专题6 功和能 —2022届新高考物理2年真题与1年全真模拟训练卷（word版含答案）

2022年高考2年真题与1年全真模拟训练卷（新高考地区专用）
专题6
功和能
2021年高考真题
1．（2021·浙江高考真题）中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为，假设泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（　　）
发动机最大输出功率（）
332
最大输送高度（m）
63
整车满载质量（）
最大输送量（）
180
A．
B．
C．
D．
2．（2020·江苏高考真题）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．
3．（2021·河北高考真题）一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　）
A．
B．
C．
D．
4．（2021·山东高考真题）如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连。木块以水平初速度出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　）
A．
B．
C．
D．
5．（2021·湖南高考真题）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从下降高度到位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）
A．整个过程，外力做功大于0，小于
B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变
C．整个过程，理想气体的内能增大
D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于
E.左端活塞到达位置时，外力等于
6．（2020·山东高考真题）如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（　　）
A．M<2m
B．2m
C．在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功
D．在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
7．（2021·全国高考真题）一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（　　）
A．物体向上滑动的距离为
B．物体向下滑动时的加速度大小为
C．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5
D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
8．（2020·江苏高考真题）如图所示，鼓形轮的半径为R，可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为m的小球，球与O的距离均为。在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落，带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为g。求：
(1)重物落地后，小球线速度的大小v；
(2)重物落地后一小球转到水平位置A，此时该球受到杆的作用力的大小F；
(3)重物下落的高度h。
9．（2021·全国高考真题）如图，一倾角为的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。
（1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；
（2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；
（3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？
10．（2020·浙江高考真题）小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道和倾角的斜轨道平滑连接而成。质量的小滑块从弧形轨道离地高处静止释放。已知，，滑块与轨道和间的动摩擦因数均为，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。
(1)求滑块运动到与圆心O等高的D点时对轨道的压力；
(2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点；
(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A点x处的质量为的小滑块相碰，碰后一起运动，动摩擦因数仍为0.25，求它们在轨道上到达的高度h与x之间的关系。（碰撞时间不计，，）
11．（2021·山东高考真题）如图所示，三个质量均为m的小物块A、B、C，放置在水平地面上，A紧靠竖直墙壁，一劲度系数为k的轻弹簧将A、B连接，C紧靠B，开始时弹簧处于原长，A、B、C均静止。现给C施加一水平向左、大小为F的恒力，使B、C一起向左运动，当速度为零时，立即撤去恒力，一段时间后A离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A、B、C与地面间的滑动摩擦力大小均为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。（弹簧的弹性势能可表示为：，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）
（1）求B、C向左移动的最大距离和B、C分离时B的动能；
（2）为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值；
（3）若三物块都停止时B、C间的距离为，从B、C分离到B停止运动的整个过程，B克服弹簧弹力做的功为W，通过推导比较W与的大小；
（4）若，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移x变化的图像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的a、x值（用f、k、m表示），不要求推导过程。以撤去F时C的位置为坐标原点，水平向右为正方向。
12．（2021·湖南高考真题）如图，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段弧形轨道。质量为的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为。以水平轨道末端点为坐标原点建立平面直角坐标系，轴的正方向水平向右，轴的正方向竖直向下，弧形轨道端坐标为，端在轴上。重力加速度为。
（1）若A从倾斜轨道上距轴高度为的位置由静止开始下滑，求经过点时的速度大小；
（2）若A从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过点落在弧形轨道上的动能均相同，求的曲线方程；
（3）将质量为（为常数且）的小物块置于点，A沿倾斜轨道由静止开始下滑，与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使A和B均能落在弧形轨道上，且A落在B落点的右侧，求A下滑的初始位置距轴高度的取值范围。
2022年模拟训练
一、单选题
13．如图所示，一轻质弹簧一端固定在倾角为的光滑固定斜面底端，另一端连有一不计质量的挡板，一滑块从斜面上到挡板的距离为处由静止释放，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　）
A．滑块与挡板碰撞前瞬间的速度大小为
B．滑块与挡板一起沿斜面向下滑行的过程中，滑块的加速度一直增大
C．滑块与挡板一起沿斜面向下滑行的过程中，滑块的机械能一直减小
D．滑块到达最低点后的反弹过程中，在离开挡板前滑块的速度一直增大
14．（2021·陕西西安工业大学附中高三模拟）我国战国时期墨家的著作《墨经》记载了利用斜面提升重物可以省力的方法。如图所示，倾角为、长为的斜面固定在水平地面上，质量为的滑块置于斜面底部A处，滑块与斜面之间的动摩擦因数为0.5，现用恒力F沿斜面将滑块拉到B处时，速度变为，重力加速度g取，，。将滑块沿斜面拉到距A处处时拉力F的功率为（　　）
A．
B．
C．
D．
15．（2021·内蒙古高三二模）如图甲，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体，物体A质量为m=0.1kg，以某一初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，一物体B质量也为m=0.1kg，以某一初速度水平抛出。当A上滑到最高点速度为0时恰好被物体B击中，规定相遇点所在平面为零势能面。A、B运动的高度随动能的变化关系h-Ek图像如图乙所示，已知C点坐标为（1.8，-1.8）。（A、B均可看成质点，不空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。则（　　）
A．B物体的初速度v0=2.4m/s
B．A物体从最低点运动到斜面最高点的时间t=1.2s
C．A、B起始时刻的高度差H=5m
D．B撞击A瞬间的动能Ek=5.4J
16．（2021·重庆市育才中学高三二模）如图所示，滑块2套在光滑的竖直杆上并通过细绳绕过光滑定滑轮连接物块1，物块1又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上。开始时用手托住滑块2，使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，此时弹簧的压缩量为。现将滑块2从A处由静止释放，经过处的速度最大，到达处的速度为零，此时物块1还没有到达滑轮位置。已知滑轮与杆的水平距离为，间距离为，不计滑轮质量、大小及摩擦。下列说法中正确的是（　　）
A．滑块2下滑过程中，机械能先增大后减小
B．滑块2经过处时的加速度等于零
C．物块1和滑块2的质量之比为
D．若滑块2质量增加一倍，其它条件不变，仍让滑块2由处从静止滑到处，滑块2到达处时，物块1和滑块2的速度之比为
17．（2021·重庆一中高三一模）如图所示，将一小物块从倾斜轨道上的M点静止释放，滑至水平轨道上的N点速度为v，已知小物块与倾斜轨道、水平轨道的动摩擦因数相同，且能平顺滑过轨道拼接处无能量损失。现将倾角调大，如图中虚线QK，K为MN连线与斜轨的交点，Q与M等高，下列说法正确的是（　　）
A．从Q点静止释放，到达N点时速度等于v
B．从Q点静止释放，到达N点时速度小于v
C．从K点静止释放，到达N点时速度等于v
D．从K点静止释放，到达N点时速度小于v
二、多选题
18．（2021·陕西高三二模）如图所示，一固定光滑斜面倾角为，轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上，另一端与斜面上质量为的物块连接。开始时用手压住物块使弹簧压缩量为，放手后物块由静止开始上滑，到达最高点时弹簧的伸长量为，重力加速度为。则在物块由静止上滑到最高点的过程中（　　）
A．物块的加速度先减小后增大
B．物块克服重力做功的功率先减小后增大
C．物块的重力势能增加了
D．物块重力势能与动能之和保持不变
19．（2021·福建省高三二模）如图所示，质量均为m的物块A和B用不可伸长的轻绳连接，A放在倾角为的固定光滑斜面上，而B能沿光滑竖直杆上下滑动杆和滑轮中心间的距离为L，物块B从与滑轮等高处由静止开始下落，斜面与杆足够长，重力加速度为g。在物块B下落到绳与水平方向的夹角为的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．开始下落时，B的加速度大于g
B．物块B的重力势能减小量为
C．物块A的速度小于物块B的速度
D．物块B的末速度为
三、解答题
20．（2021·河北高三模拟）在参观长沙市一中校友何清华缔造的山河智能集团后，本来就对机械感兴趣的小鹏非常激动。他考虑到景区建造时，在两座山峰之间搬运材料非常困难。于是他设计了如图所示的机械：在方便运输的左边山峰处安装一个小齿轮A，在不方便运输的右边山峰上安装另一个齿轮B，两齿轮处于同一水平面上，相距。一根总长为的闭合链条跨在两齿轮上，A齿轮可由约束电机控制。开始时，将要运送的质量建筑材料固定在A齿轮处的链条上，在约束电机的作用下，缓慢地竖直下降到正下方的C处，此时间链条恰好没有拉力。然后，迅速解除约束电机与A齿轮间的作用，让建筑材料自由地运动到B齿轮正下方的D点，不计链条质量，不计齿轮轴上的摩擦及其他阻力，建筑材料到达D处时速度恰好为0。此时，恢复约束电机与A齿轮的作用，让A齿轮逆时针转动，把建筑材料拉到B齿轮处，再由右侧山峰上的工作人员搬走。设当地重力加速度，则：
（1）建筑材料在间运动的轨迹是何种曲线？
（2）建筑材料在间运动的最大速度是多少？
（3）建筑材料到达D点后，工作人员操控约束电机，使建筑材料以的加速度上升，达到的最大速度后匀速上升，在快到达B点前，又以的加速度匀减速运动，到达B点时速度恰好为0，求建筑材料从。运动到B的时间及约束电机在这一过程的最大输出功率。
21．（2021·陕西西安工业大学附中高三模拟）如图1，质量为货车以的速度在平直的高速公路上匀速行驶。因司机看到前方警示标识，采取紧急制动。车厢内货物向前滑行，恰好在车停止时与车厢前壁相撞并反弹，其图像如图2所示。设货车匀减速刹停后不再移动。重力加速度g取。则从货车开始刹车到物块停止运动的过程中，求：
（1）货物与车厢间的动摩擦因数；
（2）货车的位移大小；
（3）货物相对车厢滑行的位移大小；
（4）摩擦力对货物做的功。
22．（2021·陕西高三二模）2019年12月17日，中国首艘自主建造的国产航母“山东”舰正式入役，中国海军真正拥有了可靠的航母作战能力，国产航母上的“歼15”舰载机采用滑跃式起飞。如图所示，为水平甲板，为倾斜甲板，倾角为，处由光滑圆弧平滑连接。舰载机从点启动做匀加速直线运动，经过到达点时速度为，此时舰载机发动机的功率恰好达到额定功率，随后滑上倾斜甲板继续加速，在点实现起飞。已知舰载机总质量为，滑跑过程中受到的阻力（空气阻力与摩擦阻力总和）恒为自身重力的0.1倍，方向与速度方向相反。倾斜甲板舰艏高度，，，舰载机可视为质点，航母始终处于静止状态。
（1）求航母水平甲板之间的距离和舰载机发动机的额定功率；
（2）若舰载机在倾斜甲板上继续以额定功率加速，又经过最终飞离航母。通过计算判断舰载机能否安全起飞（已知舰载机的安全起飞速度至少为）？
参考答案
1．C
【解析】泵车的泵送系统以的输送量给高处输送混凝土，每小时泵送系统对混凝土做的功
故选C。
2．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距离在水平面投影距离为x，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,根据动能定理由
即
为物块刚下滑到平面上时的动能，则即在水平面运动时物块动能与x也成线性关系。
故选A。
3．A
【解析】小球下落的高度为
h
=
πR
-
R
+
R
=
R
小球下落过程中，根据动能定理有
mgh
=
mv2
综上有
v
=
故选A。
4．B
【解析】在运动过程中，只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，根据动能定理
可得摩擦力的大小
故选B。
5．BDE
【解析】A.
根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞没有移动，可知整个过程，外力F做功等于0，A错误；
BC.
根据气缸导热且环境温度没有变，可知气缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，B正确，C错误；
D.
由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功：
D正确；
E.
左端活塞到达
B
位置时，根据压强平衡可得：
即：
E正确。
故选BDE。
6．ACD
【解析】AB．由题意可知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动，故在最低点时有弹簧弹力T=2mg；对A分析，设绳子与桌面间夹角为θ，则依题意有
故有，故A正确，B错误；
C．由题意可知B从释放位置到最低点过程中，开始弹簧弹力小于重力，物体加速，合力做正功；后来弹簧弹力大于重力，物体减速，合力做负功，故C正确；
D．对于B，在从释放到速度最大过程中，B机械能的减少量等于弹簧弹力所做的负功，即等于B克服弹簧弹力所做的功，故D正确。
7．BC
【解析】AC．物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有
物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有
整理得
；
A错误，C正确；
B．物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有
求解得出
B正确；
D．物体向上滑动时的根据牛顿第二定律有
物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有
由上式可知
a上
>
a下
由于上升过程中的末速度为零，下滑过程中的初速度为零，且走过相同的位移，根据公式
则可得出
D错误。
故选BC。
8．(1)；(2)；(3)
【解析】(1)由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω，则根据线速度与角速度的关系可知小球的线速度为
(2)小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为F，合力提供向心力，则有
结合(1)可解得杆对球的作用力大小为
(3)设重物下落高度为H，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械能守恒可知
而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有
联立各式解得
9．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由题意可知小车在光滑斜面上滑行时根据牛顿第二定律有
设小车通过第30个减速带后速度为v1，到达第31个减速带时的速度为v2，则有
因为小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，故后面过减速带后的速度与到达下一个减速带均为v1和v2；经过每一个减速带时损失的机械能为
联立以上各式解得
（2）由（1）知小车通过第50个减速带后的速度为v1，则在水平地面上根据动能定理有
从小车开始下滑到通过第30个减速带，根据动能定理有
联立解得
故在每一个减速带上平均损失的机械能为
（3）由题意可知
可得
10．(1)8N，方向水平向左；(2)不会冲出；(3)
（）；（）
【解析】(1)机械能守恒定律
牛顿第二定律
牛顿第三定律
方向水平向左
(2)能在斜轨道上到达的最高点为点，功能关系
得
故不会冲出
(3)滑块运动到距A点x处的速度为v，动能定理
碰撞后的速度为，动量守恒定律
设碰撞后滑块滑到斜轨道的高度为h，动能定理
得
11．（1）、；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）从开始到B、C向左移动到最大距离的过程中，以B、C和弹簧为研究对象，由功能关系得
弹簧恢复原长时B、C分离，从弹簧最短到B、C分离，以B、C和弹簧为研究对象，由能量守恒得
联立方程解得
（2）当A刚要离开墙时，设弹簧得伸长量为，以A为研究对象，由平衡条件得
若A刚要离开墙壁时B得速度恰好等于零，这种情况下恒力为最小值，从弹簧恢复原长到A刚要离开墙得过程中，以B和弹簧为研究对象，由能量守恒得
结合第（1）问结果可知
根据题意舍去，所以恒力得最小值为
（3）从B、C分离到B停止运动，设B的路程为，C的位移为，以B为研究对象，由动能定理得
以C为研究对象，由动能定理得
由B、C得运动关系得
联立可知
（4）小物块B、C向左运动过程中，由动能定理得
解得撤去恒力瞬间弹簧弹力为
则坐标原点的加速度为
之后C开始向右运动过程（B、C系统未脱离弹簧）加速度为
可知加速度随位移为线性关系，随着弹簧逐渐恢复原长，减小，减小，弹簧恢复原长时，B和C分离，之后C只受地面的滑动摩擦力，加速度为
负号表示C的加速度方向水平向左；从撤去恒力之后到弹簧恢复原长，以B、C为研究对象，由动能定理得
脱离弹簧瞬间后C速度为，之后C受到滑动摩擦力减速至0，由能量守恒得
解得脱离弹簧后，C运动的距离为
则C最后停止的位移为
所以C向右运动的图象为
12．（1）；（2）（其中，）；（3）
【解析】（1）物块从光滑轨道滑至点，根据动能定理
解得
（2）物块从点飞出后做平抛运动，设飞出的初速度为，落在弧形轨道上的坐标为，将平抛运动分别分解到水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，有
，
解得水平初速度为
物块从点到落点，根据动能定理可知
解得落点处动能为
因为物块从点到弧形轨道上动能均相同，将落点的坐标代入，可得
化简可得
即
（其中，）
（3）物块在倾斜轨道上从距轴高处静止滑下，到达点与物块碰前，其速度为，根据动能定理可知
解得
-------
①
物块与发生弹性碰撞，使A和B均能落在弧形轨道上，且A落在B落点的右侧，则A与B碰撞后需要反弹后再经过水平轨道-倾斜轨道-水平轨道再次到达O点。规定水平向右为正方向，碰后AB的速度大小分别为和，在物块与碰撞过程中，动量守恒，能量守恒。则
解得
-------②
-------③
设碰后物块反弹，再次到达点时速度为，根据动能定理可知
解得
-------④
据题意，
A落在B落点的右侧，则
-------⑤
据题意，A和B均能落在弧形轨道上，则A必须落在P点的左侧，即：
-------⑥
联立以上，可得的取值范围为
13．C
【解析】A．根据题意，由能量守恒可得
代入数据，解得
B．滑块与挡板一起沿斜面向下滑行的过程中，滑块的加速度先减小后增大，B错误；
C．滑块与挡板一起沿斜面向下滑行的过程中，弹簧的弹性势能一直增大，系统的机械能不变，故滑块的机械能一直减小，C正确；
D．滑块到达最低点后的反弹过程中，在离开挡板前滑块的速度先增大后减小，D错误。
故选C。
14．B
【解析】对物块受力分析有
根据运动学公式有
联立解得
，
将滑块沿斜面拉到处时，速度为
则拉力的功率为
故选B。
15．A
【解析】AB．由相遇点所在平面为零势能面，结合题图，可知A初始时动能
上高度为
则A得水平位移
由牛顿第二定律有
得
由
得
所以上升时间
因为A与B相撞于最高点，所以
则
故A正确，B错误；
C．B在竖直方向下落的高度
所以
C错误；
D．由动能定理得
代入数据解得
D错误。
故选A。
16．B
【解析】A．滑块2下滑过程中，克服绳子拉力做功，机械能减少。A错误；
B．滑块2经过处的速度最大，则滑块2在处合力为零，即加速度为零。B正确；
C．弹簧及两物体组成的系统，机械能守恒，当滑块2到达处时，物块1上升的距离为
说明此时弹簧拉伸量为。根据系统机械能守恒得
解得
C错误；
D．根据关联速度有
解得
D错误。
故选B。
17．D
【解析】AB．从M点释放，根据动能定理得
从Q点释放，则高度h不变，变大，则变小，故动能变大，则速度变大，AB错误；
CD．从K点释放，h变小，变大，则变小，即有
而即将斜面投影至水平面上摩擦力做的功，设M到N的直线距离为L，则有
即
从K点释放，α不变，L减小，故动能减小，即速度减小，C错误，D正确。
故选D。
18．AC
【解析】A．物块由静止向下运动的过程中，弹簧弹力先沿斜面向上，且大小减小，物块的合外力减小，加速度减小．后来弹力反向增大，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，所以加速度先减小后增大．选项A正确；
B．物块先沿斜面向上加速，后向上减速，则重力的功率先增大后减小．选项B错误；
C．物块重力势能的增加量为
选项C正确；
D．对于物块和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律知，物块重力势能、动能与弹簧弹性势能之和保持不变，而弹簧的弹性势能在不断变化，所以物块重力势能与动能之和也不断变化，选项D错误。
故选AC。
19．BC
【解析】A．刚开始下落时，绳子的拉力方向沿水平方向，竖直方向上只受重力，所以加速度为g，故A错误；
B．B下降的高度为
故物块B减小的重力势能为
故B正确；
C．将B的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度，则
则物块A的速度小于物块B的速度，故C正确；
D．系统机械能守恒，故
其中
根据运动的合成与分解可得
联立解得
故D错误。
故选BC。
20．（1）椭圆的一段；（2）；（3）
【解析】（1）由于建筑材料在间运动时到A、B两小齿轮的距离之和不变，所以在间的轨迹为椭圆的一段；
（2）设间的距离为，由几何关系，有
解得
当材料运动到最低点时，设其与水平线的竖直高度差为，由几何关系，有
解得
此处对应材料的最大速度v。由机械能守恒，有
解得
（3）材料以的加速度达到的时间，运动距离
同理，后段减速时间，运动距离
中间运动距离
用时
故材料从D运动到B的时间
加速阶段，由牛顿第二定律有
得
在加速终了前瞬间，约束电机的功率最大，其值为
21．（1）；（2）81m；（3）8.5m；（4）
【解析】（1）对货物由图像可知
根据牛顿第二定律有
解得
（2）设货车制动前速度为，制动距离为，用时为t，则有
（3）设货物碰撞车厢时的速度大小为，碰撞前的位移大小为，碰撞后瞬间速度大小为可，返回的位移大小为。由图像可知
又因为
即
设货物相对车厢的位移为，则有
解得
（4）摩擦力对货物做的功
22．（1）60m；；（2）舰载机可以安全起飞，详见解析
【解析】（1）由可得
由运动学公式可得
水平滑跑中由牛顿第二定律得
其中
可得
由得，发动机达到额定功率
（2）达到额定功率后，舰载机在倾斜甲板上做变加速运动，设C点起飞时的速度为，由动能定理可得
解得
所以舰载机可以安全起飞。