2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練功和機(jī)械能

一、單選題

1.如圖所示，某人從距山腳高為8處將質(zhì)量為機(jī)的石子以速率%拋出。不計(jì)空氣阻

力，重力加速度大小為g。當(dāng)石子下落到距地面高為力處時(shí)，其動(dòng)能為（）

A11

A.mgH——mv^B.mgH+—mv0—mgh

12

C.mgH—mghD.mgH+—mv0+mgh

2.“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮，其著火后一段時(shí)間內(nèi)的速度一時(shí)間圖像如

圖所示（取豎直向上為正方向），其中2時(shí)刻為“笛音雷”起飛時(shí)刻、DE段是斜率大

小為重力加速度g的直線。不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于“笛音雷”的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確

A.“笛音雷”在，2時(shí)刻上升至最高點(diǎn)

B40時(shí)間內(nèi)“笛音雷”做自由落體運(yùn)動(dòng)

C.tQ4時(shí)間內(nèi)“笛音雷”的平均速度為三

D.t3〃時(shí)間內(nèi)“笛音雷”的平均速度匕產(chǎn)

3.人用繩子通過光滑定滑輪拉靜止在地面上的物體A,A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)人

以速度v豎直向下勻速拉繩使質(zhì)量為m的物體A上升高度h后到達(dá)如圖所示位置時(shí)，

此時(shí)繩與豎直桿的夾角為6。已知重力加速度為g,則（）

A.此時(shí)物體A的速度為^

sin。

B.此時(shí)物體A的速度為vcos。

C.該過程中繩對(duì)物體A做的功為機(jī)g/z+——

sin0

D.該過程中繩對(duì)物體A做的功為.+中

4.如圖所示，兩個(gè)互相垂直的力耳和尸2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生

一段位移后，力耳對(duì)物體做功為4J,力工對(duì)物體做功為3J,則力片與工的合力對(duì)物

體做功為（）

A.7JB.5JC.3.5JD.1J

5.如圖所示，質(zhì)量為機(jī)、內(nèi)壁光滑的圓管用輕繩豎直懸吊在天花板上，質(zhì)量分別為

2m,m的小球甲、乙（均可視為質(zhì)點(diǎn)）在圓管內(nèi)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，兩小球的直徑略小于圓

管的內(nèi)徑.已知兩球圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,且經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速率相等，當(dāng)小球乙

位于圓管最低點(diǎn)時(shí)小球甲剛好位于最高點(diǎn)，此時(shí)輕繩的拉力大小為機(jī)g（g為重力加速

度）.則兩球在最低點(diǎn)的速率%為（）

B.同C.師

6.質(zhì)量為5xl（）3kg的汽車由靜止開始沿水平公路直線行駛，當(dāng)速度達(dá)到某數(shù)值后關(guān)閉

發(fā)動(dòng)機(jī)滑行，汽車的速度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示，汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前瞬間牽引力

的功率為（）

C.75kWD.50kW

7.近年來，機(jī)器人逐漸走入我們的生活。如圖所示，某科技小組在研究機(jī)器人內(nèi)部直

流電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為■、通過的電流為4時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)

動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為3、通過的電流為時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正

常工作時(shí)的輸出功率為（）

A.-/0B.02._―C.Uzk-ULD.U2I2

A

8.如圖所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上，一鐵球從彈簧的正上方人高處由靜止釋

放.以鐵球釋放點(diǎn)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向，分別用y、Ek和E表示鐵球的位移、動(dòng)

能和機(jī)械能.不計(jì)空氣阻力，彈簧在彈性限度內(nèi).關(guān)于鐵球從釋放到最低點(diǎn)的過程中，其

5-y或E-y圖像可能正確的是（）

9.如圖所示，長直木板右端墊高制作成斜面，木板左端點(diǎn)與水平面在A點(diǎn)平滑連接，

右端點(diǎn)在。正上方。一小木塊從斜面頂端由靜止下滑，到達(dá)水平面上的8點(diǎn)停下，小

木塊與木板、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。現(xiàn)用相同材質(zhì)、不同長度的木板按圖甲乙

丙丁放置，則（）

B.圖乙中小木塊將停在B點(diǎn)左側(cè)

C.圖丙中小木塊將停在B點(diǎn)左側(cè)

D.圖丁中小木塊將停在3點(diǎn)正上方的木板上

10.功率的單位瓦特用基本單位表示應(yīng)為（）

A.kg-m/sB.kg-m/s2C.kg-m2/s2D.kgm2/s3

11.競速游泳的出發(fā)技術(shù)十分重要，如圖，某運(yùn)動(dòng)員兩次跳離出發(fā)臺(tái)時(shí)僅速度方向不

同，若將運(yùn)動(dòng)員視作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。相比之下，第1次起跳（）

C.入水時(shí)速度較大D.入水點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)較遠(yuǎn)

12.如圖所示，一名滑雪愛好者從離地/i=40m高的山坡上A點(diǎn)由靜止沿兩段坡度不

同的直雪道A。、DC滑下，滑到坡底C時(shí)的速度大小v=20m/s,已知滑雪愛好者的質(zhì)

量m=60kg,滑雪板與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.25,3C間的距離L=100m,重力加

速度g=10m/s2,忽略在。點(diǎn)損失的機(jī)械能，則下滑過程中滑雪愛好者做的功為（）

C.5000JD.6000J

二、多選題

13.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為叫和強(qiáng)的兩物塊A、3相連接，并靜

止在光滑的水平面上。現(xiàn)使A瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s,以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩

物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（）

A.在"、匕時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度lm/s,且彈簧都處于伸長狀態(tài)

B.從4到％時(shí)刻彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)到原長

C.兩物體的質(zhì)量之比為叫：瓶2=1:3

D.在?2時(shí)刻A與5的動(dòng)能之比為Eu:Ek2=l:8

14.如圖所示，木塊質(zhì)量為根，兩個(gè)輕質(zhì)彈簧1、2的勁度系數(shù)分別為占、k2,彈簧與

木塊、地面各接觸點(diǎn)都栓連，整個(gè)系統(tǒng)靜止。在彈簧1的上端A點(diǎn)施加豎直向上的拉

力，將木塊緩慢提起，停止時(shí)彈簧2的彈力大小變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t在這一過程中A

點(diǎn)向上移動(dòng)的距離可能為（）

4v.

m

i

~777777777/777777777~

.mg(111mg(113mg(11)

2k21k2)2l匕左2)2l442,

15.如圖所示，一半徑為R的光滑圓環(huán)豎直固定在能提供水平向右的恒定風(fēng)力的風(fēng)洞

中。一質(zhì)量為機(jī)的小球穿在圓環(huán)上，若小球靜止時(shí)處于如圖所示的A點(diǎn)，已知A。與

水平方向的夾角為30。，現(xiàn)在A點(diǎn)給小球某一初速度，發(fā)現(xiàn)小球恰好能做完整的圓周

運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g,則下列說法正確的是()

A.風(fēng)力大小為6加gB.小球在A點(diǎn)的初速度為3戶證

C.小球在最低點(diǎn)C的速度為倔^D.小球在最高點(diǎn)B的速度為我

三、填空題

16.一個(gè)同學(xué)正在練習(xí)籃球，若籃球離開手時(shí)速度方向豎直向下，底部距離地面

0.5m,已知籃球直徑為20cm,質(zhì)量為0.6kg,若以地面為零勢能面，籃球離開手時(shí)，

重力勢能為Jo(重力加速度g=10m/s2)

17.某學(xué)習(xí)興趣小組利用小球從一定高度落下過程中拍得的一段頻閃照片來驗(yàn)證機(jī)械

能守恒定律。某同學(xué)拍得的一段頻閃照片如圖所示，頻閃的頻率為力圖中背景方格的

實(shí)際長度均為八則小球落到A處的速度大小為；小球落到5處的速度大

小為,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,只要滿足條件，則說明

小球從A處下落到3處的過程中機(jī)械能守恒。(用題中所給物理量的符號(hào)表示)

四、計(jì)算題

18.如圖所示，帶孔物塊A穿在豎直固定的細(xì)桿上，不可伸長的輕質(zhì)柔軟細(xì)繩一端連

接物塊A,另一端跨過輕質(zhì)定滑輪連接物塊5,用手將物塊A向上移動(dòng)到與定滑輪等

高處由靜止釋放后，兩物塊開始在豎直方向上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。已知物塊A的質(zhì)量為出

物塊3的質(zhì)量為2如定滑輪到細(xì)桿的距離為3細(xì)繩的長度為23重力加速度大小

為g,忽略一切阻力，定滑輪大小不計(jì)，兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：

（1）物塊A下降的最大高度力；

（2）物塊A、3處于同一高度時(shí)物塊3的動(dòng)能線小

（3）物塊A、3的總動(dòng)能最大時(shí)物塊A的動(dòng)能4。

參考答案

1.答案：B

解析：根據(jù)動(dòng)能定理可得mg("-份=”；根V；解得石子下落到距地面高為h處時(shí)，

其動(dòng)能為紜=mgH+；mvg-mgh故選B。

2.答案：D

解析：A.由圖可知，時(shí)間內(nèi)“笛音雷”的速度一直為正值，表明其速度方向始

終向上，可知，“笛音雷”在馬時(shí)刻并沒有上升至最高點(diǎn)，上升至最高點(diǎn)應(yīng)該在。時(shí)

刻之后，故A錯(cuò)誤；B4~0時(shí)間內(nèi)“笛音雷”速度方向向上，圖像斜率為一恒定的

負(fù)值，表明4~乙時(shí)間內(nèi)“笛音雷”實(shí)際上是在向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，其加速度就是

重力加速度g,故B錯(cuò)誤；C.將A、3用直線連起來，該直線代表勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

其平均速度為五，而A3線段與橫軸所圍的面積大于A3曲線與橫軸所圍的面積，該

2

面積表示位移，根據(jù)丫-=竺AY可__知，直線代表的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度大于A3曲

線代表的變加速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度，即辦時(shí)間內(nèi)“笛音雷”的平均速度小于號(hào),

故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)上述，4時(shí)間內(nèi)“笛音雷”做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，做勻變速直線運(yùn)

動(dòng)’故平均速度為故D正確。故選D。

3.答案：D

解析：AB.將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，如圖所示

拉繩子的速度等于A沿繩子方向的分速度，根據(jù)平行四邊形定則得，實(shí)際速度

v

=—1

COS”

AB錯(cuò)誤；

CD.在A上升的過程中根據(jù)動(dòng)能定理有

12

-mgh+W=—mvA-0

即繩對(duì)A做的功為

1V2

W=mgh+—m(------)

2cos6

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

4.答案：A

解析：力耳與尸2的合力對(duì)物體做功為

W=3J+4J=7J

故選Ao

5.答案：D

解析：設(shè)兩球在最低點(diǎn)的速率為％，則甲、乙兩球在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得

22

耳一2機(jī)g=2機(jī)型、入一加g=加九，小球甲從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至U最高點(diǎn)的過程中，由機(jī)械能

RR

守恒定律得47咫尺=、2加詔-127犯2,則小球甲在最高點(diǎn)時(shí)有罵+2mg=2加E，由題

22R

意可知耳=區(qū)，聯(lián)立以上可解得為二丁羸，口正確，ABC錯(cuò)誤.

6.答案：A

解析：根據(jù)VT圖像可得關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后的加速度大小

202,2

=---------m/s=0.5m/s

260-20

根據(jù)牛頓第二定律可得汽車受到的阻力

f=ma?=2.5x103N

汽車加速階段的加速度大小

型向52=1介

120

根據(jù)牛頓第二定律

F-f=m%

解得汽車的牽引力

F=7.5xlO3N

汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前瞬間牽引力的功率

p=FV=1.5X1。5w=150kW

故選Ao

7.答案：B

解析：電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為?，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率為弓=。2/2-/；0，

解得用=。24故選B。

8.答案：C

解析：AB.整個(gè)過程中，機(jī)械能守恒，始終不變，AB均錯(cuò)誤；

CD.沒接觸彈簧之前，動(dòng)能等于重力勢能，即

Ek=mgh

接觸彈簧后，重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和彈簧的彈性勢能，當(dāng)重力等于彈力時(shí)，動(dòng)

能達(dá)到最大值，而后動(dòng)能才逐漸減小，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

9.答案：A

解析：BC.設(shè)斜面的長度為4,傾角為仇小木塊的最終停止點(diǎn)到斜面底端的距離為

》小木塊的釋放點(diǎn)到水平面的高度為力，則小木塊由釋放到停止的整個(gè)過程中，根據(jù)

動(dòng)能定理，有

mgh-"mgcos0-lx-"mgl?=0

整理，得

h-cosO+Q

式中（4cosO+Q即為小木塊的釋放點(diǎn)到最終停止點(diǎn)的水平距離，設(shè)UCOS6+/2）=X，

則

h

x=——

顯然，只要釋放點(diǎn)到水平面的高度力不變，X不變，即圖乙、丙中的小木塊仍將停在3

點(diǎn)，故B、C錯(cuò)誤；

A.圖甲中小木塊的釋放點(diǎn)到水平面的高度大于〃，由x=?可知，x也將變大，即小木

塊將停在3點(diǎn)左側(cè)，故A正確；

D.由％=”得

h

〃=一

x

丁圖中斜面底端在5點(diǎn)左側(cè)，即

tan8<〃

BP

mgsin3<jumgcos6

即小木塊所受重力沿斜面向下的分力小于滑動(dòng)摩擦力，故小木塊釋放后不會(huì)下滑，故

D錯(cuò)誤。

故選Ao

10.答案：D

解析：根據(jù)尸=上，W=FxcosO,F=ma,則有尸=也竺”，利用單位運(yùn)算可

tt

知，功率的單位瓦特用基本單位表示應(yīng)為kg.n?4。故選D。

11.答案：B

解析：A.由于運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)時(shí)，豎直方向上的速度為零（因?yàn)樨Q直方向上是豎直上

拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零），所以最高點(diǎn)的速度就等于水平方向上的速度。由

圖可知第1次起跳比第2次起跳時(shí)速度與水平方向的夾角大，故第1次水平方向上的

分速度小，因此最高點(diǎn)速度較小，故A錯(cuò)誤；B.設(shè)運(yùn)動(dòng)員的初速度為％,跳臺(tái)高出水

面初速度與水平方向的夾角為仇那么運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間才可以由豎直方向

上的豎直上拋運(yùn)動(dòng)決定，當(dāng)拋到最高點(diǎn)時(shí)發(fā)生的時(shí)間為小由加速度公式變換得

電”，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)落到跳臺(tái)高度時(shí)，發(fā)生的時(shí)間為/2=%迎2，運(yùn)動(dòng)員

gg

從跳臺(tái)高度處再繼續(xù)落入水面時(shí)，發(fā)生的時(shí)間為小則有位移公式有"

當(dāng)運(yùn)動(dòng)員落到跳臺(tái)高度時(shí)豎直方向的速度為v=%sin，，以上解得

_-%sin。+J（%sin。）一+2gH,所以運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

‘3.

g

t-t+t+t_%sind+J（%sin6）,+2g”,由此可以得出初速度與水平方向的夾角。

4■?，2163

g

越大，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長，故B正確；C.由于機(jī)械能守恒，運(yùn)動(dòng)員在起跳時(shí)的動(dòng)能

和勢能之和等于入水時(shí)的動(dòng)能和勢能之和（這里勢能都為零，因?yàn)槎际窍鄬?duì)于出發(fā)臺(tái)

的高度）。而兩次起跳的初動(dòng)能是相同的，所以入水時(shí)的動(dòng)能也是相同的，因此入水

時(shí)速度大小相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.入水點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的距離可以定性的解題思路，速度

大小相同的情況下，當(dāng)起跳時(shí)的速度與水平方向的夾角為45。時(shí)，入水點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最

遠(yuǎn)。如果第2次起跳的速度與水平方向的夾角45。時(shí)，入水點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)相比第1次遠(yuǎn),

故D錯(cuò)誤。故選B。

12.答案：A

解析：根據(jù)動(dòng)能定理有卬-〃7咫心50）5（/-〃7咫/85/?+7咫/7=；74，即

12

W—/umgL+mgh=—mvc,求得W=3000J；

A.3000J,與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；

B.4000J,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;

C.5000J,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.6000J,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;

故選A.

13.答案：BD

解析：AB.根據(jù)圖乙可知，在九匕時(shí)刻兩物塊達(dá)到共同速度lm/s,初始時(shí)刻A速度大

于3,故可知，％時(shí)刻處于壓縮狀態(tài)，圖像面積代表位移，4時(shí)刻彈簧處于伸長狀態(tài)，

在《時(shí)刻回到初始狀態(tài)，所以從白到乙時(shí)刻彈簧由伸長狀態(tài)恢復(fù)到原長，故A錯(cuò)誤;B

正確;C.系統(tǒng)動(dòng)量守恒辦%=（桃+牡）丫共速為lm/s,解得：叫：色=1:2故C錯(cuò)誤;D.

2

在t2時(shí)刻A與3的動(dòng)能之比為4:￡k2=1m1v1=1:8故D正確。故選BD。

14.答案：CD

解析：

15.答案：AC

解析：

16.答案：3.6

解析：以地面為零勢能面，籃球的中心到地面的高度為

h=h0+-^-=（0.5+0.l）m=0.6m

則籃球離開手時(shí)，重力勢能為

Ep=mgh=0.6x10x0.6J=3.6J

17.答案：學(xué)；號(hào)￡；g^fL

解析：相鄰點(diǎn)跡之間的時(shí)間間隔T=（,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這

段時(shí)間內(nèi)的平均速度;小球在A位置的速度為vA=與匹==管，小球在B位

置的速度為腺=用乂=腎義：=詈，小球從4位置下落到3位置的過程中，小

球下落的高度/z=18L,重力勢能的減少量為△&,=?7g/z=mgxl8L=18mgL,動(dòng)能的增

加量為獗=3根次-gzrnj代入數(shù)據(jù)解得AEk=18時(shí)2*如果機(jī)械能守恒，則重力

勢能的減少量等于動(dòng)能的增加量，即A