1、2016年一2018年高考試題精編版分項解析專題06功和能1 從地面豎直向上拋出一只小球，小球運動一段時間后落回地面忽略空氣阻力，該過程中小球的動能&與時間t的關系圖像是（）A.C.D.【來源】2018年全國普通高等學校招生統一考試物理（江蘇卷）【答案】 A【解析】本題考查動能的概念和樂嘔象，意在考查考生的推理肓功和:分析骨功。小球做豎直上拋運動時， 速度根將動能瓦=*加得耳=存（爐匚 故團象A正確。點睛：本題以豎直上拋運動為背景考查動能的概念和Ert圖象，解題的方法是先根據豎直上拋運動物體的速度特點寫出速度公式，在根據動能的概念寫出函數方程，最后根據函數方程選擇圖象。2 高空墜物極易對行人造

2、成傷害。 若一個50 g的雞蛋從一居民樓的 25層墜下，與地面的撞擊時間約為 2 ms, 則該雞蛋對地面產生的沖擊力約為（）234A. 10 N B. 10 N C. 10 N D. 10 N【來源】2018年普通高等學校招生全國統一考試物理（全國 II卷）【答案】 C【解析】試題分析：本題是一道估算題，所以大致要知道一層樓的高度約為3m可以利用動能定理或者機械能守恒求落地時的速度，并利用動量定理求力的大小。設雞蛋落地瞬間的速度為 V，每層樓的高度大約是 3m由動能定理可知：mgh =rr J i解得：V =農亦=V2X10X3X25 = loV15m/s落地時受到自身的重力和地面的支持力，規

3、定向上為正，由動量定理可知：（N-mG = B （-ffw），解得:1000N、根IS牛頓第三定律可知雞蛋對地面產生的沖擊力約為103 N,故C正確 故選點睛：利用動能定理求出落地時的速度，然后借助于動量定理求出地面的接觸力3 如圖，某同學用繩子拉動木箱，使它從靜止開始沿粗糙水平路面運動至具有某一速度，木箱獲得的動能 一定（）A. 小于拉力所做的功B. 等于拉力所做的功C. 等于克服摩擦力所做的功D. 大于克服摩擦力所做的功【來源】2018年普通高等學校招生全國統一考試物理（全國 II卷）【答案】 A【解析】試題分析：受力分析，找到能影響動能變化的是那幾個物理量，然后觀測這幾個物理量的變化即可

4、。木箱受力如圖所示：木箱在移動的過程中有兩個力做功，拉力做正功，摩擦力做負功,WFWf= -mv2 - 0根據動能定理可知即： :一乙，所以動能小于拉力做的功，故A正確；無法比較動能與摩擦力做功的大小，CD錯誤。故選A點睛：正確受力分析，知道木箱在運動過程中有那幾個力做功且分別做什么功，然后利用動能定理求解末動能的大小。4滑雪運動深受人民群眾的喜愛，某滑雪運動員（可視為質點）由坡道進入豎直面內的圓弧形滑道AB從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中卜;A. 所受合外力始終為零B. 所受摩擦力大小不變C. 合外力做功一定為零D. 機械能始終

5、保持不變【來源】2018年全國普通高等學校招生同一考試理科綜合物理試題（天津卷）【答案】 C【解折】試題分析：根據曲線運動的特點分析物體受力情況，根據牛頓第二定律求解出運動員與曲面間的 正壓力變化情況，從而分析運動員所受摩撫力孌化.根據運動員的動能變化情況，結合動能定理分析合外 力做功？根據運動過程中 是否只有重力鍥功來刊斷運動員的機械能是否守恒因為運動員做曲線運動，所以合力一定不為零皿錯誤*運動員受力如圖所示，重力垂直曲面的分力與曲面 對運動員的支持力的合尢I充當向心力，故有忌= mmgcose,運動過稈中速率 恒定，且也在減小，所以曲面對運動員的支持力越來越大，根據巨可知摩擦力越來越大，B

6、錯誤；運動員運動過程中速率不變，質量不變，即動能不變，動能變化量為零，根據動能定理可知合力做功為零，C正確；因為克服摩擦力做功，機械能不守恒，D錯誤；【點睛】考查了曲線運動、圓周運動、動能定理等；知道曲線運動過程中速度時刻變化，合力不為零；在 分析物體做圓周運動時，首先要弄清楚合力充當向心力，然后根據牛頓第二定律列式，基礎題，難以程度 適中.5 在一斜面頂端，將甲乙兩個小球分別以v和LI的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的A. 2倍 B. 4 倍 C. 6 倍 D. 8 倍【來源】2018年全國普通高等學校招生統一考試物理（全國 III卷）【

7、答案】 A【解析】試題井析本題考查平拋運動規律、機械能守恒定律更其相關的知識點。解折i殳甲球落至斜面時的速率為nj乙落至斜面時的速率為也由平拋運動規律，*陀尸中鉀，設斜面傾角為叭由幾何關系，tanfcjjyjr,小球由拋出到落至斜面由機械能守恒走律，加謐十/卵=也誡，聯WW-立解得：噲VFF1五笹眄即落至斜面時的速率與拋出時的速率成正比。同理可得，沁球2, 所以甲球落至斜面時的遠率是乙球落至斜面時的速率的2倍，選項A正礫點睛 此題將平拋運動、斜面模型、機械能守恒定律有機融合，綜合性強。對于小球在斜面上的平拋運動，一般利用平拋運動規律和幾何關系列方程解答。6.如圖，abc是豎直面內的光滑固定軌道

8、，ab水平，長度為2R be是半徑為R的四分之一的圓弧，與 ab相切于b點。一質量為 m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點處從靜止開始向右運動，重力加速度大小為 g。小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為（）A. 2 mgRB. 4 mgRC. 5 mgRD. 6 mgR【來源】2018年全國普通高等學校招生統一考試物理（新課標I卷）【答案】 C【解析】本題考查了運動的合成與分解、動能定理等知識，意在考查考生綜合力學規律解決問題的能力。設小球運動到 c點的速度大小為 VC,則對小球由a到c的過程，由動能定理得：F 3R-mgF=Umc，又F=mg 解得：Vc2=

9、4gR小球離開 c點后，在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向在重力作用力下做勻減速直線運動，由牛頓第二定律可知，小球離開c點后水平方向和豎直方向的加速度大小均為g,則由豎直方向的運動可知，小球從離開c點到其軌跡最高點所需的時間為:t =vc/ g=j，小球在水平方向的加速度a=g,在水平方向的位移為 x=_at2=2R。由以上分析可知，小球從a點開始運動到其軌跡最高點的過程中，水平方向的位移大小為 5R則小球機械能的增加量厶 E=F5R=5mgR選項C正確ABD錯誤。【點睛】此題將運動的合成與分解、動能定理有機融合，難度較大，能力要求較高。7 .高鐵列車在啟動階段的運動可看作初速度

10、為零的均加速直線運動，在啟動階段列車的動能（）A. 與它所經歷的時間成正比B. 與它的位移成正比C. 與它的速度成正比D. 與它的動量成正比【來源】2018年全國普通高等學校招生統一考試物理（新課標I卷）【答案】B【解析】本題考查勻變速直線運動規律、動能、動量及其相關的知識點。根據初速度為零勻變速直線運動規律可知，在啟動階段，列車的速度與時間成正比，即v=at，由動能公式Ek=llmV，可知列車動能與速度的二次方成正比，與時間的二次方成正比，選項AC錯誤；由v2=2ax，可知列車動能與位移x成正比，選項B正確；由動量公式 p=mv可知列車動能Ek=tlmV乜J,即與列車的動量二次 方成正比，選

11、項 D錯誤。8. （多選）如圖所示，輕質彈簧一端固定，另一端連接一小物塊，0點為彈簧在原長時物塊的位置物塊由A點靜止釋放，沿粗糙程度相同的水平面向右運動，最遠到達B點在從A到B的過程中，物塊（）A. 加速度先減小后增大B. 經過0點時的速度最大C. 所受彈簧彈力始終做正功D. 所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功【來源】2018年全國普通高等學校招生統一考試物理（江蘇卷）【答案】 AD【解析】本題考查力與運動的關系和功能關系，意在考查學生的綜合分析能力。物體從曲點到0點過程， 彈力逐漸減為零，剛開始彈舊彈力大于摩播力，故可分為彈力大于摩攜力過程和彈力小于摩扌馱過程：彈 力大于摩揺力過尿 合力

12、向右，加速度也向右，由于彈力;咸小，摩摘力不變，小球所壹合力減小加速度換 小，弾力等于摩攥力時速度最大，此位蓋在眉點與0點之間；彈力小于摩搟力過程，合力方向與運動方向 相反，彈力減小，摩攜力大小不變，物體所受合力増大，物體的扣速度隨彈簷形變量的減小而増加，物體 作減速運動,從0蔚W點的過程彈力塔大，合力向左，加速度繼續増犬，選項A正確、選項B錯誤,從 A點到0點過程，彈簧由壓縮恢復原長彈力做正功，從0點到B點的過程，彈簧伸長，彈力做負功，故選項C錯誤；從A到B的過程中根據動能定理彈簧彈力做的功等于物體克服摩擦力做的功，故選項D正確。點睛：本題以彈簧彈開物體的運動為背景考查力與運動的關系和功能關

13、系，解題的關鍵是要分階段將物體 的受力情況和運動情況綜合分析，另外還要弄清整個運動過程中的功能關系。9. （多選）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關系如圖所示，其中圖線分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小 都相同；兩次提升的高度相同，提升的質量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第次和第次提升A. 礦車上升所用的時間之比為 4:5B. 電機的最大牽引力之比為 2:1C. 電機輸出的最大功率之比為 2:1D. 電機所做的功之比為 4:5【來源】2018年全國普通高等學校招生統一考試物理（全國 III卷）【答案】 AC

14、【解析】試題分折本題考查速度團協牛頓運動定律、功和功率良其相關的知識點。解析 設第欠所用時間為I,根據速度圖象的面積等干位穆（此題中為提升的高度可短護.心釵（14-3&/2） 怙 解得：t=S/2,所以第E次和第0次提升過程所用時間之比為25： 5W2M： 5.選項A 正為由于兩;磧升變速階段的扣速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二走律，Feg=嗣,可得提升 的最大牽弓I力之比為1: b選項B錯誤；由功率公式，歸叫電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比, 為2 ： 1,選項匚正確；加速上升過程的加速度迪牛，加速上升過程的牽引力用二包辺*砂如（嚴+劭減5%速上升過程的加速度F2=ma+mg=n

15、(g -F3=mg第工次提升過程做功 W=Fix_|x t oX vo+ FX _|x t oX vo=mgvoto;第.次提升過程做功V2=Fi X0 X Vo+F3X11-iXt0X10X310/2+ F2 Xvo = mg vot 0;兩次做功相同，選項 D錯誤。點睛 此題以速度圖像給出解題信息。解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌 握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機 做功。實際上，可以根據兩次提升的高度相同，提升的質量相同，利用功能關系得出兩次做功相同。沏7片爲考丑龜1.【2017 新課標n卷】如圖，一光滑

16、大圓環固定在桌面上，環面位于豎直平面內，在大圓環上套著一個 小環。小環由大圓環的最高點從靜止開始下滑，在小環下滑的過程中，大圓環對它的作用力A. 直不做功B. 直做正功C.始終指向大圓環圓心D.始終背離大圓環圓心【答案】A【解析】犬圓環光滑，則犬圓環對小環的作用力總是沿半徑方冋 與速度方向垂直故大圓環對小環的作 用力一直不做功/選項A正確，B錯誤；開始時大圓環對小環的作用力背高圓心，最后指向圓心，故選項 CD錯誤故選仏【考點定位】圓周運動；功【名師點睛】此題關鍵是知道小圓環在大圓環上的運動過程中，小圓環受到的彈力方向始終沿大圓環的半徑方向，先是沿半徑向外，后沿半徑向里。(B)(C)(D)2 .

17、【2017 江蘇卷】一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處.物塊初動能為Ek0，與斜面間的動摩擦(A)【答案】C【解析】向上滑動的過程中，根據動能定理：O Ek。二Jmg Ff)x，同理，下滑過程中，由動能定理可得:Eko _O=(Ff _mg)x，故 C正確；ABD錯誤.【考點定位】動能定理【名師點睛】本題考查動能定理及學生的識圖能力，根據動能定理寫出Eo重力加速度大小為 g,則N - NA. 3mgB.4mgC.5mgD.6mg【答案】D【解析】設小球在最低點M速度為h,在最高點時速度為戸,根據牛頓第二定律有、在最低點皿r滬應R在最高點：睡唔強;從最高點到最低點，根據動育癥理有磐處班-更魚

18、聯立可得：朋-鵡5,R22故選項D正確&【考點定位】牛頓第二定律、動能定理【名師點睛】解決本題的關鍵知道向心力的來源，知道最高點的臨界情況，通過動能定理和牛頓第二定律進行求解。4 .【2016 全國新課標H卷】小球 P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質量大于 Q球的質量，懸掛P球的繩比懸掛 Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示。將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點，A. P球的速度一定大于 Q球的速度B. P球的動能一定小于 Q球的動能C. P球所受繩的拉力一定大于 Q球所受繩的拉力D. P球的向心加速度一定小于 Q球的向心加速度【答案】C項A錯誤；由Ek二mgL，因

19、mp mQ，則動能無法比較，選項 B錯誤；在最低點,v2- mg = m，可【解析】小球擺動至最低點由動能定理：mgL =mv2，可得：v = j2gL，因 Lp ： Lq，故 Vp ： Vq，選2得芹=3mg，選項C正確；a =十=2g，兩球的向心加速度相等，選項D錯誤，故選 G【考點定位】圓周運動、機械能、向心力【名師點睛】此題考查機械能守恒定律及牛頓第二定律的應用；解題時要通過選擇合適的物理規律列出方 程找到要討論的物理量，然后根據題目的條件來分析結論；此題意在考查考生對基本規律的掌握情況。5.【2016 全國新課標n卷】兩實心小球甲和乙由同一種材質制成，甲球質量大于乙球質量。兩球在空氣

20、 中由靜止下落，假設它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關。若它們下落相同的距離， 則A. 甲球用的時間比乙球長B. 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C. 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D. 甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【解析】兩球的質量用二對兩球由牛頓第二定律a=mS=g一$=g一*一,可3m_小斗_2得込由應詁砂呷球的運動時間短，選項盤、匚錯誤。由*囲得昨沁，故選項B正 確Q因 A J由 =/阻力對甲球做功較大，選項D正確故選BD*【考點定位】牛頓第二定律、勻變速直線運動【名師點睛】此題主要考查牛頓第二定律的應用；首先應該根據牛頓第二定律找到

21、物體的加速度與小球的半徑的關系，然后比較加速度，再結合運動公式來討論其他物理量；此題意在考查考生綜合分析的能力及 對基礎知識的運用能力。6. 【2016 天津卷】我國高鐵技術處于世界領先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力 的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設動車組各車廂質量均相等，動車的額定功率都相同，動車 組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某列動車組由8節車廂組成，其中第1、5節車廂為動車,其余為拖車，則該動車組A. 啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B. 做勻加速運動時，第 5、6節與第6、7節車廂間的作用力之比為 3:2C. 進站時從關閉發動

22、機到停下來滑行的距離與關閉發動機時的速度成正比D. 與改為4節動車帶4節拖車的動車組最大速度之比為1:2【答案】BD【解析】列車啟動時，乘客隨車廂加速運動加速度方向5車的運動方向相同，故乘客受到車廂的作用力2F F方向與車運動方向相同選項A錯誤。動車組運動的加速度厲二一=丁_咤，對第慶譏&節4m.車廂整體：網尸珈出勵苦07邛*對第八8節車廂整怡 科T昭加皆0邸；故第気檸節車廂與第6、 丁節車廂間的作用力之比為3 2,選項B正確。根據動能定理丄血=腦念，解得2二，可知遐占時2盹從關閉發動機到惇下來滑行的距禽與關閉發動機時速度的平方成正比，選項C錯誤j 8節車廂有2節動車時2P4PVmi 1的最大

23、速度為Vm1； 8節車廂有4節動車時的最大速度為 Vm2，則$ ，選項D正確。8kmg8kmgVm2 2【考點定位】牛頓第二定律、功率、動能定理【名師點睛】此題是力學綜合問題，考查牛頓第二定律、功率以及動能定理等知識點；解題時要能正確選擇研究對象，靈活運用整體法及隔離法列方程；注意當功率一定時，牽引力等于阻力的情況，速度最大。7. 【2016 浙江卷】如圖所示為一滑草場。 某條滑道由上下兩段高均為 h,與水平面傾角分別為 45。和37 的滑道組成，滑草車與草地之間的動摩擦因數為。質量為 m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑，經過上、下兩段滑道后，最后恰好靜止于滑道的底端（不計滑草車在兩段滑道

24、交接處的能量損失，sin37o=0.6 , cos37=0.8 ）。則A.動摩擦因數=67B. 載人滑草車最大速度為C. 載人滑草車克服摩擦力做功為mghD.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為5g【答案】AB【解析】由動能這理可知；mgt=0 ?解得衛二f，選siin45sid377項A正確*對前一段滑道，根據動能走理有用前一和呀3詔亍一 = 2佔，解得：r 陣sm 452V f r則選項B正確載人滑草車克服摩換力做功為%血選項C錯誤；載人渭草車在下段滑道上的加速度大小為竺匹士空竺彩選項D錯誡故選血m35【考點定位】動能定理；牛頓第二定律的應用【名師點睛】此題以娛樂場中的滑草場為背景，考查了

25、牛頓第二定律的綜合應用及動能定理。解本題的關 鍵是分析物體運動的物理過程及受力情況，正確選擇合適的物理規律列出方程解答。此題難度中等，考查 學生利用物理知識解決實際問題的能力。8. 【2016 全國新課標H卷】如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連。現將小球從 M點由靜止釋放，它在下降的過程中經過了 N點。已知 M N兩點處，彈簧對小球的彈力大n小相等，且/ ONIMZ OMN-。在小球從 M點運動到N點的過程中2A.彈力對小球先做正功后做負功B. 有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度C. 彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零D. 小球到達N點時的動能等于其在 M N兩點的重力勢能差【答