《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

4. [2024·安徽卷，7T，4分] 在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为$H$。出水口距水平地面的高度为$h$，与落地点的水平距离约为$l$。假设抽水过程中$H$保持不变，水泵输出能量的$\eta$倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。已知水的密度为$\rho$，水管内径的横截面积为$S$，重力加速度大小为$g$，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为 (B)


A.$\frac{\rho gSl\sqrt{2gh}}{2\eta h}(H + h + \frac{l^2}{2h})$
B.$\frac{\rho gSl\sqrt{2gh}}{2\eta h}(H + h + \frac{l^2}{4h})$
C.$\frac{\rho gSl\sqrt{2gh}}{2\eta h}(H + \frac{l^2}{2h})$
D.$\frac{\rho gSl\sqrt{2gh}}{2\eta h}(H + \frac{l^2}{4h})$

答案： 4. 参考答案 B
命题意图 本题考查平抛运动和功能关系，考查考生的推理能力和分析综合能力。
解题思路 设水从出水口射出时的速度为$v_{0}$，取$t$时间内从出水口喷出的水为研究对象，该部分水的质量为$m = \rho v_{0}tS$，根据平抛运动的规律有$l = v_{0}t$，$h = \frac{1}{2}gt^{2}$，联立解得$v_{0} = l\sqrt{\frac{g}{2h}}$。根据功能关系可得$\eta Pt = \frac{1}{2}mv_{0}^{2} + mg(H + h)$，联立解得水泵的输出功率$P = \frac{\rho gSl\sqrt{2gh}}{2\eta h}(H + h + \frac{l^{2}}{4h})$。故B正确，A、C、D错误。

5. [2024·贵州卷，6T，4分] 质量为$1\ kg$的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为$x$轴零点。现给物块施加一沿$x$轴正方向的水平力$F$，其大小随位置$x$变化的关系如图所示，则物块运动到$x = 3\ m$处，$F$做功的瞬时功率为 (A)


A.$8\ W$
B.$16\ W$
C.$24\ W$
D.$36\ W$

答案： 5. 参考答案 A
命题意图 本题考查动能定理和瞬时功率的计算，考查考生的推理能力。
解题思路 根据题图可知，物块由静止运动到$x = 3 m$处的过程，$F$做的总功为$W_{F} = 3 × 2 J + 2 × 1 J = 8 J$，该过程，根据动能定理有$W_{F} = \frac{1}{2}mv^{2}$，解得物块运动到$x = 3 m$处的速度大小为$v = 4 m/s$，则此时$F$做功的瞬时功率为$P = Fv = 8 W$，故A正确，B、C、D错误。

6. [2024·山东卷，7T，3分] 如图所示，质量均为$m$的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为$l$的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为$d$（$d ＜ l$）。两木板与地面间动摩擦因数均为$\mu$，弹性绳劲度系数为$k$，被拉伸时弹性势能$E_p = \frac{1}{2}kx^2$（$x$为绳的伸长量）。现用水平力$F$缓慢拉动乙所坐木板，直至甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，$k$保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为$g$，则$F$所做的功等于 (B)


A.$\frac{(\mu mg)^2}{2k} + \mu mg(l - d)$
B.$\frac{3(\mu mg)^2}{2k} + \mu mg(l - d)$
C.$\frac{3(\mu mg)^2}{2k} + 2\mu mg(l - d)$
D.$\frac{(\mu mg)^2}{2k} + 2\mu mg(l - d)$

答案：
6. 参考答案 B
命题意图 本题考查受力分析和功能关系，考查考生的推理能力。
解题思路 当甲所坐木板刚要离开原位置时，对甲及其所坐木板整体进行受力分析，有$\mu mg = kx_{0}$，解得弹性绳的伸长量$x_{0} = \frac{\mu mg}{k}$，则此时弹性绳的弹性势能为$E_{0} = \frac{1}{2}kx_{0}^{2} = \frac{\mu^{2}m^{2}g^{2}}{2k}$，从开始拉动乙所坐木板到甲所坐木板刚要离开原位置的过程，乙所坐木板的位移为$x_{1} = x_{0} + l - d$，则由功能关系可知该过程$F$所做的功$W = E_{0} + \mu mgx_{1} = \frac{3(\mu mg)^{2}}{2k} + \mu mg(l - d)$，故B正确，A、C、D错误。
一题多解
画出外力$F$与乙所坐木板的位移$x$的关系图像，如图所示，则外力$F$做的功$W = \mu mg(l - d) + \frac{(\mu mg + 2\mu mg)}{2}x_{0} = \frac{3(\mu mg)^{2}}{2k} + \mu mg(l - d)$。