專題04 功和能-【好題匯編】5年（2020-2024）高考1年模擬物理真題分類匯編（原卷版）

專題04功和能一、單選題1．（2024·北京·高考）將小球豎直向上拋出，小球從拋出到落回原處的過程中，若所受空氣阻力大小與速度大小成正比，則下列說法正確的是（）A．上升和下落兩過程的時(shí)間相等B．上升和下落兩過程損失的機(jī)械能相等C．上升過程合力的沖量大于下落過程合力的沖量D．上升過程的加速度始終小于下落過程的加速度2．（2023·北京·高考）如圖所示，一物體在力F作用下沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知物體質(zhì)量為m，加速度大小為a，物體和桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，在物體移動(dòng)距離為x的過程中（）

A．摩擦力做功大小與F方向無(wú)關(guān) B．合力做功大小與F方向有關(guān)C．F為水平方向時(shí)，F(xiàn)做功為 D．F做功的最小值為3．（2021·北京·高考）如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個(gè)過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）A．在ab段汽車的輸出功率逐漸減小 B．汽車在ab段的輸出功率比bc段的大C．在cd段汽車的輸出功率逐漸減小 D．汽車在cd段的輸出功率比bc段的大一、單選題1．（2024·北京海淀·統(tǒng)考一模）如圖所示，一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪，繩的兩端各系一個(gè)小球A和B，B球的質(zhì)量是A球的3倍。用手托住B球，使輕繩拉緊，A球靜止于地面。不計(jì)空氣阻力、定滑輪的質(zhì)量及輪與軸間的摩擦，重力加速度為g。由靜止釋放B球，到B球落地前的過程中，下列說法正確的是（）A．A球的加速度大小為2gB．拉力對(duì)A球做的功等于A球機(jī)械能的增加量C．重力對(duì)B球做的功等于B球動(dòng)能的增加量D．B球機(jī)械能的減少量大于A球機(jī)械能的增加量2．（2024·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）如圖所示，斜面頂端在水平面上的投影為O點(diǎn)，斜面與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開始下滑，停到水平面上的A點(diǎn)。已知小木塊與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。保持斜面長(zhǎng)度不變，增大斜面傾角，下列說法正確的是（）A．小木塊沿斜面下滑的加速度減小B．小木塊滑至斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率增大C．小木塊滑至斜面底端的時(shí)間增大D．A點(diǎn)到O點(diǎn)的距離不變3．（2024·北京順義·統(tǒng)考一模）一位質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高為10m的斜坡頂端由靜止滑至坡底。如果運(yùn)動(dòng)員在下滑過程中受到的阻力為60N，斜坡的傾角為30°，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員的加速度的大小為4m/s2B．運(yùn)動(dòng)員所受重力做的功為600JC．運(yùn)動(dòng)員受到的支持力的大小為300ND．運(yùn)動(dòng)員滑至坡底時(shí)動(dòng)量大小為240kg·m/s4．（2024·北京門頭溝·統(tǒng)考一模）把一壓力傳感器固定在水平地面上，輕質(zhì)彈簧豎直固定在壓力傳感器上，如圖甲所示。時(shí)，將金屬小球從彈簧正上方由靜止釋放，小球落到彈簧上后壓縮彈簧到最低點(diǎn)，又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。壓力傳感器中壓力大小F隨時(shí)間t變化圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．時(shí)刻，小球的動(dòng)能最大B．時(shí)間內(nèi)，小球始終處于失重狀態(tài)C．時(shí)間內(nèi)，小球所受合力的沖量為0D．時(shí)間內(nèi)，小球機(jī)械能的增加量等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量5．（2024·北京海淀·統(tǒng)考二模）如圖1所示，某同學(xué)在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學(xué)下滑情境可簡(jiǎn)化為圖2，雪坡傾角為α，人可視為質(zhì)點(diǎn)，圖中用小物塊表示，下滑過程中某一時(shí)刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β（β<90），已知該同學(xué)和滑雪裝備的總質(zhì)量為m，滑雪板與雪坡之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于該下滑過程，下列說法正確的是（）A．該同學(xué)所受摩擦力小于μmgcosαB．該同學(xué)所受摩擦力的方向不變C．該同學(xué)沿v的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．該同學(xué)所受重力的瞬時(shí)功率一直在增加6．（2024·北京西城·統(tǒng)考二模）2023年，我國(guó)“雙曲線二號(hào)”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(cè)控系統(tǒng)測(cè)出火箭豎直起降全過程的圖像如圖所示，火箭在時(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(dòng)能的減少量小于重力勢(shì)能的增加量D．在時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)7．（2024·北京東城·統(tǒng)考二模）如圖所示，在距地面同一高度處將三個(gè)相同的小球以相同的速率分別沿豎直向下、豎直向上、水平向右的方向拋出，不計(jì)空氣阻力，比較這三個(gè)小球從拋出到落地的過程，下列說法正確的是（）A．重力對(duì)每個(gè)小球做的功都各不相同B．每個(gè)小球落地時(shí)的速度都各不相同C．每個(gè)小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都各不相同D．每個(gè)小球落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率都各不相同8．（2024·北京朝陽(yáng)·統(tǒng)考二模）電動(dòng)車配有把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的“能量回收”裝置。某次測(cè)試中電動(dòng)車沿傾角為15°的斜坡向下運(yùn)動(dòng)，初動(dòng)能為。第一次讓車無(wú)動(dòng)力自由滑行，其動(dòng)能與位移x的關(guān)系如圖中直線①所示；第二次讓車無(wú)動(dòng)力并開啟“能量回收”裝置滑行，其動(dòng)能與位移x的關(guān)系如圖中曲線②所示。假設(shè)機(jī)械能回收效率為90%，重力加速度。下列說法正確的是（）A．圖中①對(duì)應(yīng)過程汽車所受合力越來(lái)越大B．可求圖中②對(duì)應(yīng)過程下滑200m回收的電能C．圖中②對(duì)應(yīng)過程下滑100m后不再回收能量D．由題中及圖像信息可求出電動(dòng)車的質(zhì)量9．（2024·北京海淀·統(tǒng)考三模）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定在天花板上，下端連接一質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球。重力加速度大小為g。將小球托起至O點(diǎn)，彈簧恰好處于原長(zhǎng)，松手后小球在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)能夠到達(dá)B點(diǎn)，A點(diǎn)為OB的中點(diǎn)。下列說法正確的是（

）A．O點(diǎn)到B點(diǎn)彈力的沖量大小等于重力沖量的大小B．O點(diǎn)到B點(diǎn)彈簧先做正功，后做負(fù)功C．O點(diǎn)到A點(diǎn)彈力做功與A點(diǎn)到B點(diǎn)彈力做功一樣多D．小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度大小為g10．（2024·北京平谷·統(tǒng)考零模）可忽略大小的一物體在空中發(fā)生爆炸，分裂成三個(gè)速率相同但質(zhì)量不同的物塊1、2、3，如圖所示，它們的質(zhì)量大小關(guān)系是。忽略空氣阻力，則它們落到水平地面上時(shí)速率的大小關(guān)系是（）A．物塊1的落地速率最大 B．物塊2的落地速率最大C．物塊3的落地速率最大 D．三物塊的落地速率相同11．（2024·北京人大附中·?？寄M）如圖所示，質(zhì)量為m的物體從豎直輕彈簧的正上方由靜止自由落下，落到彈簧上，將彈簧壓縮。經(jīng)過時(shí)間t，物體下落的高度為h，物體的速度為v。在此過程中，地面對(duì)彈簧支持力的沖量大小為I、做功為W。則有（）A．ImgtmvB．ImgtmvC．D．12．（2024·北京人大附中·?？寄M）如圖所示，小球a、b的質(zhì)量分別是m和2m，a從傾角為30°的光滑固定斜面的頂端無(wú)初速下滑，b從斜面等高處以初速度v0平拋，比較a、b落地的運(yùn)動(dòng)過程有（

）A．所用的時(shí)間相同B．a(chǎn)、b都做勻變速運(yùn)動(dòng)C．落地前的速度相同D．速度的變化量相同13．（2024·北京人大附中·?？寄M）“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中，下列分析正確的是（）A．繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量先增大后減小B．人克服繩子做的功等于重力勢(shì)能的減少量C．繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢(shì)能為零，人的動(dòng)能最大D．人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)人的拉力等于人所受重力的二倍14．（2024·北京人大附中·?？寄M）《天工開物》中記載了古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車往稻田里引水的場(chǎng)景。引水過程簡(jiǎn)化如下：兩個(gè)半徑均為R的水輪，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。水筒在筒車上均勻排布，單位長(zhǎng)度上有n個(gè)，與水輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。每個(gè)水筒離開水面時(shí)裝有質(zhì)量為m的水，其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則筒車對(duì)灌入稻田的水做功的功率為（

）

A． B． C． D．nmgωRH15．（2024·北京實(shí)驗(yàn)中學(xué)·校考模擬）如圖所示，質(zhì)量為2000kg的電梯的纜繩發(fā)生斷裂后向下墜落，電梯剛接觸井底緩沖彈簧時(shí)的速度為4m/s，緩沖彈簧被壓縮2m時(shí)電梯停止了運(yùn)動(dòng)，下落過程中安全鉗總共提供給電梯