专题05 功和能-【典型题型】2024年高考物理二轮复习突破典型题型之选择题

这是一份专题05 功和能-【典型题型】2024年高考物理二轮复习突破典型题型之选择题，文件包含专题05+功和能原卷版-典型题型2024年高考物理二轮复习突破典型题型之选择题9docx、专题05+功和能解析版-典型题型2024年高考物理二轮复习突破典型题型之选择题10docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共51页， 欢迎下载使用。
一、以核心和主干知识为重点。构建知识结构体系，确定每一个专题的内容，在教学中突出知识的内在联系与综合。
二、注重情景与过程的理解与分析。善于构建物理模型，明确题目考查的目的，恰当运用所学知识解决问题：情景是考查物理知识的载体。
三、加强能力的提升与解题技巧的归纳总结。学生能力的提升要通过对知识的不同角度、不同层面的训练来实现。
四、精选训练题目，使训练具有实效性、针对性。
五、把握高考热点、重点和难点。
充分研究近5年全国和各省市考题的结构特点，把握命题的趋势和方向，确定本轮复习的热点与重点，使本轮复习更具有针对性、方向性。对重点题型要强化训练，举一反三、触类旁通，注重解题技巧的提炼，充分提高学生的应试能力。
专题5.功和能-突破典型题型之力学选择题（2024届高考物理二轮复习）
一、单选题
1．（2024·江苏连云港·统考一模）如图所示为背越式跳高过程的动作分解图，下列说法正确的是（ ）
A．起跳时，地面对人的作用力大于人对地面的作用力
B．起跳速度越大，地面对人做功越多
C．起跳速度越大，人在最高点机械能越大
D．起跳速度越大，人在最高点重力的瞬时功率越大
2．（2024·四川南充·统考一模）质量为2kg的物体与水平地面的动摩擦因数为0.1，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，拉力F做的功W和物体的位移s之间的关系如图所示，重力加速度，物体从静止到位移为9m的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．物体一直做匀加速直线运动B．拉力F的平均功率为6.75W
C．摩擦力做的功为18JD．拉力F的最大瞬时功率为12W
3．（2023·河北·校联考模拟预测）图（a）为玩具风铃，它可以简化为图（b）所示的模型。已知圆盘的半径为，质量分别为和的两物体通过轻杆与圆盘连接，其中杆与圆盘通过铰链相连，到的距离分别为和。圆盘绕轴以恒定的角速度转动，稳定时测得轻杆与竖直方向的夹角为，已知重力加过度，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．两物体做匀速圆周运动的向心加速度之比为
B．风铃从静止至达到稳定过程中，轻杆与轻杆对做的总功为
C．杆上的拉力与杆上的拉力大小之比为
D．两物体做匀速圆周运动的动能之比为
4．（2024·四川成都·石室中学校考一模）如图所示，静止框架中的杆竖直，杆与水平面间的夹角，且杆光滑。弹簧与竖直方向间的夹角，上端用铰链与固定点相连，下端与穿在杆上的质量为的小环相连，已知两点间的距离为。则（ ）

A．弹簧弹力的大小为
B．杆对小环的弹力大小为
C．若整个框架以为轴开始转动，当小环稳定在与点等高的点时转速为
D．若整个框架以为轴开始转动，当小环缓慢运动到与点等高的点时杆对小环做的功为

5．（2023·四川乐山·统考一模）一质量为m的小球从距地面高度H的位置自由下落到水平地面上，与水平地面碰撞后弹起，假设小球与地面碰撞过程中没有能量损失，但由于受到大小不变的空气阻力的影响，使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的，已知重力加速度为g，为使小球弹起后能上升到原来的高度H，在小球开始下落时，在极短的时间内给小球补充能量，应补充（ ）
A．B．C．D．
6．（2023·四川达州·统考一模）如图所示，鱼缸放在铺有桌布的水平桌面上，距桌子右边缘为，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸恰好滑到桌子右边缘，已知鱼缸在桌面上滑动的距离为。下列说法正确的是（ ）

A．鱼缸与桌布、桌面间的动摩擦因数之比为
B．鱼缸在桌布、桌面上的滑动时间之比为
C．桌布对鱼缸做的功与鱼缸克服桌面做的功之比为
D．猫要想吃到鱼缸中的鱼（让鱼缸滑出桌面），猫将要给桌布施加更大的力
7．（2023·四川成都·棠湖中学校考一模）某汽车的质量为2000 kg，以额定输出功率80 kW沿倾角为的足够长的斜坡以大小为54 km/h的初速度向上运动，经过4 s汽车达到稳定状态。汽车在运动过程中所受阻力大小恒为车重的0.2倍，重力加速度大小g取10 m/s2，。该汽车从开始至达到稳定状态的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．汽车做匀减速直线运动
B．汽车做加速度减小的加速直线运动
C．汽车最终以大小为5.3 m/s的速度做匀速直线运动
D．汽车运动的位移大小为32.5 m
8．如图所示，京张高铁将北京到张家口的通行时间缩短在1小时内，成为2022年北京冬奥会重要的交通保障设施。假设此高铁动车启动后沿平直轨道行驶，发动机的功率恒为，且行驶过程中受到的阻力大小恒定。已知动车的质量为，最高行驶速度。则下列说法正确的是（ ）

A．由题目信息可估算京张铁路的全长为350km
B．行驶过程中动车受到的阻力大小为
C．从启动到速度为的过程中，动车牵引力所做的功为
D．当动车的速度为时，动车的加速度大小为
9．（2023·四川眉山·统考一模）如图，竖直面内两个完全相同的光滑圆弧轨道平滑对接，P、Q是等高的两端。让一可视为质点的小球以沿切线的初速度从P端进入轨道，则（ ）
A．小球在轨道最低点的机械能最大
B．小球在轨道最低点对轨道的压力最大
C．初速度足够大时，小球可能飞离“凹形”轨道
D．初速度足够大时，小球一定能通过“凸形”轨道最高点
10．（2024·山东潍坊·昌乐二中校考模拟预测）如图所示，一轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面底端，另一端连接一质量为3kg的物块A，系统处于静止状态。若在斜面上紧靠A上方处轻放一质量为2kg的物块B，A、B一起向下运动到最低点P（图中P点未画出），然后再反向向上运动到最高点，对于上述整个运动过程，下列说法正确的是（已知，，重力加速度g取）（ ）
A．两物块沿斜面向上运动的过程中弹簧可能恢复原长
B．在物块B刚放上的瞬间，A、B间的弹力大小为12N
C．在最低点P，A、B间的弹力大小为16.8N
D．在最低点P，弹簧对A的弹力大小为30N
11．如图所示，一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动，现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端，已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ，为保持木板的速度不变，从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中，须对木板施一水平向右的作用力F，那么力F对木板做功的数值为（ ）
A．mv2B．mv2C．mv2D．2mv2
12．如图所示，一固定的四分之一光滑圆弧轨道与逆时针匀速传动的水平传送带平滑连接于N点，圆弧轨道半径为R。质量为m的小滑块自圆弧轨道最高点M由静止释放，滑块在传送带上运动一段时间后返回圆弧轨道，上升到最高点时距N点高度为。不计空气阻力，则以下说法错误的是（ ）
A．传送带匀速传动的速度大小为
B．经过足够长的时间，滑块最终静止于N点
C．滑块第一次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为
D．滑块第三次在传送带上运动的整个过程中产生的热量为
13．（2023·上海徐汇·统考二模）嫦娥五号返回舱关闭推进器，沿如图轨迹以类似“打水漂”的方式两度进入大气层，途经相同高度的A、C两点时具有的机械能分别为EA、EC，在B点受空气作用力FB与重力G，则（ ）
A．B．
C．D．
14．如图所示，光滑轨道ABCD是过山车轨道的模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动。现将一质量为m的小滑块从轨道AB上竖直高度为3R的位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，已知滑块滑上传送带后，又从D点滑入光滑轨道ABCD且能到达原位置A，则在该过程中（ ）
A．在C点滑块对轨道的压力为零
B．传送带的速度可能为
C．摩擦力对物块的冲量为零
D．传送带速度v越大，滑块在传送带因摩擦产生的热量越多
二、多选题
15．（2024·福建·统考一模）投石机是我国古代人民智慧的结晶，《范蕗兵法》中记载：“飞石重十二斤，为机发行三百步。”如图所示为某小组自制的投石机，轻质长杆可绕光滑转轴在竖直面内转动，长为，BC长为。将一质量的石块放在A端网袋中，另一质量的重物固定于端，初始时A端位于地面上，杆与水平面的夹角为。由静止释放后，杆转到竖直位置时将石块沿水平方向抛出。石块与重物均可视为质点，不计空气阻力，已知，重力加速度取，则（ ）
A．石块被抛出瞬间的速度大小为B．石块被抛出瞬间的速度大小为
C．石块落地前瞬间重力的功率为D．石块落地前瞬间重力的功率为
16．（2023·陕西咸阳·校考模拟预测）如图所示，光滑斜面倾角分别为α、β，，两小物体用细线相连，绕过光滑小滑轮静止放在斜面上，两边细线分别与斜面平行，P和Q高度相同。现在把细线剪断，则下列说法正确的是（ ）

A．从开始到落地，P和Q的运动时间相同
B．从开始到落地，重力做功相同
C．从开始到落地，重力做功的平均功率相同
D．P和Q运动到同一高度时重力做功的功率总相同
17．（2024·广东茂名·统考一模）某品牌电动汽车在平直公路上由静止开始启动，若启动过程中加速度传感器测量到汽车加速度随时间变化的规律如图所示，汽车后备箱中水平放置一质量的物块，与汽车始终相对静止，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．第末，汽车的速度为
B．第末，汽车的速度为
C．前内，汽车对物块的作用力做功大小为
D．前内，汽车对物块的最大摩擦力为
18．（2024·河南·统考二模）如图甲所示，一质量为m的小物块，从位置O以速度v0沿粗糙水平地面向右运动。小物块与右方一竖直墙壁第一次碰撞后，反向向左运动。当小物块水平向左运动至距竖直墙壁最远处的P1（坐标为x1）位置时，立即对其施加一个水平向右的推力F，当小物块运动到P2（坐标为x2）位置时，撤去推力F，使其与竖直墙壁第二次碰撞后，恰好反向运动至位置O处静止不动。取位置O为坐标原点，水平向右为正方向。已知推力F随小物块水平位移的变化如图乙所示，小物块每次和竖直墙壁碰撞不计能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．小物块每次和竖直墙壁碰撞的过程中，墙壁对小物块的冲量大小为0
B．小物块每次和竖直墙壁碰撞的过程中，墙壁对小物块做的功为0
C．在小物块从位置O开始运动到第一次返回到P1的过程中，摩擦力对小物块做的功为
D．在推力F对小物块作用的过程中，推力F对小物块做的功为
19．（2024·重庆·统考一模）物理课上，老师在讲台上演示了滑块碰撞实验，桌面长L=1m，在中央处放置一滑块A，从桌边处给另一滑块B一初速度，两滑块发生弹性正碰，碰撞时间极短，碰后两滑块恰好都停在桌子两边沿，设两滑块的运动方向沿桌长边方向且在一条直线上（俯视图如图），滑块可视为质点，两滑块与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。则（ ）
A．滑块A与滑块B质量之比为1:3
B．碰撞后两滑块在滑动过程中摩擦力的冲量大小相等
C．滑块B的初速度大小为m/s
D．若滑块A的质量为3kg，整个过程中两滑块与桌面间因摩擦产生的内能为5J
20．（2023·四川乐山·统考一模）随着环保理念的深入，废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费，其中静电分选装置如图所示，两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场，漏斗出口与极板上边缘等高，到极板间距相等，a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷，经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端，已知极板间距为d，板长为L，极板下边缘与收集板的距离为H，两种颗粒的荷质比均为k，重力加速度为g，颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点，不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力，在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量，则（ ）
A．颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速直线运动
B．颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动
C．两极板间的电压值为
D．颗粒落到收集板时的速度大小为
21．（2024·四川成都·成都七中校考一模）某兴趣小组对一辆遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v-t图像，如图所示（除2s~10s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知在小车运动的过程中，2s~14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。则下列选项正确的是（ ）
A．小车在0-10s内为恒定功率启动
B．小车所受到的阻力为1.5N
C．小车额定功率为6W
D．小车在变加速运动过程中位移为39m
22．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校考三模）为推行低碳理念，很多城市使用超级电容公交车。该车车底安装超级电容器（电容很大），车辆进站后，车顶充电设备自动升起，搭到充电站电缆上，通以大电流完成充电。每次只需在乘客上下车间隙充电到，就能行驶到。假设该公交车的质量，额定功率，它在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的，重力加速度。在不载客的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．充电时间越长，该公交车的电容就越大
B．该公交车储存的电荷量仅跟充电电流的大小有关
C．该公交车在路面上行驶时最大速度可达
D．若该公交车从静止开始启动，以额定功率行驶后达到最大速度，则此过程它行驶了
23．（2024·陕西西安·统考一模）如右图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则在此过程中（ ）
A．A的动能最大时，B、C的动能均为零
B．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于
C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度为0
D．弹簧的弹性势能最大值
24．（2023·四川乐山·统考一模）如图所示，质量均为的物体A、B通过轻绳连接，A穿在竖直光滑杆上，B放在光滑水平面上且另一端用轻弹簧连接竖直挡板，初始时，A位于O点，与物体B等高，轻弹簧处于原长状态，轻绳刚好绷直，现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为，已知，，重力加速度为，不计一切阻力，下列说法正确的是（ ）
A．A从O点运动到M点的过程中，A、B组成的系统机械能守恒
B．A从O点运动到M点的过程中，A减少的机械能大于B增加的机械能
C．A运动到M点时，弹簧的弹性势能为
D．A运动到M点时，弹簧的弹性势能为
25．（2024·河南信阳·信阳高中校考一模）如图所示，质量为的长木板放在粗糙的水平地面上，质量的小物块置于长木板右端，小物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面之间的动摩擦因数。现给小物块施加一个水平向左的恒力，给长木板施加一个水平向右的恒力时撤掉力，小物块始终未从长木板上掉下来。下列说法正确的是（ ）

A．长木板的加速度
B．过程中对小物块做了的功
C．的过程中小物块与长木板之间的摩擦生热
D．恒力对小物块、木板系统做的功等于系统机械能的增加量
26．（2023·全国·模拟预测）如图甲所示，六块相同的长木板并排放在粗糙水平地面上，每块长度为L=2m、质量为M=0.8kg。另有一质量为m=1kg的小物块（可看做质点），以的初速度冲上木板。已知物块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.3，木板与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1，重力加速度取g=10m/s2。以下说法正确的是（ ）
A．物块滑上第4块瞬间，第4、5、6块开始运动
B．物块滑上第5块瞬间，第5、6块开始运动
C．物块最终停在某木块上，物块与该木块摩擦产生的热量为
D．物块最终停在某木块上，物块与该木块摩擦产生的热量为
27．如图甲所示，光滑水平面与半径为R的光滑竖直半圆轨道平滑衔接，在A点（距离B点足够远）固定一轻质弹簧，弹簧压缩储存了弹性势能可以发射质量为m的小滑块，已知重力加速度g，则下列说法正确的（ ）
A．若弹簧弹性势能为mgR，则小球恰能到达C点
B．若弹簧弹性势能为2mgR，则小球恰能到达D点
C．若弹性势能为3mgR，则小球通过B点时对轨道的压力为6mg
D．若弹性势能为2.5mgR，则小球通过D点后落在水平面上距B点为2R
28．如图所示，质量为m的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。在圆心O处连接有力传感器，用来测量绳子上的拉力，运动过程中小球受到空气阻力的作用，空气阻力随着速度的减小而减小。某一时刻小球通过轨道的最低点，力传感器的示数为9mg，g为重力加速度，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周通过最高点时力传感器的示数恰好为0。下列说法正确的是（ ）
A．小球从最低点运动到最高点的过程中克服空气阻力做的功为2mgR
B．小球从最低点运动到最高点的过程中克服空气阻力做的功为
C．小球再次沿圆周轨道经过最低点时力传感器的示数为3mg
D．小球再次沿圆周轨道经过最低点时力传感器的示数大于3mg专练目标
专练内容
目标1
对功和功率的理解（T 1、T 2、T 15、T 16）
目标2
动能定理求变力的功（T 3、T 4、T 17、T 18）
目标3
动能定理求多段过程问题（T 5、T 6、T 19、T 20）
目标4
动能定理求解机车启动问题（T 7、T 8、T21、T 22）
目标5
机械能守恒问题（T 9、T 10、T 23、T 24）
目标6
能量守恒与板块问题结合问题（T 11、T 12、T 25、T 26）
目标7
能量守恒与曲线运动结合问题（T 13、T 14、T25、T27、T 28）