2021屆新高考物理二輪復(fù)習(xí)檢測(cè)（七）功和能

專題跟蹤檢測(cè)（七）

動(dòng)和能

1.（2020?江蘇高考）質(zhì)量為1.5X1（/kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s,

受到的阻力大小為L(zhǎng)8X1（）3N。此時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是（）

A.90WB.30kW

C.36kWD.300kW

解析：選C根據(jù)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)可得此時(shí)汽車的牽引力等于阻力，即F=f=

1.8X103N,此時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率即瞬時(shí)功率，根據(jù)尸=尸。，代入數(shù)據(jù)解得此時(shí)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率為36kW,A、B、D項(xiàng)均錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確。

2.［多選］（2020?保定調(diào)研）靜止在斜面底端的物塊，在外力的作用下沿光滑斜面向上做

勻加速運(yùn)動(dòng)，在某位置撤去外力，經(jīng)過一段時(shí)間物塊返回斜面底端。下列說法正確的是（）

A.物塊沿斜面上滑的過程中，機(jī)械能一直增加

B.物塊下滑過程機(jī)械能一定守恒

C.外力所做的功等于物塊回到底端時(shí)的動(dòng)能

D.外力所做的功小于物塊到達(dá)最高處的重力勢(shì)能

解析：選BC撤去外力后物塊依然有向上的速度，所以還可以上滑一段時(shí)間，這段時(shí)

間里機(jī)械能不變，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；下滑時(shí)只有重力做功，機(jī)械能守恒，故選項(xiàng)B正確；

合外力做功等于動(dòng)能的變化量，因此選項(xiàng)C正確；物塊從底端到最高點(diǎn)，初速度為零，末

速度為零，動(dòng)能無變化，所以外力做功等于在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

3.［多選］（2020?呼倫貝爾一模）如圖為兒童游樂場(chǎng)的滑梯示意圖，滑梯可視為傾角為仇

質(zhì)量為M的斜面體固定在地面上，小美手持細(xì)線下端懸掛一小球沿滑

梯滑下，小美連同小球的質(zhì)量為膽，下滑時(shí)，細(xì)線呈豎直狀態(tài)，則在下

滑過程中，下列說法正確的是（）

A.滑梯對(duì)地面的壓力大小為（”+,"）g

B.小美、小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C.小美與滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定為tan0

D.系統(tǒng)增加的內(nèi)能大于小美減少的機(jī)械能

解析：選ACD由于下滑時(shí)細(xì)線呈豎直狀態(tài)，說明小美、小球一起沿滑梯勻速下滑，

將滑梯、小美、小球看成一個(gè)整體，則滑梯對(duì)地面的壓力大小為（M+?i）g,故A正確；由

于小美、小球一起沿滑梯勻速下滑，則小美、小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減小，故B錯(cuò)誤；由

于小美、小球一起沿滑梯勻速下滑，貝I有wigsin〃=/nngcos所以小美與滑梯間的動(dòng)摩擦

因數(shù)一定為tan，，故C正確；由能量守恒定律可知，小美和小球減小的機(jī)械能等于系統(tǒng)增

加的內(nèi)能，則系統(tǒng)增加的內(nèi)能大于小美減少的機(jī)械能，故D正確。

4.（2020?山東等級(jí)考模擬）我國自主研制的絞吸挖泥船“天齷號(hào)”達(dá)到世界先進(jìn)水平。

若某段工作時(shí)間內(nèi)，“天鯨號(hào)”的泥泵輸出功率恒為IX1（/kw,排泥量為1.4m3/s,排泥

管的橫截面積為0.7n?。則泥泵對(duì)排泥管內(nèi)泥漿的推力為（）

A.5X106NB.2X107N

C.2X109ND.5X109N

14m3/s

解析：選A由排泥量和排泥管橫截面積可求排泥速度o=m/s。由尸=尸。

-P1X107W6

可求F=-=-^z-;—=5X1（）6N。

v2m/s

5.［多選］（2020?浙江7月選考）如圖所示，系留無人機(jī)是利用地面直流電源通過電纜供

電的無人機(jī),旋翼由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)?，F(xiàn)有質(zhì)量為2（）kg、額定功率為5kW

的系留無人機(jī)從地面起飛沿豎直方向上升，經(jīng)過200s到達(dá)100m高

處后懸停并進(jìn)行工作。已知直流電源供電電壓為400V,若不計(jì)電纜

的質(zhì)量和電阻，忽略電纜對(duì)無人機(jī)的拉力，則（g取10m/s2）（）

A.空氣對(duì)無人機(jī)的作用力始終大于或等于200N

B.直流電源對(duì)無人機(jī)供電的額定電流為12.5A

C.無人機(jī)上升過程中消耗的平均功率為100W

D.無人機(jī)上升及懸停時(shí)均有部分功率用于對(duì)空氣做功

解析：選BD無人機(jī)在上升過程中先加速上升后減速上升，最終速度減為零，在減速

上升過程中空氣對(duì)無人機(jī)的作用力小于無人機(jī)的重力，即小于200N,A項(xiàng)錯(cuò)誤；直流電源

p5X1（）3

對(duì)無人機(jī)供電的額定電流/=5=飛「A=12.5A,B項(xiàng)正確；無人機(jī)上升過程克服重力

做的功W=,"g/?=2XIO’J,克服重力做功的功率P'=7=100W,同時(shí)無人機(jī)上升過程

還需克服空氣阻力做功，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；無人機(jī)上升過程及懸停過程均會(huì)使空氣動(dòng)能增加，

即對(duì)空氣做功，D項(xiàng)正確。

6.（2020?江淮十校聯(lián)考）用豎直向上的恒力廠將靜止在地面上的質(zhì)量為m的物體提升高

度辦后,撤去力凡當(dāng)物體的動(dòng)能為Eko時(shí),試求此時(shí)物體的高度h為（已知3%,X

不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g）（）“山

若黃先，則為一定還有一解為

A.71=h='U

叫一即

B.若h=,則九一定還有一解為九=沈力

mg

C.若則人的另一解一定小于%

D.若/尸警/（，，則九的另一解一定大于

解析：選A根據(jù)題意可知田%,則當(dāng)動(dòng)能達(dá)到Eko時(shí)可能還未撤去力F,若h=

黃力，說明物體在未撤去尸之前動(dòng)能就達(dá)到E.撤去力尸之后，物體的速度減小，故還

有一個(gè)位置動(dòng)能為與0,該位置高度一定大于4,從地面到該住置由動(dòng)能定理：FHn-mgh

Ffi

=Ek（）,得到：h=^gE咒故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；若撒去尸之前動(dòng)能未達(dá)到E,則

物體的動(dòng)能一定是在下落到高度的某位置等于Ek。，由動(dòng)能定理：FH0-mgh=Ek0,

得到：/?='"：二'。，故選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。

mg

7.（2020?安徽名校聯(lián)考）豎直放置的光滑圓環(huán)，半徑為R,A5是其直徑。一質(zhì)量為，”的

小球穿在環(huán)上且受到沿A8方向水平向右的風(fēng)力大小恒為F=mg.小球由

A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）

A.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為2強(qiáng)

B.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能為（g+l）/ngR

C.運(yùn)動(dòng)中小球?qū)Νh(huán)的最大壓力為寸丞，"g

D.運(yùn)動(dòng)中小球?qū)Νh(huán)的最大壓力為（3［i+2）mg

解析：選D小球受到豎直向下的重力機(jī)g和水平向右的風(fēng)力F=mg,可知合力大小

為&mg,方向斜向右下方，與水平方向夾角為45。，可等效為小球處在如圖

所示的重力場(chǎng)，等效重力加速度g'=啦且。小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)速度最

大,由動(dòng)能定理得，即'RI產(chǎn)解得。=叱2啦+2）gK,最大動(dòng)能

102

為Ekm=E，〃02=（qi+l）,"gK,故A、B錯(cuò)誤；在C點(diǎn)由牛頓第二定律得八一Mig'="萬:

解得尸N=（3g+2）mg,由牛頓第三定律可知，小球?qū)Νh(huán)的最大壓力為（3，i+2），〃g,故C

錯(cuò)誤，D正確。

8.［多選］（2020?濟(jì)州檢測(cè)）如圖所示，光滑的半圓軌道豎直放置，邊緣處固定著光滑小滑

輪，跨過滑輪的輕繩連接小球A和3,質(zhì)量分別為，孫和，沏，小球A

在水平拉力尸作用下靜止于尸點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力恰好為零?，F(xiàn)增大拉

力F使小球A沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)至。點(diǎn)，小球A經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)速度為以，

小球8的速度為為“已知0。連線與豎直方向的夾角為30。，小球A從尸運(yùn)動(dòng)到Q的過程

中，下列說法正確的有（）

A.兩球A、〃質(zhì)量之比機(jī)A：機(jī)8=1：g

B.小球A經(jīng)過0點(diǎn)時(shí)，兩球A、〃速度之比。A：狽=1：啦

C.小球A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增加

D.拉力尸對(duì)小球A做的功等于小球A機(jī)械能的變化量

解析：選AC靜止時(shí)，對(duì)A受力分析可得：mBgcos45°=/nAg,解得：mA:/nB=cos45°

=1：也，A正確；小球A經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)，兩球沿繩方向的速度大小相等，即：uAsin30°=

vB,解得：辦：。^=尋而=2：1,B錯(cuò)誤；小球A從尸運(yùn)動(dòng)到。的過程中，拉力「一直

做正功，所以小球A、5組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增加，C正確；小球A機(jī)械能的變化量等

于除小球A重力以外的其他力做功之和，除小球4的重力對(duì)小球4做功之外，還有拉力產(chǎn)

和繩的拉力7對(duì)小球做功，拉力尸做正功，繩的拉力7做負(fù)功，所以小球A機(jī)械能的變化

量小于拉力尸對(duì)小球4做的功，實(shí)際上，拉力廠對(duì)小球A做的功等于小球A、8組成的系

統(tǒng)機(jī)械能的變化量，D錯(cuò)誤。

9.［多選］如圖所示，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長(zhǎng)的細(xì)桿M、N,兩“0

桿分離不接觸，且兩桿間的距離忽略不計(jì)。兩個(gè)小球“、仇視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)ik

量均為a球套在豎直桿M上，〃球套在水平桿N上，a、方通過錢鏈

用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋放（輕桿與N

桿夾角為30。），不計(jì)一切摩擦，已知重力加速度為g。在此后的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正

確的是（）

A.。球和〃球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.》球的速度為零時(shí)，a球的加速度大小一定等于g

C.8球的最大速度為小熊

D.5球的最大速度為疝1

解析：選ABCa球和入球所組成的系統(tǒng)只有重力做功，則機(jī)械能守恒，故A正確；b

球速度為0時(shí)，連接a、力球的輕桿水平，a球在豎直方向只受重力作用，則加速度為g,

故B正確；當(dāng)a球運(yùn)動(dòng)到兩桿的交點(diǎn)后再向下運(yùn)動(dòng)L距離，此時(shí)分達(dá)到兩桿的交點(diǎn)處，a

的速度為0,b的速度最大為Obm,由機(jī)械能守恒得：解得1m=5證，

故C正確，D錯(cuò)誤。

10.［多選］（2020?珠海摸底）如圖所示，半徑為R的光滑圓弧軌道

QD

A8C固定在豎直平面內(nèi)，。是圓心，OC豎直，04水平，8是最低點(diǎn)，

A點(diǎn)緊靠一足夠長(zhǎng)的平臺(tái)MN,D點(diǎn)位于A點(diǎn)正上方，DA距離h為有P一

限值?，F(xiàn)于D點(diǎn)無初速度釋放一個(gè)大小可以忽略的小球，小球從A點(diǎn)

進(jìn)入圓弧軌道，并從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，落在平臺(tái)MN上；尸點(diǎn)是小球落在MN之前

軌跡上緊鄰的一點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.小球由。點(diǎn)經(jīng)A、8、C到尸點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒

B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的過程中，重力的功率一直增大

C.只要。點(diǎn)的高度合適，小球可以落在平臺(tái)MN上任意一點(diǎn)

D.如果ZM距離系一定，圓弧軌道半徑可自由調(diào)節(jié)，則當(dāng)時(shí)，0尸有最大距離〃

解析：選AD小球由。點(diǎn)經(jīng)A、B、C到P點(diǎn)的過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，

故A正確；小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)的過程中，在A點(diǎn)時(shí)速度向下，重力功率不為零；在8

點(diǎn)時(shí)速度水平向左，重力的功率為零，所以小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)的過程中，重力的功率

不是一直增大，故B錯(cuò)誤；小球恰好通過C點(diǎn)，則：rng=m示,從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)

并落在平臺(tái)MN上：H=^gt2,x=vt,解得即小球落點(diǎn)至少離M點(diǎn)(g-l)R,所

以C錯(cuò)誤；如果DA距離為心小球從D到C過程，由動(dòng)能定理得(九一小

球離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，有R=；g/,op=vct,所以0P=2\l(h_R)?R,當(dāng)h-R=R,即

R=)時(shí)，OP最大為ft,故D正確。

11.如圖所示，在傾角為，=30。的光滑斜面上，有一長(zhǎng)為/=lm的細(xì)線，細(xì)線的一端固

定在。點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m=2kg的小球，小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，

已知O點(diǎn)到斜面底邊的距離為L(zhǎng)=3m,g取10m/so若小球運(yùn)動(dòng)到最

低點(diǎn)8時(shí)細(xì)線剛好斷裂，求：退

(1)細(xì)線能夠承受的最大拉力；…冰AT

(2)細(xì)線斷裂后，小球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到斜面底邊時(shí)到C點(diǎn)的距離。(C點(diǎn)為A8連線與底邊的

交點(diǎn)，斜面底邊與AC垂直)

解析：(1)小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球通過A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為零，

根據(jù)向心力公式有：mgsinO=nr^~

解得vA=y[5m/s

小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

mg*2lsinO+^mvs=^tnvB

解得以=5m/s

此時(shí)，細(xì)線拉力與重力沿斜面方向的分力的合力提供向心力

VB