2025届高考物理：功和能小练（一）（含解析）

2025届高考物理：功和能小练

一、单选题（本大题共5小题）

1.如图所示，质量为力的运动员，运动员弹起至最高点后掉下来，下降高度为

以后开始与蹦床接触，在蹦床上继续下降〃到达最低点，不计空气阻力，重力加

速度大小为g，则下列说法正确的是（）

A.运动员落至最低点时，重力势能减少了〃zg（A+〃）

B.运动员刚接触蹦床时的动能等于相g（H+”）

C.运动员接触蹦床后开始做减速运动

D.运动员落至最低点的过程中克服弹力所做的功等于刚接触蹦床时的动能

2.如图所示，物体在力F的作用下在水平面发生了一段位移X,三种情形下力F

和位移x的大小都是一样的。角，的大小、物体运动方向如图。下列说法正确的

0vv

*---尹,

////////////////////////777777TT77777T777777777T////////////////////////

甲（9=150°乙（9=30。丙9=30。

A.甲、丙两种情形下,力F做功的大小相等

B.甲、乙两种情形下，力F都做负功

C.乙、丙两种情形下，力F都做正功

D.不知道地面是否光滑，无法判断F做功的大小关系

3.如图所示，质量为m的小球从距桌面九，高处的A点由静止释放，自由下落

到地面上的B点，桌面离地高为也。选择桌面为参考平面，则小球（

1

口h

DW2

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

A.在A点时的重力势能为-/咫九B.在A点时的机械能为机g（4+H）

C.在B点时的重力势能为mgh.D.在B点时的机械能为〃取九

4.如图所示，由电动机带动着倾角6=37。的足够长的传送带以速率v=4m/s顺

时针匀速转动。一质量〃?=2kg的小滑块以平行于传送带向上的速率M=2m/s滑

7

上传送带，已知小滑块与传送带间的动摩擦因数〃=《，取g=10m/s2,

8

sin37°=0.6,cos370=0.8,则小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间内

A.小滑块的加速度大小为2m/s2

B.小滑块的重力势能增加了120J

C.小滑块与传送带因摩擦产生的热量为28J

D.电动机多消耗的电能为116J

5.如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位

置3,在空中达到的最高点位置2的高度为依已知重力加速度为g。下列说法

正确的是（）

2

A.足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh

B.足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mg

C.足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh

D.如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少

二、多选题（本大题共3小题）

6.图甲中竖直放置的轻质弹簧一端固定在风洞实验室中的水平面上，以此水平

面为重力势能的零势能面，质量为0.1kg的小球在弹簧正上方某处由静止下落，

同时受到一个竖直向上的恒定风力。以小球开始下落的位置为原点。，竖直向下

为x轴正方向，在小球下落的过程中，小球重力势能随其位移变化关系如图乙中

的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在

弹性限度内，劲度系数为人=108N/m,重力加速度g取:lOm/s?,下列说法正确的

A.小球下落的位置。到水平面的距离为0.6m

B.小球下落过程中所受风力为0.IN

C.小球刚接触弹簧时的动能为0.45J

D.小球的最大加速度大小为9m/s2

7.如图所示，一滑板爱好者沿着倾角为30。的斜坡从静止开始自由下滑，下滑过

2

程中的加速度大小恒为"g,已知滑板爱好者连同滑板的总质量为m,重力加速

度为g。在滑板爱好者（含滑板）沿斜坡下滑距离为L的过程中，下列说法正确

A.滑板爱好者下滑过程中机械能守恒B.滑板爱好者减少的重力势能为

2里

~mgL

23

C.滑板爱好者增加的动能为D.滑板爱好者减少的机械能为三机gL

714

8.如图，木块放在光滑水平面上，一颗子弹水平射入木块。已知子弹受到的平

均阻力为了,射入深度为d,木块的位移为s,在此过程中（）

n

■>

sd

A.子弹动能的减少量为f（s+d）

B.木块动能的增加量为y（s+d）

C.子弹与木块间摩擦转化的内能为用

D.子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功

三、实验题（本大题共2小题）

9.某同学在做探究弹力和弹簧长度的关系的实验中,设计了如图甲所示的实验

U

甲

⑴关于本实验操作，下列说法正确的是。（填正确答案标号）

A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度B.悬挂钩码后立即读数

C,钩码的数量可以任意增减D.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持

竖直状态

⑵多次实验，记录数据后描点连线得到尸-/图像如图乙所示，由此可知该弹簧

的劲度系数%=N/m。（保留三位有效数字）

⑶该同学用此弹簧制作成一把弹簧秤，丙图所示为某次测力时的弹簧秤示意图，

指针位置表示力的大小为No

10.如图所示，将一轻质弹簧左端固定放置在粗糙程度均匀的水平桌面上，然后

从弹簧原长位置开始向左依次标记"0"、"1"、"2"、"3"、"4"五个位置，再用两个

由同种材料制作的物块加、”将弹簧右端分别压至"1"、"2"、"3"、"4"位置由静止

释放，测量出物块每次停止运动时的位置到释放点的距离和马、和匕，得到数

据如下表：

演双

—

11111

11111

432i0

xx

^巧3%

m=0.1kg0.20m0.79m1.81m3.19m

M0.39m1.58m3.63m6.40m

（1）从同一位置由静止释放，质量大的物块向前滑行的最大距离较（填"大"或

"小”）O

（2）根据表中数据可知，物块M的质量为kg（保留一位有效数字）。

（3）若将"0"、"1"、"2"、"3"、"4"五个相邻位置间的距离设为

羽、Ax?、―、%，已知弹簧在弹性限度内，弹性势能的大小与弹簧形变量的二

次方成正比，则根据上表数据可知，%、必、乂大小关系为（填"近似相

等""依次增大"或"依次减小"）。

四、解答题（本大题共2小题）

11.如图所示，长度为4/的轻绳。一端固定在。点，另一端连接质量为2根的小

球，另一足够长的轻绳6一端与小球相连后跨过与。点等高的定滑轮P,另一端

连接质量为用的物块，滑轮P与。点相距5/。将小球从图中水平位置静止释放，

忽略一切摩擦，当小球转过的圆心角为37。时，已知重力加速度为g,

sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）小物块重力势能的增加量；

（2）小球此时的速度大小；（结果保留根号）

（3）从释放小球到此位置过程中，轻绳。和轻绳6对小球做的功叱,、明分别为

多少。

轻绳方

m白

12.脉冲水枪是夏季流行的一种水枪玩具，如图所示的脉冲水枪扣动一次扳机可

以发射一颗出水时间很短的水流"子弹"。某同学在距地面高h处扣动一次扳机，

"子弹"水平飞出，射程为X。已知水枪出水口面积S水的密度是夕，重力加速度

g,忽略一切阻力。求

(1)水流"子弹"落地时间t；

(2)水流"子弹”发射速度大小v；

(3)扣动一次扳机水枪喷水的平均功率P。

参考答案

1.【答案】A

【详解】A.运动员落至最低点时，重力势能减小量等于重力做功相g(X+/7),

故A正确；

B.由机械能守恒定律可知，运动员刚接触蹦床时的动能等于mgH,故B错误；

C.运动员接触蹦床后的开始阶段，重力大于弹力，则加速度向下，运动员向下

加速运动，当弹力等于重力时加速度为零，速度最大，以后弹力大于重力，加速

度向上，运动员做减速运动，故C错误；

D.运动员接触蹦床后至最低点的过程中，根据动能定理

12

mgh-%弹=0--mv

即克服弹力所做的功等于刚落到蹦床上时的动能以及重力势能减小量之和，故D

错误。

故选Ao

2.【答案】A

【详解】甲图中力F做功叱=m85(180。-150。)=孝心,乙图中力F做功

W；=Fxcos(180°-30°)=-^Fx,丙图中力F做功网=Fxcos30。=日以，则甲、丙

两种情形下，力F做功的大小相等，甲、丙两种情形下，力F都做正功，乙中情

况下力F做负功。选A。

3.【答案】D

【详解】AB.若选择桌面为参考平面，A点在参考平面的上方九处，所以小球在

A点时的重力势能为由于小球在A点时动能为零，机械能为

EA=mg\,AB错误；

CD.由于8点在参考平面的下方也处，所以小球在8点的重力势能为

£

P2=~mgh2,在B点的机械能为皖=性(/&+色)-%8〃2=帆?4，C错误，D正确。选

D„

4.【答案】C

【详解】A：由牛顿第二定律有〃根gcos37。-%gsin37o=/a,可得加速度大小为

a=lm/s2»A错误；

一1?'2

B：小滑块沿传送带上升的距离x=~—=6m,小滑块的重力势能增加了

2a

A£p=mgxsin37°=72J,B错误；

Y

c：小滑块从接触传送带到与传送带相对静止的时间为r=；=2s,传送带传

V+V

送的距离为/=W=8m,小滑块与传送带因摩擦产生的热量为

Q=/Limg{x'-X)cos37°=28J,C正确；

D：电动机多消耗的电能为W=Q=〃根gx'cos37o=112J,D错误。选C。

5.【答案】C

【详解】A.足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表

示，A错误。

B.足球由1运动到3的过程中，足球的高度初末位置一致，重力不做功，B错

误；

C.足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能

减少，23两位置的高度差是h,所以重力势能减少了mgh,C正确；

D.分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关

系，D错误。选C„

6.【答案】BC

【详解】A.由图乙知，小球下落的位置。的重力势能

Ep=mgh=0.7J

则到水平面的距离为0.7m,故A错误；

BC.由图乙可知小球速度减为0时小球下落s=0.6m,有

mgs—fs-0.54J

解得

/=0.1N

小球刚接触弹簧时，小球下落了s°=0-5m,则根据动能定理

r12

^0-fs0=-mv

解得

1

—mv92=0.45J

2

故BC正确；

D.弹簧压缩量最大7=01m时，加速度最大

aJ、〃?g+/=99m/s2

m

故D错误。

故选BCo

7.【答案】CD

【详解】A.滑板爱好者下滑过程中的加速度大小为小于gsin30。，因此滑

板受到滑动摩擦力，机械能不守恒，A错误；

B.滑板爱好者减少的重力势能等于重力所做的功，即减少的重力势能为

NEp=mgLsin30°=—mgL,B错误；

2

C.根据动能定理可知，滑板爱好者增加的动能为珥=汽=〃或=5根gL,C正

确；

23

D.根据牛顿第二定律可得根gsin30。-号=三加g,解得摩擦力大小为号=二g,

714

3

滑板爱好者减少的机械能等于克服摩擦力所做的功，即为AE=4L=772gL,D

17147

正确。选CD。

8.【答案】AC

【详解】A.由动能定理得，子弹动能的减少量为，摩擦力做的功为/（s+d）,A

正确；

B.由动能定理可知，木块动能的增加量为摩擦力做的功人，B错误；

C.摩擦产生转化内能为摩擦力与相对路程的乘积，即为加，D正确；

D.子弹减少的动能转化为木块的动能和摩擦热，所以子弹对木块做的功等于子

弹克服阻力做的功减去摩擦转化的内能，D错误；选AC。

9.【答案】（1）AD,（2）200,（3）2.75

【详解】（1）A.弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，否则弹簧会损坏，A

正确；

B.悬挂钩码后应等示数稳定后再读数，B错误；

C.应在弹簧的弹性限度范围内进行测量，不能超过弹性限度，钩码的数量不可

以任意增减，C错误；

D.安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，D正确。选AD。

（2）根据图像斜率可知，该弹簧的劲度系数上=5=33枭尸N/m=200N/m

（3）该弹簧测力计的分度值为0.1N,所以指针位置表示力的大小为2.75N。

10.【答案】小；0.05；近似相等

E

【详解】（1）⑴根据题意，由动能定理有Ep-〃，叫x=0,解得了=^,n可知，

jumg

质量大的物块向前滑行的最大距离较小。

（2）⑵由（1）分析，结合表中数据可知，同一位置释放，物块/运动的距离

近似为物块m的2倍，则物块M的质量为M=0.05kg

（3）[3]根据题意，由（1）分析，结合表中数据可知，物块在"1"、"2"、"3"、

"4"的弹性势能的比值近似为1:4:9:16,由于弹性势能的大小与弹簧形变量的二

次方成正比，则物块在"1"、"2"、"3"、"4"位置时，弹簧的形变量的比值近似为

1:2:3:4,即%、％、大小关系为近似相等。

Fs44

11.【答案】（1）2mgl：（2）（3）0，--

【详解】（1）当小球转过37。时如下图，小物块重力势能增加量为

Ep=mg（31-1）=2mgi

（2）根据几何知识可知此时小球两边的绳子相互垂直，故球和物块的速度大小

刚好相等匕=匕，由机械能守恒定律

1212

2mg-4/•sin37?-mg•2/=一•2mv2+—mvl

解得

(3)小球绕。点做圆周运动，绳。对球不做功，Wa=0,对小球由动能定理

W+W+2111^31°彩

abmvl

解得

44

Wb=~^5m§l

【详解】(1)水流"子弹"做平抛运动，在竖直方向自由落体〃=解得

(2)在水平方向，做匀速直线运动为=4，解得v=xj&

\2h

(3)设扣动一次扳机水枪喷水时间为加，则喷水一次喷出水的质量为

m=pV=pSv^t,水枪对喷出的水柱做的功全部转化为水柱的动能，根据动能定

理尸加=」加2,联立，解得p=心3g区

24h2h

知识归纳总结

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2025届高考物理：功和能小练（1）解析

本次高考物理功和能小练主要涵盖了单选题、多选题、实验题及解答题等多种题型，旨在全面考察

学生对功、能及其转化、动能定理、机械能守恒定律等知识点的理解和应用能力。以下是对各部分

题目的详细解析：

一、单选题

1.运动员蹦床问题

解析：本题主要考察重力势能、动能以及功能关系。运动员从最高点下降到最低点过程中，重力势

能逐渐减小，转化为动能和蹦床的弹性势能。运动员接触蹦床后，先做加速运动（重力大于弹

力），后做减速运动（弹力大于重力）。因此，A选项（重力势能减少）正确，B选项（动能等于

mgH仅适用于刚接触蹦床时，但题目未明确说明此状态）、C选项（始终减速错误）、D选项

（克服弹力做功等于动能和重力势能减少量之和）均错误。

2.力做功问题

解析：本题考察功的计算及正负功的判断。功的公式为W=Fxcos®ew=Fx\cos\thetaW=Fxcos0,

其中Nthetae为力与位移之间的夹角。甲、丙两种情形下，力与位移夹角均为锐角，做正功且大小

相等；乙情形下，力与位移夹角为钝角，做负功。因此，A