专题07 功和能-2022年高考真题和模拟题物理分项汇编.pdf
专题0 7功和能【真题汇编】1、（2022广东卷T9）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平M N 段以恒定功率200W、速度5 m/s匀速行驶，在 斜 坡 段 以 恒 定 功 率 570W、速度2 m/s 匀速行驶。已知小车总质量为50kg,“N=PQ=20m,PQ段的倾角为30。，重力加速度g 取 lO m/s?,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40NC.从尸到。，小车重力势能增加B.从 M 到 N,小车克服摩擦力做功800JD.从 P 到。，小车克服摩擦力做功7（X）J2、（2022全国乙卷T16）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P 点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）A.它滑过的弧长B.它下降的高度C.它到P 点的距离D.它与P 点的连线扫过的面积3、（2022浙江6 月卷灯13）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，最后做加速度大小不超过5 m/sz的匀减速运动，到达平台速度刚好为零，g 取 lOm/s，则提升重物的最短时间为（）A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.0s4、（2022浙江1 月卷灯1）单位为J/m的物理量是（)A.力B.功C.动能 D.电场强度5.（2022河北T9）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P 和。用不可伸长的轻绳相连，悬挂定滑轮上，质量机0/许，f=0 时刻将两物体由静止释放，物体Q 的加速度大小为。T 时刻轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体。释放位置处于同一高度，取 f=O时刻物体尸所在水平面为零势能面，此时物体。的机 能 为 重 力 加 速 度 大 小 为 g,不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确的是（）EA.物体P 和。的质量之比为1:3 B,27 时刻物体。的机械能为一2C.2T 时刻物体P 重力的功率为匹 D.2T 时刻物体P 的速度大小名工2T36、（2022湖北T7）一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由v增大到2丫，在随后的一段时间内速度大小由2V增 大 到 前 后 两 段 时 间 内，合外力对质点做功分别为胸和2,合外力的冲量大小分别为人和h.下列关系式一定成立的是（）A.叱=3叱，I2 ItC.叱=7 叱，D.吗=7 叱，/2/,7、（2022浙江1月卷20）如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角a=37。的光滑直轨道/仄 圆心为。的半圆形光滑轨道8 8、圆心为。2的半圆形光滑细圆管轨道。反 倾角也为37。的粗糙直轨道FG组成，B、。和 E为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在G 点（与 8 点等高），B、。、D、。2和尸点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量机=O.l k g,轨道8C。和。跖的半径火=0.15 m,轨道AB长度7，AB=3 m,滑块与轨道FG间的动摩擦因数=三，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，s i n 37o=0.6,Oc o s 37=0.8e 滑块开始时均从轨道A B上某点静止释放，（1）若释放点距B点的长度1=0.1 m,求滑块到最低点C时轨道对其支持力FN的大小；（2）设释放点距8 点的长度为。，滑块第一次经尸点时的速度v 与。之间的关系式；（3）若滑块最终静止在轨道厂G的中点，求释放点距8 点长度。的值。8、（2022山东卷T 16）某粮库使用额定电压U =3 8 OV,内阻H =0.25。的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度v=2m/s 沿斜坡匀速上行，此时电流/=4（）A。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量町=1 0 0 k g,车上粮食质量和=1200k g,配重质量相o =40k g ,取重力加速度g =lO m/s 2,小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为鼠配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：（1）比例系数左值;（2）上行路程工值。9、（2Q 22湖北旺16）打桩机是基建常用工具。某种简易打桩机模型如图所示，重物A、B和 C通过不可伸长的轻质长绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，C与滑轮等高（图中实线位置）时，C到两定滑轮的距离均为L。重物A和 B的质量均为加，系统可以在如图虚线位置保持静止，此时连接C的绳与水平方向的夹角为60。某次打桩时，用外力将C 拉到图中实线位置，然后由静止释放。设 C 的下落速度为 时,与正下方质量为2机的静止桩D 正碰，碰撞时间极短，碰撞后C 的速度为零，D 竖直向下运动鼻距离后静止（不考虑C、D 再次相碰）。A、B、C、D 均可视为质点。（1）求 C 的质量；（2）若 D 在运动过程中受到的阻力E 可视为恒力，求尸的大小；（3）撤掉桩D,将 C 再次拉到图中实线位置，然后由静止释放，求 A、B、C 的总动能最大时C 的动能。【突破练习】1.（2022福建泉州市高三下学期三检）如图，工人在斜坡上用一绳跨过肩膀把货物从/点缓慢拉到8 点，轻绳与斜坡的夹角恒为凡若工人采用身体前倾的姿势使。变小且保持恒定，仍把货物从4 点缓慢拉到8 点,则用身体前倾的姿势拉货物（）A.一定更省力，对货物做的功也一定更少B.一定更省力，但对货物做的功一定更多C.不一定更省力，但对货物做的功一定更多D.不一定更省力，但对货物做的功一定更少2.（2022福建省龙岩市高三下学期一模）一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速，其加速度。和速度的倒数1的关系如图所示。已知轿车的总质量为1 3 0 0 k g,其所受的阻力不变，则 轿 车（）A.速度随时间均匀增大 B,加速度随时间均匀减小C.所受阻力大小为2.73X103N D.电动机输出功率为9 x i o 3 w3.（2022福建泉州市高三下学期三检）如图，水平传送带顺时针匀速运转，速度大小为2 m/s。质量为1.5 k g的货箱无初速度放上传送带，经过0.5 s 时间，货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度g =1 0 m/s?,则货 箱 与 传 送 带 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为,因摩擦产生的热量为 J。4.（2022福建省龙岩市高三下学期一模）如图所示，杂技演员表演“水流星”，在长为L 的细绳的一端系一个碗，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，当碗经过最低点时绳子拉力是碗和碗内水总重力的 9 倍。重力加速度为g,碗可视为质点，忽略空气阻力。求：（1）碗通过最低点时速度的大小；（2）碗通过最高点时绳子拉力是碗和碗内水总重力几倍。5.（2022北京市延庆区高三下学期一模）阳光明媚的中午，小明同学把一块长木板放在院子里，调整倾斜角度，使阳光刚好和木板垂直。在斜面顶端固定一个弹射装置，把一个质量为0 k g 的小球水平弹射出来做平抛运动。调整初速度大小，使小球刚好落在木板底端。然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球运动过程。通过分析照片，小明得出：小球的飞行时间为0.4 s；小球与其影子距离最大时，影子/距木板顶端和底端的距离之比约为7 ：9,如图所示。取 g=1 0 m/s 2。（1）求飞行过程中，重力对小球做的功；（2）简要说明，小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻;（3）估算木板长度。6.（2022福建省莆田市高三下学期二检）图甲为北京2 0 2 2 年冬奥会的“雪如意”跳台滑雪场地，其简化示意图如图乙，助 滑 道 的 竖 直 高 度/?=5 5 m,8、C间的距离s =1 2 0 m,8、C连线与水平方向的夹角6 =3 0。某质量m=6 0 k g 的运动员从出发点力沿助滑道无初速下滑，从起跳点8处沿水平方向飞出，在着地点C处着地,不计空气阻力，g取 l O m t f 求（1）运动员在起跳点8处的速度W；（2）运动员在助滑过程中阻力做的功”。7.（2022福建厦门市高三下学期二模）2 0 2 2 年 2月 120,中国运动员高亭字新获北京冬奥会男子速度滑冰5 0 0 米金牌。中国航天科工研发的“人体高速弹射装置为运动员的高质量训练提供了科技支持。谈装置的作用过程可简化成如图所示，运动员在赛道加速段受到装置的牵引加速，迅速达到指定速度后练习过弯技术。某次训练中，质 量 -6 0 k g （含身上装备）的运动员仅依靠尸=6 0 0 N 的水平恒定牵引力从静止开始加速运动了f2 0 m 的距离，然后保持恒定速率通过半径为火=1 0 m 的半圆形弯道，过弯时冰刀与冰面弯道凹槽处的接触点如放大图所示。忽略一切阻力，重力加速度g 取 1 0 m/s2,求：(1)运动员被加速后的速率v及加速过程中牵引力的平均功率P；(2)运动员过弯道上Z 点时，冰面对其作用力尸N的大小。
