2026年高考物理二轮复习第6讲功和能专项训练

试卷更新日期：2026-04-08 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（）

A、运动员在转弯时加速度为0 B、运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C、钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D、钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力

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2. 如图所示，半径相同、质量不同的两小球P、Q用等长的细线悬挂，现将小球P往左拉到 $O$ 点并由静止自由释放，P、Q碰撞过程没有机械能损失，不计空气阻力。则P、Q首次碰撞后（　　）

A、小球P有可能被反弹回到 $O$ 点 B、小球P上升最高点一定低于 $O$ 点 C、小球Q上升的最高点一定低于 $O$ 点 D、小球Q上升的最高点一定高于 $O$ 点

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3. 如图所示，一轻质刚性杆可在竖直平面内绕固定转轴O自由转动，杆长为2L。杆的中点M处固定一质量为2m的小球a，另一端N处固定一质量为m的小球b。现将杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 $\frac{25}{3} m g$ B、杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为 $\frac{14}{3} m g$ C、从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 $\frac{2}{3} m g L$ D、从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为 $- \frac{1}{3} m g L$

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4. 2025年2月第九届亚洲冬季运动会在哈尔滨举办，跳台滑雪是比赛项目之一。一次比赛中运动员从跳台的边缘水平滑出，落到斜坡上，如图所示。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。运动员在空中运动的过程中，所受重力的瞬时功率的变化情况是（　　）

A、一直不变 B、随时间均匀增大 C、随时间均匀减小 D、随时间非均匀增大

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5. 我国新能源汽车技术领先全球，且价格符合大众消费。一辆新能源汽车在平直公路上行驶，已知该汽车的质量为2.0×10³kg，发动机的额定功率为200kW，设该汽车在行驶过程中受到的阻力大小恒为4.0×10³N。如果该汽车从静止开始以恒定功率启动，则（　　）

A、汽车从静止开始做加速度增大的加速直线运动，然后做匀速直线运动 B、若启动功率为额定功率，汽车能达到的最大速度为50m/s C、若启动功率为150kW，汽车能达到的最大速度为50m/s D、若启动功率为额定功率，且达到最大速度所用的时间为30s，则汽车在这段时间内的位移大小为750m

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6. 目前我国混合动力轿车越来越盛行。现有质量1.5吨的混合动力轿车，在平直公路上以v＝24m/s的速度匀速行驶，此时蓄电池不工作，汽油发动机的输出功率为P₁＝72kW。现使轿车汽油发动机和电动机开始同时工作（以该时刻作为计时起点，总功率为汽油发动机和电动机的功率之和），汽油发动机的输出功率保持不变仍为72kW，电动机输出功率P₂恒定，轿车汽油发动机和电机同时工作之后的v-t图像如图所示。若轿车运动过程中所受阻力始终不变，则电动机输出功率P₂为（　　）

A、30kW B、35kW C、40kW D、102kW

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7. 2023年全国首条空轨—光谷空轨旅游线开通运营。光谷空轨列车（简称空轨）采用有人值守无人驾驶技术运行。如图所示，一质量为m的空轨在平直轨道上从静止开始匀加速直线行驶，经过时间t前进的距离为s，发动机输出功率恰好达到额定功率P，空轨所受阻力恒定，下列说法正确的是（　　）

A、空轨匀加速行驶过程中的最大速度为 $\frac{s}{t}$ B、匀加速行驶过程中，牵引力做的功为 $\frac{P t}{2}$ C、匀加速行驶过程中，空轨的阻力大小为 $\frac{P t}{s} - \frac{m s}{t^{2}}$ D、空轨能达到的最大速度为 $\frac{2 s}{t}$

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8. 一种升降电梯的原理图如图甲，A为电梯的轿厢，B为平衡配重。在某次运行时 A（含乘客）的质量为 $m_{A} = 1000 kg$ $、$ B的质量为 $m_{B} = 600 kg$ 。 A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重 B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞）。不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ 。轿厢A向上运动过程中的 $v - t$ 图像如图乙。下列说法正确的是（　　）

A、0~3s内配重B处于超重状态 B、3~5s内电动机所做的功等于 $4.8 \times 10^{4} J$ C、5~8s内轿厢A的加速度大小为 $0.75 {m/s}^{2}$ D、0~8s内 AB间的缆绳对轿厢A 做功的最大功率为 $6.0 \times 10^{4} W$

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9. 某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（　　）

A、角速度为 $\frac{3 π}{20} rad/s$ B、座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C、重力对该同学做功的功率增大 D、如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大

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10. “蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、人的加速度一直在减小 B、绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C、人下降到最低点时，人的重力势能全部转化为人的动能 D、人的动量最大时，绳对人的拉力等于人所受的重力

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11. 某运动员将铅球斜向上推出后，球的运动过程如图所示，不计空气阻力。下列关于铅球在空中运动过程中的加速度大小a、速度大小v、重力的瞬时功率P和机械能E随运动时间t的变化关系，正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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12. 排球比赛中，运动员在A处水平发球，对方一传在 B处垫球过网，排球经最高点C运动到D处，轨迹如图所示。已知A与C、B与D分别在同一水平线上，A、D在同一竖直线上。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、排球从A运动到B的时间与从 B运动到D的相等 B、排球在 A点的动能与在 C点的动能相等 C、对方一传击球前后排球的机械能相等 D、发球员对排球做的功大于对方一传对排球做的功

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13. 某同学在拍球的过程中发现，让球由离地1m高处静止下落并自由反弹，弹起的最大高度为80cm。为了让球每次都恰好弹回到1m的高度，球每次在1m高度时应向下拍打一次球。设球在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，球与地面碰撞后以原速率反弹，已知球的质量为900g，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（　　）

A、球在运动过程中受到的空气阻力大小为1.5N B、人每次向下拍球的过程中对球做的功为1.8J C、从拍球到球回到释放点，球克服空气阻力所做的功为2J D、球每次撞击地面的过程中，地面对球做的功为11J

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14. 如图所示为“神州”系列飞船返回舱返回地球的示意图，其过程可简化为：第一阶段，当返回舱成功穿越大气层下降到距地面约10公里高度时，降落伞打开，返回舱将在巨大降落伞向上的阻力作用下，迅速减速，假定此阶段降落伞产生的阻力与速度成正比；第二阶段，返回舱以较低速度匀速下降；第三阶段，返回舱在距地面还有一定高度时，缓冲火箭启动喷出气体，返回舱进一步减速，从而使返回舱安全着陆。下列说法正确的是（　　）

A、在第一阶段，返回舱做加速度增大的减速直线运动 B、在第二阶段，返回舱的机械能守恒 C、在第三阶段，缓冲火箭向上喷出气体 D、在第三阶段，合外力对返回舱做的总功等于返回舱动能的变化量

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15. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（　　）

A、小球机械能守恒 B、小球动能的最大值为mgh C、当x =h+x₀时，系统重力势能与弹性势能之和最小 D、当x= h +2x₀时，小球的重力势能最小

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二、多选题

16. 过山车是游乐场里最受游客喜爱的项目之一，其部分轨道可以简化为如图所示的“离心轨道演示仪”，乘客所体验的运动与小球在轨道上的运动相似。演示仪圆形轨道底部有前后错开的空间，可使小球从圆轨道上运动至其底端后，能从此处离开圆轨道。实验中，将小球从左边倾斜轨道上不同的位置由静止释放。已知圆形轨道的半径为0.2m，重力加速度取10m/s² ，小球可视为质点，不计轨道厚度，不计摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、若释放点与圆轨道的最高点等高，小球恰好能运动到圆轨道的最高点 B、若释放点与圆轨道的最高点等高，小球会在到达圆轨道最高点之前离开圆轨道 C、若释放点到圆轨道的最高点的竖直高度为 $\frac{R}{2}$ ，则小球恰好可以在圆轨道上做完整的圆周运动 D、若释放点到圆轨道的最高点的竖直高度为 $\frac{R}{2}$ ，则小球到达圆轨道最高点时对轨道的压力大小等于重力大小

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17. 如图所示，当质量为m的排球运动到最高点速度大小为 $v_{0}$ 时运动员将其水平拍出，拍击时间极短，拍出后排球以水平速度 $3 v_{0}$ 反弹，最终落地速度大小为 $5 v_{0}$ 。不计空气阻力及排球大小，以地面为零势能面，下列说法正确的是（　　）

A、拍球过程运动员对排球所做的功为 $4 m v_{0}^{2}$ B、排球拍出后下落过程，排球重力势能减少了 $8 m v_{0}^{2}$ C、拍球前瞬间排球运动到最高点时机械能为 $\frac{17}{2} m v_{0}^{2}$ D、从排球拍出后到落地的过程，排球的动能增加了 $2 m v_{0}^{2}$

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18. 如图所示，倾角 $θ = 30 °$ 的固定斜面顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{6}$ ，过程Ⅰ：Q以速度 $v_{0}$ 从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ：将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过O点后能继续上滑。弹簧始终在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力，重力加速度为g。（弹簧的弹性势能可以表示为 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ， k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）（）

A、P、M两点之间的距离为 $\frac{8 k v_{0}^{2} - 3 m g^{2}}{12 k g}$ B、Q在从P点单向运动到O点的过程中，系统损失的机械能为 $\frac{1}{6} m v_{0}^{2}$ C、过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为 $\frac{8 k v_{0}^{2} - 9 m g^{2}}{6 k g}$ D、连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在M点

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三、计算题

19. 投沙包游戏规则为：参赛者站在离得分区域边界AB一定的距离外将沙包抛出，每个得分区域的宽度d = 0.15 m，根据沙包停止点判定得分。如图，某同学以大小v₀ = 5 m/s、方向垂直于AB且与水平地面夹角53°的初速度斜向上抛出沙包，出手点距AB的水平距离L = 2.7 m，距地面的高度h = 1 m。落地碰撞瞬间竖直方向速度减为零，水平方向速度减小。落地后沙包滑行一段距离，最终停在9分、7分得分区的分界线上。已知沙包与地面的动摩擦因数μ = 0.25，sin53° = 0.8，cos53° = 0.6，取重力加速度大小g = 10 m/s² ，空气阻力不计。求：

(1)、沙包从出手点到落地点的水平距离x；

(2)、沙包与地面碰撞前、后动能的比值k。

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20. 如图甲，水平地面上有A、B两个物块，两物块质量均为0.2kg，A与地面动摩擦因数为 $μ = 0.25$ ， B与地面无摩擦，两物块用弹簧置于外力F的作用下向右前进，F与位移x的图如图乙所示，P为圆弧最低点，M为最高点，水平地面长度大于4m。

(1)、求 $0 ﹣ 1 m$ ， F做的功；

(2)、 $x = 1 m$ 时，A与B之间的弹力；

(3)、要保证B能到达M点，圆弧半径满足的条件。

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21. 某兴趣小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。AB是倾角为 $30 °$ 的斜轨道，BC是以恒定速率 $v_{0}$ 顺时针转动的水平传送带，紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道，水平面和传送带BC处于同一高度，各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块，从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑，经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为 $μ$ ，其余接触面均光滑。已知 $R = 0.36 m$ ， $L = 1.6 m$ ， $v_{0} = 5 m / s$ ， $m = 0.2 k g$ ， $M = 1.8 k g$ ， $μ = 0.25$ 。不计空气阻力，物块可视为质点，传送带足够长。求物块

(1)、滑到B点处的速度大小；

(2)、从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功；

(3)、在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度；

(4)、即将离开圆弧轨道最高点的瞬间，受到轨道的压力大小。

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