《2023年高考物理二轮复习讲练测（全国通用）》专题05 三大力场中的功能关系（精练）（解析版）

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2023 年高考物理二轮复习讲练测
专题 05 三大力场中的功能关系（精练）
一、单项选择题
1．水平桌面上，长 6m 的轻绳一端固定于 O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量 m=2.0kg 的小球。现
对小球施加一个沿桌面大小不变的力 F=10N，F拉着物体从 M点运动到 N点，F的方向始终与小球的运动方向
成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数 μ=0.2，不计空气阻力，取 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下
列说法正确的是（　　）
A．拉力 F对小球做的功为 16π（J）B．拉力 F对小球做的功为 8π（J）
C．小球克服摩擦力做的功为 16π（J）D．小球克服摩擦力做的功为 4π（J）
【答案】A
【详解】AB．将圆弧分成很多小段 l1，l2，…，ln，拉力 F在每小段上做的功为 W1，W2，…，Wn，因拉力 F大
小不变，方向始终与小球的运动方向成 37°角，所以 W1=Fl1cos37°；W2=Fl2cos37°；Wn=Flncos37°
故 故 A正确，B错
误；
CD．同理可得小球克服摩擦力做的功 故 CD 错误。故选 A。
2．如图所示，建筑工地常使用打桩机将圆柱体打入地下一定深度，设定某打桩机每次打击过程对圆柱体做功
相同，圆柱体所受泥土阻力 f与进入泥土深度 h成正比（即 ，k为常量），圆柱体自重及空气阻力可忽
略不计，打桩机第一次打击过程使圆柱体进入泥土深度为 ，则打桩机第 n次打击过程使圆柱体进入泥土深度
为（　　）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】由题意可知，阻力 f与深度 h成正比，其 图像，如图所示
对于力—位移图像来说，其图像与坐标轴围成的面积等于力所做的功，每次打桩机对圆柱体做的功相同，如图
所示可得，每次围成的面积相同，根据边长比的平方等于面积比，有
整理得 故选 D。
3．地面上物体在变力 F作用下由静止开始竖直向上运动，力 F随高度 x的变化关系如图所示，物体能上升的
最大高度为 h，h＜H，重力加速度为 g。上升过程中物体加速度的最大值为（　　）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】由图像可知，上升到最大高度 h时，变力 F的大小为 故物体从开始运动到上升到最大高
度过程中，变力 F做的功为图像围成的面积，即 物体的初末速度均为 0，故由
动能定理，得 联立，解得 物体刚开始运动时，由牛顿第二定律，有
解得 物体到达最高点时，由牛顿第二定律，有 解得 因此在开始运动时和到
达最高点时，加速度等大反向，且均为最大值 。故选 B。
4．如图所示，斜面倾角为 ，BC 段粗糙且足够长，其余段光滑，10 个质量均为 m的小球（可视为质
点）放在斜面上，相邻小球间用长为 d的轻质细杆连接，细杆与斜面平行，小球与 BC 段间的动摩擦因数为
。若 1号小球在 B处时，10 个小球由静止一起释放，已知重力加速度为 g，下列说法正确的是（　　）
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