专题06 机械能—备战2023年高考物理母题题源解密（全国通用）（解析版）.pdf

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1、专 题 06考 向 一 功 功 率、动 能 定 理 机 械 能 画 题 呈 现【母 题 来 源 一】2022年 高 考 广 东 卷【母 题 题 文】(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 段 以 恒 定 功 率 2 0 0 W、速 度 5 m/s匀 速 行 驶，在 斜 坡 尸。段 以 恒 定 功 率 570W、速 度 2 m/s匀 速 行 驶。已 知 小 车 总 质 量 为 5()kg,MN=PQ=2 0 m,尸。段 的 倾 角 为 30。，重 力 加 速 度 g 取 lO m/sz,不 计 空 气 阻 力。下 列 说 法 正

2、 确 的 有()A.从 M到 M 小 车 牵 引 力 大 小 为 40NC.从 尸 到 Q,小 车 重 力 势 能 增 加 lxl()4j【答 案】ABDB.从 M到 N,小 车 克 服 摩 擦 力 做 功 8(X)JD.从 尸 到。，小 车 克 服 摩 擦 力 做 功 700J【解 析】A.小 车 从 M到 M 依 题 意 有=人=200W代 入 数 据 解 得 故 A正 确；F=40NB.依 题 意，小 车 从 M到 N,因 匀 速，小 车 所 受 的 摩 擦 力 大 小 为 工=/=40N则 摩 擦 力 做 功 为 叱=-4 0 x 2 0 J=-800J则 小 车 克 服 摩 擦 力

3、做 功 为 8 0 0 J,故 B正 确；C.依 题 意，从 P 到。，重 力 势 能 增 加 量 为 AEp=mg x M=500N x 20m x sin 300=5000J故 c 错 误；D.依 题 意，小 车 从 P 到。，摩 擦 力 为 我，有 力+mg sin 30=号 V2摩 擦 力 做 功 为%=-f2X S2s2=20m联 立 解 得 W,=-7 0 0 J则 小 车 克 服 摩 擦 力 做 功 为 7 0 0 J,故 D 正 确。故 选 ABD。【母 题 来 源 二】2022年 高 考 湖 北 卷【母 题 题 文】(2022湖 北 T7)一 质 点 做 曲 线 运 动，在

4、前 一 段 时 间 内 速 度 大 小 由 v增 大 到 2 v,在 随 后 的 一 段 时 间 内 速 度 大 小 由 2V增 大 到 5%前 后 两 段 时 间 内，合 外 力 对 质 点 做 功 分 别 为 明 和 牝，合 外 力 的 冲 量 大 小 分 别 为/1和 及。下 列 关 系 式 一 定 成 立 的 是()A.叱=3叫，12/,C.吗=7叱，I2 Z,【答 案】C【解 析】根 据 动 能 定 理 可 知 W.=m(2v)2-mv2=mv21 2 2 2W2=m(5v)2-m(2 v)2=-m v2可 得%=7叱 由 于 速 度 是 矢 量，具 有 方 向，当 初、末 速 度

5、方 向 相 同 时，动 量 变 化 量 最 小，方 向 相 反 时，动 量 变 化 量 最 大，因 此 冲 量 的 大 小 范 围 是m v Ix 3mv3mv/2 Im v可 知 故 选 Co【母 题 来 源 三】2022年 高 考 湖 北 卷【母 题 题 文】（2022浙 江 6月 卷 T13）小 明 用 额 定 功 率 为 1200W、最 大 拉 力 为 3 0 0 N的 提 升 装 置，把 静 置 于 地 面 的 质 量 为 2 0 k g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/s2的 匀

6、 减 速 运 动，到 达 平 台 速 度 刚 好 为 零，g 取 lO m/s z,则 提 升 重 物 的 最 短 时 间 为（）A.13.2s B.14.2s C.15.5s D.17.0s【答 案】C【解 析】为 了 以 最 短 时 间 提 升 重 物，一 开 始 先 以 最 大 拉 力 拉 重 物 做 匀 加 速 上 升，当 功 率 达 到 额 定 功 率 时，保 持 功 率 不 变 直 到 重 物 达 到 最 大 速 度，接 着 做 匀 速 运 动，最 后 以 最 大 加 速 度 做 匀 减 速 上 升 至 平 台 速 度 刚 好 为 零，!物 在 第 一 阶 段 做 匀 加 速 上

7、升 过 程，根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 Tm-m g 3 0 0-2 0 x 1 0.2.2a.=-=-m/s=5m/s1 m 20当 功 率 达 到 额 定 功 率 时，设 重:物 速 度 为 匕，则 有 4 1200.,V.=-m/s=4 m/s Tm 300此 过 程 所 用 时 间 和 上 升 高 度 分 别 为 4=U=3 s=0.8s4 5h.=-m=1.6m2a 2x5重 物 以 最 大 速 度 匀 速 时，有 匕 修 4 1200.A.=-=-m/s=6 m/sn T mg 200重 物 最 后 以 最 大 加 速 度 做 匀 减 速 运 动 的 时 间 和 上 升

8、 高 度 分 别 为 s=1.2sam 5v2 62h.=-m=3.6m2m 2x5设 重 物 从 结 束 匀 加 速 运 动 到 开 始 做 匀 减 速 运 动 所 用 时 间 为，该 过 程 根 据 动 能 定 理 可 得 DP,1 2 1,2-mgh2=-m vm-mv-又%=85.2m-1.6m-3.6m=80m联 立 解 得 t2=13.5s故 提 升 重 物 的 最 短 时 间 为 min=4+2+4=0.8s+13.5s+1.2s=15.5sC 正 确，A【母 题 来 源 四】2022年 高 考 浙 江 卷【母 题 题 文】（2022浙 江 1月 卷 q20）如 图 所 示，处

9、于 竖 直 平 面 内 的 一 探 究 装 置，由 倾 角。=37。的 光 滑 直 轨 道 A B,圆 心 为 O i的 半 圆 形 光 滑 轨 道 BCD、圆 心 为 01的 半 圆 形 光 滑 细 圆 管 轨 道 DEF、倾 角 也 为 37。的 粗 糙 直 轨 道 F G组 成，B、力 和 尸 为 轨 道 间 的 相 切 点，弹 性 板 垂 直 轨 道 固 定 在 G 点（与 B点 等 高），B、0 卜 D、。2和 F 点 处 于 同 一 直 线 上。已 知 可 视 为 质 点 的 滑 块 质 量 机=0 1 k g,轨 道 和。E F的 半 径 R=0.15m,轨 道 7A B长 度/

10、AB=3m,滑 块 与 轨 道 F G 间 的 动 摩 擦 因 数=不，滑 块 与 弹 性 板 作 用 后，以 等 大 速 度 弹 回，Osin37=0.6,cos37=0.8滑 块 开 始 时 均 从 轨 道 A 8上 某 点 静 止 释 放，（1）若 释 放 点 距 B 点 的 长 度/=0.7 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 B点 的 长 度 为。，滑 块 第 一 次 经 尸 点 时 的 速 度 丫 与 4 之 间 的 关 系 式；（3）若 滑 块 最 终 静 止 在 轨 道 FG 的 中 点，求 释 放 点

11、距 B 点 长 度”的 值。【答 案】（1）7N；（2）lx 0.85m；（3）见 解 析【解 析】（1）到 C 点 过 程 据 动 能 定 理 可 得 1,mgl sin 37+mgR(-cos 37)=mv.C 点 时 FN-m g=m=7N（2）能 过 最 高 点 时，则 能 到 F 点，则 恰 到 最 高 点 时 据 动 能 定 理 可 得 mglx sin 37-(3m g/?cos37c+R)mg=0解 得/v=0.85m要 能 过 F 点/.0.85m据 动 能 定 理 可 得（3）设 摩 擦 力 做 功 为 第 一 次 到 达 中 点 时 的 倍 mglx sin37-/H-s

12、in37-H/m-cos37=0解 得,7几+6lx=“15当=1 时.,1 3/=mA l 15当=3 时Zt 2=-m*2 5当=5时 41=一 m15BD错 误;故 选 C。【命 题 意 图】本 类 题 通 常 主 要 考 查 对 摩 擦 力、向 心 力、功、动 能 等 基 本 运 动 概 念 的 理 解，以 及.对 摩 擦 力 做 功、动 能 定 理 等 物 理 概 念 与 规 律 的 理 解 与 简 单 的 应 用。【考 试 方 向】从 近 几 年 高 考 来 看，关 于 机 械 能 的 考 查，多 以 选 择 题 的 形 式 出 现，.有 时 与 电 流 及 电 磁 感 应 相 结

13、 合 命 题。动 能 定 理 多 数 题 目 是 与 牛 顿 运 动 定 律、平 抛 运 动、圆 周 运 动 以 及 电 磁 学 等 知 识 相 结 合 的 综 合 性 试 题；动 能 定 理 仍 将 是 高 考 考 查 的 重 点，高 考 题 注 重 与 生 产、生 活、科 技 相 结 合，将 对 相 关 知 识 的 考 查 放 在 一 些 与 实 际 问 题 相 结 合 的 情 境 中。【得 分 要 点】(1)变 力 做 功 的 计 算 方 法 用 动 能 定 理 W=AEk或 功 能 关 系 求。当 变 力 的 功 率 尸 一 定 时，可 用 求 功，如 机 车 恒 功 率 启 动 时。

14、当 力 的 大 小 不 变，而 方 向 始 终 与 运 动 方 向 相 同 或 相 反 时，这 类 力 做 的 功 等 于 力 和 路 程(不 是 位 移)的 乘 积.如 滑 动 摩 擦 力 做 功 等。当 力 的 方 向 不 变，大 小 随 位 移 做 线 性 变 化 时，可 先 求 出 力 的 平 均 值 斐=4 十.,再 由 W=F/cos a2计 算。作 出 变 力 尸 随 位 移/变 化 的 图 象，图 象 与 位 移 所 在 轴 所 围 的“面 积”即 为 变 力 做 的 功。(2)计 算 功 率 的 基 本 方 法 首 先 判 断 待 求 的 功 率 是 瞬 时 功 率 还 是

15、平 均 功 率。平 均 功 率 的 计 算 方 法-W-利 用 p=；利 用 尸=R e o s。瞬 时 功 率 的 计 算 方 法 P=F vco s0,v是 f 时 刻 的 瞬 时 速 度(3)分 析 机 车 启 动 问 题 时 的 注 意 事 项 机 车 启 动 的 方 式 不 同，机 车 运 动 的 规 律 就 不 同，因 此 机 车 启 动 时，其 功 率、速 度、加 速 度、牵 引 力 等 物 理 量 的 变 化 规 律 也 不 相 同，分 析 图 象 时 应 注 意 坐 标 轴 的 意 义 及 图 象 变 化 所 描 述 的 规 律。在 用 公 式 P=F v 计 算 机 车 的

16、 功 率 时，F 是 指 机 车 的 牵 引 力 而 不 是 机 车 所 受 到 的 合 力。恒 定 功 率 下 的 加 速 一 定 不 是 匀 加 速，这 种 加 速 过 程 发 动 机 做 的 功 可 用 W=P f 计 算，不 能 用 W=F/计 算（因 为 尸 是 变 力）。以 恒 定 牵 引 力 加 速 时 的 功 率 一 定 不 恒 定，这 种 加 速 过 程 发 动 机 做 的 功 常 用 W=F/计 算，不 能 用 W=E 计 算（因 为 功 率 尸 是 变 化 的）。匀 加 速 过 程 结 束 时 机 车 的 速 度 并 不 是 最 后 的 最 大 速 度.因 为 此 时 F

17、 F 阻，所 以 之 后 还 要 在 功 率 不 变 的 情 况 下 变 加 速 一 段 时 间 才 达 到 最 后 的 最 大 速 度 小。（4）对 动 能 定 理 的 理 解：动 能 定 理 公 式 中 等 号 表 明 了 合 外 力 做 功 与 物 体 动 能 的 变 化 间 的 两 个 关 系：数 量 关 系：即 合 外 力 所 做 的 功 与 物 体 动 能 的 变 化 具 有 等 量 代 换 关 系，可 以 通 过 计 算 物 体 动 能 的 变 化，求 合 外 力 的 功，进 而 求 得 某 一 力 的 功。因 果 关 系：合 外 力 的 功 是 引 起 物 体 动 能 变 化

18、的 原 因；动 能 定 理 中 涉 及 的 物 理 量 有 F、/、机、v、W、Ek等，在 处 理 含 有 上 述 物 理 量 的 问 题 时，优 先 考 虑 使 用 动 能 定 理。（5）运 用 动 能 定 理 需 注 意 的 问 题 应 用 动 能 定 理 解 题 时，在 分 析 过 程 的 基 础 上 无 需 深 究 物 体 运 动 过 程 中 状 态 变 化 的 细 节，只 需 考 虑 整 个 过 程 的 功 及 过 程 初 末 的 动 能。若 过 程 包 含 了 几 个 运 动 性 质 不 同 的 分 过 程，既 可 分 段 考 虑，也 可 整 个 过 程 考 虑。应 用 动 能 定

19、 理 分 析 多 过 程 问 题，关 键 是 对 研 究 对 象 受 力 分 析：正 确 分 析 物 体 受 力，要 考 虑 物 体 受 到 的 所 有 力，包 括 重 力；要 弄 清 各 力 做 功 情 况，计 算 时 应 把 己 知 功 的 正、负 代 入 动 能 定 理 表 达 式；有 些 力 在 物 体 运 动 全 过 程 中 不 是 始 终 存 在，导 致 物 体 的 运 动 包 括 几 个 物 理 过 程，物 体 运 动 状 态、受 力 情 况 均 发 生 变 化，因 而 在 考 虑 外 力 做 功 时，必 须 根 据 不 同 情 况 分 别 对 待。在 应 用 动 能 定 理 解

20、 决 问 题 时，动 能 定 理 中 的 位 移、速 度 各 物 理 量 都 要 选 取 同 一 个 惯 性 参 考 系，一 般 都 选 地 面 为 参 考 系。考 向 二 机 械 能 守 恒 定 律 功 能 关 系 与 能 量 守 恒 画 题 里 现【母 题 来 源 一】2022年 高 考 全 国 乙 卷【母 题 题 文】（2022全 国 乙 卷/门 6）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

21、长 B.它 下 降 的 高 度 C.它 到 尸 点 的 距 离 D.它 与 P点 的 连 线 扫 过 的 面 积【答 案】C【解 析】如 图 所 示 mgh=mv设 圆 环 下 降 的 高 度 为，圆 环 的 半 径 为 R，它 到 P点 的 距 离 为 L，根 据 机 械 能 守 恒 定 律 得 由 几 何 关 系 可 得 h-L s in 0sin(9=2R联 立 可 得 2R可 得 故 C 正 确，ABD错 误。故 选 C。v=L【母 题 来 源 二】2022年 高 考 全 国 乙 卷【母 题 题 文】5.（2022河 北 T 9）如 图，轻 质 定 滑 轮 固 定 在 天 花 板 上，

22、物 体 尸 和。用 不 可 伸 长 的 轻 绳 相 连,悬 挂 定 滑 轮 上，质 量 加 0%,，=0 时 刻 将 两 物 体 由 静 止 释 放，物 体。的 加 速 度 大 小 为 长。T 时 刻 轻 绳 3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 r=0 时 刻 物 体 P 所 在 水 平 面 为 零 势 能 面，此 时 物 体。的 机 能 为 E。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（）。口 A.物 体 P

23、和。的 质 量 之 比 为 1:3c.2 T 时 刻 物 体 P 重 力 的 功 率 为 L2TEB.2 T 时 刻 物 体。的 机 械 能 为 与 D.2 T时 刻 物 体 尸 的 速 度 大 小 军 3【答 案】BCD【解 析】A.开 始 释 放 时 物 体。的 加 速 度 为 则 3mQ8-F r=mQ-2FT=-mQ gmp _ 1%2选 项 A 错 误:B.在 r 时 刻，两 物 体 的 速 度 1 3P 上 升 的 距 离 4=1 名 尸=正“2 3 6细 线 断 后 p 能 上 升 的 高 度 2*7*2-2g 18可 知 开 始 时 P。距 离 为 h=hx+h2=若 设 开

24、始 时 P 所 处 的 位 置 为 零 势 能 面，则 开 始 时 Q 的 机 械 能 为 E=mQg h=2m Q T从 开 始 到 绳 子 断 裂，绳 子 的 拉 力 对 Q 做 负 功，大 小 为 机 0 g 2 T 2WF=W=*一 则 此 时 物 体。的 机 械 能 户 户 w mQ g T EE=E-Wr=-=F 9 2E此 后 物 块。的 机 械 能 守 恒，则 在 2 7时 刻 物 块 Q 的 机 械 能 仍 为 万，选 项 B 正 确;C D.在 2 T时 刻，重 物 P 的 速 度 7 2gTv2=v,-g T=-方 向 向 下；此 时 物 体 P 重 力 的 瞬 时 功

25、率D_ _mQg 2gT _ mQg-T _ 3EPQ-G P 2 2 3 3 IT选 项 C D 正 确。故 选 BCDo【母 题 来 源 三】2022年 高 考 全 国 乙 卷【母 题 题 文】9、(2022湖 北 T16)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 心 重 物 A 和 B 的 质 量 均 为?，系 统 可

26、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 陛 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 工 5 10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

27、 尸 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。【答 案】(1)扇；(2)6.5,咫；(3)(4-2y/3)mgL【解 析】(1)系 统 在 如 图 虚 线 位 置 保 持 静 止，以 C 为 研 究 对 象，根 据 平 衡 条 件 可 知 mcg=2 2 g cos 30解 得(2)CO 碰 后 C 的 速 度 为 零，设 碰 撞 后。的 速 度 v,根 据 动 量 守 恒 定 律 可 知=4?m xO+2mv解 得 C O 碰 撞 后。

28、向 下 运 动 得 距 离 后 停 止，根 据 动 能 定 理 可 知 0-x 2mv2=2 m g-F 26 10 10解 得 F=65mg（3）设 某 时 刻 C 向 下 运 动 的 速 度 为，A8 向 上 运 动 的 速 度 为 v,图 中 虚 线 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 a,根 据 机 械 能 守 恒 定 律 可 知 1 m 9 1 z、2 L _/Lcv+2 x m(v cos a)-meg-2mg(-L)2 2 tan a sin a令 L,L,、y=mcg 2mg(,L)tan a sin a对 上 式 求 导 数 可 得 生 鼻 da(sin(sin a)2当 学

29、=0 时 解 得 da百 cos a-2即 a=30此 时 y=mcg-2mg(-L)=mgLtan a sin a于 是 有 g mcv2+2x-m(v cos a)2=mgL解 得厂,2=-g-L-广 3 V3 I-4 2此 时。的 最 大 动 能 为 Ek,=g“卢=（4 一 2 6）mgL【命 题 意 图】本 类 题 通 常 主 要 考 查 机 械 能 守 恒 定 律 和 功 能 关 系 等 基 本 运 动 概 念 的 理 解，以 及.机 械 能 守 恒 定 律 的 应 用。【考 试 方 向】从 近 几 年 高 考 来 看，机 械 能 守 恒 定 律，多 数 是 与 牛 顿 运 动 定

30、 律、平 抛 运 动、圆 周 运 动 以 及 电 磁 学 等 知 识 相 结 合 的 综 合 性 试 题；高 考 题 注 重 与 生 产、生 活、科 技 相 结 合，将 对 相 关 知 识 的 考 查 放 在 一 些 与 实 际 问 题 相 结 合 的 情 境 中【得 分 要 点】(1)应 用 机 械 能 守 恒 定 律 的 基 本 思 路 选 取 研 究 对 象。根 据 研 究 对 象 所 经 历 的 物 理 过 程，进 行 受 力、做 功 分 析，判 断 机 械 能 是 否 守 恒。恰 当 地 选 取 参 考 平 面，确 定 研 究 对 象 在 过 程 的 初、末 状 态 时 的 机 械

31、能。选 取 方 便 的 机 械 能 守 恒 定 律 的 方 程 形 式 进 行 求 解。(2)机 械 能 守 恒 的 判 断 方 法 利 用 机 械 能 的 定 义 判 断(直 接 判 断)：分 析 动 能 和 势 能 的 和 是 否 变 化。用 做 功 判 断：若 物 体 或 系 统 只 有 重 力(或 弹 簧 的 弹 力)做 功，或 有 其 他 力 做 功，但 其 他 力 做 功 的 代 数 和 为 零，则 机 械 能 守 恒。用 能 量 转 化 来 判 断：若 物 体 系 统 中 只 有 动 能 和 势 能 的 相 互 转 化 而 无 机 械 能 与 其 他 形 式 的 能 的 转 化，

32、则 物 体 系 统 机 械 能 守 恒。对 多 个 物 体 组 成 的 系 统，除 考 虑 外 力 是 否 只 有 重 力 做 功 外，还 要 考 虑 系 统 内 力 做 功，如 有 滑 动 摩 擦 力 做 功 时，因 有 摩 擦 热 产 生，系 统 机 械 能 将 有 损 失。对 一 些 绳 子 突 然 绷 紧、物 体 间 碰 撞 等 问 题，机 械 能 一 般 不 守 恒，除 非 题 目 中 有 特 别 说 明 或 暗 示(3)多 物 体 机 械 能 守 恒 问 题 的 分 析 方 法 对 多 个 物 体 组 成 的 系 统 要 注.意 判 断 物 体 运 动 过 程 中，系 统 的 机

33、械 能 是 否 守 恒.注 意 寻 找 用 绳 或 杆 相 连 接 的 物 体 间 的 速 度 关 系 和 位 移 关 系.列 机 械 能 守 恒 方 程 时，一 般 选 用 AEk=-AEp的 形 式.(4)几 种 常 见 的 功 能 关 系 表 达 式 合 外 力 做 功 等 于 物 体 动 能 的 改 变，即 卬 合=Ek2-Eki=AEk。(动 能 定 理)重 力 做 功 等 于 物 体 重 力 势 能 的 减 少，即 W G=PI-EP2=-A EPO 弹 簧 弹 力 做 功 等 于 弹 性 势 能 的 减 少，即 W,*=E p L E p 2=-A E p。除 了 重 力 和 弹

34、 簧 弹 力 之 外 的 其 他 力 所 做 的 总 功，等 于 物 体 机 械 能 的 改 变，即 W 共 他 力=E 2-E I=A（功 能 原 理）电 场 力 做 功 等 于 电 荷 电 势 能 的 减 少，即 W.ii=Ep l-p 2=-A p（5）能 量 守 恒 定 律 及 应 用 列 能 量 守 恒 定 律 方 程 的 两 条 基 本 思 路：某 种 形 式 的 能 量 减 少，一 定 存 在 其 他 形 式 的 能 量 增 加，且 减 少 量 和 增 加 量 一 定 相 等；某 个 物 体 的 能 量 减 少，一 定 存 在 其 他 物 体 的 能 量 增 加 且 减 少 量

35、和 增 加 量 一 定 相 等。应 用 能 量 守 恒 定 律 解 题 的 步 骤：分 析 物 体 的 运 动 过 程 及 每 个 小 过 程 的 受 力 情 况，因 为 每 个 过 程 的 受 力 情 况 不 同，引 起 的 能 量 变 化 也 不 同；分 清 有 多 少 形 式 的 能 如 动 能、势 能（包 括 重 力 势 能、弹 性 势 能、电 势 能）、内 能 等 在 变 化；明 确 哪 种 形 式 的 能 量 增 加，哪 种 形 式 的 能 量 减 少，并 且 列 出 减 少 的 能 量/E*和 增 加 的 能 量/E 附 的 表 达 式；列 出 能 量 守 恒 关 系 式：用。功

36、 能 关 系 式 选 用 上 优 先 选 择 动 能 定 理，其 次 是 机 械 能 守 恒 定 律；最 后 选 择 能 量 守 恒 定 律，特 别 研 究 对 对 象 是 系 统，且 系 统 机 械 能 守 恒 时，首 先 考 虑 机 械 能 守 恒 定 律 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 A 点 缓 慢 拉 到 B 点，轻 绳 与 斜 坡 的 夹 角 恒 为 乩 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 A 点 缓 慢 拉 到

37、B 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【答 案】C【解 析】设 绳 中 拉 力 为 T,斜 面 倾 角 为 根 据 平 衡 关 系 T cos 0=mg sin a+cos a-Tsin O)整 理T mg sin a+umg cos a1=-cos6+sin。对 货 物 做 的 功 W=Txcos3

38、=mg sin a+/umg cos a1+4 tan 0。变 小，拉 力 不 一 定 变 小，但 做 功 一 定 变 大。故 选 C。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，的 关 系 如 图 所 示。己 知 轿 车 的 总 质 量 为 1300kg,其 所 受 的 阻 力 不 变，则 轿 车（）vA.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 2.73X 1（）3 N D.电 动 机 输

39、 出 功 率 为 9.1X103W【答 案】C【解 析】A.由 图 可 知，加 速 度 变 化，故 做 变 加 速 直 线 运 动，故 A 错 误；B.函 数 方 程 V70a=v因 为 轿 车 做 变 加 速 运 动，所 以 加 速 度 不 是 随 时 间 均 匀 减 小，故 B 错 误；C D.对 汽 车 受 力 分 析，受 重 力、支 持 力、牵 引 力 和 摩 擦 力，根 据 牛 顿 第 二 定 律，有 F-f=mav联 立 得 mv m结 合 图 线，当 物 体 的 速 度 最 大 时，加 速 度 为 零，故 结 合 图 象 可 以 知 道，。=0 时,10.03解 得 v=33m/

40、s所 以 最 大 速 度 为 33m/s由 图 象 可 知-2=2.1m解 得 f=2Am=2.M 300N=2730N由 图 象 可 知 1 P f0=-33 1300 1300解 得 P=91kW故 C 正 确 D 错 误。故 选 C。3.（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 2m/s。质 量 为 1.5kg的 货 箱 无 初 速 度 放 上 传 送 带，经 过 0.5s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 2,则 货 箱 与 传 送

41、 带 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为，因 摩 擦 产 生 的 热 量 为 _ J.【答 案】.0.4.3【解 析】川 货 箱 在 摩 擦 力 的 作 用 下 加 速 运 动，根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得 f=ma=jL ung又 v at代 入 数 据，解 得=0.4 根 据 摩 擦 力 产 生 热 量 的 公 式，即 Q=fim g M又 Ax=x传-x货 箱 代 入 数 据，解 得 Ax=0.5m故 可 得 因 摩 擦 产 生 的 热 量 为 Q=3J4.（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

42、 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。【答 案】（1）=2yl2gL；（2）N=3【解 析】（1）设 碗 和 碗 内 水 的 总 质 量 为 加，碗 通 过 最 低 点 时 速 度 大

43、小 为 V”绳 子 拉 力 为 对 碗 和 碗 内 的 水，由 牛 顿 第 二 定 律 和 向 心 力 公 式 有-mg=ma=9mg联 立 可 得 K=2d2 gL（2）设 碗 通 过 最 高 点 时 速 度 大 小 为 V2,绳 子 拉 力 为/2,拉 力 是 重 力 的 N 倍，碗 从 最 低 点 到 最 高 点，由 动 能 定 理 有-mg2L=；mv-g mv由 牛 顿 第 二 定 律 和 向 心 力 公 式 有 2F2+mg=z F,N=机 g联 立 可 得 N=35.（2022届 安 徽 省 芜 湖 市 高 三（上）期 末 质 量 监 控 理 综 物 理 试 题）某 物 块 以

44、120J初 动 能 从 固 定 斜 面 底 端 上 滑，以 斜 面 底 端 所 在 的 水 平 面 为 零 势 能 参 考 平 面，物 块 滑 到 最 高 点 时 重 力 势 能 为 80Jo物 块 在 斜 面 滑 动 过 程 中，当 动 能 和 势 能 恰 好 相 等 时，其 机 械 能 可 能 为（）160A.J B.96J C.100J D.80J3【答 案】AB【解 析】【详 解】从 斜 面 底 端 到 顶 部 过 程，根 据 动 能 定 理，有-mgxsinO/=0-120在 最 高 点，重 力 势 能 为?gxsin0=8O,/r=40Jmgsin3=2f当 物 块 上 滑 到 动

45、 能 和 势 能 恰 好 相 等 时，物 体 上 滑 X2,则 12O-mgX2SinO 办 2=?gsinOx2色=2 4 J机 械 能 E=120J-24J=96J当 物 块 下 滑 到 动 能 和 势 能 恰 好 相 等 时，物 体 从 最 高 点 下 滑,X3,则 8OT3=2m(x-X3)sin0其 中?gxsine8080A3=J机 械 能 为 故 选 AB。6.（2022届 云 南 省 高 三（下）第 一 次 统 测 物 理 试 题）如 图 甲 所 示，木 板 与 水 平 面 间 的 夹 角 6 可 调，可 视 为 质 点 的 小 物 块 从 木 板 的 底 端 以 初 速 度

46、沿 木 板 向 上 运 动。保 持%大 小 恒 定，改 变 6,小 物 块 沿 木 板 向 上 滑 动 的 最 大 距 离 s 随 之 改 变，根 据 实 验 数 据 描 绘 出 的“5-夕 曲 线 如 图 乙 所 示。若 木 板 足 够 长 且 木 板 与 物 块 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 乎，取 重 力 加 速 度 g=1 0 m/s 2,则（）s/m716/radA.物 块 初 速 度 大 小 为 6m/sB.当 物 块 沿 木 板 上 滑 距 离 最 短 时，木 板 与 水 平 面 的 夹 角 为 53C.当 物 块 沿 木 板 上 滑 距 离 最 短 时，木 板 与 水 平

47、 面 的 夹 角 为 60D.物 块 沿 木 板 上 滑 的 最 短 距 离 为 0.6 6 m【答 案】AC【解 析】【详 解】A.由 图 象 M知，当。=一 时，s=1.8 m,此 时 小 物 块 做 竖 直 上 抛 运 动 2%=J 2gs=V2xl0 xl.8m/s=6m/s故 A 正 确;B C D.当 板 与 水 平 方 向 夹 角 为。时，由 动 能 定 理 得 1 90-=-mgs sin 0-jLtmgs cos 0解 得 s=-E-2g(sin。+4cos 0)令=tan3()0,根 据 数 学 知 识 可 知 _ v()cos 302gsin(8+30。)所 以 当 物

48、块 沿 木 板 上 滑 距 离 最 短 时，木 板 与 水 平 面 的 夹 角 为 60。，且 最 小 距 离 5=迎 亚=2g故 C 正 确 B D错 误。故 选 AC。7.(2022届 四 川 省 成 都 市 蓉 城 名 校 联 盟 高 三(下)2 月 第 二 次 联 考 理 综 物 理 试 题)如 图，一 小 物 块(可 视 为 质 点)从 斜 面 上 的 A 点 由 静 止 开 始 沿 斜 面 自 由 下 滑，经 过 B 点 后 进 入 水 平 面，经 过 B 点 前 后 速 度 大 小 不 变，小 物 块 最 终 停 在 C 点。己 知 小 物 块 与 斜 面、水 平 面 间 的 动

49、 摩 擦 因 数 相 等，初 始 时 斜 面 与 水 平 面 之 间 的 夹 角 为。=15。，现 保 证 小 物 块 初 始 释 放 位 置 的 投 影 始 终 在 4,增 大 斜 面 与 水 平 面 之 间 的 夹 角。至 60。，不 计 空 A.停 在 C 点 左 侧 B.仍 然 停 在 C 点 C.停 在 C 点 右 侧 D.可 能 停 在 C 点 左 侧，也 可 能 停 在 C 点 右 侧【答 案】c【解 析】【详 解】设 A B的 距 离 为 d,从 A点 到 B 点，由 动 能 定 理 可 得(mg sin a-/.img cos a)-=mv1cos a 2小 物 块 在 B点

50、 的 速 度 为 vB=不 2gd tan a-2.gtZ增 大 a 至 60。，t a n a增 大，%增 大，根 据 运 动 学 公 式 可 知，到 达 B点 的 速 度 越 大，将 运 动 得 越 远，ABD错 误，C 正 确。故 选 C。8.(2022届 云 南 省 昆 明 市 第 一 中 学 高 三()第 四 次 联 考 理 综 物 理 试 题)如 图 所 示，水 平 地 面 上 放 置 一 质 量 为 M的 木 箱，长 为 L的 轻 杆 一 端 固 定 在 转 轴。上，另 一 端 连 接 一 质 量 为 优 的 可 视 为 质 点 的 小 球，开 始 时 杆 竖 直 静 止 放 置