《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

1.(多选)(2024·湖北武汉高三月考)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能$E_{总}$等于动能$E_{k}$与重力势能$E_{p}$之和，取地面为零势能参考平面，该物体的$E_{总}$和$E_{p}$随它离开地面的高度h的变化如图3所示。重力加速度g取10 m/s²，根据图中数据可知 （ ）

A.物体的质量为2 kg
B.物体上升过程中所受阻力大小为4 N
C.在物体上升至h = 2 m处，物体的动能为40 J
D.在物体上升后返回至h = 2 m处，物体的动能为30 J

答案： AD[根据$E_{p}=mgh$结合图像可得物体的质量为2kg，故A正确；根据$\Delta E=-fh$，解得$f=\frac{20}{4}\text{ N}=5\text{ N}$，故B错误；由图可知，物体初动能为100J，在物体上升至$h = 2\text{ m}$处，根据动能定理得$-fh - mgh=E_{k1}-E_{k0}$，解得$E_{k1}=50\text{ J}$，故C错误；从地面上升后返回至$h = 2\text{ m}$处，根据动能定理得$-fs - mgh=E_{k2}-E_{k0}$，又$s = 6\text{ m}$，解得$E_{k2}=30\text{ J}$，故D正确。]

例3 (多选)(2024·江苏南京师大附中高三期中)一长木板静止于光滑水平面上，一小物块(可视为质点)从左侧以某一速度滑上木板，最终和木板相对静止一起向右做匀速直线运动。在物块从滑上木板到和木板相对静止的过程中，物块的位移是木板位移的4倍，设板块间滑动摩擦力大小不变，则 （ ）

A.物块动能的减少量等于木板动能的增加量
B.摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量
C.因摩擦而产生的内能等于物块克服摩擦力所做的功
D.因摩擦而产生的内能是木板动能增加量的3倍

答案： BD　[根据能量守恒定律可知,物块动能减少量等于木板动能增加量与因摩擦产生的内能之和,故A错误;根据动能定理可知，摩擦力对木板做的功等于木板动能的增加量，故B正确;设物块与木板之间的摩擦力为$F_{f}$，木板的位移为$x$，则物块的位移为$4x$，物块克服摩擦力所做的功为$W_{f}=F_{f}\cdot4x$，对木板根据动能定理可得木板动能的增加量为$\Delta E_{k}=F_{f}x$，因摩擦产生的内能为$Q=F_{f}s_{相}=F_{f}\cdot3x$，可知因摩擦而产生的内能小于物块克服摩擦力所做的功，因摩擦而产生的内能是木板动能增加量的3倍，故C错误,D正确。]

2. 一木块静置于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中。当子弹进入木块的深度达到最大值2 cm时，木块沿水平面恰好移动距离1 cm。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为 （ ）
A.1∶2
B.1∶3
C.2∶3
D.3∶2

答案： C[根据题意，子弹在摩擦力作用下的位移为$x_{1}=(2 + 1)\text{cm}=3\text{cm}$，木块在摩擦力作用下的位移为$x_{2}=1\text{cm}$；系统损失的机械能转化为内能，根据功能关系，有$\Delta E_{系统}=Q=F_{f}(x_{1}-x_{2})$；子弹损失的动能等于子弹克服摩擦力做的功，即$\Delta E_{子弹}=F_{f}x_{1}$，可得$\frac{\Delta E_{系统}}{\Delta E_{子弹}}=\frac{2}{3}$，故C正确,A、B、D错误。]