專題06 功和功率 十年（2015-2024）高考物理真題分類匯編（全國）（解析版）

2015-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專題06功和功率考點十年考情（2015-2024）命題趨勢考點功和功率（10年10考）2024·福建·高考真題、2024·江西·高考真題、2024·海南·高考真題、2023·北京·高考真題、2023·山東·高考真題、2023·江蘇·高考真題、2023·湖北·高考真題、2022·福建·高考真題、2022·北京·高考真題、2022·浙江·高考真題、2022·廣東·高考真題、2022·河北·高考真題、2021·北京·高考真題、2021·浙江·高考真題、2020·江蘇·高考真題、2021·全國·高考真題、2021·重慶·高考真題、2020·天津·高考真題、2019·浙江·高考真題、2018·海南·高考真題、2018·浙江·高考真題、2018·全國·高考真題、2018·天津·高考真題、2017·全國·高考真題、2016·全國·高考真題、2016·天津·高考真題、2015·海南·高考真題、2015·天津·高考真題、2015·北京·高考真題、2015·四川·高考真題、2015·上?！じ呖颊骖}高考對機械能及其守恒定律部分的考查常結(jié)合生產(chǎn)、生活中常見的物理情景，如物體上拋下落、車輛啟動、(類)剎車、物體上下坡、傳送帶等。在考查方向上，單一物體、多個物體的不同運動形式都有所體現(xiàn)。解題方法主要是函數(shù)法和圖象法，同時應(yīng)用推理論證。對學科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在運動與相互作用觀念、能量觀念、模型建構(gòu)、科學推理及嚴謹認真的科學態(tài)度。1．（2024·海南·高考真題）神舟十七號載人飛船返回艙于2024年4月30日在東風著陸場成功著陸，在飛船返回至離地面十幾公里時打開主傘飛船快速減速，返回艙速度大大減小，在減速過程中（）A．返回艙處于超重狀態(tài) B．返回艙處于失重狀態(tài)C．主傘的拉力不做功 D．重力對返回艙做負功【答案】A【詳解】AB．返回艙在減速過程中，加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，故A正確，B錯誤；C．主傘的拉力與返回艙運動方向相反，對返回艙做負功，故C錯誤；D．返回艙的重力與返回艙運動方向相同，重力對返回艙做正功，故D錯誤。故選A。2．（2023·北京·高考真題）如圖所示，一物體在力F作用下沿水平桌面做勻加速直線運動。已知物體質(zhì)量為m，加速度大小為a，物體和桌面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，在物體移動距離為x的過程中（）

A．摩擦力做功大小與F方向無關(guān) B．合力做功大小與F方向有關(guān)C．F為水平方向時，F(xiàn)做功為 D．F做功的最小值為【答案】D【詳解】A．設(shè)力F與水平方向的夾角為θ，則摩擦力為摩擦力的功即摩擦力的功與F的方向有關(guān)，選項A錯誤；B．合力功可知合力功與力F方向無關(guān)，選項B錯誤；C．當力F水平時，則力F做功為選項C錯誤；D．因合外力功為max大小一定，而合外力的功等于力F與摩擦力f做功的代數(shù)和，而當時，摩擦力f=0，則此時摩擦力做功為零，此時力F做功最小，最小值為max，選項D正確。故選D。3．（2023·山東·高考真題）《天工開物》中記載了古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車往稻田里引水的場景。引水過程簡化如下：兩個半徑均為R的水輪，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n個，與水輪間無相對滑動。每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為m的水，其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田。當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則筒車對灌入稻田的水做功的功率為（

）

A． B． C． D．nmgωRH【答案】B【詳解】由題知，水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n個，且每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為m的水、其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田，則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入農(nóng)田的水的總質(zhì)量為m總=2πRnm×60%=1.2πRnm則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功W=1.2πRnmgH則筒車對灌入稻田的水做功的功率為聯(lián)立有故選B。4．（2023·江蘇·高考真題）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達最高點B后返回到底端。利用頻閃儀分別對上滑和下滑過程進行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）

A．受到的合力較小 B．經(jīng)過A點的動能較小C．在A、B之間的運動時間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小【答案】C【詳解】A．頻閃照片時間間隔相同，圖甲相鄰相等時間間隔內(nèi)發(fā)生的位移差大，根據(jù)勻變速直線運動的推論，可知圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲中滑塊受到的合力較大，故A錯誤；B．設(shè)斜面傾角為，動摩擦因數(shù)為，上滑階段根據(jù)牛頓第二定律有下滑階段根據(jù)牛頓第二定律有可知上滑階段階段加速度大于下滑階段加速度，圖甲為上滑階段，從圖甲中的A點到圖乙中的A點，先上升后下降，重力不做功，摩擦力做負功，根據(jù)動能定理可知圖甲經(jīng)過A點的動能較大，故B錯誤；C．由逆向思維，由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)可知圖甲在A、B之間的運動時間較短，故C正確；D．由于無論上滑或下滑均受到滑動摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯誤。故選C。5．（2022·福建·高考真題）福建土樓兼具居住和防御的功能，承啟樓是圓形土樓的典型代表，如圖（a）所示。承啟樓外樓共四層，各樓層高度如圖（b）所示。同一樓層內(nèi)部通過直徑約的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為的防御物資先從二樓倉庫搬到四樓樓梯口M處，再用沿廊道運送到N處，如圖（c）所示。重力加速度大小取，則（）A．該物資從二樓地面被運送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為B．該物資從M處被運送到N處的過程中，克服重力所做的功為C．從M處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為D．從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為【答案】A【詳解】A．該物資從二樓地面被運送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為故A正確；B．該物資從M處被運送到N處的過程中，由于M、N高度差為零，所以克服重力做功為零，故B錯誤；C．從M處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為，故C錯誤；D．從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為故D錯誤。故選A。6．（2022·北京·高考真題）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少年科學探索的興趣。某同學設(shè)計了如下實驗：細繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗（）A．小球的速度大小均發(fā)生變化 B．小球的向心加速度大小均發(fā)生變化C．細繩的拉力對小球均不做功 D．細繩的拉力大小均發(fā)生變化【答案】C【詳解】AC．在地面上做此實驗，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球的速度垂直，不做功，重力會改變小球速度的大??；在“天宮”上，小球處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在繩子拉力作用下做勻速圓周運動，繩子拉力仍然不做功，A錯誤，C正確；BD．在地面上小球運動的速度大小改變，根據(jù)和（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力的大小發(fā)生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)生改變，BD錯誤。故選C。7．（2018·海南·高考真題）某大瀑布的平均水流量為5900m3/s，水的落差為50m，已知水的密度為1.00×103kg/m3，在大瀑布水流下落過程中，重力做功的平均功率約為(??)A．3×106w B．3×107w C．3×108w D．3×109w【答案】D【詳解】由平均功率定義得故選D。8．（2018·浙江·高考真題）用國際單位制的基本單位表示能量的單位，下列正確的是（??）A． B． C． D．【答案】A【詳解】AB．根據(jù)可得故A正確，B錯誤；CD．N不是國際單位制基本單位而是導出單位，故CD錯誤。故選A。9．（2017·全國·高考真題）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)。小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力（）A．一直不做功B．一直做正功C．始終指向大圓環(huán)圓心D．始終背離大圓環(huán)圓心【答案】A【詳解】AB．大圓環(huán)光滑，則大圓環(huán)對小環(huán)的作用力總是沿半徑方向，與速度方向垂直，故大圓環(huán)對小環(huán)的作用力一直不做功，A正確，B錯誤；CD．小環(huán)在運動過程中，在大環(huán)的上半部分運動時，大環(huán)對小環(huán)的支持力背離大環(huán)圓心，運動到大環(huán)的下半部分時，支持力指向大環(huán)的圓心，CD錯誤。故選A。10．（2024·江西·高考真題）廬山瀑布“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”瀑布高150m，水流量10m3/s，假設(shè)利用瀑布來發(fā)電，能量轉(zhuǎn)化效率為70%，則發(fā)電功率為（

）A．109W B．107W C．105W D．103W【答案】B【詳解】由題知，Δt時間內(nèi)流出的水量為m=ρQΔt=1.0×104Δt發(fā)電過程中水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則有故選B。11．（2023·山東·高考真題）質(zhì)量為M的玩具動力小車在水平面上運動時，牽引力F和受到的阻力f均為恒力，如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運動。當小車拖動物體行駛的位移為時，小車達到額定功率，輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時間后停下，其總位移為。物體與地面間的動摩擦因數(shù)不變，不計空氣阻力。小車的額定功率P0為（

）

A． B．C． D．【答案】A【詳解】設(shè)物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，當小車拖動物體行駛的位移為S1的過程中有F－f－μmg=(m＋M)a

v2=2aS1P0=Fv輕繩從物體上脫落后a2=μgv2=2a2(S2－S1)聯(lián)立有故選A。12．（2023·湖北·高考真題）兩節(jié)動車的額定功率分別為和，在某平直鐵軌上能達到的最大速度分別為和?，F(xiàn)將它們編成動車組，設(shè)每節(jié)動車運行時受到的阻力在編組前后不變，則該動車組在此鐵軌上能達到的最大速度為（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】由題意可知兩節(jié)動車分別有當將它們編組后有聯(lián)立可得故選D。13．（2022·浙江·高考真題）小明用額定功率為、最大拉力為的提升裝置，把靜置于地面的質(zhì)量為的重物豎直提升到高為的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過的勻減速運動，到達平臺的速度剛好為零，取，則提升重物的最短時間為（）A．13.2s B．14.2s C．15.5s D．17.0s【答案】C【詳解】為了以最短時間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當功率達到額定功率時，保持功率不變直到重物達到最大速度，接著做勻速運動，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據(jù)牛頓第二定律可得當功率達到額定功率時，設(shè)重物的速度為，則有此過程所用時間和上升高度分別為重物以最大速度勻速時，有重物最后以最大加速度做勻減速運動的時間和上升高度分別為設(shè)重物從結(jié)束勻加速運動到開始做勻減速運動所用時間為，該過程根據(jù)動能定理可得又聯(lián)立解得故提升重物的最短時間為C正確，ABD錯誤；故選C。14．（2021·北京·高考真題）如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd，其中ab段為平直上坡路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個過程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）A．在ab段汽車的輸出功率逐漸減小 B．汽車在ab段的輸出功率比bc段的大C．在cd段汽車的輸出功率逐漸減小 D．汽車在cd段的輸出功率比bc段的大【答案】B【詳解】AB．在ab段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力所以在ab段汽車的輸出功率不變，在bc段牽引力bc段的輸出功率故A錯誤B正確；CD．在cd段牽引力汽車的輸出在cd段汽車的輸出功率不變，且小于bc段，故CD錯誤。故選B。15．（2021·浙江·高考真題）如圖所示是我國自主研發(fā)的全自動無人值守望遠鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電力供應(yīng)僅為1×103W。若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng)，正確的是（）A．N?s B．N?m/s C．kg?m/s D．kg?m2/s3【答案】D【詳解】A．不是國際單位制基本單位，根據(jù)沖量的定義可知，是沖量的的單位，A錯誤；B．根據(jù)功率的計算公式可知功率的單位可以表示為，但不是國際單位制基本單位，B錯誤；C．根據(jù)動量的定義可知，是動量的單位，C錯誤；D．根據(jù)可知功率的單位可以表示為，結(jié)合可知，則功率得單位，D正確。故選D。16．（2020·江蘇·高考真題）質(zhì)量為的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為，受到的阻力大小為。此時，汽車發(fā)動機輸出的實際功率是（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡汽車發(fā)動機的功率故選C。17．（2015·海南·高考真題）假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢．4倍 B．2倍 C．倍 D．倍【答案】D【詳解】設(shè)阻力為f，由題知：f=kv；速度最大時，牽引力等于阻力，則有P=Fv=fv=kv2．所以摩托艇發(fā)動機的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼谋叮蔬xD．18．（2018·浙江·高考真題）如圖所示是具有更高平臺的消防車，具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在5min內(nèi)使承載4人的登高平臺（人連同平臺的總質(zhì)量為400kg）上升60m到達滅火位置，此后，在登高平臺上的消防員用水炮滅火，已知水炮的出水量為3m3/min，水離開炮口時的速率為20m/s，則用于（）A．水炮工作的發(fā)動機輸出功率為1×104WB．水炮工作的發(fā)動機輸出功率為4×104WC．水炮工作的發(fā)動機輸出功率為2.4×106WD．伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機輸出功率約為800w【答案】B【詳解】試題分析：水炮發(fā)動機做的功為水增加的動能與重力勢能之和，伸縮臂在抬升等高平臺的同時也將本身也抬高了，計算做功時，需要計算這部分功，結(jié)合根據(jù)公式分析．伸縮臂將人與平臺抬高60m，用時5min，同時伸縮臂也有質(zhì)量，設(shè)為M，則其輸出功率為，D錯誤；水炮工作的發(fā)動機首先將水運至60m高的平臺，然后給水20m/s的速度，即做的功等于水增加的動能與重力勢能之和，每秒射出水的質(zhì)量為，故，功率為，B正確AC錯誤．19．（2018·浙江·高考真題）如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運動員在做俯臥撐運動，運動過程中可將她的身體視為一根直棒，已知重心在C點，其垂線與腳，兩手連線中點間的距離Oa、ob分別為0.9m和0.6m，若她在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，則克服重力做功和相應(yīng)的功率為（

）A．430J，7WB．4300J，70WC．720J，12WD．7200J，120W【答案】B【詳解】設(shè)重心上升高度為h，根據(jù)幾何知識可得，解得h=0.24m，故做一次俯臥撐克服重力做功為mgh=144J，所以一分鐘克服重力做功為W=30×144J=4320J，功率約為，故B正確．20．（2023·湖北·高考真題）如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點，另一端與一質(zhì)量為m的小球相連。小球套在豎直固定的粗糙桿上，與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5。桿上M、N兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為，OP與桿垂直。當小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g。小球以某一初速度從M點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（

）

A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球在P點下方處的加速度大小為C．從M點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D．從M點到P點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同【答案】AD【詳解】A．小球在P點受力平衡，則有，，聯(lián)立解得A正確；C．在PM之間任取一點A，令AO與MN之間的夾角為，則此時彈簧的彈力為小球受到的摩擦力為化簡得在MP之間增大在PN減變小，即摩擦力先變大后變小，C錯誤；D．根據(jù)對稱性可知在任意關(guān)于P點對稱的點摩擦力大小相等，因此由對稱性可知M到P和P到N摩擦力做功大小相等；D正確；B．小球運動到P點下方時，此時摩擦力大小為由牛頓第二定律聯(lián)立解得B錯誤。故選AD。21．（2022·廣東·高考真題）如圖所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平段以恒定功率、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。下列說法正確的有（）A．從M到N，小車牽引力大小為 B．從M到N，小車克服摩擦力做功C．從P到Q，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【詳解】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．依題意，小車從M到N，因勻速，小車所受的摩擦力大小為則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。22．（2021·全國·高考真題）水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于時，速度的大小為，此時撤去F，物體繼續(xù)滑行的路程后停止運動，重力加速度大小為g，則（）A．在此過程中F所做的功為B．在此過中F的沖量大小等于C．物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于D．F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍【答案】BC【詳解】CD．外力撤去前，由牛頓第二定律可知①由速度位移公式有②外力撤去后，由牛頓第二定律可知③由速度位移公式有

④由①②③④可得，水平恒力動摩擦因數(shù)滑動摩擦力可知F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的3倍，故C正確，D錯誤；A．在此過程中，外力F做功為故A錯誤；B．由平均速度公式可知，外力F作用時間在此過程中，F(xiàn)的沖量大小是故B正確。故選BC。23．（2016·全國·高考真題）如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于O點，另一端與小球相連?，F(xiàn)將小球從M點由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點。已知M、N兩點處，彈簧對小球的彈力大小相等，且。在小球從M點運動到N點的過程中（

）A．彈力對小球先做正功后做負功B．有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度C．彈簧長度最短時，彈力對小球做功的功率為零D．小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差【答案】BCD【詳解】A．因M和N兩點處彈簧對小球的彈力大小相等，且，可知M處的彈簧處于壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長狀態(tài)，則在小球從M點運動到N點的過程中，彈簧的彈性勢能先增大，后減小再增大；彈簧的彈力對小球先做負功，后做正功再做負功，故A錯誤；B．當彈簧水平時，豎直方向的力只有重力，小球受到的合力為重力，小球的加速度為重力加速度；當彈簧恢復到原長時，小球只受重力作用，小球的加速度為重力加速度；故有兩個時刻小球的加速度等于重力加速度，故B正確；C．彈簧長度最短時，即彈簧處于水平方向，此時彈簧彈力與速度方向垂直，則彈力對小球做功的功率為零，故C正確；D．由于M和N兩點處彈簧對小球的彈力大小相等，可知M和N兩點處彈簧的壓縮量等于伸長量，M和N兩點處彈簧的彈性勢能相等，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可知，小球到達N點時的動能等于其在M、N兩點的重力勢能差，故D正確。故選BCD。24．（2016·全國·高考真題）兩實心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離，則()A．甲球用的時間比乙球長B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【詳解】C．設(shè)小球的密度為，半徑為r，則小球的質(zhì)量為，重力，小球的加速度可知，小球的質(zhì)量越大，半徑越大，則下降的加速度越大，所以甲的加速度比較大，C錯誤；B．根據(jù)可知，加速度比較大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故B正確；A．兩個小球下降的距離是相等的，根據(jù)可知，加速度比較大的甲運動的時間短。故A錯誤；D．它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，所以甲的阻力大，根據(jù)可知，甲球克服阻力做的功大乙甲球克服阻力做的功，故D正確。故選BD。25．（2022·河北·高考真題）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體和用不可伸長的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，質(zhì)量，時刻將兩物體由靜止釋放，物體的加速度大小為。時刻輕繩突然斷開，物體能夠達到的最高點恰與物體釋放位置處于同一高度，取時刻物體所在水平面為零勢能面，此時物體的機械能為。重力加速度大小為，不計摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A．物體和的質(zhì)量之比為 B．時刻物體的機械能為C．時刻物體重力的功率為 D．時刻物體的速度大小【答案】BCD【詳解】A．開始釋放時物體Q的加速度為，則解得選項A錯誤；B．在T時刻，兩物體的速度P上升的距離細線斷后P能上升的高度可知開始時PQ距離為若設(shè)開始時P所處的位置為零勢能面，則開始時Q的機械能為從開始到繩子斷裂，繩子的拉力對Q做負功，大小為則此時物體Q的機械能此后物塊Q的機械能守恒，則在2T時刻物塊Q的機械能仍為，選項B正確；

CD．在2T時刻，重物P的速度方向向下；此時物體P重力的瞬時功率選項CD正確。故選BCD。26．（2021·重慶·高考真題）額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動，其發(fā)動機的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，從和時刻開始牽引力均視為不變。若兩車行駛時所受的阻力大小與重力成正比，且比例系數(shù)相同，則（）A．甲車的總重比乙車大 B．甲車比乙車先開始運動C．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同 D．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)題述，兩車額定功率P相同，勻速運動后牽引力等于阻力，因此甲車阻力大于乙車阻力，根據(jù)甲車時刻后和乙車時刻后兩車牽引力不變，甲車牽引力大于乙車可知可知甲車的總重比乙車大，故A正確；B．如圖所示甲車在A點所對應(yīng)的時刻牽引力與阻力瞬間相等，所以甲車從這個時刻開始，做加速運動；乙車在B點所對應(yīng)的時刻牽引力與阻力瞬間相等，乙車從這個時刻開始加速，所以甲車比乙車先開始運動，故B正確；C．兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，這兩個時刻，兩車的牽引力等大，由可知，甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同，故C正確；D．時刻甲車達到最大速度，時刻乙車達到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率可知由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在時刻的速率小于乙車在時刻的速率，故D錯誤。故選ABC。27．（2020·天津·高考真題）復興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運動，經(jīng)時間t達到該功率下的最大速度，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內(nèi)（

）A．做勻加速直線運動 B．加速度逐漸減小C．牽引力的功率 D．牽引力做功【答案】BC【詳解】AB．動車的功率恒定，根據(jù)可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運動，A錯誤，B正確；C．當加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為C正確；D．動車功率恒定，在時間內(nèi)，牽引力做功為根據(jù)動能定理得D錯誤。故選BC。28．（2018·全國·高考真題）地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機通過豎井運送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對于第①次和第②次提升過程，A．礦車上升所用的時間之比為4:5B．電機的最大牽引力之比為2:1C．電機輸出的最大功率之比為2:1D．電機所做的功之比為4:5【答案】AC【詳解】A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時間為t，根據(jù)速度-時間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過程所用時間之比為，選項A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項B錯誤；C．由功率公式，P=Fv，電機輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項C正確；D．加速上升過程的加速度，加速上升過程的牽引力，減速上升過程的加速度，減速上升過程的牽引力，勻速運動過程的牽引力．第①次提升過程做功；第②次提升過程做功；兩次做功相同，選項D錯誤．【點睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運用牛頓運動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機做功．實際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．29．（2016·天津·高考真題）我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平．和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比．某列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組()A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反B．做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比D．與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1∶2【答案】BD【詳解】啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設(shè)每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m，阻力為，做加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得：，對7、8車廂進行受力分析得：，聯(lián)立可得：，故B正確；設(shè)進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為s，則：，又，可得：，可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設(shè)每節(jié)動車的功率為P，當只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v，則：，改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組時，最大速度為，則：，所以，故D正確．30．（2024·福建·高考真題）兩繩拉木板，每條拉力F=250N，15s內(nèi)勻速前進20m，θ=22.5°，cos22.5°≈0.9。求：（1）阻力f大??；（2）兩繩拉力做的功；（3）兩繩拉力的總功率?！敬鸢浮浚?）450N；（2）9.0×103J；（3）600W【詳解】（1）由于木板勻速運動則有2Fcosθ=f帶入數(shù)據(jù)解得f=450N（2）根據(jù)功的定義式有W=2Flcosθ帶入數(shù)據(jù)解得W=9.0×103J（3）根據(jù)功率的定義式有帶入數(shù)據(jù)有P=600W31．（2019·浙江·高考真題）小明以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一個質(zhì)量m=0.1kg的小皮球，最后在拋出點接住，假設(shè)小皮球在空氣中所受阻力大小為重力的0.1倍，求小皮球（1）上升的最大高度；（2）從拋出到接住的過程中重力和空氣阻力所做的功；（3）上升和下降的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）0；；（3），【詳解】（1）小球上升過程，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得上升的高度（2）從拋出小球到接住的過程中，重力做功空氣阻力做功（3）小球上升的時間下降過程，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)解得32．（2015·天津·高考真題）某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖，皮帶在電動機的帶動下保持v＝1m/s的恒定速度向右運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝2kg的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5．設(shè)皮帶足夠長，取g＝10m/s2，在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，求：(1)郵件滑動的時間t；(2)郵件對地的位移大小x；(3)郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W．【答案】(1)0.2s；(2)0.1m；(3)-2J【詳解】(1)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力，據(jù)牛頓第二定律有：取向右為正方向，由運動學公式得：代入數(shù)據(jù)解得：、t=0.2s(2)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，由運動學公式得：(3)郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中，設(shè)皮帶相對地面的位移為s，則：摩擦力對皮帶做的功：代入數(shù)據(jù)解得：W=﹣2J33．（2015·北京·高考真題）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個物塊，彈簧質(zhì)量不計。物塊（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿軸運動，與桌面間的動摩擦因數(shù)為。以彈簧原長時物塊的位置為坐標原點，當彈簧的伸長量為時，物塊所受彈簧彈力大小為，為常量。（）請畫出隨變化的示意圖；并根據(jù)圖象求物塊沿軸從點運動到位置的過程中彈力所做的功。（）物塊由向右運動到，然后由返回到，在這個過程中：．求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢能的變化量；．求滑動摩擦力所做的功；并與彈力做功比較,說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩擦力勢能”的概念，為什么？【答案】（）圖象如圖所示；，；（）a．；b．，見詳解【詳解】（1）在圖象中，面積為外力拉彈簧時外力所做的功彈簧的彈力對其做負功（2）a.分段研究：從到過程中，彈簧的彈力做負功，為從到過程中，彈簧的彈力做正功，為則全過程彈簧的彈力作功為由功能關(guān)系得b.物體向右由運動到的過程摩擦力作功物體由由返回到的過程摩擦力做功全程摩擦力做功若物體直接由位置運動到位置，摩擦力做功為可知，兩次沿不同路徑從相同出發(fā)點運動到同一位置，摩擦力做功不同，說明摩擦力做功與路徑有關(guān)。而彈簧彈力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，因此存在彈性勢能的概念，根據(jù)勢能的定義可知，不存在摩擦力勢能的概念。34．（2021·浙江·高考真題）如圖所示，質(zhì)量m=2kg的滑塊以v0=16m/s的初速度沿傾角θ=37°的斜面上滑，經(jīng)t=2s滑行到最高點。然后，滑塊返回到出發(fā)點。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑塊(1)最大位移值x；(2)與斜面間的動摩擦因數(shù)；(3)從最高點返回到出發(fā)點的過程中重力的平均功率P。【答案】(1)16m；(2)0.25；(3)67.9W【詳解】(1)小車向上做勻減速直線運動，有得(2)加速度上滑過程得(3)下滑過程由運動學公式重力的平均功率35．（2015·四川·高考真題）