小球彈射出

去，若小球從斜面水平拋出的初動能為用,小球落到斜面上的動能為生，小球落到斜面瞬間的速度方向

與水平方向的夾角為口。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.紇越大，口越小B.a的大小與％大小無關(guān)

C.tan6=12--D.tan<9="-.

V2ElV4E1

12.（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與質(zhì)量為0.15伙的

小物體尸栓接，緊靠著P的右端放置質(zhì)量為0.3依的小物體。，尸、。均靜止，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)對

0施加水平向左的恒力F,使P和。一起向左運(yùn)動，當(dāng)兩者速度為零時(shí)撤去尸，P、。最終均停止運(yùn)動。

以初始時(shí)。靜止的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向左為正方向，從。開始向左運(yùn)動到撤去尸前瞬間，。的加速度a隨

位移x變化的圖像如圖乙所示。已知P、。兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度大小取

g=10/n/?o下列說法正確的是（）

'a/(m-s-2)

/WWWW-PQ

甲

A.F的大小為6.75NB.彈簧的勁度系數(shù)為22.5N/W

C.P的最大速度為D.。最終停在x=-0.04機(jī)位置

10

13.（2024?福建）如圖，某同學(xué)在水平地面上先后兩次從"點(diǎn)拋出沙包，分別落在正前方地面2和。2處。

沙包的兩次運(yùn)動軌跡處于同一豎直平面，且交于P點(diǎn)，H點(diǎn)正下方地面處設(shè)為O點(diǎn)。已知兩次運(yùn)動軌跡的

最圖點(diǎn)禺地圖度均為3.2根，OH=lAm?OQX=8.4m,OQ2=9.8mf沙包質(zhì)量為0.2依，忽略空氣阻力,

A.第一次運(yùn)動過程中上升與下降時(shí)間之比近:4

B.第一次經(jīng)尸點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能比第二次的小1.3J

C.第一次和第二次落地前瞬間的動能之比為72:85

D.第一次拋出時(shí)速度方向與落地前瞬間速度方向的夾角比第二次的大

14.（2024?福建模擬）如圖所示，是一兒童游戲機(jī)的工作示意圖。光滑游戲面板與水平面成夾角。，半徑

為R的四分之一圓弧軌道2C與9管道相切于3點(diǎn)，C點(diǎn)為圓弧軌道最高點(diǎn)，輕彈簧下端固定在AB管道

的底端，上端系一輕繩，繩通過彈簧內(nèi)部連一輕質(zhì)手柄P將球投入4?管內(nèi)，緩慢下拉手柄使彈簧被壓縮，

釋放手柄，彈珠被彈出，與游戲面板內(nèi)的障礙物發(fā)生一系列碰撞后落入彈槽里，根據(jù)入槽情況可以獲得不

同的獎(jiǎng)勵(lì)。假設(shè)所有軌道均光滑，忽略空氣阻力，彈珠視為質(zhì)點(diǎn)。某次緩慢下拉手柄，使彈珠距3點(diǎn)為L,

釋放手柄，彈珠被彈出，到達(dá)C點(diǎn)速度為丫。已知彈珠的質(zhì)量為機(jī)，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。下列說法正確

A.彈珠從釋放手柄到離開彈簧的過程中，彈簧彈力一直做正功，彈珠動能一直增大

B.調(diào)整手柄的位置，可以使彈珠從C點(diǎn)離開后做勻變速直線運(yùn)動，直到碰到障礙物

C.彈珠脫離彈簧的瞬間，其動能和重力勢能之和達(dá)到最大

D.此過程中，彈簧的最大彈性勢能為mg（L+R）sine+；/w2

15.（2024?遼寧模擬）圖像可以直觀地反映一個(gè)物理量隨另一個(gè)物理量變化的規(guī)律。一小球從距地面高々

處由靜止開始下落，與水平地面碰撞后彈起所達(dá)到的最高點(diǎn)距地面的高度為%（4<%）。若忽略空氣阻力

的影響，規(guī)定向下為正方向，下列關(guān)于這個(gè)過程中小球的速度V、位置x隨時(shí)間f的變化規(guī)律以及動能心、

機(jī)械能E機(jī)隨空間位置無的變化規(guī)律，描述正確的是（）

三.填空題（共5小題）

16.（2024?重慶模擬）某同學(xué)在原地進(jìn)行單手運(yùn)球訓(xùn)練中發(fā)現(xiàn)，讓籃球從靜止開始下落并自由反彈，彈起

的最大高度比原來低20.八為了讓球每次都能彈回到原來的高度，當(dāng)球回到最高點(diǎn)時(shí)，向下拍打一次球，

每分鐘拍打100次，籃球質(zhì)量為600g。取重力加速度大小為10〃?/s'。不計(jì)空氣阻力和拍球瞬間的能量損

失，則該同學(xué)每次拍打小球需做功為—J,拍打小球的平均功率為—W。

17.（2023?南充模擬）某同學(xué)探究小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動時(shí)向心力隨位置變化的規(guī)律，選用光滑的圓

軌道，如圖甲，圓軌道半徑R=3〃z,在軌道內(nèi)側(cè)距離最低點(diǎn)A高度H分別為0、〃、2/7、3及、4/1>5/?、

6人處固定有壓力傳感器，質(zhì)量為機(jī)的小球從A點(diǎn)以速度為沿軌道內(nèi)側(cè)向右運(yùn)動，記錄小球在各位置對軌

道的壓力廠的數(shù)值，作出R-H圖像如圖乙。

（1）若小球在A點(diǎn)對軌道的壓力大小為工，則尸與W的關(guān)系可表示為歹=（用機(jī)、g、R、H、Fo

表示）;

（2）取重力加速度g=10ni/s2,由圖乙可得小球質(zhì)量根=依，小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)的初速度%=

miso（%的結(jié)果用根式表示）

18.（2023?重慶模擬）質(zhì)量為1像的物體，在空中由靜止開始自由落下，經(jīng)5s落地（g=10m/s2）。前2s內(nèi)

小球的動能增量為；前2s內(nèi)重力做功的功率為；第2s末重力做功的瞬時(shí)功率=

19.（2023?崇明區(qū)二模）足球運(yùn)動員訓(xùn)練罰點(diǎn)球，足球放置在球門中央的正前方。點(diǎn)。兩次射門，足球分

別斜向上打在水平橫梁上的a、。兩點(diǎn)，。為橫梁中點(diǎn)，如圖所示。已知兩次球被踢出時(shí)的速度大小均為%,

不計(jì)空氣阻力，則足球到達(dá)a、6的速度—（選填“相同”或“不相同”），足球到達(dá)a、6的動能之

20.（2023?嘉定區(qū)二模）蹦極是近些年來新興的一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動。為了研究運(yùn)動員下落速度

與下落距離的關(guān)系，在運(yùn)動員身上攜帶傳感器，讓其從靜止開始豎直下落，得到如圖所示的丫2-〃圖像。

若運(yùn)動員及其裝備的總質(zhì)量為80像，那么運(yùn)動員下落—s后彈性繩被繃直，運(yùn)動員速度最大瞬間繩子

的彈性勢能為Jo

四.解答題（共5小題）

21.（2024?北京）科學(xué)家根據(jù)天文觀測提出宇宙膨脹模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物質(zhì)（星體等）

在做彼此遠(yuǎn)離運(yùn)動，且質(zhì)量始終均勻分布，在宇宙中所有位置觀測的結(jié)果都一樣。以某一點(diǎn)。為觀測點(diǎn),

以質(zhì)量為機(jī)的小星體（記為尸）為觀測對象。當(dāng)前尸到。點(diǎn)的距離為％,宇宙的密度為/J。。

（1）求小星體尸遠(yuǎn)離到2%處時(shí)宇宙的密度0；

（2）以。點(diǎn)為球心，以小星體尸到O點(diǎn)的距離為半徑建立球面。P受到的萬有引力相當(dāng)于球內(nèi)質(zhì)量集中

于。點(diǎn)對P的引力。已知質(zhì)量為網(wǎng)和在、距離為R的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的引力勢能昂=-G等，G為引力常

量。僅考慮萬有引力和P遠(yuǎn)離。點(diǎn)的徑向運(yùn)動。

a.求小星體尸從4處遠(yuǎn)離到2%處的過程中動能的變化量△Ek；

6.宇宙中各星體遠(yuǎn)離觀測點(diǎn)的速率v滿足哈勃定律v=H■，其中r為星體到觀測點(diǎn)的距離，”為哈勃系數(shù)。

X與時(shí)間f有關(guān)但與r無關(guān)，分析說明H隨t增大還是減小。

22.（2024?歷下區(qū)校級模擬）如圖所示，借助電動機(jī)和斜面將質(zhì)量為20像的貨物用最短的時(shí)間從斜面底端

拉到斜面頂端。貨物依次經(jīng)歷勻加速、變加速、勻速、勻減速四個(gè)階段，到達(dá)頂端時(shí)速度剛好為零。已知

電動機(jī)的額定功率為1200W、繩子的最大拉力為300N,繩子與斜面平行，斜面長度為34.2根，傾角6=30。，

貨物與斜面的摩擦因數(shù)為減速階段加速度大小不超過5機(jī)/s',g取IOM/S?。求：

（1）減速階段電動機(jī)的牽引力T;

（2）貨物運(yùn)動總時(shí)間f。

23.（2024?西城區(qū)校級模擬）某設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)給一生態(tài)公園設(shè)計(jì)人造瀑布景觀。如景觀側(cè)面示意圖所示，人造

瀑布景觀由供水裝置和瀑布景觀兩部分組成。一水泵將水池中的水抽到高處，作為瀑布上游水源；龍頭噴

出的水流入高處的水平槽道內(nèi)，然后從槽道的另一端水平流出，恰好落入步道邊的水池中，形成瀑布景觀。

在實(shí)際瀑布景觀中，水池的水面距離地面為“(不會隨著水被抽走而改變水位)，龍頭離地面高為人，龍

頭噴水管的半徑為r,龍頭噴出的水從管口處以不變的速度源源不斷地沿水平方向噴出。若不接水平槽道，

龍頭噴出的水直接落地(如圖中虛線所示)，其落地的位置到龍頭管口的水平距離為d=2/7。已知水的密

度為0,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。完成以下問題：

(1)求單位時(shí)間內(nèi)從龍頭管口流出的水的質(zhì)量“％;

(2)不計(jì)額外功的損失，求水泵輸出的功率P。

(3)在施工前，先制作一個(gè)為實(shí)際尺寸’的瀑布景觀模型展示效果，求模型中槽道里的水流速度應(yīng)為實(shí)

16

24.(2024?福建)我國古代勞動人民創(chuàng)造了璀璨的農(nóng)耕文明。圖(a)為《天工開物》中描繪的利用耕牛

整理田地的場景，簡化的物理模型如圖(b)所示，人站立的農(nóng)具視為與水平地面平行的木板，兩條繩子

相互平行且垂直于木板邊緣。已知繩子與水平地面夾角。為25.5。，sin25.5。=0.43,cos25.5°=0.90?當(dāng)

每條繩子拉力廠的大小為250N時(shí)，人與木板沿直線勻速前進(jìn)，在15s內(nèi)前進(jìn)了20相，求此過程中：

(1)地面對木板的阻力大?。?/p>

(2)兩條繩子拉力所做的總功；

(3)兩條繩子拉力的總功率。

25.(2024?西城區(qū)校級模擬)阿特伍德機(jī)是由英國物理學(xué)家喬治?阿特伍德在1784年發(fā)表的《關(guān)于物體的

直線運(yùn)動和轉(zhuǎn)動》一文中提出的，用于測量加速度及驗(yàn)證運(yùn)動定律的機(jī)械。如圖所示，一定滑輪兩端分別

與質(zhì)量為3m的物體A和質(zhì)量為7"的物體3相連。不計(jì)輪軸間的摩擦力和空氣阻力，假設(shè)繩子與輪軸間不

會打滑。

（1）若不計(jì)滑輪質(zhì)量，兩物體均由靜止釋放，試求物體A下落高度萬后，兩物體的速度大小。

（2）類比是一種常見的解決物理問題的方式。若滑輪的質(zhì)量不可忽略，由于其自身慣性的存在，其角速

度增加的過程也會受到阻礙。因此我們可以用轉(zhuǎn)動慣量/作為其轉(zhuǎn)動過程中慣性大小的量度，用角加速度

?描述其轉(zhuǎn)動加快過程中角速度的變化率。

在把物體視為質(zhì)點(diǎn)時(shí)，我們可以利用牛頓第二定律描述合力與加速度的關(guān)系。類比這種關(guān)系，在剛體

（形變可忽略的物體）的轉(zhuǎn)動過程中，我們同樣可以用類似的關(guān)系描述剛體的合力矩M（力矩是矢量，大

小等于物體某點(diǎn)所受的力與其力臂的乘積，以使物體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩方向?yàn)檎较颍┡c角加速度（角速

度的變化率）的關(guān)系。請根據(jù)角加速度的定義，類比線速度與角速度的關(guān)系，直接寫出角加速度與半徑為

廠的圓盤邊緣的線加速度。的關(guān)系，并類比質(zhì)點(diǎn)的牛頓第二定律，直接寫出剛體轉(zhuǎn)動過程中合力矩、轉(zhuǎn)動

慣量和角加速度的關(guān)系。

b.在把系統(tǒng)內(nèi)各物體都視為質(zhì)點(diǎn)時(shí)，我們可以利用機(jī)械能守恒描述物體重力勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化。若

考慮到剛體的轉(zhuǎn)動動能，我們在使用機(jī)械能守恒的過程中，動能除了我們熟知的質(zhì)點(diǎn)的平動動能以外，還

需要加上有質(zhì)量的剛體的轉(zhuǎn)動動能。試類比質(zhì)點(diǎn)的平動動能，寫出剛體轉(zhuǎn)動角速度為。時(shí)剛體的轉(zhuǎn)動動能

既轉(zhuǎn)°

C.若滑輪的質(zhì)量為7",半徑為R,其轉(zhuǎn)動慣量的表達(dá)式。請根據(jù)以上關(guān)系，求解考慮滑輪質(zhì)量

2

的前提下，與物體A相連的輕繩拉力大小工，與物體6相連的輕繩拉力大小心，以及物體A下落高度力后

的速度大小。

A

2025年高考物理解密之功和能

參考答案與試題解析

選擇題（共10小題）

1.（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）小明同學(xué)假期參加社區(qū)志愿活動，將一桶15L的水從一樓搬運(yùn)到六樓，用

時(shí)約1分半，則小明對這桶水做功的平均功率約為（）

A.2.5WB.25WC.250WD.2500W

【答案】B

【考點(diǎn)】重力的大小及其影響因素；平均功率的計(jì)算

【專題】定量思想；推理法；推理論證能力；功率的計(jì)算專題

【分析】知道礦泉水桶重和樓高，利用功的公式可求對水做的功，利用功率公式可求功率。

【解答】解：一層樓房的高度大約為3〃?，

從一樓搬運(yùn)到六樓總高度為15m,

水的重力為G==0g=IO,X15X10-3XION=150N

則小明對這桶水做功的平均功率約為尸=電=生=150x3x5^=25卬

tt90

故3正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題考查功率的計(jì)算方法，明確功率的定義即可解答。

2.（2025?邯鄲一模）如圖甲所示，斜面固定在水平地面上，質(zhì)量為機(jī)的小物塊靜止在斜面底端，某時(shí)刻

給物塊一個(gè)沿斜面向上的初速度%使物塊沿斜面上滑，物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為〃，斜面的傾角

3=30°,取水平地面為零重力勢能參考面，在物塊上滑過程中，物塊的機(jī)械能E和動能紇隨沿斜面運(yùn)動

的位移x變化的圖像如圖乙所示，g取10根/$2,下列說法正確的是（）

A.圖線a為物塊動能的變化圖線，圖線6為物塊機(jī)械能的變化圖線

B.物塊的質(zhì)量為根=0.5便

C.物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為〃=弓

D.物塊的初速度為=15771/s

【答案】C

【考點(diǎn)】常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化

【專題】比較思想；圖析法；功能關(guān)系能量守恒定律；分析綜合能力

【分析】根據(jù)物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)動能為零，而機(jī)械能不等于零，分析圖線對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)動能隨位移的

變化圖線斜率大小等于合外力，機(jī)械能隨位移的變化圖線斜率大小等于摩擦力，分別列式，結(jié)合初動能解

答。

【解答】解：A、物塊沿斜面上滑過程中，動能和機(jī)械能均減小，取水平地面為零重力勢能參考面，可知

物塊上升到最高點(diǎn)時(shí)，動能為零，但物塊此時(shí)的機(jī)械能等于重力勢能，則機(jī)械能不等于零，結(jié)合圖像可知，

圖線。為機(jī)械能的變化圖線，圖線b為動能的變化圖線，故A錯(cuò)誤；

BCD,根據(jù)動能隨位移的變化圖線的斜率大小等于合外力，機(jī)械能隨位移的變化圖線的斜率大小等于摩擦

力，可得

—Jim—mgsin6+jumgcos0

4',

5—2一八

4JIm=]umgcos〃

由圖像知物塊的初動能為5J,上升到最高點(diǎn)物塊的機(jī)械能為2J,即重力勢能為2J,則

;而=5/

mgx4mxsin8=2J

聯(lián)立解得

m=0.\kg,〃=%=10ZM/S,故C正確，BD錯(cuò)誤。

故選：C。

【點(diǎn)評】解答本題時(shí)，要掌握動能定理和功能關(guān)系，分析圖線斜率的意義，特別要知道本題中摩擦力做功

等于機(jī)械能的變化。

3.（2024?重慶模擬）坐過山車時(shí)，人體會分泌大量腎上腺素和多巴胺，讓人感覺驚險(xiǎn)刺激。如圖所示，

某車廂中游客通過環(huán)形軌道攀升的一小段時(shí)間內(nèi)速率不變，則該過程中（）

A.該游客所受合力做功為零

B.該游客所受合力始終為零

C.該游客的機(jī)械能守恒

D.該游客所受重力的瞬時(shí)功率一定變大

【答案】A

【考點(diǎn)】功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)；動能定理的簡單應(yīng)用；恒力做功的計(jì)算

【專題】推理法；定性思想；理解能力；動能定理的應(yīng)用專題

【分析】明確游客的運(yùn)動過程，由動能定理分析合外力做功情況，根據(jù)曲線運(yùn)動的性質(zhì)分析合力是否為零，

根據(jù)機(jī)械能的定義分析機(jī)械能是否守恒；根據(jù)功率公式分析功率的變化情況。

【解答】解：A、游客速率不變，動能不變，由動能定理可知，合力做功為零，故A正確；

3、由于游客做曲線運(yùn)動，受到的合外力不為零，故3錯(cuò)誤；

C、由于游客的動能不變，重力勢能改變，故機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；

。、游客通過環(huán)形軌道攀升的過程中，重力和速度間的夾角鈍角且先不斷增大再不斷減小，由P=mgvcosa

可知，重力的功率先變小后增大，故。錯(cuò)誤。

故選：Ao

【點(diǎn)評】本題根據(jù)過山車考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律、功率公式以及曲線運(yùn)動的性質(zhì)，要注意正確

分析運(yùn)動過程，明確物理規(guī)律的應(yīng)用。

4.（2024?荔灣區(qū)校級三模）玉米收割后脫粒玉米用如圖甲所示的傳送帶裝置，可近似為如圖乙所示物理

過程，將收割曬干的玉米投入脫粒機(jī)后，玉米粒從靜止開始被傳送到底端與脫粒機(jī)相連的順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動

的傳送帶上，一段時(shí)間后和傳送帶保持相對靜止，直至從傳送帶的頂端飛出最后落在水平地面上，不計(jì)空

氣阻力。已知玉米粒在此運(yùn)動過程中的速率為v,加速度大小為a,動能為項(xiàng)，機(jī)械能為E,玉米粒距離

地面的高度為肌下列圖像能近似反映上述物理過程的是（）

甲乙

V

A.

B.

Ek

h

【考點(diǎn)】水平傳送帶模型；平拋運(yùn)動速度的計(jì)算；功是能量轉(zhuǎn)化的過程和量度

【專題】推理法；功能關(guān)系能量守恒定律；定量思想；推理能力

【分析】玉米粒在傳送帶上先勻加速后勻速，后面做斜拋運(yùn)動，根據(jù)受力分析結(jié)合功能關(guān)系分析解答。

【解答】解：ABC,分析玉米粒的受力可知玉米粒在傳送帶加速時(shí)有

mgsin3+cos0=ma

解得a=gsin6+〃gcos0

勻速時(shí)，加速度為0,有

mgsin0=/

離開傳送帶后加速度恒定為g,故玉米粒先加速再勻速，離開傳送帶后做斜上拋運(yùn)動，玉米先減速，后加

速，則玉米粒的動能先增大再不變，離開傳送帶后先減小，后增大，故ABC錯(cuò)誤;

￡）、摩擦力做功代表玉米粒機(jī)械能變化，在傳送帶運(yùn)動時(shí)，摩擦力做正功，機(jī)械能增大，由A分析可知加

速階段摩擦力較大，圖像的斜率表示摩擦力，離開傳送帶后只有重力做功，機(jī)械能不變，故。正確;

故選：Do

【點(diǎn)評】本題考查學(xué)生對摩擦力突變的分析和功能關(guān)系的運(yùn)用，主要注意玉米粒速度與傳送帶速度相同時(shí),

由滑動摩擦力突變?yōu)殪o摩擦力，摩擦力做功代表機(jī)械能的變化。

5.（2024?西城區(qū)校級模擬）北京冬奧會高臺滑雪場地示意如圖。一運(yùn)動員（含裝備）的質(zhì)量為機(jī)，從助

滑坡上A點(diǎn)由靜止沿坡（曲線軌道）下滑，經(jīng)最低點(diǎn)3從坡的末端C起跳，在空中飛行一段時(shí)間后著陸于

著陸坡上。點(diǎn)。已知A、C的高度差為4,C、。的高度差為生，重力加速度大小為g,摩擦阻力和空

氣阻力不能忽略，運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)。則下列判定正確的是（）

出發(fā)點(diǎn)

A.運(yùn)動員在3點(diǎn)處于失重狀態(tài)

B.運(yùn)動員起跳時(shí)的速率％>75拓

C.運(yùn)動員著陸前瞬間的動能”="?（4+飽）

D.運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間”營

【答案】D

【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動速度的計(jì)算；超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷；機(jī)械能守恒定律的簡單應(yīng)用

【專題】定量思想；推理法；動能定理的應(yīng)用專題；推理能力

【分析】A根據(jù)牛頓第二定律求解支持力大小再判斷；

BC.根據(jù)動能定理列式并作出判斷；

D.根據(jù)斜上拋運(yùn)動的特點(diǎn)或者結(jié)合阻力也能分析出時(shí)間長短。

【解答】解：A根據(jù)牛頓第二定律，運(yùn)動員在5點(diǎn)滿足

FN-mg=m-^

所以丹〉叫，即運(yùn)動員在5點(diǎn)處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

B.運(yùn)動員從A到C由動能定理得

12

mgh^-Wf=^mvc

所以Vc<12g%,故5錯(cuò)誤;

C根據(jù)動能定理，從A到。滿足

12

mg（%+h2）—Wf,=—^ivD

所以“〈加雙人+色），故。錯(cuò)誤;

D因?yàn)檫\(yùn)動員在C點(diǎn)起跳時(shí)，速度方向斜向上，結(jié)合空氣阻力都可以判斷出運(yùn)動員在空中飛行的時(shí)間

空號,故D正確。

故選：Do

【點(diǎn)評】考查動能定理和牛頓第二定律等問題，會根據(jù)題意列式求解相應(yīng)的物理量。

6.（2024?甲卷）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為機(jī)的小環(huán)套在大圓環(huán)上，小環(huán)從靜止開

始由大圓環(huán)頂端經(jīng)。點(diǎn)自由下滑至其底部，。為豎直線與大圓環(huán)的切點(diǎn)。則小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作

用力大?。ǎ?/p>

A.在。點(diǎn)最大B.在。點(diǎn)最小C.先減小后增大D.先增大后減小

【答案】C

【考點(diǎn)】繩球類模型及其臨界條件；判斷物體的受力個(gè)數(shù)；牛頓第三定律的理解與應(yīng)用；動能定理的簡單

應(yīng)用

【專題】模型建構(gòu)能力；信息給予題；勻速圓周運(yùn)動專題；定量思想；推理法；動能定理的應(yīng)用專題；理

解能力；牛頓第二定律在圓周運(yùn)動中的應(yīng)用

【分析】小環(huán)在下滑過程中，重力沿半徑方向的分力與圓環(huán)對小環(huán)的作用力的合力提供向心力；根據(jù)動能

定理求小環(huán)的速度大小，根據(jù)牛頓第二定律求解作用力的大小，然后作答。

【解答】解：設(shè)圓環(huán)的半徑為R,小環(huán)下滑的高度為〃，則4,27?

小環(huán)在下滑過程中，根據(jù)動能定理=

解得v=，2gh

小環(huán)在最高處靜止時(shí)，小環(huán)對圓環(huán)的作用力耳=加8

小環(huán)從最高處到圓心等高處的過程中，設(shè)重力與半徑方向成。角，如圖所示：

小環(huán)下滑的高度h=R(l-cos8)

小環(huán)的速度v=42gh=42gR(l-cos9)

根據(jù)牛頓第二定律mgcosd-F=

聯(lián)立解得F=3mgcos0—2mg

0增大，cos。減小，作用力F先減小，再反方向增大；

m

小環(huán)在圓心等高處時(shí)F2=皿三=)=2mg

小環(huán)從圓心等高處到最低處的過程中，設(shè)重力與半徑方向成口角，如圖所示:

小環(huán)下滑的高度/z=R(l+cosa)

小環(huán)的速度v=，2gh=j2gR(l+costz)

根據(jù)牛頓第二定律F-mgcosa=

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得F=2mg+3mgcose

￡減小，cose增大，作用力/增大；

mm

小環(huán)在最低處時(shí)F3—mg=~~="與"L=4mg

解得F3=5mg

根據(jù)牛頓第三定律，綜合上述分析，小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作用力大小先減小，后增大，故ABD錯(cuò)誤，

C正確。

故選：Co

【點(diǎn)評】本題主要考查了動能定理、牛頓定律的綜合運(yùn)用，作好受力分析是解題的關(guān)鍵。

7.(2024?淮安模擬)新能源汽車以恒定的加速度由靜止開始沿平直的公路行駛，％時(shí)刻達(dá)到發(fā)動機(jī)額定功

率后保持功率不變，芍時(shí)刻起勻速行駛。汽車所受的阻力大小不變，則此過程中汽車的加速度。、速度V、

牽引力尸、功率尸隨時(shí)間f的變化規(guī)律正確的是()

【答案】C

【考點(diǎn)】功率的定義、物理意義和計(jì)算式的推導(dǎo)；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用

【專題】牛頓運(yùn)動定律綜合專題；推理法；定性思想；推理能力；功率的計(jì)算專題

【分析】A、根據(jù)汽車最后勻速運(yùn)動時(shí)4=0分析；

3、根據(jù)汽車恒加速啟動過程，vT圖像上圖線是傾斜的直線分析；

C、根據(jù)P=網(wǎng)和牛頓第二定律分析牽引力大小變化；

D、根據(jù)尸=a和丫=神分析勻加速直線運(yùn)動過程尸與f的關(guān)系，達(dá)到額定功率，汽車功率不變。

【解答】解：A、汽車以恒定的加速度啟動，則汽車先做勻加速直線運(yùn)動，后做加速度減小的加速運(yùn)動，

再做勻速直線運(yùn)動，最后加速度為零，故A錯(cuò)誤；

B,汽車先做勻加速直線運(yùn)動，所以0~0階段圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，故3錯(cuò)誤；

C、0~4時(shí)間內(nèi)汽車的牽引力恒定不變，％時(shí)刻汽車的功率達(dá)到額定功率，此后汽車的功率不變，由尸=何

可知，尸不變，v增大,牽引力尸減小，由牛頓第二定律：尸-/■=〃也可知加速度a減小，所以v增大的

越來越慢，則/減小的越來越慢，即內(nèi)?與圖線的斜率減小，%后加速度減為零，汽車的速度達(dá)到最大，

汽車開始勻速直線運(yùn)動，即牽引力等于阻力，故C正確；

。.汽車做勻加速直線運(yùn)動過程，由尸=FV,v=at可得功率「=為/,尸和。都不變，所以0~：時(shí)間內(nèi)P

與時(shí)間f成正比，即圖線為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，汽車的功率達(dá)到額定功率時(shí)，汽車的功率恒定不變，

故。錯(cuò)誤。

故選：C。

【點(diǎn)評】本題考查了汽車恒加速度啟動的問題，解題的關(guān)鍵是知道勻加速運(yùn)動結(jié)束時(shí)汽車的功率達(dá)到額定

功率，之后汽車的功率不變，速度增大，牽引力減小，加速度減小，速度增大的越來越慢，則牽引力減小

的越來越慢，當(dāng)牽引力減小到與阻力相等時(shí)汽車做勻速直線運(yùn)動。

8.(2024?山東)如圖所示，質(zhì)量均為機(jī)的甲、乙兩同學(xué)，分別坐在水平放置的輕木板上，木板通過一根

原長為/的輕質(zhì)彈性繩連接，連接點(diǎn)等高且間距為d(d</)。兩木板與地面間動摩擦因數(shù)均為〃，彈性繩勁

度系數(shù)為k,被拉伸時(shí)彈性勢能E=g質(zhì)2(X為繩的伸長量)。現(xiàn)用水平力廠緩慢拉動乙所坐木板，直至甲

所坐木板剛要離開原位置，此過程中兩人與所坐木板保持相對靜止，女保持不變，最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力，重力加速度大小為g,則尸所做的功等于()

A(//mg)2〃/、n3(//mg)2/、

A.-----------jurngQ—d)B.-------------卜—d)

2k2k

C.3(〃-g)"+2〃mgQ-d)D."叫),+2〃—g"d)

2k2k

【答案】B

【考點(diǎn)】功是能量轉(zhuǎn)化的過程和量度

【專題】共點(diǎn)力作用下物體平衡專題；定量思想；推理法；與彈簧相關(guān)的動量、能量綜合專題；信息給予

題；理解能力

【分析】根據(jù)平衡條件求解甲所坐木板剛要離開原位置時(shí)彈性繩的伸長量；根據(jù)彈性勢能的定義求解此時(shí)

的彈性勢能；根據(jù)題意求解乙同學(xué)的位移，根據(jù)功能關(guān)系求解拉力所做的功，然后作答。

【解答】解：當(dāng)甲所坐木板剛要離開原位置時(shí)，設(shè)彈性繩的伸長量為X；

對甲及其所坐的木板整體，根據(jù)平衡條件〃7咫=履

解得彈性繩的伸長量》=幺鱉

k

此時(shí)彈性繩的彈性勢能E=1履2=！-儂>)2=9蛆1

22k2k

乙同學(xué)的位移》=(/-d)+x

根據(jù)功能關(guān)系，拉力做功W=〃ngx;+E=-d)+必超］+E

k

代入數(shù)據(jù)解得w=式儂匚+m3—d)

2k

綜上分析，故ACD錯(cuò)誤，5正確。

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題主要考查了共點(diǎn)力作用下的平衡條件和功能關(guān)系，解題時(shí)要抓住甲同學(xué)剛要離開原位置的臨

界條件，理解用水平力F緩慢拉動乙所坐木板的含義是解題的關(guān)鍵。

9.(2024?商洛模擬)如圖所示，一個(gè)帶有擋板的光滑斜面固定在地面上，斜面傾角為。，輕彈簧的上端

固定于擋板，下端連接滑塊P,開始處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)用一平行于斜面向下的力F作用在尸上，使滑塊向

下勻加速(a<gsin。)運(yùn)動一段距離。以x表示尸離開初位置的位移，f表示尸運(yùn)動的時(shí)間，E表示P的機(jī)

械能(設(shè)初始時(shí)刻機(jī)械能為零)，重力加速度為g,則下列圖像可能正確的是()

【答案】B

【考點(diǎn)】作用力與反作用力；常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化

【專題】定量思想；圖析法；功能關(guān)系能量守恒定律；推理論證能力

【分析】對物塊P進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律得出力的變化趨勢；

分析物塊P的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)，根據(jù)功能關(guān)系列式即可完成分析。

【解答】解：AB.根據(jù)題意可得，假設(shè)物塊P的質(zhì)量為〃7,彈簧的勁度系數(shù)為上,系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧相對

原長的伸長量為升,由胡克定律可得:

kx0=mgsin0

由牛頓第二定律可得：

F+mgsin0—k(x+x^ma

聯(lián)立可得：F=kx-\-ma=—kat2+ma,故A錯(cuò)誤，B正確；

2

CD.由題可知方-左(％+/o)="-機(jī)gsin8<0,因?yàn)樵诔跏嘉恢脮r(shí)，物塊尸的機(jī)械能為0,則物塊尸機(jī)械

能的變化量為：

石一0=W=-m(gsin0-a)x

整理得：E=-m(gsin0-a)x=--m(gsin0-a)at2,故CD錯(cuò)誤。

故選：Bo

【點(diǎn)評】本題主要考查了功能關(guān)系的相關(guān)應(yīng)用，解題的關(guān)鍵點(diǎn)是理解圖像的物理意義，結(jié)合功能關(guān)系和牛

頓第二定律即可完成分析。

10.（2024?西城區(qū)二模）2023年，我國“雙曲線二號”火箭完成垂直起降飛行試驗(yàn)，意味著運(yùn)載火箭的可

重復(fù)使用技術(shù)取得了重要突破。試驗(yàn)過程中，火箭持續(xù)向下噴射燃?xì)猥@得豎直向上的推力，若地面測控系

統(tǒng)測出火箭豎直起降全過程的VT圖像如圖所示，火箭在r=O時(shí)刻離開地面，在。時(shí)刻落回起點(diǎn)。不計(jì)空

氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，下列說法正確的是（）

A.在4時(shí)刻，火箭上升到最高位置

B.在。-％時(shí)間內(nèi)，火箭受到的推力先增大后逐漸減小為零

C.在％時(shí)間內(nèi)，火箭動能的減少量小于重力勢能的增加量

D.在勾-6時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)

【答案】C

【考點(diǎn)】功是能量轉(zhuǎn)化的過程和量度；超重與失重的圖像問題

【專題】功能關(guān)系能量守恒定律；定量思想；推理能力；推理法

【分析】A：根據(jù)VT圖像圖線的走向和正負(fù)判斷；

3:v-f圖像的斜率表示加速度，根據(jù)斜率的變化判斷加速度的變化，進(jìn)一步判斷合力的變化，即可判斷出

推力的變化；

C：根據(jù)動能定理判斷；

。：根據(jù)加速度的方向判斷超重和失重。

【解答】解AO~L時(shí)間內(nèi)速度始終為正，說明火箭一直在向上運(yùn)動，時(shí)間內(nèi)火箭的速度為0,處于

靜止?fàn)顟B(tài)，。時(shí)間內(nèi)速度始終為負(fù)，說明火箭一直在向下運(yùn)動，故芍時(shí)刻上升到最高點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

AvT圖像的斜率表示加速度，在0~6時(shí)間內(nèi)，火箭加速度先增大后逐漸減小為零，則火箭受到的推力先

增大后逐漸減小，在"時(shí)刻，火箭受到的推力等于其重力，故3錯(cuò)誤；

C.在4時(shí)間內(nèi)，根據(jù)動能定理，火箭受到的推力做功與其重力做功之和等于動能的變化量，所以火箭

動能的減少量小于重力勢能的增加量，故C正確;

D在4~。時(shí)間內(nèi)，火箭加速度方向先向下后向上，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故。錯(cuò)誤。

故選：C。

【點(diǎn)評】本題考查功能關(guān)系，要求學(xué)生能正確分析物體的運(yùn)動過程和運(yùn)動性質(zhì)，熟練應(yīng)用對應(yīng)的規(guī)律解題。

二.多選題（共5小題）

11.（2024?開福區(qū)校級模擬）如圖所示，在傾角為。的斜面頂端有一壓縮的彈簧，彈簧將一個(gè)小球彈射出

去，若小球從斜面水平拋出的初動能為用,小球落到斜面上的動能為心，小球落到斜面瞬間的速度方向

與水平方向的夾角為口。不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.月越大，a越小B.c的大小與片大小無關(guān)

一E]E]-E[

C.tan0=D.tan0=

2￡,4月

【答案】BD

【考點(diǎn)】用動能的定義式計(jì)算物體的動能；速度偏轉(zhuǎn)角與位移偏轉(zhuǎn)角

【專題】平拋運(yùn)動專題；定性思想；推理論證能力；推理法

【分析】利用平拋運(yùn)動的規(guī)律求出位移偏轉(zhuǎn)角與速度偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系，得到a的大小與耳大小無關(guān)；根據(jù)動

能表達(dá)式以及位移與角度關(guān)系即可求解。

【解答】解：4?.小球在飛行過程中，水平方向有

X=vot

豎直方向有

T

又

yV

tan8=二，tancr=-

%%

故tantz=2tan9,故a的大小與耳大小無關(guān)，故A錯(cuò)誤，3正確;

CD根據(jù)動能表達(dá)式

g=；機(jī)說‘E2=^mv2+vj)

落到斜面的條件是

聯(lián)立可得tan。=J竺二區(qū)

V4g

故C錯(cuò)誤，。正確。

故選：BDo

【點(diǎn)評】本題考查平拋運(yùn)動的規(guī)律和動能的表達(dá)式，需要熟練速度角度關(guān)系和位移角度關(guān)系。題目難度較

小。

12.(2024?沙坪壩區(qū)校級模擬)如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與質(zhì)量為0.15他的

小物體尸栓接，緊靠著尸的右端放置質(zhì)量為0.3版的小物體。，P、。均靜止，彈簧處于原長狀態(tài)?，F(xiàn)對

。施加水平向左的恒力尸，使P和。一起向左運(yùn)動，當(dāng)兩者速度為零時(shí)撤去P,P、。最終均停止運(yùn)動。

以初始時(shí)。靜止的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向左為正方向，從。開始向左運(yùn)動到撤去尸前瞬間，。的加速度。隨

位移x變化的圖像如圖乙所示。已知P、。兩物體與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度大小取

g^l0m/s\下列說法正確的是()

a/(m-s-2)

，一

WWWW-P_x/(X10-2m)

甲乙

A.尸的大小為6.75NB.彈簧的勁度系數(shù)為22.5N/a

C.P的最大速度為仝5〃?/s

D.。最終停在x=-0.04機(jī)位置

【答案】ACD

【考點(diǎn)】牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；利用動能定理求解多過程問題

【專題】定量思想；推理法；動能定理的應(yīng)用專題；推理論證能力

【分析】由牛頓第二定律得到加速度與x的關(guān)系式求解歹和勁度系數(shù)3根據(jù)功的計(jì)算公式求解做的功；

根據(jù)圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示的物理意義求解求解P、。一起向左運(yùn)動時(shí)兩者的最大速度，向右運(yùn)動

時(shí)，當(dāng)〃(%+〃％)g=g時(shí)速度最大，由能量關(guān)系求解尸的最大速度；由能量關(guān)系求解Q最終的位置。

【解答】解：AB.開始時(shí)對P和Q組成的整體，由牛頓第二定律可得：F-/j(mP+mQ)g-kx=(mp+mQ)a,

整理得：a=--x+—F-5

99

,20k10「20F「一

由圖像可知：——=—=5,-----5=10,

929

聯(lián)立，解得：

產(chǎn)=6.75N,k=2.25N/cm=225N/m,

故A正確，5錯(cuò)誤；

-21

C.P>。一起向左運(yùn)動時(shí)兩者的最大速度：vwl=yjlax=^2x^x2xl0xlOm/5=^-m/s,

向右運(yùn)動時(shí)，當(dāng)〃（%+%）g=何時(shí)速度最大，此時(shí)％=0.01m，

由能量關(guān)系：；始一：米；一〃（外+%）g（4一石）=：（外+%）年2

其中f=4xl0-2m,

聯(lián)立，解得：

3百/

%2=,機(jī)/S>+1,

則P的最大速度為當(dāng)叵"?/s,故C正確；

10

2

D.兩滑塊回到原來位置時(shí)由能量關(guān)系：-2/a（mp+mQ）gxm=^{mp+mQ）v,

2

此后。與P分離，則"inQgs=；mQv,

聯(lián)立，解得：

s=0.04m,即。最終停在x=-0.04〃z位置，故。正確。

故選：ACD.

【點(diǎn)評】本題主要是考查了功能關(guān)系和能量守恒定律，首先要選取研究過程，分析運(yùn)動過程中物體的受力

情況和能量轉(zhuǎn)化情況，然后分析運(yùn)動過程中哪些力做正功、哪些力做負(fù)功，初末動能為多少，根據(jù)功能關(guān)

系列方程解答。

13.（2024?福建）如圖，某同學(xué)在水平地面上先后兩次從H點(diǎn)拋出沙包，分別落在正前方地面。和Q處。

沙包的兩次運(yùn)動軌跡處于同一豎直平面，且交于P點(diǎn)，H點(diǎn)正下方地面處設(shè)為。點(diǎn)。己知兩次運(yùn)動軌跡的

最I(lǐng)WJ點(diǎn)禺地IWJ度均為3.2根，OH=1Am,OQ{=8.4m,OQ2=9.Sm,沙包質(zhì)量為0.2左g,忽略空氣阻力，

重力加速度大小取10機(jī)/§2,則沙包（）

p

A.第一次運(yùn)動過程中上升與下降時(shí)間之比近:4

B.第一次經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能比第二次的小1.3J

C.第一次和第二次落地前瞬間的動能之比為72:85

D.第一次拋出時(shí)速度方向與落地前瞬間速度方向的夾角比第二次的大

【答案】BD

【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動；常見力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化

【專題】定量思想；推理法；機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題；推理論證能力

【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動豎直方向運(yùn)動規(guī)律解得時(shí)間，根據(jù)動能定理及機(jī)械能的公式解答，根據(jù)速度的分解

分析解答。

【解答】解：A沙包從拋出到最高點(diǎn)的運(yùn)動可視為平拋運(yùn)動的“逆運(yùn)動”，則可得第一次拋出上升的高度

為％=3.2加一1.4根=1.8根，卞艮據(jù)

h=^St2

可得上升時(shí)間為必=0.6s

最高點(diǎn)距水平地面高為4=3.2根，故下降的時(shí)間為

力下1=0.8s

故一次拋出上升時(shí)間、下降時(shí)間比值為06:0.8=3:4,故A錯(cuò)誤；

3c.兩條軌跡最高點(diǎn)等高、沙包拋出的位置相同，故可知兩次從拋出到落地的時(shí)間相等為

f=Z■上1+%=0.6s+0.8s=1.4s

(

故可得第一次、第二次拋出時(shí)水平方向的分速度分別為vxl=^=—m/s=6m/s，

"t1.4

OQ.7/

%=----=——9.8m/,s=/m/s

x2t1.4

由于兩條軌跡最高點(diǎn)等高，故拋出時(shí)豎直方向的分速度也相等，為j=g/上1=10x0.6m/s=6m/s,由于沙

包在空中運(yùn)動過程中只受重力，機(jī)械能守恒

故第一次過P點(diǎn)比第二次機(jī)械能少AE=+哈2租+玲2

解得△E=L3J

從拋出到落地瞬間根據(jù)動能定理可得

E“=Ekm+mghOH=：〃7（次+片）+mghOH

Emh

ki=線02+8oH=g租（此+v；）+mghOH

解得Eki=10J

Ek2=11.3J

則故落地瞬間，第一次，第二次動能之比為100:113,故3正確，C錯(cuò)誤；

D根據(jù)前面分析可知兩次拋出時(shí)豎直方向的分速度相同，兩次落地時(shí)物體在豎直方向的分速度也相同，由

于第一次的水平分速度較小，物體在水平方向速度不變，如圖所示，

故可知第一次拋出時(shí)速度與水平方向的夾角較大，第一次落地時(shí)速度與水平方向的夾角也較大，故可知第

一次拋出時(shí)速度方向與落地瞬間速度方向夾角比第二次大，故。正確。

故選：BD。

【點(diǎn)評】本題考查斜拋運(yùn)動及功能關(guān)系的應(yīng)用，解題關(guān)鍵掌握運(yùn)動的分解與機(jī)械能大小的分析。

14.（2024?福建模擬）如圖所示，是一兒童游戲機(jī)的工作示意圖。光滑游戲面板與水平面成夾角,半徑

為R的四分之一圓弧軌道與腦管道相切于3點(diǎn)，