五年高考物理真題分類訓(xùn)練（2019-2023） 功和能 (解析版)

專題06功和能

一、單選題

1.（2023?全國?統(tǒng)考高考真題）小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加。

如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是

（）

cD.L-

【答案】D

【詳解】AB.小車做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向曲線的凹側(cè)，故AB錯(cuò)誤；

CD.小車沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加，故合外力與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角，C

錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

2.（2023?全國?統(tǒng)考高考真題）一同學(xué)將排球自。點(diǎn)墊起，排球豎直向上運(yùn)動(dòng)，隨后下

落回到。點(diǎn)。設(shè)排球在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比。則該排球（）

A.上升時(shí)間等于下落時(shí)間B.被墊起后瞬間的速度最大

C.達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)加速度為零D.下落過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)

【答案】B

【詳解】A.上升過程和下降過程的位移大小相同，上升過程的末狀態(tài)和下降過程的初

狀態(tài)速度均為零。對排球受力分析，上升過程的重力和阻力方向相同，下降過程中重力

和阻力方向相反，根據(jù)牛頓第二定律可知，上升過程中任意位置的加速度比下降過程中

對應(yīng)位置的加速度大，則上升過程的平均加速度較大。由位移與時(shí)間關(guān)系可知，上升時(shí)

間比下落時(shí)間短，A錯(cuò)誤；

B.上升過程排球做減速運(yùn)動(dòng)，下降過程排球做加速運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)過程中空氣阻力一直

做負(fù)功，小球機(jī)械能一直在減小，下降過程中的最低點(diǎn)的速度小于上升過程的最低點(diǎn)的

速度，故排球被墊起時(shí)的速度最大，B正確；

C.達(dá)到最高點(diǎn)速度為零，空氣阻力為零，此刻排球重力提供加速度不為零，C錯(cuò)誤；

D.下落過程中，排球速度在變，所受空氣阻力在變，故排球所受的合外力在變化，排

球在下落過程中做變加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選B。

3.（2023?全國?統(tǒng)考高考真題）一同學(xué)將鉛球水平推出，不計(jì)空氣阻力和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響，

鉛球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中（）

A.機(jī)械能一直增加B.加速度保持不變

C.速度大小保持不變D.被推出后瞬間動(dòng)能最大

【答案】B

【詳解】A.鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)，僅受重力，故機(jī)械能守恒，A錯(cuò)誤；

B.鉛球的加速度恒為重力加速度保持不變，B正確；

CD.鉛球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向速度不變，豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的

合成可知鉛球速度變大，則動(dòng)能越來越大，CD錯(cuò)誤。

故選B。

4.（2023?山東?統(tǒng)考高考真題）《天工開物》中記載了古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車往稻田

里引水的場景。引水過程簡化如下：兩個(gè)半徑均為R的水輪，以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有〃個(gè)，與水輪間無相對滑動(dòng)。每個(gè)水筒離開水面

時(shí)裝有質(zhì)量為力的水，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?/p>

度為g，則筒車對灌入稻田的水做功的功率為（）

.2nmeco~RH?3nmga）RHhnmearRH卜

A.---------------B.-------------C.---------------D.nmgcoRH

【答案】B

【詳解】由題知，水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有九個(gè)，且每個(gè)水筒離開水面時(shí)

裝有質(zhì)量為根的水、其中的60%被輸送到高出水面X處灌入稻田，則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入

農(nóng)田的水的總質(zhì)量為

m,g=2nRnmx60%=1.2nRnm

則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功

W=1.2nRnmgH

則筒車對灌入稻田的水做功的功率為

聯(lián)立有

故選B。

5.（2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高

點(diǎn)8后返回到底端。利用頻閃儀分別對上滑和下滑過程進(jìn)行拍攝，頻閃照片示意圖如圖

所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）

甲

A.受到的合力較小B.經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能較小

C.在A、8之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短D.在A、2之間克服摩擦力做的功較小

【答案】C

【詳解】A.因?yàn)轭l閃照片時(shí)間間隔相同，對比圖甲和乙可知圖甲中滑塊加速度大，是

上滑階段；根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲中滑塊收到的合力較大；故A錯(cuò)誤；

B.從圖甲中的A點(diǎn)到圖乙中的A點(diǎn)，先上升后下降，重力做功為0,摩擦力做負(fù)功；

根據(jù)動(dòng)能定理可知圖甲經(jīng)過A點(diǎn)的動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；

C.由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)

2

v—VQ=2ax

可知圖甲在A、8之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故C正確；

D.由于無論上滑或下滑均受到滑動(dòng)摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、B之間克服

摩擦力做的功相等，故D錯(cuò)誤；

故選Co

6.（2023?北京?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一物體在力產(chǎn)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“2,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（)

m

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

A.摩擦力做功大小與廠方向無關(guān)B.合力做功大小與產(chǎn)方向有關(guān)

C.尸為水平方向時(shí)，尸做功為〃加gxD.尸做功的最小值為機(jī)辦

【答案】D

【詳解】A.設(shè)力/與水平方向的夾角為仇則摩擦力為

f=ju(mg-Fsin0)

摩擦力的功

從

Wf=(mg-Fsin0)x

即摩擦力的功與尸的方向有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.合力功

W=F^x=ma-x

可知合力功與力尸方向無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)力尸水平時(shí)，則

F=ma+jumg

力尸做功為

WF=Fx=(ma+jnmg)x

選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.因合外力功為mor大小一定，而合外力的功等于力/與摩擦力/做功的代數(shù)和，而

當(dāng)尸sin〃=mg時(shí)，摩擦力/=0,則此時(shí)摩擦力做功為零，此時(shí)力F做功最小，最小值為

max,選項(xiàng)D正確。

故選D。

7.(2023?山西?統(tǒng)考高考真題)無風(fēng)時(shí)，雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會(huì)以恒定的

速率豎直下落。一質(zhì)量為，〃的雨滴在地面附近以速率v下落高度〃的過程中，克服空氣

阻力做的功為(重力加速度大小為g)()

11

A.0B.mghC.—mv2-mghD.—mv2+mgh

【答案】B

【詳解】在地面附近雨滴做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得

mgh-Wf=0

故雨滴克服空氣阻力做功為加g/2。

故選Bo

8.（2023?浙江?統(tǒng)考高考真題）鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，下列

關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小小速度大小V、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間f

的變化關(guān)系中，正確的是（）

【答案】D

【詳解】A.由于不計(jì)空氣阻力，鉛球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加

速度，不隨時(shí)間改變，故A錯(cuò)誤；

B.鉛球被水平推出后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有

%=gt

則拋出后速度大小為

可知速度大小與時(shí)間不是一次函數(shù)關(guān)系，故B錯(cuò)誤；

C.鉛球拋出后的動(dòng)能

Ek+

可知?jiǎng)幽芘c時(shí)間不是一次函數(shù)關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D.鉛球水平拋出后由于忽略空氣阻力，所以拋出后鉛球機(jī)械能守恒，故D正確。

故選D。

9.（2023?湖北?統(tǒng)考高考真題）兩節(jié)動(dòng)車的額定功率分別為［和鳥，在某平直鐵軌上能

達(dá)到的最大速度分別為匕和匕?，F(xiàn)將它們編成動(dòng)車組，設(shè)每節(jié)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)受到的阻力在

編組前后不變，則該動(dòng)車組在此鐵軌上能達(dá)到的最大速度為（）

4K+-匕片—+弛（＞+—）%%（一+:）%!

?6+鳥?4+2州+巴嶺-P^+P^

【答案】D

【詳解】由題意可知兩節(jié)動(dòng)車分別有

4=介1

心=力匕

當(dāng)將它們編組后有

-+，=(一

聯(lián)立可得

"邛匕+鳥匕

故選D。

10.(2023?山東?統(tǒng)考高考真題)質(zhì)量為M的玩具動(dòng)力小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力尸

和受到的阻力/均為恒力，如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為機(jī)的物體

由靜止開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車拖動(dòng)物體行駛的位移為S1時(shí)，小車達(dá)到額定功率，輕繩從物體

上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時(shí)間后停下，其總位移為S,。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不

變，不計(jì)空氣阻力。小車的額定功率Po為()

A.尸(1)區(qū)-四B產(chǎn)不

V(M+m)S2-MSX1(M+m)S2-mSl

C產(chǎn)d)(邑一區(qū)D產(chǎn)(—)6-豕

m1n

N(M+m)S2-MS1X(〃+)^2+si

【答案】A

【詳解】設(shè)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，當(dāng)小車拖動(dòng)物體行駛的位移為57的過程中

有

F—f—fimg=

v2=2aSi

Po=Fv

輕繩從物體上脫落后

“2=〃g

v2=2a2G2—S1)

聯(lián)立有

p=2鏟（F-f）（S「SjSi

o"（M+m）S2-MS1

故選Ao

11.（2023?遼寧?統(tǒng)考高考真題）如圖（a）,從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有I、II兩條光滑

軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v

與時(shí)間f的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑

過程中（）

A.甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大

B.甲沿II下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小

C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變

D.乙沿II下滑且乙的重力功率一直增大

【答案】B

【詳解】AB.由圖乙可知，甲下滑過程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿n下滑，乙

做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，乙沿I下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知

同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B正確；

CD.乙沿I下滑，開始時(shí)乙速度為0,到N點(diǎn)時(shí)乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公

式「=,咫為可知重力瞬時(shí)功率先增大后減小，CD錯(cuò)誤。

故選B。

12.（2023?浙江?高考真題）一位游客正在體驗(yàn)蹦極，綁上蹦極專用的橡皮繩后從跳臺(tái)縱

身而下。游客從跳臺(tái)下落直到最低點(diǎn)過程中（）

A.彈性勢能減小B.重力勢能減小

C.機(jī)械能保持不變D.繩一繃緊動(dòng)能就開始減小

【答案】B

【詳解】游客從跳臺(tái)下落，開始階段橡皮繩未拉直，只受重力作用做勻加速運(yùn)動(dòng)，下落

到一定高度時(shí)橡皮繩開始繃緊，游客受重力和向上的彈力作用，彈力從零逐漸增大，游

客所受合力先向下減小后向上增大，速度先增大后減小，到最低點(diǎn)時(shí)速度減小到零，彈

力達(dá)到最大值。

A.橡皮繩繃緊后彈性勢能一直增大，A錯(cuò)誤；

B.游客高度一直降低，重力一直做正功，重力勢能一直減小，B正確；

C.下落階段橡皮繩對游客做負(fù)功，游客機(jī)械能減少，轉(zhuǎn)化為彈性勢能，C錯(cuò)誤；

D.繩剛繃緊開始一段時(shí)間內(nèi)，彈力小于重力，合力向下做正功，游客動(dòng)能在增加；當(dāng)

彈力大于重力后，合力向上對游客做負(fù)功，游客動(dòng)能逐漸減小，D錯(cuò)誤。

故選B。

13.（2022?福建?高考真題）福建土樓兼具居住和防御的功能，承啟樓是圓形土樓的典型

代表，如圖（a）所示。承啟樓外樓共四層，各樓層高度如圖（b）所示。同一樓層內(nèi)部

通過直徑約50m的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為100kg的防御物資先從二樓倉庫搬到四樓

樓梯口M處，再用100s沿廊道運(yùn)送到N處，如圖（c）所示。重力加速度大小取lOm/s"

則（）

⑶承啟樓

A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為5400J

B.該物資從〃處被運(yùn)送到N處的過程中，克服重力所做的功為78500J

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為0.5m/s

【答案】A

【詳解】A.該物資從二樓地面被運(yùn)送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為

%=mgNh=100x10x(2.7+2.7)J=5400J

故A正確;

B.該物資從“處被運(yùn)送到N處的過程中，由于M、N高度差為零，所以克服重力做功

為零，故B錯(cuò)誤；

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為50m,故C錯(cuò)誤；

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為

3.14x—

v=上='_-----2m/s=0.785m/s

tt100

故D錯(cuò)誤。

故選Ao

14.（2022.北京?高考真題）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實(shí)驗(yàn)，提高了

青少年科學(xué)探索的興趣。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給

小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。無論在“天宮”還是在地面做此實(shí)驗(yàn)（）

O

vo-

A.小球的速度大小均發(fā)生變化B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化

C.細(xì)繩的拉力對小球均不做功D.細(xì)繩的拉力大小均發(fā)生變化

【答案】C

【詳解】AC.在地面上做此實(shí)驗(yàn)，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，

拉力始終和小球的速度垂直，不做功，重力會(huì)改變小球速度的大??；在“天宮”上，小球

處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在繩子拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力仍然不做功，

A錯(cuò)誤，C正確；

BD.在地面上小球運(yùn)動(dòng)的速度大小改變，根據(jù)a=匕和尸=加匕（重力不變）可知小球

rr

的向心加速度和拉力的大小發(fā)生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)

生改變，BD錯(cuò)誤。

故選Co

15.（2022?江蘇?高考真題）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與物塊A連接在一

起，處于壓縮狀態(tài)，A由靜止釋放后沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，立即將物塊B輕放

在A右側(cè)，A、B由靜止開始一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，下滑過程中A、B始終不分離，當(dāng)

A回到初始位置時(shí)速度為零，A、B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同、彈簧未超過彈性限度，

則(

A.當(dāng)上滑到最大位移的一半時(shí)，A的加速度方向沿斜面向下

B.A上滑時(shí)、彈簧的彈力方向不發(fā)生變化

C.下滑時(shí)，B對A的壓力先減小后增大

D.整個(gè)過程中A、B克服摩擦力所做的總功大于B的重力勢能減小量

【答案】B

【詳解】B.由于A、B在下滑過程中不分離，設(shè)在最高點(diǎn)的彈力為己方向沿斜面向

下為正方向，斜面傾角為仇AB之間的彈力為三小摩擦因素為〃，剛下滑時(shí)根據(jù)牛頓

第二定律對AB有

F+(/nA+ZT?B)gsin+m^)gcos3=(mA+mB)a

對B有

m^gsin6-/um^gcos6-%=m^a

聯(lián)立可得

F_FAB

mK+mBmB

由于A對B的彈力FAB方向沿斜面向上，故可知在最高點(diǎn)尸的方向沿斜面向上；由于

在最開始彈簧彈力也是沿斜面向上的，彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，所以A上滑時(shí)、彈簧

的彈力方向一直沿斜面向上，不發(fā)生變化，故B正確；

A.設(shè)彈簧原長在。點(diǎn)，A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)距離。點(diǎn)為x/,A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離。點(diǎn)

為無2；下滑過程AB不分離，則彈簧一直處于壓縮狀態(tài)，上滑過程根據(jù)能量守恒定律可

得

gkx；=gkxl+(mgsin6+/)(%一%)

化簡得

,2(mgsin0+f)

k二---------------------------------

x1+x2

當(dāng)位移為最大位移的一半時(shí)有

”=左[X[_X]2%)-(mgsin0+f)

帶入左值可知/冷=0,即此時(shí)加速度為0,故A錯(cuò)誤；

C.根據(jù)B的分析可知

F=FAB

mA+mBmB

再結(jié)合B選項(xiàng)的結(jié)論可知下滑過程中尸向上且逐漸變大，則下滑過程逐漸變大，根

據(jù)牛頓第三定律可知B對A的壓力逐漸變大，故C錯(cuò)誤；

D.整個(gè)過程中彈力做的功為0,A重力做的功為0,當(dāng)A回到初始位置時(shí)速度為零，

根據(jù)功能關(guān)系可知整個(gè)過程中A、B克服摩擦力所做的總功等于B的重力勢能減小量,

故D錯(cuò)誤。

故選B。

16.（2022?江蘇?高考真題）某滑雪賽道如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員從靜止開始沿斜面下滑，

經(jīng)圓弧滑道起跳。將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)摩擦力及空氣阻力，此過程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)

能Ek與水平位移尤的關(guān)系圖像正確的是（）

【詳解】設(shè)斜面傾角為仇不計(jì)摩擦力和空氣阻力，由題意可知運(yùn)動(dòng)員在沿斜面下滑過

程中根據(jù)動(dòng)能定理有

Ek=mgxtan0

即

—=mgtan0

x,

下滑過程中開始階段傾角。不變，EF圖像為一條直線；經(jīng)過圓弧軌道過程中。先減小

后增大，即圖像斜率先減小后增大。

故選Ao

17.（2022.湖北?統(tǒng)考高考真題）如圖所示，質(zhì)量分別為相和2相的小物塊P和Q,用輕

質(zhì)彈簧連接后放在水平地面上，P通過一根水平輕繩連接到墻上。P的下表面光滑，Q

與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。用水平拉力將Q向右緩慢

拉開一段距離，撤去拉力后，Q恰好能保持靜止。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的

勁度系數(shù)為左，重力加速度大小為g。若剪斷輕繩，P在隨后的運(yùn)動(dòng)過程中相對于其初

始位置的最大位移大小為（）

--------P-wwwvwQ

勿〃〃〃,;〃〃）〃〃〃〃/〉〃〃〉〃〃

A,即gkB.2c.立D.如

…kkk

【答案】C

【詳解】Q恰好能保持靜止時(shí)，設(shè)彈簧的伸長量為x,滿足

kx=2jumg

若剪斷輕繩后，物塊P與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧的最大壓縮量也為X,因此

P相對于其初始位置的最大位移大小為

，=2尤=也追

k

故選C。

18.（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）小明用額定功率為1200W、最大拉力為300N的提升裝

置,把靜置于地面的質(zhì)量為20kg的重物豎直提升到高為85.2m的平臺(tái)，先加速再勻速，

最后做加速度大小不超過5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)平臺(tái)的速度剛好為零，g取lOm/s"

則提升重物的最短時(shí)間為（）

A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.0s

【答案】C

【詳解】為了以最短時(shí)間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當(dāng)功率

達(dá)到額定功率時(shí)，保持功率不變直到重物達(dá)到最大速度，接著做勻速運(yùn)動(dòng)，最后以最大

加速度做勻減速上升至平臺(tái)速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據(jù)牛

頓第二定律可得

7a-^^00-20xl0m/s2=5m/s2

1m20

當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，設(shè)重物的速度為匕，則有

為J200

m/s=4m/s

Tm-300

此過程所用時(shí)間和上升高度分別為

^=—=—s=0.8s

ax5

2

,看41￡

ft=—1―=---------m=l.om

2q2x5

重物以最大速度勻速時(shí)，有

修場1200.二,

v==------m/s=6m/s

mTmg200

重物最后以最大加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和上升高度分別為

t3==—s=1.2s

4m5

V262

%=——=-----m=3.6m

,2am2x5

設(shè)重物從結(jié)束勻加速運(yùn)動(dòng)到開始做勻減速運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為12，該過程根據(jù)動(dòng)能定理可得

1212

2.2-mgb=~mvm

又

H=85.2m-1.6m-3.6m=80m

聯(lián)立解得

t2=13.5s

故提升重物的最短時(shí)間為

?min=t\+%2+%=0.8s+13.5s+1.2s=15.5s

C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選Co

19.（2022.浙江?統(tǒng)考高考真題）風(fēng)力發(fā)電已成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要途徑之一。

如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速為9m/s時(shí),

輸出電功率為405kW,風(fēng)速在5~10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變。該風(fēng)機(jī)葉片旋

轉(zhuǎn)一周掃過的面積為A,空氣密度為夕，風(fēng)場風(fēng)速為"，并保持風(fēng)正面吹向葉片。下列

說法正確的是（）

A.該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)速成正比

B.單位時(shí)間流過面積A的流動(dòng)空氣動(dòng)能為:

C.若每天平均有LOxlO'kW的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量為2.4*1()9kW-h

D.若風(fēng)場每年有5OOOh風(fēng)速在6~10m/s范圍內(nèi)，則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為

6.0xl05kW-h

【答案】D

【詳解】AB.單位時(shí)間流過面積A的流動(dòng)空氣體積為

%=Av

單位時(shí)間流過面積A的流動(dòng)空氣質(zhì)量為

m0=pVQ=pAv

單位時(shí)間流過面積A的流動(dòng)空氣動(dòng)能為

11

產(chǎn)v243

風(fēng)速在5~10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率與風(fēng)

速的三次方成正比，AB錯(cuò)誤；

C.由于風(fēng)力發(fā)電存在轉(zhuǎn)化效率，若每天平均有1.0xl()8kW的風(fēng)能資源，則每天發(fā)電量

應(yīng)滿足

E<1.0xl08x24kW-h=2.4xl09kW-h

C錯(cuò)誤；

D.若風(fēng)場每年有5OOOh風(fēng)速在6~10m/s的風(fēng)能資源，當(dāng)風(fēng)速取最小值6m/s時(shí)，該發(fā)

電機(jī)年發(fā)電量具有最小值，根據(jù)題意，風(fēng)速為9m/s時(shí)，輸出電功率為405kW,風(fēng)速在

5~10m/s范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化效率可視為不變，可知風(fēng)速為6m/s時(shí)，輸出電功率為

405

P=63x—kW=120kW

則該發(fā)電機(jī)年發(fā)電量至少為

E=Pt=120x5000kW-h=6.0xl05kWh

D正確；

故選D。

20.(2022?山東.統(tǒng)考高考真題)我國多次成功使用“冷發(fā)射”技術(shù)發(fā)射長征十一號(hào)系列運(yùn)

載火箭。如圖所示，發(fā)射倉內(nèi)的高壓氣體先將火箭豎直向上推出，火箭速度接近零時(shí)再

點(diǎn)火飛向太空。從火箭開始運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)火的過程中()

火

箭

高

壓

、-

氣

體

發(fā)

射

倉

最大

，動(dòng)能

零時(shí)

度為

加速

箭的

A.火

的動(dòng)能

為火箭

部轉(zhuǎn)化

能量全

釋放的

壓氣體

B.高

增加量

動(dòng)量的

于火箭

沖量等

推力的

對火箭

壓氣體

C.高

量

的增加

箭動(dòng)能

等于火

功之和

火箭做

阻力對

和空氣

的推力

壓氣體

D.高

】A

【答案

和豎直

氣阻力

下的空

豎直向

力、

的重

向下

豎直

，受

出來

發(fā)射

射倉

從發(fā)

火箭

】A.

【詳解

的推力

壓氣體

時(shí)候高

向上的

剛開始

小，

斷減

小不

力大

，且推

力作用

體的推

高壓氣

向上的

的高壓

當(dāng)向上

動(dòng)，