专题06 功和能 (解析版)

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专题 06 功和能

一、单选题

1．（2023·全国·统考高考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增

加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正

确的是（）

A． B．

C． D．

【答案】D

【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故 AB 错误；

CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C

错误，D正确。

故选 D。

2．（2023·全国·统考高考真题）一同学将排球自 O点垫起，排球竖直向上运动，随后

下落回到 O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球

（）

A．上升时间等于下落时间 B．被垫起后瞬间的速度最大

C．达到最高点时加速度为零 D．下落过程中做匀加速运动

【答案】B

【详解】A．上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的

初状态速度均为零。对排球受力分析，上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中

重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降

过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大。由位移与时间关系可知，

上升时间比下落时间短，A错误；

B．上升过程排球做减速运动，下降过程排球做加速运动。在整个过程中空气阻力一直

做负功，小球机械能一直在减小，下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点

的速度，故排球被垫起时的速度最大，B正确；

C．达到最高点速度为零，空气阻力为零，此刻排球重力提供加速度不为零，C错误；

D．下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合外力在变化，

排球在下落过程中做变加速运动，D错误。

故选 B。

3．（2023·全国·统考高考真题）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，

铅球在平抛运动过程中（）

A．机械能一直增加 B．加速度保持不变

C．速度大小保持不变 D．被推出后瞬间动能最大

【答案】B

【详解】A．铅球做平抛运动，仅受重力，故机械能守恒，A错误；

B．铅球的加速度恒为重力加速度保持不变，B正确；

CD．铅球做平抛运动，水平方向速度不变，竖直方向做匀加速直线运动，根据运动的

合成可知铅球速度变大，则动能越来越大，CD 错误。

故选 B。

4．（2023·山东·统考高考真题）《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往

稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为 R的水轮，以角速度 ω匀速转

动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有 n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离

开水面时装有质量为 m的水，其中的 60%被输送到高出水面 H处灌入稻田。当地的重

力加速度为 g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）



A．B．C．D．nmgωRH

【答案】B

【详解】由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有 n个，且每个水筒离开水面

时装有质量为 m的水、其中的 60%被输送到高出水面 H处灌入稻田，则水轮转一圈灌

入农田的水的总质量为

总

=2πRnm×60%=1.2πRnm

则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功

W=1.2πRnmgH

则筒车对灌入稻田的水做功的功率为

联立有

故选 B。

5．（2023·江苏·统考高考真题）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最

高点 B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图

如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（　　）



A．受到的合力较小 B．经过A点的动能较小

C．在 A、B之间的运动时间较短 D．在 A、B之间克服摩擦力做的功较小

【答案】C

【详解】A．因为频闪照片时间间隔相同，对比图甲和乙可知图甲中滑块加速度大，

是上滑阶段；根据牛顿第二定律可知图甲中滑块收到的合力较大；故 A错误；

B．从图甲中的 A点到图乙中的 A点，先上升后下降，重力做功为 0，摩擦力做负功；

根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大，故 B错误；

C．由于图甲中滑块加速度大，根据

可知图甲在A、B之间的运动时间较短，故 C正确；

D．由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在A、B之间克服

摩擦力做的功相等，故 D错误；

故选 C。

6．（2023·北京·统考高考真题）如图所示，一物体在力 F作用下沿水平桌面做匀加速

直线运动。已知物体质量为 m，加速度大小为 a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，

重力加速度为 g，在物体移动距离为 x的过程中（　　）



A．摩擦力做功大小与 F方向无关 B．合力做功大小与 F方向有关

C．F为水平方向时，F做功为 D．F做功的最小值为

【答案】D

【详解】A．设力 F与水平方向的夹角为 θ，则摩擦力为

摩擦力的功

即摩擦力的功与 F的方向有关，选项A错误；

B．合力功

可知合力功与力 F方向无关，选项B错误；

C．当力 F水平时，则

力F做功为

选项C错误；

D．因合外力功为 max 大小一定，而合外力的功等于力 F与摩擦力f做功的代数和，而

当时，摩擦力f=0，则此时摩擦力做功为零，此时力 F做功最小，最小值

为max，选项D正确。

故选 D。

7．（2023·山西·统考高考真题）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定

的速率竖直下落。一质量为 m的雨滴在地面附近以速率 v下落高度 h的过程中，克服

空气阻力做的功为（重力加速度大小为 g）（　　）

A．0 B．mgh C．D．

【答案】B

【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得

故雨滴克服空气阻力做功为。

故选 B。

8．（2023·浙江·统考高考真题）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下

列关于铅球在空中运动时的加速度大小 a、速度大小 v、动能 Ek和机械能 E随运动时间

t的变化关系中，正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】D

【详解】A．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力

加速度，不随时间改变，故 A错误；

B．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有

则抛出后速度大小为

可知速度大小与时间不是一次函数关系，故 B错误；

C．铅球抛出后的动能

可知动能与时间不是一次函数关系，故 C错误；

D．铅球水平抛出后由于忽略空气阻力，所以抛出后铅球机械能守恒，故 D正确。

故选 D。

9．（2023·湖北·统考高考真题）两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上

能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻

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摘要：

专题06功和能一、单选题1．（2023·全国·统考高考真题）小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（）A． B． C． D．【答案】D【详解】AB．小车做曲线运动，所受合外力指向曲线的凹侧，故AB错误；CD．小车沿轨道从左向右运动，动能一直增加，故合外力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。故选D。2．（2023·全国·统考高考真题）一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（）A．上升时间等于下落时间B．...

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