人教版2024年高考二輪物理專項《功與功率 功能關系》復習測試卷及解析

人教版2024高考二輪復習物理專項3.（2024.山東德州?校聯(lián)考模擬預測）（改編）秋天是收獲的季節(jié)，

《功與功率功能關系》復習測試卷及解析勞動人民收完稻谷后，有時要把米粒和糠枇分離。如圖所示勞動情景,

（滿分：100分時間：90分鐘）假設在恒定水平風力作用下，從同一高度由靜止下落的米粒和糠枇落

題號—二-總分到地面不同位置，空氣阻力忽略不計。下列說法正確的是（）

分數(shù)

一、單項選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題列

出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不

得分）

A.從釋放到落地的過程中，米粒和糠枇重力做功相同

1.（2023?湖南衡陽?衡陽市八中?？寄M預測）在體能測試跳繩時，

B.從釋放到落地的過程中，米粒的運動時間大于糠枇的運動時間

質量為50kg的某同學一分鐘跳了150次，若他每次跳起時，重心上升

C.從釋放到落地的過程中，米粒落地速度時豎直方向得速度大小

的高度約為5cm,則他一分鐘內克服重力做功的大小約為（）

比糠枇大

A.2500JB.3570JC.7500JD.375000J

D.落地時，米粒重力的瞬時功率大于糠枇重力的瞬時功率

2.（2023?河南新鄉(xiāng)?統(tǒng)考一模）（改編）如圖所示，游樂園里有一種

4.（2024?海南?校聯(lián)考一模）如圖，蕩秋千的小紅由最低點。蕩到最高

叫“飛椅”的游樂項目。鋼繩一端系著座椅，另一端固定在水平轉盤邊

緣，轉盤可繞穿過其中心的豎直軸轉動。在開始啟動的一段時間內，

轉盤逐漸加速轉動，在轉盤角速度增大的過程中，對飛椅和游客整體

受力分析，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）

A.重力做正功，重力勢能增大B.重力的瞬時功率先增大后減小

C.重力的瞬時功率一直減小D.重力做負功，重力勢能減小

5.（2023?海南省直轄縣級單位?文昌中學?？寄M預測）如圖所示，

A.重力不做功B.拉力不做功C.拉力做正功D.拉力做負功

從斜面的頂端以初速度%水平拋出一質量為m的小球，小球落在斜面

上的A點，斜面的傾角為%重力加速度為g,不計空氣阻力則小球落lm/s的速度向上做勻速直線運動，忽略空氣阻力，重力加速度取

在A點前一瞬間重力的功率為（）g，0m/s2,以下說法正確的是（）

C.2帆g%tan。D.根g%tan6>

tan。

6.（2023?貴州遵義?統(tǒng)考模擬預測）如圖甲是“滑草”運動的軌道，其A.0~4秒內重物所受起重機牽引力逐漸變大

簡化示意圖如圖乙所示?；輹r，人坐在滑草車上從A點由靜止開始B.0~4秒內重物的加速度大小恒為025m/s2

下滑，最終停在。點。段、8C段、CO段均做直線運動，其中C.0~4秒內重物克服重力做功

段速度不變。若滑草車與滑道間的動摩擦因數(shù)處處相同，滑草車與滑D.起重機的額定功率為8kW

道全程未發(fā)生碰撞，在從C處無能量損失，忽略空氣阻力?；蒈?.（2023?河北唐山?開灤第一中學?？家荒＃团d號電力動車組是由

受到滑道摩擦力的功率P與時間t的關系圖像中，可能正確的是（)中國鐵路總公司牽頭組織研制，具有完全自主知識產權，達到世界先

進水平的電力動車組的統(tǒng)稱。圖為一列質量為m正在高速行駛的動車,

最大功率為P,假設啟動加速有兩種方式，一種是以恒定的加速度a

啟動，另一種是以恒定的功率P啟動，經時間f達到該功率下的最大

速度%,設動車行駛過程所受到的阻力保持不變，都在平直的軌道上

運動，則下列說法正確的是（）

7.（2024?廣東佛山?統(tǒng)考一模）如圖所示，起重機以額定功率將地面

上質量為800kg的重物由靜止沿豎直方向吊起，4秒后，重物開始以

物理試題第3頁（共18頁）物理試題第4頁（共18頁）

A.以恒定的加速度。啟動，加速到外所需時間等于十間的距禺是5m,MW和之間的距禺是1m,某次該同學推出小車

B.以恒定的加速度。啟動，加速到%所需時間小于?的速度是2m/s,結果小車停在距PP2m處，重力加速度g取lOm/sa,

C.動車行駛過程所受到的阻力為！運動的小車受到的阻力與小車的重力成正比，假設小車每次都做勻減

D.以恒定的功率P啟動達到最大速度1走過的位移是小-等速直線運動，下列說法正確的是（）

PMN

9.（2024.廣東江門.統(tǒng)考模擬預測）如圖所示，質量為機的跳傘運動

員，由靜止開始下落，假設在打開傘之前受大小為。?加g的恒定阻力作%。

用，在運動員下落高度為/I的過程中，下列說法正確的是（）

p，M'N'

A.推出后的小車受到的阻力與重力的比值是（

B.當vo=3.5m/s時，小車可以停在MAT和NM之間

C.當v0=3.25m/s時，經過4s小車運動到MM

D.當v0=3.25m/s時，經過2.5s小車運動到MM'

A.運動員的動能增加了。9,勵B.運動員的重力勢能減小了。9"陪力12.（2023?山東濟寧?統(tǒng)考二模）如圖所示，一滑塊（可視為質點）在

C.運動員的機械能減少了。運動員克服阻力所做的功為。9，3水平力尸的作用下由靜止沿粗糙水平直軌道A3開始運動，該力的功

10.（2024?安徽安慶?統(tǒng)考一模）小球由地面豎直向上拋出，上升的最率恒定，達到最大速度后，撤掉該力，滑塊繼續(xù)前進一段距離后進入

大高度為“，設所受阻力大小恒定，選地面為參考平面，在上升至離豎直光滑半圓軌道BCD,并恰好通過該軌道最高點。，然后進入光滑

地人高處，小球的動能是重力勢能的2倍，到達最高點后再下落至離半圓管道。EF最終停在粗糙水平直軌道/G上。已知水平力的恒定

地高處，小球的重力勢能是動能的2倍，則//等于（）功率為10W,滑塊的質量為0.2kg,滑塊與軌道AB的動摩擦因數(shù)為0.5,

A.fB.等C.fD.募半圓軌道BCD的半徑R=0.5m,重力加速度g取lOm/s?,下列說法正

11.（2023?河南濮陽?統(tǒng)考一模）一位同學特別喜歡冰壺運動，由于沒確的是（）

有冰壺和場地，該同學就在水平地板上畫了如圖所示的線，并在物理

實驗室找來一輛質量加=0.5kg的小車，以一定的初速度從PP推出，

停在和NM之間得分，離。點越近得分越高，已知PP和MAT之

C.運動員第一次滑到C點時，重力的瞬時功率為W

D.若什2%,則運動員又恰好能從右側返回軌道左側邊緣A點

14.（2023?遼寧阜新?統(tǒng)考模擬預測）（多選）如圖所示，一遙控電動賽

車（可視為質點）從A點由靜止以恒定功率P沿水平地面向右加速運字

A.滑塊在。點的速度大小為風2動，當?shù)竭_固定在豎直面內的光滑半圓軌道最低點8時關閉發(fā)動機，

B.半圓管道。的半徑r可能為0.15m賽車恰好能通過最高點C（BC為半圓軌道的豎直直徑）。已知賽車的

端O

C.在軌道AB上，滑塊的最大速度為10m/s質量為加，半圓軌道的半徑為R,A、B兩點間的距離為2R,賽車在地

在軌道上，滑塊減速過程的距離為

D.AB2.5m面上運動時受到的阻力大小恒為（g為重力加速度大小）。不計空)□

二、多項選擇題（本題共2小題,每小題5分，共10分。每小題列出的氣阻力。下列說法正確的是（）蟒蟒

四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對解

但不全的得3分，有選錯的得0分）

13.（2022?廣東惠州?統(tǒng)考一模）（多選）如圖，2022年北京冬奧會上自O

A.賽車通過C點后在空中運動的時間為愣B.賽車通過C點后

由式滑雪U型池半圓半徑為R,質量為，”的運動員從距池邊高為4處自

恰好落回A點

由下落，由左側上邊緣A點進入池中，到達最低點C的速度大小為V,

C.賽車通過8點時的速度大小為2項D.賽車從A點運動到3點3

從右側B點飛出后上升的最大高度為%重力加速度為g,下列說法正

的時間為歲

確的是（）

三、計算題（本題包括3小題，10分+10分+10分共30分，解答過程

請寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結果的不

得分）

15.（2023?山東?模擬預測）近段時間，針對佩洛西竄訪臺灣，我解放

軍在臺海周邊6個區(qū)域組織了航母編隊威懾演練。如圖甲，我國山東

艦航母上的艦載機采用滑躍式起飛，甲板是由水平甲板和上翹甲板兩

A.此過程中，運動員克服摩擦力和空氣阻力的功為，咫仇-初

部分組成,假設上翹甲板

B.運動員第一次滑到C點時，對軌道的壓力大小為，

物理試題第7頁（共18頁）

甲乙

BC是與水平甲板AB平滑連接的一段斜面，模型簡化圖如圖乙所示，（2）AB間的距離%;

BC長為LBC與AB間夾角為若艦載機從A點處由靜止開始以（3）小球剛進入第二個圓軌道瞬間對軌道的壓力大小。

加速度。做初速度為零的勻加速直線運動，經時間t達到B點，進入

BC保持恒定功率加速，在C點剛好達到起飛速度n。已知艦載機的總

質量為m（忽略滑行過程中的質量變化），艦載機在甲板上運動時受

到甲板的摩擦力和空氣阻力之和看作恒力，大小為其重力的左倍，重

力加速度為g。求：

（1）艦載機的最小額定功率；

（2）艦載機在BC段運行的最長時間。

16.（2023?安徽合肥?？寄M預測）如圖所示，表面17.（2023?浙江溫州?統(tǒng)考二模）如圖甲所示，某同學利用樂高拼裝積

粗糙的斜面直軌道與水平面夾角為6。，兩光滑圓軌道半徑相同，均為木搭建一游戲軌道，其結構簡圖如圖乙所示。該軌道由固定的豎直軌

R,與斜面直軌道相切連接，切點分別為3、C,8C間的距離為、=3痣，道半徑分別為，?=0.4m、0.5人1.5r的三個半圓軌道BCQ、0M、FGH,

圓形軌道的出入口錯開，現(xiàn)有一質量為m的小球自A點由靜止釋放，半徑為廠的四分之一圓弧軌道。凡長度人m的水平軌道所組成，軌

運動到8點進入圓形軌道，恰好做完整的圓周運動，接著再進入另一道BCQ和軌道。逐前后錯開，除水平軌道E/段外其他軌道均光滑，且各

個圓形軌道運動，已知小球與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=乎，重力加速度處平滑連接?？梢暈橘|點的滑塊從A點由靜止釋放，恰好可以通過軌

為g，求；道。的最高點。，不計空氣阻力。

（1）小球沿斜面下滑過程中加速度。的大??；（1）求A、C兩點的高度差任

（2）要使物塊至少經過斤點一次，且運動過程中始終不脫離軌道，求mgtan**sin0+r））,在轉盤角速度增大的過程中，?越大，線速度越大，

滑塊與水平軌道所間的動摩擦因數(shù)〃的范圍;則動能越大，飛椅和游客運動位置越高，重力做負功，根據(jù)動能定理

（3）若半圓軌道。3板中缺一塊圓心角為20的圓弧積木如（/、J關于。/可知，拉力做正功。

字

對稱），滑塊從/飛出后恰能無碰撞從J進入軌道，求?的值。故選C。

3.D耳

【詳解】A.米粒和糠枇的區(qū)別是質量不同，由于從同一高度h釋放,

磔O

由%=，W,可知，米粒和糠枇重力做功不同，故A錯誤；B.空氣阻

力忽略不計，米粒和糠枇在豎直方向都做自由落體運動，由〃=:城，可

知，運動時間相同，故B錯；C.D.空氣阻力忽略不計，米粒和糠蟒

枇在豎直方向都做自由落體運動，由y=28力，可知，落地時豎直方向的解

速度大小相同，而尸=岫\,由于米粒質量大，落地時，米粒重力的瞬時

參考答案與試題解析埼

O

功率大于糠枇重力的瞬時功率，故C錯誤，D正確。

一、單項選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題列

故選D。

出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不

4.B

得分）國

【詳解】AD.小紅蕩秋千，由最低點。蕩到最高點A的過程中，重力

1.B

做負功，重力勢能增大，選項AD錯誤；BC.在o點和A點，重力瞬時

州

【詳解】因為該同學每次起跳時，重心上升二m,則每一次克服重力做

功率為零，其他位置不為零，即重力瞬時功率先增大后減小，選項BO

功為叱=?^=50><9.8'0.05〉24.5」，則他一分鐘內克服重力做功的大小約為

正確，C錯誤。

W=150W,=150x24.51=36751,選項B中的數(shù)據(jù)最接近3675J。

故選B。

故選Bo

5.C

2.C

【詳解】根據(jù)平拋運動的規(guī)律，設小球落在A點前一瞬間豎直方向上

【詳解】設飛椅和游客的總質量為m,懸點到轉軸的距離為r,懸索的

的速度為%,則此時有ta"=a，解得v,=2%tan0,此時重力的功率

長度為1,懸索與豎直方向的夾角為%由牛頓第二定律得

物理試題第U頁（共18頁）物理試題第12頁（共18頁）

P=mgvy=2mgva\a.ae,ABD錯誤，C正確。得起重機的額定功率為4=^v=〃，gv=800xl0xlW=8000W=8kW,D正確；C.0~4

故選c。秒內，對重物由動能定理可得％-w0=g/_o,在0~4秒內，重物克服

6.D重力做功%=%一,V2=8X103X4J-/800X12J=3.16X104J,C錯誤。

【詳解】AB段對滑草車受力分析可得，草車受到滑道摩擦力的大小為故選D。

f=fimgcose,沿滑道方向上,"gsine-igcoseuwo）,則滑草車受到滑道摩擦力8.D

的功率為P=/v=.a=W"gcosd印，其中f與4為定值，則P與時間t的關【詳解】AB.若動車以恒定的加速度a啟動，當功率達到最大值P時,

系圖像為一次函數(shù)；BC段速度不變則此過程中，"gsina=〃wgcosa=/2,滑草速度還沒有達到％,然后還要做一段功率恒定的加速度減小的加速運

車受到滑道摩擦力的功率為4="=/gcosa”,其中烏為定值；由于&>“，動，速度才能達到%,所以加速時間應大于號，所以選項AB錯誤；

則AB段滑草車受到滑道摩擦力的功率的最大值小于BC段滑草車受C.當速度達到最大％時，功率？=%，,牽引力F=動車阻力等于牽

到滑道摩擦力的功率。由于最終停在D,CD段過程中做減速運動，則引力:，所以C錯誤；D.以恒定的功率P啟動，經時間t達到最大

p13

“"gcosp-,"gsin/?=?!%,滑草車受到滑道摩擦力的功率為速度一,設位移為X,根據(jù)動能定理魔得戶％一器，所以D正

vmJ

4=/v=/mgcos夕.（v-卬），由于"夕，cosavcos夕；則BC段滑草車受到滑道摩確。

擦力的功率小于CD段滑草車受到滑道摩擦力的功率的最大值，故D故選D。

符合題意。9.A

故選Do【詳解】A.根據(jù)動能定理有色O"g〃=AEk,此過程中合外力做正功，

7.D運動員的動能增加，可知運動員的動能增加了。9但〃，故A正確；B.重

【詳解】A.在0~4秒內，起重機以額定功率將地面上重物由靜止沿力做正功重力勢能減小，重力做負功重力勢能增加，即有％=-5,該

豎直方向吊起，由心=八過程中重力做正功，則可知，運動員的重力勢能減小了，w,故B錯誤;

可知起重機額定功率不變，隨重物的速度逐漸增大，則重物所受起重CD.若只有重力做功則運動員機械能守恒，而該過程中除了重力做功,

機牽引力逐漸變小，A錯誤；還有阻力做負功，則可知，機械能的減少量等于克服阻力所做的功，

B.在0~4秒內，由牛頓第二定律可得尸-何=〃明由于重物所受起重機即為0」"期，故CD錯誤；

牽引力逐漸變小，可知重物的加速度逐漸變小，B錯誤；D.重物在4故選Ao

秒后以lm/s的速度向上做勻速直線運動，由平衡條件可知七=叫，可10.D

【詳解】設小球受到的阻力大小恒為f,小球上升至最高點過程，由動定理有-W"gXT"g，2A=5,說-/v",解得x=7.5m故D錯誤；

O

能定理得-"幽-皿=01西，小球上升至離地高度h處時速度設為斗，由故選C。

動能定理得-3-/=又由題有,屁=2"迎，小球上升至最高點二、多項選擇題（本題共2小題,每小題5分，共10分。每小題列出的

后又下降至離地高度h處時速度設為％,此過程由動能定理得：四個備選項中至少有一個是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對字

-mgh-faH-K>=^mv；~mvl,又由題有2xg/nv；=,"g〃，以上各式聯(lián)立解得〃=素。但不全的得3分，有選錯的得0分）耳

故選D。13.AB

磔O

11./D【詳解】A.此過程中，由動能定理沖（『幻-we。，運動員克服摩擦

【詳解】A.設運動的小車受的阻力與小車的重力比值為k,小車受的力和空氣阻力的功為w=，"g（4M）,A正確；B.運動員第一次滑到c點

）□

阻力/=而陪，小車的速度是％=2m/s,結果小車停在距?咋=2m處，根據(jù)動時，由牛頓第二定律FT"g="』，由牛頓第三定律，對軌道的壓力大小

蟒

能定理得-b鳴=0」*，代入數(shù)據(jù)得k=上，故A錯誤；B.當％=3.5m/s,為F，=F=mg+,J,B正確；C.運動員第一次滑到C點時，重力的瞬時功淅

時，設減速到0的位移為%,根據(jù)動能定理得力怦2=?！?，成，代入數(shù)據(jù)率為P=g，cos90=0,C錯誤；D.若4=2也,設運動員又恰好能從右側返

埼

得%2=6.125m,大于6m，小車不能停在和NM之間，故B錯誤；CD.當回軌道左側邊緣A點，則,儂4-獷=0一0,可得全程克服摩擦力和空氣阻力O

y0=3.25m/s,時，設經過時間t,小車運動到小車的位移&=5m,的功為w』"g"=w,而實際由于存在摩擦力和空氣阻力，返回過程中，

勻減速直線運動的加速度大小根據(jù)運動學位移公式同位置速度將變小，摩擦力變小，所以秋<2W,即運動員回到A點速

2國

xi=v0t-at,代入數(shù)據(jù)得，=2.5S,或片4s,，=4s應舍去，故C錯誤，D正確。度不為零，D錯誤。

故選Do故選AB。

州

12.C14.BDO

【詳解】A.滑塊恰好通過該軌道最高點D,則有，“g=?4,解得％=6*【詳解】A.賽車通過C點后在空中做平拋運動，豎直方向有2人；娟，

故A錯誤；B.設從D點剛好到達F點，根據(jù)動能定理有-"2r=og端，解得"2聆，故A錯誤；B.賽車恰好能通過最高點C,則有件=喑，

解得r=0」25m,根據(jù)題意滑塊最終停在粗糙水平直軌道FG上，所以半

根據(jù)平拋運動水平方向規(guī)律有戶%J解得X=2R,賽車通過C點后恰好

圓管道DEF的半徑r應小于0.125m,故B錯誤；C.在軌道AB上，滑

落回A點，故B正確；C.賽車從B到C的過程中，根據(jù)動能定理有

塊的拉力等于摩擦力時，速度最大，有"=￡=1。向S,故C正確；D.在

-2,3=加/一刎%2,解得%=4法，故C錯誤；D.賽車從A點運動到B

軌道AB上，滑塊減速過程的距離為孫從撤去外力到D點，根據(jù)動能

物理試題第15頁（共18頁）物理試題第16頁（共18頁）

點，根據(jù)動能定理有忤