2025屆高考物理：功和能小練（一）（含解析）

2025屆高考物理：功和能小練

一、單選題（本大題共5小題）

1.如圖所示，質(zhì)量為力的運(yùn)動員，運(yùn)動員彈起至最高點(diǎn)后掉下來，下降高度為

以后開始與蹦床接觸，在蹦床上繼續(xù)下降〃到達(dá)最低點(diǎn)，不計空氣阻力，重力加

速度大小為g，則下列說法正確的是（）

A.運(yùn)動員落至最低點(diǎn)時，重力勢能減少了〃zg（A+〃）

B.運(yùn)動員剛接觸蹦床時的動能等于相g（H+”）

C.運(yùn)動員接觸蹦床后開始做減速運(yùn)動

D.運(yùn)動員落至最低點(diǎn)的過程中克服彈力所做的功等于剛接觸蹦床時的動能

2.如圖所示，物體在力F的作用下在水平面發(fā)生了一段位移X,三種情形下力F

和位移x的大小都是一樣的。角，的大小、物體運(yùn)動方向如圖。下列說法正確的

0vv

*---尹,

////////////////////////777777TT77777T777777777T////////////////////////

甲（9=150°乙（9=30。丙9=30。

A.甲、丙兩種情形下,力F做功的大小相等

B.甲、乙兩種情形下，力F都做負(fù)功

C.乙、丙兩種情形下，力F都做正功

D.不知道地面是否光滑，無法判斷F做功的大小關(guān)系

3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從距桌面九，高處的A點(diǎn)由靜止釋放，自由下落

到地面上的B點(diǎn)，桌面離地高為也。選擇桌面為參考平面，則小球（

1

口h

DW2

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

A.在A點(diǎn)時的重力勢能為-/咫九B.在A點(diǎn)時的機(jī)械能為機(jī)g（4+H）

C.在B點(diǎn)時的重力勢能為mgh.D.在B點(diǎn)時的機(jī)械能為〃取九

4.如圖所示，由電動機(jī)帶動著傾角6=37。的足夠長的傳送帶以速率v=4m/s順

時針勻速轉(zhuǎn)動。一質(zhì)量〃?=2kg的小滑塊以平行于傳送帶向上的速率M=2m/s滑

7

上傳送帶，已知小滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=《，取g=10m/s2,

8

sin37°=0.6,cos370=0.8,則小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止的時間內(nèi)

A.小滑塊的加速度大小為2m/s2

B.小滑塊的重力勢能增加了120J

C.小滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為28J

D.電動機(jī)多消耗的電能為116J

5.如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位

置3,在空中達(dá)到的最高點(diǎn)位置2的高度為依已知重力加速度為g。下列說法

正確的是（）

2

A.足球由1運(yùn)動到2的過程中，重力做的功為mgh

B.足球由1運(yùn)動到3的過程中，重力做的功為2mg

C.足球由2運(yùn)動到3的過程中，重力勢能減少了mgh

D.如果沒有選定參考平面，就無法確定重力勢能變化了多少

二、多選題（本大題共3小題）

6.圖甲中豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端固定在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中的水平面上，以此水平

面為重力勢能的零勢能面，質(zhì)量為0.1kg的小球在彈簧正上方某處由靜止下落，

同時受到一個豎直向上的恒定風(fēng)力。以小球開始下落的位置為原點(diǎn)。，豎直向下

為x軸正方向，在小球下落的過程中，小球重力勢能隨其位移變化關(guān)系如圖乙中

的圖線①，彈簧彈性勢能隨小球位移變化關(guān)系如圖乙中的圖線②，彈簧始終在

彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)為人=108N/m,重力加速度g取:lOm/s?,下列說法正確的

A.小球下落的位置。到水平面的距離為0.6m

B.小球下落過程中所受風(fēng)力為0.IN

C.小球剛接觸彈簧時的動能為0.45J

D.小球的最大加速度大小為9m/s2

7.如圖所示，一滑板愛好者沿著傾角為30。的斜坡從靜止開始自由下滑，下滑過

2

程中的加速度大小恒為"g,已知滑板愛好者連同滑板的總質(zhì)量為m,重力加速

度為g。在滑板愛好者（含滑板）沿斜坡下滑距離為L的過程中，下列說法正確

A.滑板愛好者下滑過程中機(jī)械能守恒B.滑板愛好者減少的重力勢能為

2里

~mgL

23

C.滑板愛好者增加的動能為D.滑板愛好者減少的機(jī)械能為三機(jī)gL

714

8.如圖，木塊放在光滑水平面上，一顆子彈水平射入木塊。已知子彈受到的平

均阻力為了,射入深度為d,木塊的位移為s,在此過程中（）

n

■>

sd

A.子彈動能的減少量為f（s+d）

B.木塊動能的增加量為y（s+d）

C.子彈與木塊間摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為用

D.子彈對木塊做的功等于子彈克服阻力做的功

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

9.某同學(xué)在做探究彈力和彈簧長度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)

U

甲

⑴關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是。（填正確答案標(biāo)號）

A.彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度B.懸掛鉤碼后立即讀數(shù)

C,鉤碼的數(shù)量可以任意增減D.安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持

豎直狀態(tài)

⑵多次實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)后描點(diǎn)連線得到尸-/圖像如圖乙所示，由此可知該彈簧

的勁度系數(shù)%=N/m。（保留三位有效數(shù)字）

⑶該同學(xué)用此彈簧制作成一把彈簧秤，丙圖所示為某次測力時的彈簧秤示意圖，

指針位置表示力的大小為No

10.如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧左端固定放置在粗糙程度均勻的水平桌面上，然后

從彈簧原長位置開始向左依次標(biāo)記"0"、"1"、"2"、"3"、"4"五個位置，再用兩個

由同種材料制作的物塊加、”將彈簧右端分別壓至"1"、"2"、"3"、"4"位置由靜止

釋放，測量出物塊每次停止運(yùn)動時的位置到釋放點(diǎn)的距離和馬、和匕，得到數(shù)

據(jù)如下表：

演雙

—

11111

11111

432i0

xx

^巧3%

m=0.1kg0.20m0.79m1.81m3.19m

M0.39m1.58m3.63m6.40m

（1）從同一位置由靜止釋放，質(zhì)量大的物塊向前滑行的最大距離較（填"大"或

"小”）O

（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，物塊M的質(zhì)量為kg（保留一位有效數(shù)字）。

（3）若將"0"、"1"、"2"、"3"、"4"五個相鄰位置間的距離設(shè)為

羽、Ax?、―、%，已知彈簧在彈性限度內(nèi)，彈性勢能的大小與彈簧形變量的二

次方成正比，則根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知，%、必、乂大小關(guān)系為（填"近似相

等""依次增大"或"依次減小"）。

四、解答題（本大題共2小題）

11.如圖所示，長度為4/的輕繩。一端固定在。點(diǎn)，另一端連接質(zhì)量為2根的小

球，另一足夠長的輕繩6一端與小球相連后跨過與。點(diǎn)等高的定滑輪P,另一端

連接質(zhì)量為用的物塊，滑輪P與。點(diǎn)相距5/。將小球從圖中水平位置靜止釋放，

忽略一切摩擦，當(dāng)小球轉(zhuǎn)過的圓心角為37。時，已知重力加速度為g,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）小物塊重力勢能的增加量；

（2）小球此時的速度大小；（結(jié)果保留根號）

（3）從釋放小球到此位置過程中，輕繩。和輕繩6對小球做的功叱,、明分別為

多少。

輕繩方

m白

12.脈沖水槍是夏季流行的一種水槍玩具，如圖所示的脈沖水槍扣動一次扳機(jī)可

以發(fā)射一顆出水時間很短的水流"子彈"。某同學(xué)在距地面高h(yuǎn)處扣動一次扳機(jī)，

"子彈"水平飛出，射程為X。已知水槍出水口面積S水的密度是夕，重力加速度

g,忽略一切阻力。求

(1)水流"子彈"落地時間t；

(2)水流"子彈”發(fā)射速度大小v；

(3)扣動一次扳機(jī)水槍噴水的平均功率P。

參考答案

1.【答案】A

【詳解】A.運(yùn)動員落至最低點(diǎn)時，重力勢能減小量等于重力做功相g(X+/7),

故A正確；

B.由機(jī)械能守恒定律可知，運(yùn)動員剛接觸蹦床時的動能等于mgH,故B錯誤；

C.運(yùn)動員接觸蹦床后的開始階段，重力大于彈力，則加速度向下，運(yùn)動員向下

加速運(yùn)動，當(dāng)彈力等于重力時加速度為零，速度最大，以后彈力大于重力，加速

度向上，運(yùn)動員做減速運(yùn)動，故C錯誤；

D.運(yùn)動員接觸蹦床后至最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)動能定理

12

mgh-%彈=0--mv

即克服彈力所做的功等于剛落到蹦床上時的動能以及重力勢能減小量之和，故D

錯誤。

故選Ao

2.【答案】A

【詳解】甲圖中力F做功叱=m85(180。-150。)=孝心,乙圖中力F做功

W；=Fxcos(180°-30°)=-^Fx,丙圖中力F做功網(wǎng)=Fxcos30。=日以，則甲、丙

兩種情形下，力F做功的大小相等，甲、丙兩種情形下，力F都做正功，乙中情

況下力F做負(fù)功。選A。

3.【答案】D

【詳解】AB.若選擇桌面為參考平面，A點(diǎn)在參考平面的上方九處，所以小球在

A點(diǎn)時的重力勢能為由于小球在A點(diǎn)時動能為零，機(jī)械能為

EA=mg\,AB錯誤；

CD.由于8點(diǎn)在參考平面的下方也處，所以小球在8點(diǎn)的重力勢能為

￡

P2=~mgh2,在B點(diǎn)的機(jī)械能為皖=性(/&+色)-%8〃2=帆?4，C錯誤，D正確。選

D?

4.【答案】C

【詳解】A：由牛頓第二定律有〃根gcos37。-%gsin37o=/a,可得加速度大小為

a=lm/s2?A錯誤；

一1?'2

B：小滑塊沿傳送帶上升的距離x=~—=6m,小滑塊的重力勢能增加了

2a

A￡p=mgxsin37°=72J,B錯誤；

Y

c：小滑塊從接觸傳送帶到與傳送帶相對靜止的時間為r=；=2s,傳送帶傳

V+V

送的距離為/=W=8m,小滑塊與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Q=/Limg{x'-X)cos37°=28J,C正確；

D：電動機(jī)多消耗的電能為W=Q=〃根gx'cos37o=112J,D錯誤。選C。

5.【答案】C

【詳解】A.足球由1運(yùn)動到2的過程中，高度增加，重力做負(fù)功，應(yīng)用-mgh表

示，A錯誤。

B.足球由1運(yùn)動到3的過程中，足球的高度初末位置一致，重力不做功，B錯

誤；

C.足球由2運(yùn)動到3的過程中，足球的高度越來越低，重力做正功，重力勢能

減少，23兩位置的高度差是h,所以重力勢能減少了mgh,C正確；

D.分析重力勢能的變化，只要找出高度的變化即可，與選不選參考平面沒有關(guān)

系，D錯誤。選C?

6.【答案】BC

【詳解】A.由圖乙知，小球下落的位置。的重力勢能

Ep=mgh=0.7J

則到水平面的距離為0.7m,故A錯誤；

BC.由圖乙可知小球速度減為0時小球下落s=0.6m,有

mgs—fs-0.54J

解得

/=0.1N

小球剛接觸彈簧時，小球下落了s°=0-5m,則根據(jù)動能定理

r12

^0-fs0=-mv

解得

1

—mv92=0.45J

2

故BC正確；

D.彈簧壓縮量最大7=01m時，加速度最大

aJ、〃?g+/=99m/s2

m

故D錯誤。

故選BCo

7.【答案】CD

【詳解】A.滑板愛好者下滑過程中的加速度大小為小于gsin30。，因此滑

板受到滑動摩擦力，機(jī)械能不守恒，A錯誤；

B.滑板愛好者減少的重力勢能等于重力所做的功，即減少的重力勢能為

NEp=mgLsin30°=—mgL,B錯誤；

2

C.根據(jù)動能定理可知，滑板愛好者增加的動能為珥=汽=〃或=5根gL,C正

確；

23

D.根據(jù)牛頓第二定律可得根gsin30。-號=三加g,解得摩擦力大小為號=二g,

714

3

滑板愛好者減少的機(jī)械能等于克服摩擦力所做的功，即為AE=4L=772gL,D

17147

正確。選CD。

8.【答案】AC

【詳解】A.由動能定理得，子彈動能的減少量為，摩擦力做的功為/（s+d）,A

正確；

B.由動能定理可知，木塊動能的增加量為摩擦力做的功人，B錯誤；

C.摩擦產(chǎn)生轉(zhuǎn)化內(nèi)能為摩擦力與相對路程的乘積，即為加，D正確；

D.子彈減少的動能轉(zhuǎn)化為木塊的動能和摩擦熱，所以子彈對木塊做的功等于子

彈克服阻力做的功減去摩擦轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，D錯誤；選AC。

9.【答案】（1）AD,（2）200,（3）2.75

【詳解】（1）A.彈簧被拉伸時，不能超出它的彈性限度，否則彈簧會損壞，A

正確；

B.懸掛鉤碼后應(yīng)等示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，B錯誤；

C.應(yīng)在彈簧的彈性限度范圍內(nèi)進(jìn)行測量，不能超過彈性限度，鉤碼的數(shù)量不可

以任意增減，C錯誤；

D.安裝刻度尺時，必須使刻度尺保持豎直狀態(tài)，D正確。選AD。

（2）根據(jù)圖像斜率可知，該彈簧的勁度系數(shù)上=5=33梟尸N/m=200N/m

（3）該彈簧測力計的分度值為0.1N,所以指針位置表示力的大小為2.75N。

10.【答案】?。?.05；近似相等

E

【詳解】（1）⑴根據(jù)題意，由動能定理有Ep-〃，叫x=0,解得了=^,n可知，

jumg

質(zhì)量大的物塊向前滑行的最大距離較小。

（2）⑵由（1）分析，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，同一位置釋放，物塊/運(yùn)動的距離

近似為物塊m的2倍，則物塊M的質(zhì)量為M=0.05kg

（3）[3]根據(jù)題意，由（1）分析，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，物塊在"1"、"2"、"3"、

"4"的彈性勢能的比值近似為1:4:9:16,由于彈性勢能的大小與彈簧形變量的二

次方成正比，則物塊在"1"、"2"、"3"、"4"位置時，彈簧的形變量的比值近似為

1:2:3:4,即%、％、大小關(guān)系為近似相等。

Fs44

11.【答案】（1）2mgl：（2）（3）0，--

【詳解】（1）當(dāng)小球轉(zhuǎn)過37。時如下圖，小物塊重力勢能增加量為

Ep=mg（31-1）=2mgi

（2）根據(jù)幾何知識可知此時小球兩邊的繩子相互垂直，故球和物塊的速度大小

剛好相等匕=匕，由機(jī)械能守恒定律

1212

2mg-4/?sin37?-mg?2/=一?2mv2+—mvl

解得

(3)小球繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動，繩。對球不做功，Wa=0,對小球由動能定理

W+W+2111^31°彩

abmvl

解得

44

Wb=~^5m§l

【詳解】(1)水流"子彈"做平拋運(yùn)動，在豎直方向自由落體〃=解得

(2)在水平方向，做勻速直線運(yùn)動為=4，解得v=xj&

\2h

(3)設(shè)扣動一次扳機(jī)水槍噴水時間為加，則噴水一次噴出水的質(zhì)量為

m=pV=pSv^t,水槍對噴出的水柱做的功全部轉(zhuǎn)化為水柱的動能，根據(jù)動能定

理尸加=」加2,聯(lián)立，解得p=心3g區(qū)

24h2h

知識歸納總結(jié)

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2025屆高考物理：功和能小練（1）解析

本次高考物理功和能小練主要涵蓋了單選題、多選題、實(shí)驗(yàn)題及解答題等多種題型，旨在全面考察

學(xué)生對功、能及其轉(zhuǎn)化、動能定理、機(jī)械能守恒定律等知識點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。以下是對各部分

題目的詳細(xì)解析：

一、單選題

1.運(yùn)動員蹦床問題

解析：本題主要考察重力勢能、動能以及功能關(guān)系。運(yùn)動員從最高點(diǎn)下降到最低點(diǎn)過程中，重力勢

能逐漸減小，轉(zhuǎn)化為動能和蹦床的彈性勢能。運(yùn)動員接觸蹦床后，先做加速運(yùn)動（重力大于彈

力），后做減速運(yùn)動（彈力大于重力）。因此，A選項（重力勢能減少）正確，B選項（動能等于

mgH僅適用于剛接觸蹦床時，但題目未明確說明此狀態(tài)）、C選項（始終減速錯誤）、D選項

（克服彈力做功等于動能和重力勢能減少量之和）均錯誤。

2.力做功問題

解析：本題考察功的計算及正負(fù)功的判斷。功的公式為W=Fxcos?ew=Fx\cos\thetaW=Fxcos0,

其中Nthetae為力與位移之間的夾角。甲、丙兩種情形下，力與位移夾角均為銳角，做正功且大小

相等；乙情形下，力與位移夾角為鈍角，做負(fù)功。因此，A