高考物理三轮冲刺训练：功和能（含答案及解析）

功和能【原卷】

L（2020届安徽省宣城市高三第二次调研）地面上物体在变力尸作用下

由静止开始竖直向上运动，力尸随高度x的变化关系如图所示，物体能上

升的最大高度为下列说法正确的是（）

A.物体在地面和最大高度处的加速度大小相等

B.物体的重力大小为1居

C.物体动能的最大值为罄

oH

D.加速度的最大值为目

2H-h

2.（2020届东北三省四市教研联合体高三模拟）如图，劲度系数为100N/

m的轻弹簧下端固定于倾角为。=53。的光滑斜面底端，上端连接物块Q,

Q同时与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑竖直杆的物

块P连接，图中0、B两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P

在A点静止不动，A、B间距离A=0.4m,此时轻绳中张力大小为50N。已

知P质量为0.8kg,Q质量为5kg。现将P由静止释放（不计滑轮大小及

摩擦，取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6）,下列说法正确的是（）

A.P位于A点时，弹簧的伸长量为0.1m

B.P上升至B点时的速度大小为V7m/s

C.P上升至3点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为6J

D.P上升至5点的过程中，细线拉力对P做的功等于Q机械能的减少量

3.（2020届福建泉州市普通高中高三第一次质量检测）如图，一条全长为

L,质量为m的匀质软绳拉直置于水平桌面边缘上，轻微扰动后使它从静

止开始沿桌面边缘下滑，重力加速度为g,空气阻力与摩擦阻力均不计,

下列说法止确的是（）

A.软绳下滑过程中加速度随时间均匀增大

B.软绳有一半下落时加速度大小为

C.软绳刚好全部离开桌面时速度大小为旅

D.运动过程中留在桌面上软绳的动量最大值为?疯

4.（2020届福建省漳州市高三第一次教学质量检测）如图，一倾角为。=30。

的粗糙斜面（足够长），距离斜面顶端水平距离为人竖直距离为无处有一

半径为0.45m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧最低点N的切线沿水平方向,

一个可以看作质点、质量为1kg的小物块从圆弧轨道的最高点由静止下滑,

小物块恰好落到斜面顶端，速度与斜面平行。小物块与斜面间的动摩擦因

数为乎，取g=10m&,不计空气阻力，则（）

A.圆弧轨道底端距离斜面顶端的水平距离/=0.3m

B.小物块滑到N点时，对圆弧轨道的压力为30N

C.小物块从落到斜面至速度减为零需要1.2s

D.小物块沿斜面下滑的最大位移为2.4m

5.（2020届广东省深圳市高三第一次调研）在倾角0=37。的足够长斜面底

端，物块以某初速度沿斜面上滑，上滑过程的加速度大小为。融（g为重

力加速度，sin370=0.6）,贝（j（）

A.物块与斜面间的动摩擦因数为0・25

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0・2

C.物块回到斜面底端的速度是沿斜面上滑初速度大小的0.05倍

D.物块上滑过程克服摩擦力做功的平均功率是下滑过程的五倍

6.（2020届江西省吉安市高三一模）如图所示，质量相同的A、B两物体

用轻弹簧连接，静止在光滑水平面上，其中B物体靠在墙壁上。现用力推

动物体A压缩弹簧至尸点后再释放物体A,当弹簧的长度最大时，弹性势

能为耳。现将物体A的质量增大到原来的3倍，仍使物体A压缩弹簧至

尸点后释放，当弹簧的长度最大时，弹性势能为七2。则百：民等于（）

/

______

p

A.1B.2C.3D.4

7.（2020届江西省吉安市高三一模）一物体从倾角为0的斜坡底端向上滑,

初动能为瓦。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了机械能减

少了瓦，不计空气阻力，重力加速度为g,则可以求出（）

A.物体的质量

B.物体与斜面间的动摩擦因数

C.物体沿斜面向上运动的加速度

D.物体重新滑到斜面底端的动能

8.（2020届辽宁省大连市高三第一次模拟）如图，劲度系数为100N7m的

轻弹簧下端固定于倾角为。=53。的光滑斜面底端，上端连接物块Q,Q同

时与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮。与套在光滑竖直杆的物块P

连接，图中0、3两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P在A

点静止不动，A、6间距离/?=0.4m,此时轻绳中张力大小为50N。已知P

质量为0.8kg,Q质量为5kg。现将P由静止释放（不计滑轮大小及摩擦,

取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6）,下列说法正确的是（）

A.P位于A点时，弹簧的伸长量为0.lm

B.P上升至B点时的速度大小为gm/s

C.P上升至Z?点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为6J

D.P上升至6点的过程中，细线拉力对P做的功等于Q机械能的减少量

9.（2020届辽宁省葫芦岛市高三第一次模拟）如图，5CD是半圆形曲面,

O圆心，C为最低点，B、。、。等高，A点在B点正上方，AB=H。现将

小滑块从A点由静止开始释放，滑块经过3、C、O到达最高点E,ED*,

第一次经过C点时轨道受压力为F,。紧接着小滑块又从E点下落沿原路往

回运动，再次经过C点时，轨道受压力为鸟。滑块视为质点，忽略空气阻

力，则下列判断正确的是（）

A.

B.F\=F?

C.小滑块从£点下落沿原路返回过程中，可能恰好到达3点

D.小滑块第一次通过半圆形曲面比第二次通过半圆形曲面克服阻力做功

多

10.（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）如图所示，半径为A=lm的

光滑圆环竖直固定放置，A3为水平直径，CD为竖直直径。一质量为帆=

1kg、中间带孔的小球穿过圆环，弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C,

另一端固定在小球上，小球静止在£点，C£与竖直方向的夹角为37°,

弹性橡皮绳原长为L5m,弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下方

给小球一个初速度PO=5m/so已知橡皮绳的弹性势能与橡皮绳的形变量

x满足约=；公\sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/sz,则下列说法

正确的是（）

A.橡皮绳的劲度系数为A=160N/m

B.小球运动到。点时机械能最大

C.小球运动到O点时，圆环对小球的弹力大小为70N

D.小球能运动到C点

11.（2020届黑龙江省哈尔滨市三中高三第二次模拟）一质量为机的物体

在竖直向上的恒力尸作用下以大小为;g的加速度竖直向上加速运动，且

物体在运动中所受空气阻力的大小恒为重力的!，则在物体向上运动位移

O

为〃的过程中，下列说法正确的是（）

7

A.力尸做功工/ng九B.物体的重力势能增加，叫无

O

19

C.物体的动能增加a?ig/2D.物体的机械能减少可[叫人

JJ

12.（2020届辽宁省辽阳市高三一模）如图所示，轻质弹簧与倾角为37°

的固定斜面平行，弹簧的下端固定，上端与物块相连，绕过光滑定滑轮的

轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小球，使弹簧处于原长状态,

滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直，然后由静止释放小球。

已知小球的质量是物块质量的两倍，重力加速度大小为g,物块与斜面间

的动摩擦因数为0.5,取sin37。=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。下列

说法正确的是（）

A.释放小球的瞬间，小球的加速度大小为专

B.物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧性势能与物块机械能

的增加量之和

C.物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力轻绳拉力、摩擦

力做功之和

D.物块上滑过程中，轻绳拉力对小球做的功等于小球机械能的变化

13.（2020届陕西省渭南市高三质检）如图所示，斜面和水平面由相同材

料组成，质量为m的小滑块由斜面上A点静止开始释放，它运动到水平

面上C点时的速度为V],最后停在D点。现给小滑块施加一个竖直向下

的恒力F,仍让小滑块由A点静止开始释放，它运动到C点时的速度为

V2,忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是

（）

A.Vi=V2B.V1<V2

C.最后仍停在D点D.最后停在D点右侧

14.（2020届陕西省西安中学高三四模）如图甲，倾角为0的光滑绝缘斜

面，底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块（可视为质点）

从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑动至最高点B处，此过

程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙（E］和X!为已知

量）.已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出（）

A.小物块的带电量

B.A、B间的电势差

C.小物块的质量

D.小物块速度最大时到斜面底端的距离

15.（2020届安徽省马鞍山市高三第二次质监）一质量为1kg的小滑块沿

斜面向上运动到最高点再返回，此过程的目图像如图所示。则下列说法

正确的是（

A.滑块从最高点下滑至出发点所用时间为10s

B.滑块返回到出发点时的速度为10m/s

C.滑块受到的摩擦力为2N

D.滑块上升过程中克服摩擦力做功80J

16.（2020届福建省南平市高三第一次合质检）如图所示，表面光滑的楔

形物块ABC固定在水平地面上，ZABC<ZACB9质量相同的物块a和b

分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下。在两物块到达斜面底端的过

程中，正确的是

A.两物块所受重力冲量相同

B.两物块的动量改变量相同

C.两物块的动能改变量相同

D.两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同

17.（2020届福建省南平市高三第一次合质检）如图所示绝缘传送带长为

I,倾角为九沿顺时针方向转动，速度大小恒为J%,质量为机、电荷量

为一4的带电物块（可视为质点），以初速度均从底端滑上传送带，并从传

送带顶端滑出。整个空间存在匀强电场，场强大小£=”产，方向平行

于传送带斜向下。传送带与物体间动摩擦因数/#0,运动过程中物块所带

电量不变，重力加速度为g。物块从底端滑至顶端的过程中可能正确的是

A.物块一直做匀速直线运动

B.物块先做匀减速直线运动后做匀速直线运动

C.物块电势能增加了mglsinO

D.物块克服摩擦力做功为》或

O

功和能

1.（2020届安徽省宣城市高三第二次调研）地面上物体在变力尸作用下

由静止开始竖直向上运动，力尸随高度”的变化关系如图所示，物体能上

升的最大高度为九〃<〃。下列说法正确的是（）

A.物体在地面和最大高度处的加速度大小相等

B.物体的重力大小为《外

n

C.物体动能的最大值为萼

OF1

D.加速度的最大值为目

2H-h

【答案】ACD

【解析】因作用在物体上的力产均匀地减小，所以加速度是先减小至零时

在反向增加，开始时与到达最高点时速度都为零，根据对称性可知开始时

和高度最大时，具有相同的加速度，且为最大，所以当物体加速度最大时

其高度为0或小选项A正确；因变力歹在均匀地变化，由图中的几何关

H-h

系可知该过程中的平均作用力为p==券（2…,所以在物体能

22H

上升到最大高人的过程中，由功能关系有

再=色〃，联立可得叫=与等力，选项B错误；当尸二mg时动能最大,

2/7

此时》言，

解得,"鸭一；'"，由动能定理笞空〃-〃励=%,解得纥l誓，选

「0Zon

项C正确；

在开始时，由牛顿第二定律有同切见=加明联立解得。=分」，选项D正

z/j—n

确。故选ACD。

2.（2020届东北三省四市教研联合体高三模拟）如图，劲度系数为100N/

m的轻弹簧下端固定于倾角为。=53’的光滑斜面底端，上端连接物块Q,

Q同时与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮O与套在光滑竖直杆的物

块P连接，图中。、6两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P

在A点静止不动，A.B间距离力=0.4m,此时轻绳中张力大小为50N。已

知P质量为0.8kg,Q质量为5kg。现将P由静止释放（不计滑轮大小及

摩擦，取g=10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6）,下列说法正确的是（）

A.P位于A点时，弹簧的伸长量为0.1m

B.P上升至B点时的速度大小为⑺m/s

C.P上升至〃点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为6J

D.P上升至5点的过程中，细线拉力对P做的功等于Q机械能的减少量

【答案】AD

【解析】物块P位于A点时，假设弹簧伸长量为.，贝！|有了二/gsinO+依

代入求得％=01m,则P位于A点时，弹簧的伸长量为0.lm,故A正确；

经分析，此时垂直竖直杆，08=0.3m,此时物块Q速度为0,下降距

离为

Ax=0.5m-0.3m=0.2m

即弹簧压缩勺=0.2m-0.lm=0.Im,

弹性势能不变，对物块PQ及弹簧，根据能量守恒有

mQg/\x-mpgh=gwPVp

解得“=2Gm/s

对物块P有叫-啊g6=g

解得叫=8J

因为机械能的减少量AE1二%gAxsin53,=5x10x0.2x0.8J=8J

故BC错误，D正确。故选AD。

3.（2020届福建泉州市普通高中高三第一次质量检测）如图，一条全长为

L、质量为机的匀质软绳拉直置于水平桌面边缘上，轻微扰动后使它从静

止开始沿桌面边缘下滑，重力加速度为g,空气阻力与摩擦阻力均不计，

下列说法止确的是（）

A.软绳下滑过程中加速度随时间均匀增大

B.软绳有一半下落时加速度大小为5

C.软绳刚好全部离开桌面时速度大小为痴

D.运动过程中留在桌面上软绳的动量最大值为（旅

【答案】BCD

【解析】软绳下滑过程中加速度（心=，也

解得八;g,可知加速度随着位移均匀增长，然而这个物体在加速运动所

以后半程位移随时间增长的快，故加速度随着时间增长加快，故A错误；

软绳有一半下落时加速度大小为:g=〃7%解得。=4,故B正确；设下落

/的速度为V根据机械能守恒得;，叫《=;，而，解得八，代入l=L,

软绳刚好全部离开桌面时速度大小为疯，故C正确；留在桌面上软绳的

动量

p="=修理=，当心3时留在桌面上软绳的动量最大，

为彳麻，故D正确。故选BCD。

4.（2020届福建省漳州市高三第一次教学质量检测）如图，一倾角为。二30。

的粗糙斜面（足够长），距离斜面顶端水平距离为，、竖直距离为人处有一

半径为0.45m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧最低点N的切线沿水平方向,

一个可以看作质点、质量为1kg的小物块从圆弧轨道的最高点由静止下滑,

小物块恰好落到斜面顶端，速度与斜面平行。小物块与斜面间的动摩擦因

数为乎，取g=10mH,不计空气阻力，则（）

A.圆弧轨道底端距离斜面顶端的水平距离Z=（）.3m

B.小物块滑到N点时，对圆弧轨道的压力为30N

C.小物块从落到斜面至速度减为零需要1.2s

D.小物块沿斜面下滑的最大位移为2.4m

【答案】BD

【解析】从尸到N的过程中，根据机械能守恒〃24=］叫

解得v1=3m/s

在N点，根据牛顿第二定律

FN-mg=—

K

解得&二30N

根据牛顿第三定律，对轨道的压力为30N,B正确；

从N到K的过程中做平抛运动，到K点时，速度恰好与斜面平行

v

tan30°=上

K

%=gt

1-

解得/=叫”],A错误；

小滑块到达K点时的速度为％则8s30。=乜

v

可得u=25/3m/s

在斜面上运动时，根据牛顿第二定律

mgsin300-从mgcos30"=ma

解得，加速度

a=-2.5m/s2

小物体在斜面上减速的时间

0—v4>/3r

t=----=——s9C错俣；

2a5

下滑的距离s=^^=2.4m,D正确。故选BD。

5.（2020届广东省深圳市高三第一次调研）在倾角夕=37的足够长斜面底

端，物块以某初速度沿斜面上滑，上滑过程的加速度大小为。阳（g为重

力加速度，sin37,=0.6）,则（）

A.物块与斜面间的动摩擦因数为0・25

B.物块与斜面间的动摩擦因数为0・2

C.物块回到斜面底端的速度是沿斜面上滑初速度大小的0.05倍

D.物块上滑过程克服摩擦力做功的平均功率是下滑过程的0倍

【答案】AD

【解析】物体向上做匀减速运动加速度大小为0.8g,由牛顿第二定律可得

mgsin37°+"mgcos37°=ma

代入数值可求得〃=。-25。故A正确，B错误；

物体下滑时做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得

mgsin37°-从mgcos37°=ma

代入数值可求得a=4m/s2

设上滑初速度为V.,由运动学公式可得v.2=2as

设下滑滑到底端时速度为“由运动学公式可得岭2=2〃S

两式相比可得

归二,4二6

v,VaV0.8x102

故C错误；

上滑过程中平均速度

-=VF0=2i

122

物块上滑过程克服摩擦力做功的平均功率

F\=从mgcosx—

下滑过程中的平均速度度

—0+v匕

匕=----3=~

-22

物块下滑过程克服摩擦力做功的平均功率

P2=""zgcosOx]

二者比值

说明物块上滑过程克服摩擦力做功的平均功率是下滑过程的0倍，故D

正确。故选AD。

6.（2020届江西省吉安市高三一模）如图所示，质量相同的A、B两物体

用轻弹簧连接，静止在光滑水平面上，其中B物体靠在墙壁上。现用力推

动物体A压缩弹簧至尸点后再释放物体A,当弹簧的长度最大时，弹性势

能为Eio现将物体A的质量增大到原来的3倍，仍使物体A压缩弹簧至

产点后释放，当弹簧的长度最大时，弹性势能为良。则耳：E2等于（）

/

______________

p

A.1B.2C.3D.4

【答案】B

【解析】设压缩到尸点时，弹簧的弹性势能为E,开始时，物体4、B的

质量均为根，则有

□1，

七二耳哂

"2%=2mv

E.=E~—x2wv2=—E

122

把A的质量换成5m

，1,2

E=—x3〃7yo'

377ZV0=4mv

=E~—x.4mv2=—E

24

所以有£:&=2。故选B。

7.（2020届江西省吉安市高三一模）一物体从倾角为0的斜坡底端向上滑,

初动能为瓦。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了豆，机械能减

少了不计空气阻力，重力加速度为g,则可以求出（）

A.物体的质量

B.物体与斜面间的动摩擦因数

C.物体沿斜面向上运动的加速度

D.物体重新滑到斜面底端的动能

【答案】BCD

【解析】设物体沿斜面上滑发生位移工，则有

E[=mgxsin9+pmgxcos0

E2=jt/mgxcos0

解得〃

也可求物体沿斜面向上运动的加速度

£

。=gsin8+//gcos0=gsin0

E「E?

设物体沿斜面上滑的最大位移为L,则

人=且

xK

物体上滑和下滑损失的机械能

AE=IL/.ungcos9二也或

滑到斜面底端的动能

E=EQ—AE=（1气）E°

故选BCDo

8.（2020届辽宁省大连市高三第一次模拟）如图，劲度系数为100N/m的

轻弹簧下端固定于倾角为。=53。的光滑斜面底端，上端连接物块Q,Q同

时与斜面平行的轻绳相连，轻绳跨过定滑轮。与套在光滑竖直杆的物块P

连接，图中0、〃两点等高，间距d=0.3m。初始时在外力作用下，P在A

点静止不动，A.8间距离A=0.4m,此时轻绳中张力大小为50N。已知P

质量为0.8kg,Q质量为5kg。现将P由静止释放（不计滑轮大小及摩擦,

取g=10m/§2,sin53=0.8,cos53=0.6）,下列说法正确的是（）

A.P位于A点时，弹簧的伸长量为0.lm

B.P上升至3点时的速度大小为疗m/s

C.P上升至8点的过程中，轻绳拉力对其所做的功为6J

D.P上升至6点的过程中，细线拉力对P做的功等于Q机械能的减少量

【答案】AD

【解析】

A.物块P位于A点时，假设弹簧伸长量为刈，则有

T=mQgs\n0+kx{

代入求得玉二01m

则P位于A点时，弹簧的伸长量为0.lm,故A正确；

BCD.经分析，此时。B垂直竖直杆，OB=0.3m,此时物块Q速度为0,

下降距离为

Ar=0.5m-0.3m=0.2m

即弹簧压缩占=0.2m-0.1m=0.1m

弹性势能不变，对物块PQ及弹簧，根据能量守恒有

mQg^x-mpgh=^mpv])

解得=2\/3m/s

对物块P有叫一〃2pg〃=1

解得明=8J

Q机械能的减少量

53=5x10x0.2x0.8J=8J

故BC错误，D正确。故选AD。

9.（2020届辽宁省葫芦岛市高三第一次模拟）如图，5CD是半圆形曲面,

。圆心，C为最低点，B、0、O等高，4点在B点正上方，AB=H0现将

小滑块从A点由静止开始释放，滑块经过B、C、D到达最高点E,ED*,

第一次经过C点时轨道受压力为E。紧接着小滑块又从E点下落沿原路往

回运动，再次经过C点时，轨道受压力为滑块视为质点，忽略空气阻

力，则下列判断正确的是（）

A.6>尸2

B.F〕F?

C.小滑块从E点下落沿原路返回过程中，可能恰好到达3点

D.小滑块第一次通过半圆形曲面比第二次通过半圆形曲面克服阻力做功

多

【答案】AD

【解析】由能量守恒可知，滑块第二次到达。点的速度比第一次到达。

点的速度更小，在。点由牛顿第二定律可得人N-〃吆=〃?1

A

贝！JF^=mg+m—

I\

所以耳>鸟，故A正确，B错误；小滑块从4点到E点由动能定理有

H

〃吆万-%c-Wg=。，由能量守恒可知，小滑块返回过程中在C3段的速度

小于从3到。的速度，同理在。。段的速度小于从。到0的速度，则小

滑块返回过程中在CB段克服摩擦力做功小于,在DC段克服摩擦力

做功小于%。故小滑块第一次通过半圆形曲面比第二次通过半圆形曲面

克服阻力做功多，小滑块从E点到笈点过程中，重力做功，咫片一定大于

此过程中克服摩擦力做功，则到达〃点的速度一定大于0,故C错误，D

正确；

故选ADo

10.（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）如图所示，半径为R=lm的

光滑圆环竖直固定放置，A5为水平直径，CD为竖直直径。一质量为机=

1kg、中间带孔的小球穿过圆环，弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C,

另一端固定在小球上，小球静止在£点，CE与竖直方向的夹角为37°,

弹性橡皮绳原长为L5m,弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下方

给小球一个初速度w=5m/so已知橡皮绳的弹性势能与橡皮绳的形变量

x满足七〃=；"2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/sZ,则下列说法

正确的是（）

A.橡皮绳的劲度系数为人=160N/m

B.小球运动到。点时机械能最大

C.小球运动到O点时，圆环对小球的弹力大小为70N

D.小球能运动到。点

【答案】AD

【解析】对小球进行受力分析，由相似三角形得

F,n

CE=8

CE~CO

%=3

X]=2Rcos9-L

解得A=160N/m,A正确；整个系统只有重力势能、弹性势能和动能相

互转化，机械能守恒，B错误；小球在最低点时得弹簧形变量为2R-L,

设小球速度为V,由机械能守恒可得

1,

mg(2R-Lcosa)=—k(2R-L)-+—mv

22

解得-0,所以在最低点时，弹力与重力相等，N=mg=ION,c错误;

由于系统得机械能守恒，所以小球能运动到c点，D正确。故选AD。

11.（2020届黑龙江省哈尔滨市三中高三第二次模拟）一质量为m的物体

在竖直向上的恒力产作用下以大小为gg的加速度竖直向上加速运动，且

物体在运动中所受空气阻力的大小恒为重力的;，则在物体向上运动位移

O

为无的过程中，下列说法正确的是（）

A.力尸做功9叫人B.物体的重力势能增加加地

o

C.物体的动能增加g/ng/D.物体的机械能减少;小地

【答案】BC

【解析】由牛顿第二定律得〜

解得/=，吆

则力产做的功为％=励=”磔，故A错误；

物体的重力势能增加故B正确；

由动能定理可知，物体动能的增加量为△纥=%=：色力，故C正确；

由功能关系可知，除重力或系统内弹力外其他力对物体做的功等于物体机

械能的变化量，则

14

AE=（F—mg）h=­mgh

63

即机械能增加?辿，故D错误。故选BC。

12.（2020届辽宁省辽阳市高三一模）如图所示，轻质弹簧与倾角为37°

的固定斜面平行，弹簧的下端固定，上端与物块相连，绕过光滑定滑轮的

轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小球，使弹簧处于原长状态,

滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直，然后由静止释放小球。

已知小球的质量是物块质量的两倍，重力加速度大小为g,物块与斜面间

的动摩擦因数为05取疝137°=0.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。下列

说法正确的是（）

A.释放小球的瞬间，小球的加速度大小为珠

B.物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧性势能与物块机械能

的增加量之和

C.物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力轻绳拉力、摩擦

力做功之和

D.物块上滑过程中，轻绳拉力对小球做的功等于小球机械能的变化

【答案】D

【解析】令物块的质量为机，则小球的质量为2,小释放小球瞬间，对小

球和物块整体根据牛顿第二定律有

2/ng-/ngsin37°-///^cos37°=3/na,解得a=?，故A错误；根据能量守恒定

律可知，物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能、物块

机械能的增加量以及物块和斜面摩擦力产生的热量之和，故B错误；根据

动能定理可知，物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力、轻

绳拉力、摩擦力以及弹簧的弹力做功之和，故C错误；小球运动过程中受

到重力以及绳子的拉力，根据功能关系可知，绳子拉力所做的功等于小球

机械能的变化，故D正确。故选D。

13,（2020届陕西省渭南市高三质检）如图所示，斜面和水平面由相同材

料组成，质量为m的小滑块由斜面上A点静止开始释放，它运动到水平

面上C点时的速度为vi,最后停在D点。现给小滑块施加一个竖直向下

的恒力F,仍让小滑块由A点静止开始释放，它运动到C点时的速度为

V2,忽略在B点因碰撞而损失的能量，水平面足够长，以下判断正确的是

()

A.V1=V2B.V1<V2

C.最后仍停在D点D.最后停在D点右侧

【答案】BC

【解析】设斜面倾角为。，动摩擦因数为因由静止释放滑块下滑，则

有

mgsina>Rmgcosa

即/z<tana

当不施加恒力时，从A到C由动能定理可得

masina-〃〃始;cosa-//〃喙W=f"u；

同理，当施加恒力时，有

2

(mg+F)xABsina-jL^mg+F)xABcosa-jL^mg+F)xBC=}-/nv2

因〃vtana,两式对比可知匕＜为，故B正确A错误;

CD.设从B到停止点的位移为S,当不施加恒力时，从A到停止点由动能

定理可得

tngxABsina-/"ngx.cosa-从口啖、=0

艮fjxABsina-pxABcosa=g

同理，当施加恒力时，有（加8+巴加小口-同叫+方卜无期0-刈冲+方氏二。

以上联立解得£二邑，则滑块最后仍停在D点，故C正确D错误。故选

BCo

14.（2020届陕西省西安中学高三四模）如图甲，倾角为0的光滑绝缘斜

面，底端固定一带电量为Q的正点电荷.将一带正电小物块（可视为质点）

从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑动至最高点B处，此过

程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙（E］和X1为已知

量）.已知重力加速度为g,静电力常量为k,由图象可求出（）

A.小物块的带电量

B.A、B间的电势差

C.小物块的质量

D.小物块速度最大时到斜面底端的距离

【答案】C

【解析】由动能图线得知，小球的速度先增大，后减小.根据库仑定律得

知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后

增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做

加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零.由动能图线看出，速度有最

大值，此时小球受力平衡，由库仑力与重力沿斜面的分力平衡，由于没有

x的具体数据，所以不能求得q.故A错误；A到B的过程中重力势能的

增加等于电势能的减小，所以可以求出小物块电势能的减小，由于小物块

的电量不知道，所以不能求出AB之间的电势差.故B错误；由重力势能

线得到Ep=mgh=mgssin0,读出斜率，即可求出m；图象中不能确定哪一

点的速度最大，题目中也没有小物块的电量、质量等信息，所以不能确定

小物块速度最大时到斜面低端的距离.故D错误，故选C。

15.（2020届安徽省马鞍山市高三第二次质监）一质量为1kg的小滑