2020年真题+高考模拟题 专项版解析 物理——07 功和能（教师版）

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专题 07 功和能
1．（2020·全国高考课标 1卷）一物块在高 3.0 m、长 5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面
下滑，其重力势能和动能随下滑距离 s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取 10
m/s2。则（　　）
A．物块下滑过程中机械能不守恒
B．物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5
C．物块下滑时加速度的大小为 6.0 m/s2
D．当物块下滑 2.0 m 时机械能损失了 12 J
【答案】AB
【解析】
A．下滑 5m 的过程中，重力势能减少 30J，动能增加 10J，减小的重力势能并不等与增
加的动能，所以机械能不守恒，A正确；
B．斜面高 3m、长 5m，则斜面倾角为 θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶
端时的重力势能
mgh＝30J
可得质量
m＝1kg
下滑 5m 过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功
μmg·cosθ·s＝20J
求得
μ＝0.5
B正确；
C．由牛顿第二定律
mgsinθ－μmgcosθ＝ma
求得
a＝2m/s2
C错误；
D．物块下滑 2.0m 时，重力势能减少 12J，动能增加 4J，所以机械能损失了 8J，D选项
错误。
故选 AB。
2．（2020·江苏省高考真题）如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在
水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常
数。该过程中，物块的动能 与水平位移 x关系的图象是（　　）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】由题意可知设斜面倾角为 θ，动摩擦因数为 μ，则物块在斜面上下滑水平距离 x
时根据动能定理有
整理可得
即在斜面上运动时动能与 x成线性关系；当小物块在水平面运动时有
即在水平面运动时动能与 x也成线性关系；综上分析可知 A正确。
故选 A。
3．（2020·天津高考真题）复兴号动车在世界上首次实现速度 350km/h 自动驾驶功能，成
为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为 m的动车，初速度为 ，以
恒定功率 P在平直轨道上运动，经时间 t达到该功率下的最大速度 ，设动车行驶过程
所受到的阻力 F保持不变。动车在时间 t内（ ）
A．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐减小
C．牵引力的功率 D．牵引力做功
【答案】BC
【解析】
AB．动车的功率恒定，根据 可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得
可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；
C．当加速度为 0时，牵引力等于阻力，则额定功率为
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