2025版高考物理真题衍生卷·命题区间4 参考答案与解析

专题二能量与动量高考真题衍生卷·命题区间4题型一1．ABD[小车从M到N，依题意有P1＝Fv1＝200W，代入数据解得F＝40N，故A正确；依题意，小车从M到N做匀速运动，小车所受的摩擦力大小为f1＝μmg＝F＝40N，则摩擦力做功为W1＝－40×20J＝－800J，则小车克服摩擦力做功为800J，故B正确；斜面上摩擦力f2＝μmgcos37°＝32N，Q点速度大小为v2＝Pmgsin37°＋f2＝2m/s，故C错误；P到Q由动能定理得P·t－(mgsin37°＋f2)·s＝12m(v22－v12)，又s＝20m，得t≈2．C[在动车组匀加速启动的过程中，对动车组受力分析，根据牛顿第二定律有F1－F阻＝ma1，其中F阻＝kv，在动车组匀加速启动的过程中，加速度a1不变，v增大，则F阻增大，故牵引力F1逐渐增大，A错误；若四节动力车厢输出功率均为额定值，则牵引力F2＝4Pv，而F2－F阻＝ma，其中F阻＝kv，由v增大可知加速度a减小，所以动车组从静止开始做加速度减小的变加速运动，B错误；设当四节动力车厢输出的总功率为2.25P时，动车组匀速运动的速度为v'm，动车组匀速行驶时受力平衡，有F'＝F阻＝kv'm，则4P＝kvm2、2.25P＝kv'2m，解得v'm＝34vm，C正确；当四节动力车厢输出功率均为额定值时，对动车组从启动到达到最大速度的过程，根据动能定理有4Pt－W克＝12mvm2，解得这一过程中该动车组克服阻力做的功W3．D[分析可知，两动车在平直铁轨上受到的阻力分别为f1＝P1v1、f2＝P2v2，编成动车组后，动车组的总功率P＝P1＋P2，动车组受到的总阻力f＝f1＋f2，又因为vm＝Pf，联立解得vm＝(P1＋P题型二1．AB[由题图可知，重力势能和动能之和随下滑距离s的增大而减小，可知物块下滑过程中机械能不守恒，A项正确；在斜面顶端，重力势能mgh＝30J，解得物块质量m＝1kg，由重力势能随下滑距离s的变化图线可知，重力势能可以表示为Ep＝(30－6s)J，由动能随下滑距离s的变化图线可知，动能可以表示为Ek＝2sJ，设斜面倾角为θ，则有sinθ＝hL＝35，cosθ＝45，由功能关系有－μmgcosθ·s＝Ep＋Ek－30J＝(30－6s＋2s－30)J＝－4sJ，可得μ＝0.5，B项正确；由Ek＝2sJ，Ek＝mv22可得，v2＝4sm2/s2，对比匀变速直线运动公式v2＝2as，可得a＝2m/s2，即物块下滑时加速度的大小为2.0m/s2，C项错误；由重力势能和动能随下滑距离s的变化图线可知，当物块下滑2.0m时机械能为E＝18J＋4J＝22J，机械能损失了ΔE＝30J－22J2．B[设两水轮的轴的连线与水平面的夹角为θ，水筒在两水轮间做匀速直线运动，由平衡条件知筒车对灌入稻田的水的作用力大小F＝Hsinθ·n·60%mg，方向竖直向上，筒车的线速度大小v＝ωR，则筒车对灌入稻田的水做功的功率P＝Fvcos(90°－θ)＝3nmgωRH5，B正确，A、C题型三1．AD[火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A正确；根据能量守恒定律可知高压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B错误；根据功能关系可知克服重力做的功等于火箭重力势能的增加量，故C错误；根据功能关系可知高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故D正确。故选AD。]2．解析：(1)设小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能为ΔE，由小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，可知小车通过每一个减速带时重力势能的减少量等于经过减速带损失的机械能，即ΔE＝mgdsinθ。①(2)设小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能为ΔE0，对小车从静止释放到进入水平面停止的过程由动能定理有mg(49d＋L)sinθ－30ΔE0－20ΔE－μmgs＝0－0，②联