新高考物理二轮复习-模拟功和能提升练

2022届新高考二轮复习模拟功和能提升练（解析版）

1.（2021湖北武汉毕业班测试）2020年8月18日，武汉“东湖之眼”摩天轮对外开放。它面

朝东湖，背靠磨山，是武汉的新地标之一。假设“东湖之眼”悬挂的座舱及舱内乘客在竖直平

面内做匀速圆周运动（乘客总是保持头上脚下的姿态），则下列说法正确的是（）

2.（2021广州毕业班测试）如图，质量为m的滑雪运动员（含滑雪板）从斜面上距离水平

面高为力的位置由静止滑下，停在水平面上的b处；若从同一位置以初速度丫滑下，则停在

同一水平面上的c处，且姉与秘相等。已知重力加速度为g,不计空气阻力与通过〃处的

机械能损失，则该运动员（含滑雪板）在斜面上克服阻力做的功为（）

A.mghB.—mv2C.mgh--mv2D.mgh+—mv2

3.（2022浙江考前适应性模拟）如图所示，一质量为M的物块静止于A点，绳长为L,现给

物块施加一初速度v,物块抵达B点时的速度恰好为0,且此时拉物块B的绳与竖直方向成

45。夹角，绳长保持不变，若不计空气阻力，下列说法正确的是（）

V2=y/2gL

A点时的速度与第一次经过A点时的速度不同

夕（夕445。），则当夹角为4时・，绳子对物块的拉力大小为图仁一cos£）

4.（2021吉林白城一中质检）如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为30。的光滑固定斜面

底端，另一端连有一不计质量的挡板，一滑块从斜面上到挡板的距离为2$m处由静止释放,

取重力加速度大小g=l°m/s2。下列说法正确的是（）

VX30°__________

55/2m/s

B.滑块与挡板一起沿斜面向下滑行的过程中，滑块的加速度一直增大

C.滑块与挡板一起沿斜面向下滑行的过程中，滑块的机械能一直减小

D.滑块到达最低点后的反弹过程中，在离开挡板前滑块的速度一直增大

5.（2021甘肃一诊）质量为1kg的物块以10m/s的速度从斜面底端沿斜面向上滑行，上升

的最大高度为4m,g取10m/s2,以斜面底端所在平面为零势能面。下列说法正确的是（）

5m/s,则上升的最大高度为2m

2m时，机械能为45J

C.若物块能再滑回斜面底端，其速度为5m/s

D.若物块能再滑回斜面底端，其机械能为40J

6.（2021江苏常熟三模）如图所示，小物块从斜面AB顶端由静止释放，经斜面底端平滑过

渡到水平面上最终停在C处。现换更长的斜面厶。使物块仍由A处静止释放，若物块与两

斜面以及水平面间动摩擦因数均相同，则物块（）

厶用与G之间某位置

C'D点右侧某位置

7.（2021广西贵港检测）张家界百龙电梯是世界上最疯狂玻璃电梯之一，运行高度326米,

于2002年向公众开放。如图是同一个人以两次不同的过程乘电梯上升的速度大小v随时间

f的变化关系图像。两次上升的高度一样，加速过程和减速过程加速度大小相同，则在过程

B.加速上升阶段电梯对人的支持力之比为3:2

C.电梯对人的支持力做功最大功率之比为2:3D.电梯对人的支持力做功之比为4:5

8.（2021湖南益阳十模）如图，工人利用滑轮组提升一质量为2kg重物M,若工人从图中A

点运动到B点做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间1s,重物M上升了0.75m。图中

。=37。，且A0=A8,不计滑轮、绳的质量和绳与滑轮之间的摩擦，取sin37。=0.6,

cos370=0.8。下列结论正确的有（）

M也做匀加速运动D.此过程工人对绳所做的功为19J

9.（2021重庆三诊）如题图所示，不可伸长的轻绳一端固定于水平天花板上。点，另一端绕

过动滑轮P和固定于人点的定滑轮。后与重物乙相连，重物乙距离定滑轮。足够远，动滑

轮P与重物甲相连整个系统自由静止时，动滑轮P两侧轻绳之间夹角为106。。现将重物甲

缓慢向下拉至动滑轮P两侧轻绳之间夹角为74。后，由静止释放。已知人两点间距离为L,

重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计一切摩擦和空气阻力，忽略滑轮的大小

和轻绳、滑轮的质量，则下列说法正确的是（）

ab

Q

□I甲丄

_乙

A.甲、乙两重物的质量之比为6:5

B.甲、乙两重物的质量之比为3:5

55g厶

Q______

——J3054gL

509、

10.（2021广东佛山模拟）塔式起重机常用于修建高层建筑，在起重机将质量为〃，的重物沿

竖直方向吊起的过程中，起重机输出功率P随时间/的变化如图乙所示，‘。时刻起重机输

出功率达到其额定功率《，下列说法正确的是（）

图甲图乙

A

mg

C.tu时间内重物增加的机械能为1用0

D」。时刻，重物的动能达到最大值

11.（2021江西省临川一中三模）2022年冬奥会将在我国举办，吸引了大量爱好者投入到冰

雪运动中。如图所示，一滑雪运动员在忽略空气阻力的情况下，自A处由静止下滑，经B

点越过宽为d的横沟到达平台C时，其速度％刚好沿水平方向，已知A、8两点的垂直高度

差为20m。坡道在B点的切线方向与水平面成37。角，%=12m/s,运动员的质量〃7=60kg,

重力加速度取10mzs:求:

(1)8、C点的垂直高度差/?及沟宽d；

(2)整个过程中运动员的机械能的减少量。

12.(2021江苏扬州调研)如图所示，弹性绳一端系于P点，绕过Q处的小滑轮，另一端与

质量为加、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，「、。、厶三点等高，弹性绳的原长恰好

等于尸。间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5。圆环从A点由静止释放，释放瞬间，圆环

丄

的加速度大小为到达最低点C时AC=d。重力加速度为g,弹性绳始终遵循胡克定

律。求：

(I)释放瞬间弹性绳中拉力大小F；

(2)A到C的过程中，弹性绳对圆环做的功W；

(3)己知3=",圆环下滑过程中的最大速度％。

答案以及解析

1.答案：D

解析：乘客在竖直面内做匀速圆周运动，可知乘客所受的合外力大小不变，方向始终指向圆

心，即方向一直在改变，A错误；重力的功率等于重力与竖直方向速度的乘积，由于乘客的

速度大小不变，方向一直改变，所以重力的功率时刻在发生变化，B错误；乘客在最高点时

222

有机g-4=机上，乘客在最低点时有6一根g=加丄，解得E+K=2mg、F2-FX=2m—,

RRR

结合牛顿第三定律可知，乘客在最低点与最高点对水平座椅的压力之差与摩天轮转动速度有

关，乘客在最低点与最高点对水平座椅的压力之和与摩天轮转动速度无关，C错误，D正确。

2.答案：C

解析：运动员从静止滑下到停止的过程，由动能定理有，咫%-叼-〃，咫%=0；运动员以初

速度V滑下到停止的过程，由动能定理有〃?g/7-W/-“gX"=-；,府，其中解

三式得运动员(含滑雪板)在斜面上克服阻力所做的功C项正确，A、B、

D项错。

3.答案：C

8的绳与竖直方向成45。夹角，不满足单摆摆角小于5。(现在一般认为是小于10°)的条件,

则物块的运动不能视为简谐运动，A错误；

-/TI^(L-LCOS45O)=0经过计算有I?=(2-0)gL,B错误；

C.由于速度是矢量，第一次经过C点的速度方向向左，第二次经过C点的速度方向向右，

则物块第二次经过4点时的速度与第一次经过A点时的速度不同，C正确；

P时对物块受力分析如下图

mg

〃吆x

根据受力分析有FT=〃&=mgcosp,D错误。

故选C。

4.答案：C

解析：根据题意，由能量守恒可得相=代入数据，解得v=5m/s。滑块与挡板一起

沿斜面向下滑行的过程中，滑块的加速度先减小后增大，B错误；滑块与挡板一起沿斜面向

下滑行的过程中，弹簧的弹性势能一直增大，系统的机械能不变，故滑块的机械能一直减小，

C正确；

滑块到达最低点后的反弹过程中，在离开挡板前滑块的速度先增大后减小，D错误。故选C。

5.答案：B

解析：物块的初动能为线=；机谥=；xlxl()2j=5()j,物块在最大高度处的重力势能为

Ep=〃?g/z=lxl0x4J=40J,则物块上滑时有摩擦力做功，由动能定理得

-Wf-mgh=0-m＞解得吗=与占=10J,且为sine=/?=4m。如果物块的初速度减为

5m/s1则由动能定理得-%&-雖”=°一；加妳2，又X2sina=〃'，解得=A错误；

hW

物块上升的高度为2m时、克服摩擦力做的功为卬=々卫=亠，解得%=5J,则由

功能关系可知此时物块的机械能减少5J,即此时的机械能为45J,B正确；如果物块能返

回到斜面底端，则物块返回过程克服摩擦力做的功仍为10J,则返回底端时的机械能为30J

由E：=；根声解得速度大小丫=2/111/$,C、D错误。

6.答案：A

解析：如下图所不,对于在AB上滑下由能量守怛有=/.ungLABcosa+jnmgLBC=pmgLAC

可得〃—在AD上受力分析有f="ngcosy重力沿斜面分力为F、=mgsiny，

^AC

二=咽£=里上由图可知？＜〃故纟＜］即物块不会下滑，故A正确，BCD错误。

f〃tan/7f

故选Ao

7.答案：A

解析：设乙次上升所用的时间为3根据V—图像的面积表示位移，得

—x2/0=r+f/-2x—xX—=⑶。

2LV3丿」32解得6

所以甲和乙两次上升过程所用的时间之比为2f0:f=12:13,故A正确；根据图像的斜率表示

加速度，知两次上升匀加速运动的加速度相同，由牛顿第二定律得综-〃际=侬/可得

所以电梯对人的支持力相等，故B错误。设电梯对人的支持力小，根据

P=FNV，两次最大速度之比为3:2，电梯对人做功最大功率之比为3:2,故C错误；电梯

对人的支持力所做的功与重力做功之和为零，因此电梯对人的支持力做功之比为

叱：吗=1：1，故D错误。故选A。

8.答案：AD

解析：因为重物上升0.7m,且在动滑轮上，所以。点右侧绳子伸长1.5m。由几何关系可

得q8-厶=1.5，%=2%\cos9,L=厶解得厶=2.5m，A正确；由运动学公式

LAB=丄〃/解得a=5m/s。，B错误；人做匀加速运动丫人=af由速度关系”=gv人cos。解得

因为cos。是变量，所以重物不是匀加速运动，C错误；人做的功等于重物机

械能的增量W=+cos®解得W=19J,D正确。故选AD。

9.答案：AC

解析：静止时动滑轮两侧轻绳夹角为106。，动滑轮两侧两绳与竖直方向的夹角为竺父=53。。

2

以动滑轮为研究对象，根据平衡条件有岗pg=2Tcos53。其中轻绳拉力T=%g,T=%g解

得也=9，故A正确，B错误；由几何关系可得两绳夹角由74。到106。时，重物甲上升的

m乙5

高度为：“=丄Z,cot37。-丄丄8153。=工丄，重物乙下降的高度为

12224

殳=2(丄L/sin37。-丄乙人也53。)=』乙，动滑轮两侧轻绳夹角为106。时两重物速度关系为

22212

vi=2v,ticos53°=vifi>由系统机械能守恒有乙g/i4-"%心/即=；叫屈乙4,解得重物甲

返回原处时的速度大小为》=(小旗，故C正确，D错误。故选AC。

10.答案：AC

解析：起重机输出功率达到其额定功率4后，保持额定功率运动，当起重机对重物的拉力

等于重力大小时，达到最大速度为%=旦，故A正确；0~/。内，功率与时间成正比，所

mg

以这段时间重物做匀加速直线运动，之后当功率达到额定功率后做加速度减小的加速运动直

到最后匀速运动，故B错误；重物增加的机械能等于起重机对重物做的功故C

正确：厶时刻，速度还没有达到最大值，故重物的动能没有达到最大值，故D错误。故选

AC,

11.答案：(1)10.8m；4.05m

(2)5250J

解析：(1)运动员从8点到C点的过程做斜抛运动，将8点的速度沿水平方向和竖直方向

分解，水平方向有％=%cos37,

竖直方向有