專題11功和功率-【好題匯編】三年（2022-2024）高考物理真題分類匯編（全國）（原卷版）

專題11功和功率考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1功和功率（5年4考）2024年高考廣東卷：探測(cè)器及其保護(hù)背罩通過彈性輕繩連接降落傘在行星表面下落；2024年高考福建卷）在水平面上，用兩根繩子拉一木板勻速前進(jìn)，考查功和功率；2023年高考北京卷：一物體在力F作用下沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，考查功和功率及極值問題；2023高考山東卷：古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車往稻田里引水；2023高考遼寧卷：兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)沿Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道由靜止釋放下滑。2023年全國高考新課程卷：質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，給出拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系圖像。1.功和功率中高考考查頻率較高的知識(shí)主要表現(xiàn)在：以實(shí)際情景切入，與圖像結(jié)合等。2.機(jī)車啟動(dòng)和運(yùn)行考查主要集中在最大速度，達(dá)到最大速度的時(shí)間等，通常與動(dòng)能定理等知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合。考點(diǎn)2機(jī)車啟動(dòng)和運(yùn)行（5年2考）2023年高考湖北卷：動(dòng)車組的運(yùn)行；2022年高考廣東物理：載有防疫物資的無人駕駛小車在水平面和傾斜路面行駛；2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試：質(zhì)量為M的玩具動(dòng)力小車在水平面上拖物體運(yùn)動(dòng)；2022年6月浙江選考：小明用額定功率為1200W、最大拉力為300N的提升裝置，提升重物的最短時(shí)間?？键c(diǎn)01功和功率1.（2024年高考廣東卷）如圖所示，探測(cè)器及其保護(hù)背罩通過彈性輕繩連接降落傘。在接近某行星表面時(shí)以的速度豎直勻速下落。此時(shí)啟動(dòng)“背罩分離”，探測(cè)器與背罩?jǐn)嚅_連接，背罩與降落傘保持連接。已知探測(cè)器質(zhì)量為1000kg，背罩質(zhì)量為50kg，該行星的質(zhì)量和半徑分別為地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大氣對(duì)探測(cè)器和背罩的阻力。下列說法正確的有（）A.該行星表面的重力加速度大小為B.該行星的第一宇宙速度為C.“背罩分離”后瞬間，背罩的加速度大小為D.“背罩分離”后瞬間，探測(cè)器所受重力對(duì)其做功的功率為30kW2.（2024年高考福建卷）在水平面上，用兩根繩子拉一木板，繩子與水平方向夾角為θ=22.5°，每條繩子上拉力F=250N，在15s內(nèi)木板勻速前進(jìn)20m。cos22.5°≈0.9求：（1）阻力f大??；（2）兩繩拉力做的功；（3）兩繩拉力總功率。4．（2024高考北京卷）水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，將一物體無初速度地放置在傳送帶上，最終物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是（）A．剛開始物體相對(duì)傳送帶向前運(yùn)動(dòng)B．物體勻速運(yùn)動(dòng)過程中，受到靜摩擦力C．物體加速運(yùn)動(dòng)過程中，摩擦力對(duì)物體做負(fù)功D．傳送帶運(yùn)動(dòng)速度越大，物體加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)3．（2023年高考北京卷）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(yùn)動(dòng)．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(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，在物體移動(dòng)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(shí)，F(xiàn)做功為D．F做功的最小值為4.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試）《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(chǎng)景。引水過程簡(jiǎn)化如下：兩個(gè)半徑均為R的水輪，以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。水筒在筒車上均勻排布，單位長(zhǎng)度上有n個(gè)，與水輪間無相對(duì)滑動(dòng)。每個(gè)水筒離開水面時(shí)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(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則筒車對(duì)灌入稻田的水做功的功率為（）A B. C. D.nmgωRH5.（2023高考選擇性考試遼寧卷）如圖（a），從高處M點(diǎn)到地面N點(diǎn)有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時(shí)從M點(diǎn)由靜止釋放，沿不同軌道滑到N點(diǎn)，其速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離開M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過程中（）A.甲沿I下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的大B.甲沿Ⅱ下滑且同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不變D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大6.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達(dá)最高點(diǎn)B后返回到底端。利用頻閃儀分別對(duì)上滑和下滑過程進(jìn)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(diǎn)的動(dòng)能較小C.在A、B之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短 D.在A、B之間克服摩擦力做的功較小7．（2023年全國高考新課程卷）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，出發(fā)點(diǎn)為x軸零點(diǎn)，拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖所示。物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（）A．在時(shí)，拉力的功率為6WB．在時(shí)，物體的動(dòng)能為2JC．從運(yùn)動(dòng)到，物體克服摩擦力做的功為8JD．從運(yùn)動(dòng)到的過程中，物體的動(dòng)量最大為8．（2023全國高考新課程卷）無風(fēng)時(shí)，雨滴受空氣阻力的作用在地面附近會(huì)以恒定的速率豎直下落。一質(zhì)量為m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的過程中，克服空氣阻力做的功為（重力加速度大小為g）（）A．0B．mghC．D．9.（2023學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試上海卷）若有個(gè)物體在空中發(fā)生爆炸，分裂成三個(gè)速率相同但質(zhì)量不同的物塊，忽略空氣阻力，則它們落到水平地面上是速率的大小關(guān)系是A.質(zhì)量大的落地速率大B.質(zhì)量大的落地速率大C.三者落地速率相同D.無法判斷10．（2023年6月高考浙江選考科目）鉛球被水平推出后的運(yùn)動(dòng)過程中，不計(jì)空氣阻力，下列關(guān)于鉛球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a、速度大小v、動(dòng)能Ek和機(jī)械能E隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系中，正確的是（）A．B．C．D．11.（2023高考湖南卷）如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.小球從B到C的過程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大B.小球從A到C的過程中，重力的功率始終保持不變C.小球初速度D若小球初速度v0增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道12.（2023新高考福建卷）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50m的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為100kg的防御物資先從二樓倉庫搬到四樓樓梯口M處，再用100s沿廊道運(yùn)送到N處，如圖（c）所示。重力加速度大小取10m/s2，則（）A.該物資從二樓地面被運(yùn)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(yùn)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(yùn)動(dòng)到N處，位移大小為D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動(dòng)到N處，平均速率為13.（2022年1月浙江選考）某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示，水以的速度水平噴出，每秒噴出水的質(zhì)量為2.0kg。噴出的水是從井下抽取的，噴口離水面的高度保持H=3.75m不變。水泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入電壓為220V，輸入電流為2.0A。不計(jì)電動(dòng)機(jī)的摩擦損耗，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于水泵所需要的輸入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的輸出功率與輸入功率之比）為75%，忽略水在管道中運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能損失，則（）

A.每秒水泵對(duì)水做功為75JB.每秒水泵對(duì)水做功為225JC.水泵輸入功率為440WD.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為10考點(diǎn)02機(jī)車啟動(dòng)和運(yùn)行1.（2023年高考湖北卷）兩節(jié)動(dòng)車的額定功率分別為和，在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度分別為和?，F(xiàn)將它們編成動(dòng)車組，設(shè)每節(jié)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)受到的阻力在編組前后不變，則該動(dòng)車組在此鐵軌上能達(dá)到的最大速度為（）A. B. C. D.2.（2022年高考廣東物理）如圖8所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平MN段以恒定功率、速度勻速行駛，在斜坡PQ段以恒定功率、速度勻速行駛。己知小車總質(zhì)量為，，PQ段的傾角為，重力加速度g取，不計(jì)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(shì)能增加D．從P到Q，小車克服摩擦力做功8.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試）質(zhì)量為M的玩具動(dòng)力小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(zhǎng)的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車拖動(dòng)物體行駛的位移為時(shí)，小車達(dá)到額定功率，輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時(shí)間后停下，其總位移為。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不變，不計(jì)空氣阻