2024高考物理一輪復(fù)習(xí)：功和功率（練習(xí)）（學(xué)生版+解析）

第25講功和功率

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練_____________________

1.（2023?廣東廣州?廣州市第二中學(xué)?？既＃┰跂|北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操作是

把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀

的場景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖。假設(shè)潑水過程中杯子做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.P位置的小水珠速度方向沿。方向B.尸、。兩位置，杯子的向心加速度相同

C.從。到P,杯子速度變化量為零D.從。到P,杯子所受合外力做功為零

2.（2023?北京昌平?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道ABC,其中半圓軌

道3C與直軌道相切于8點(diǎn)，物體受到與平行的水平拉力歹，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力尸的大小滿足

如圖乙所示（以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，拉力/從A指向8為正方向）。若，〃=lkg,AB=4m,半圓軌道的半徑

R=1.5m,重力加速度取g=10m/s2。則下列說法中正確的是（）

A.拉力廠從A到8做功為50J

B.物體從8到C過程中，所受的合外力為。

C.物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2&1/S

D.物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2&?m/s

3.（2023?安徽合肥?合肥市第六中學(xué)?？寄M預(yù)測）質(zhì)量為1kg的木塊置于粗糙水平面上，f=0時(shí)，水平

力廠作用于木塊上，力廠隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示。已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。2,且

最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度的大小g=10m/s2。則下列說法不正確的是（）

B.第3秒末速度大小為6m/s

C.第4秒內(nèi)發(fā)生的位移大小是6m

D.第5秒末拉力尸的功率為72W

4.（2023?湖北?模擬預(yù)測）如圖所示，AB為豎直固定的四分之一粗糙圓弧軌道，。為圓心，尸為圓弧A2

的中點(diǎn)，OA水平，豎直，軌道半徑R=2m,一質(zhì)量機(jī)=4kg的小物塊以后m/s速度從A到8做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，重力加速度g=10m/s2,則下列說法不正確的是（）

A.A到8的過程中合力對(duì)小球的沖量為8N-s

B.在尸點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為40W

C.AP段克服摩擦力做的功大于段克服摩擦力做的功

D.在B點(diǎn)時(shí)，小物塊對(duì)圓弧軌道的壓力大小為40N

5.（2023?江蘇蘇州?統(tǒng)考三模）從地面上的某一點(diǎn)同時(shí)拋出兩相同的小球A、B,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)

空氣阻力，則下列選項(xiàng)一定正確的是（）

A.A、B同時(shí)落地

B.初速度

C.初速度的水平分量VAXXBX

D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA>PB

6.（2023?四川涼山?統(tǒng)考三模）森林防火人人有責(zé)，若發(fā)生森林火災(zāi)，將造成國家財(cái)產(chǎn)損失并耗費(fèi)大量人

力物力。如圖是某地發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)利用直升機(jī)取水滅火的場景。直升機(jī)在水平向右運(yùn)動(dòng)過程中繩子與豎

直方向的夾角保持17.5。，繩子的收回速度恒為2m/s,圖中時(shí)刻直升機(jī)水平向右運(yùn)動(dòng)的速度為10m/s。若取

水器及水總質(zhì)量為5000kg,sinl7.5°?0.30,cosl7.5°?0.95,tanl7.5°?0.32,gIR10m/s2,忽略取水器受的空

氣阻力，則下述正確的是（）

A.直升機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.取水器做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.圖中時(shí)刻取水器及水受合外力的功率約為2.6x105W

D.圖中時(shí)刻取水器及水受繩子拉力的功率約為2.6x105W

7.（2023?全國?校聯(lián)考模擬預(yù)測）在汽車的設(shè)計(jì)研發(fā)中，需要測試發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。汽車在傾角為。的長直斜

坡上由靜止啟動(dòng)，汽車的輸出功率與速度的關(guān)系圖像如圖所示，當(dāng)汽車的速度增大到％后保持最大功率不

變，汽車能達(dá)到的最大速度為2%。汽車的質(zhì)量為修，汽車啟動(dòng)過程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下

的分力）大小恒為力重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

A.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為A+2mgv0sin0

B.當(dāng)汽車的速度大小為％時(shí)，其加速度大小為

m

C.汽車的速度從0增大至U%所用的時(shí)間為.+募sin。

D.在汽車的速度從0增大到%的過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為根%2

8.（2023?陜西咸陽?統(tǒng)考三模）2022年9月20日“中國中車”面向全球發(fā)布了時(shí)速600公里高速磁浮交通系

統(tǒng)。高速懸浮列車在水平長直軌道上運(yùn)行，車頭會(huì)受到前方空氣的阻力，假設(shè)列車周圍空氣靜止，車頭前

方的空氣碰到車頭后速度變?yōu)榕c車廂速度相同。已知空氣密度為夕，車頭的迎風(fēng)面積（垂直運(yùn)動(dòng)方向上的

投影面積）為S,列車額定功率為P,以最大速度勻速運(yùn)行。若只考慮車頭有空氣阻力，軌道摩擦等其他阻

力不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.列車的最大運(yùn)行速度為2J-V

B.列車的最大運(yùn)行速度為J二

N"S

C.列車受到的最大阻力為J書

D.列車受到的最大阻力為啊而

9.（2023?河北?統(tǒng)考模擬預(yù)測）基于方便快捷的特點(diǎn)高鐵是目前大多數(shù)人出行的首選，通過分析可知提高

列車運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)（設(shè)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的二次方成正比，

與車正面截面積成正比，即鳥■=圾2,左是阻力因數(shù)，S為車正面截面積）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為4時(shí),

列車運(yùn)動(dòng)的最大速率為%,要使列車運(yùn)動(dòng)的最大速率增大到1.5小，可采用的方法為（）

A.車高不變，阻力因數(shù)減小為原來的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的2倍

41

B.車高減為原來的二，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的;

54

C.車高減為原來的三4，阻力因數(shù)減為原來的5發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的2.25倍

56

Q.

D.車高減為原來的?，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的9

10.（2023?廣東?模擬預(yù)測）如圖甲所示，一個(gè)傾角為。的斜面固定在地面上，一輛質(zhì)量為機(jī)的汽車由靜止

以額定功率尸駛上斜面，汽車行駛的最大速度為叼；如圖乙所示，若汽車從斜面頂端由靜止以額定功率尸

向下運(yùn)動(dòng)，汽車行駛的最大速度為V2,已知汽車行駛過程中受到的阻力大小恒定不變，重力加速度為g,下

列說法正確的是（）

A.汽車均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.最大行駛速度四大于也

C.阻力大小為"a?mgsin0

匕一匕

D.額定功率大小為?2mgsin6

%一匕

11.（2023?黑龍江哈爾濱?哈爾濱三中?？寄M預(yù)測）如圖甲所示，一足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一根輕彈簧一端與豎直墻而連接，另一端與物塊不栓接。物塊將彈簧壓縮一段距離后置于傳

送帶最左端無初速度釋放，物塊向右運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力/隨位移x的關(guān)系如圖乙所示，%為己知量，則下列

說法正確的是（）

A.工件在傳送帶上先加速，后減速

B.工件向右運(yùn)動(dòng)2%后與彈簧分離

C.彈簧勁度系數(shù)%

D.整個(gè)過程中摩擦力對(duì)物塊做功w=0.75yo尤。

12.（2023?湖北?模擬預(yù)測）一質(zhì)點(diǎn)在恒力產(chǎn)的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，前一半路程從靜止開始在粗糙水平面上

運(yùn)動(dòng)，后一半路程進(jìn)入光滑水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，兩階段末速度分別為V7、也，所用時(shí)間分別為小⑵恒力尸

的沖量分別為刀、12,恒力/做的功分別為W/、卬2,貝I（）

A.v2<B.t2>（V2—1）^C./2<（V2—1）^D.W2=Wi

13.（2023?山東臨沂?統(tǒng)考二模）如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓

柱C,三者半徑均為R。C的質(zhì)量為加，A、B的質(zhì)量都為葭，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃。現(xiàn)用水平向右

的力拉A,使A向右緩慢移動(dòng)直至C降到地面，B一直保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力

加速度為g。則從A開始移動(dòng)直至C降到地面的過程中（）

A.A受到地面的摩擦力大小不變

B.A受到地面的摩擦力大小一直增大

C.A克服摩擦力做功為（百

D.A克服摩擦力做功為2（石-

14.（2023?安徽合肥?合肥市第八中學(xué)?？寄M預(yù)測）北京冬奧會(huì)蘇翊鳴在單板滑雪大跳臺(tái)項(xiàng)目中奪冠，使

得人們對(duì)該項(xiàng)目有了更多的關(guān)注和了解。單板滑雪大跳臺(tái)項(xiàng)目簡化模型如圖所示，運(yùn)動(dòng)員以某一水平初速

度從尸點(diǎn)沖上一光滑圓弧跳臺(tái)，離開跳臺(tái)經(jīng)最高點(diǎn)〃后落在斜坡上。運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)起跳后在空中運(yùn)動(dòng)的速

度變化量、重力的瞬時(shí)功率、動(dòng)能、機(jī)械能分別用Av、P、Ek、E表示，用f表示運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力，下列圖像中可能正確的是（）

15.（2023?河南?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，黑板擦在手施加的恒力尸作用下以速度大小v勻速向上擦拭

黑板，已知黑板擦與豎直黑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，不計(jì)黑板擦的重力，下列說法正確的是（）

NF

A.黑板對(duì)黑板擦的彈力大小為正了B.黑板對(duì)黑板擦的彈力大小為了寸T

uFv

C.恒力歹的功率大小為FvD.恒力E的功率大小為胡覆"

16.（2023?天津?yàn)I海新?統(tǒng)考一模）一輛額定功率800W的玩具賽車在水平直跑道上由靜止開始以恒定功率

加速前進(jìn)，玩具賽車瞬時(shí)加速度和瞬時(shí)速度的倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖所示。假設(shè)在阻力大小不變的情況下，

玩具賽車從起點(diǎn)到終點(diǎn)所用的時(shí)間為30s,玩具賽車到達(dá)終點(diǎn)前已達(dá)到最大速度。下列說法正確的是（）

A.玩具賽車所受的阻力大小為40N

B.玩具賽車的質(zhì)量為10kg

C.玩具賽車的速度大小為10m/s時(shí)的加速度大小為Im/s?

D.起點(diǎn)到終點(diǎn)的距離為500m

Mk真題實(shí)戰(zhàn)演練

17.（2023?湖北?統(tǒng)考高考真題）兩節(jié)動(dòng)車的額定功率分別為4和在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度

分別為匕和丫2?，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（）

:匕+P2V2+2Vl（＞+￡）4%（＞+6）匕嶺

-4+2-6+2'A匕+%'P^+P^

18.（2023?遼寧?統(tǒng)考高考真題）如圖（a）,從高處/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〃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r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n下滑且乙的重力功率一直增大

第25講功和功率

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練_____________________

1.（2023.廣東廣州?廣州市第二中學(xué)?？既＃┰跂|北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操作是

把一杯滾燙的開水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀

的場景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖。假設(shè)潑水過程中杯子做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是（）

圖甲圖乙

A.P位置的小水珠速度方向沿。方向B.P、。兩位置，杯子的向心加速度相同

C.從。到P,杯子速度變化量為零D.從。到P,杯子所受合外力做功為零

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)圖乙水珠做離心運(yùn)動(dòng)的方向可知杯子旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故可知產(chǎn)位置的小水珠速度方向

沿6方向，故A錯(cuò)誤；

B.向心加速度方向指向圓心，尸、。兩位置，杯子的向心加速度方向不同，故B錯(cuò)誤；

C.從。到尸，杯子速度變化量為Av故C錯(cuò)誤；

D.杯子所受合外力提供向心力，方向始終指向圓心，與位移方向始終垂直，所以合外力始終不做功，故D

正確。故選D。

2.（2023?北京昌平?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，在光滑水平桌面內(nèi)，固定有光滑軌道ABC,其中半圓軌

道3C與直軌道相切于8點(diǎn)，物體受到與平行的水平拉力歹，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，拉力廠的大小滿足

如圖乙所示（以A為坐標(biāo)原點(diǎn)，拉力/從A指向8為正方向）。若相=lkg,AB=4m,半圓軌道的半徑

7?=1.5m,重力加速度取g=10m/s2。則下列說法中正確的是（）

甲乙

A.拉力廠從A到8做功為50J

B.物體從8到C過程中，所受的合外力為。

C.物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2晶/s

D.物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2jf?m/s

【答案】D

【詳解】A.尸-》圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示功，則拉力/從人到B做功為W=：x2x40J—10xlJ=30J故

2

A錯(cuò)誤；

B.物體從8到C過程中，做圓周運(yùn)動(dòng)，合力不變0,故B錯(cuò)誤；

CD.從A到8由動(dòng)能定理有W=解得VB=2jFm/s由于滑軌道ABC在水平面內(nèi)，則物體從2到C做

勻速圓運(yùn)動(dòng)，物體能夠到達(dá)C點(diǎn)，且速度大小為2&5m/s,故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。

3.（2023?安徽合肥?合肥市第六中學(xué)?？寄M預(yù)測）質(zhì)量為1kg的木塊置于粗糙水平面上，7=0時(shí)，水平

力尸作用于木塊上，力廠隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示。已知木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=。2,且

最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度的大小g=10m/s2。則下列說法不正確的是（）

A.第一秒內(nèi)木塊靜止不動(dòng)

B.第3秒末速度大小為6m/s

C.第4秒內(nèi)發(fā)生的位移大小是6m

D.第5秒末拉力尸的功率為72W

【答案】B

【詳解】A.由題意可知GmaxM〃加g=2N由圖可知，第一秒內(nèi)拉力尸小于滑動(dòng)摩擦力，木塊靜止不動(dòng)，故

A不符合題意；

B.第二秒初到第三秒末，拉力產(chǎn)生沖量大小為4=$面積=與空N.S=8NS摩擦力產(chǎn)生沖量大小為

//=〃根gr=4NS由動(dòng)量定理得=%丫解得丫=4m/s故B符合題意；

C.第4秒內(nèi)木塊做勻變速運(yùn)動(dòng)"=7=4向/可得發(fā)生的位移大小為龍=/+/=6m故C不符合題意;

D.第5秒末木塊速度為％=4m/s+4x2m/s=12m/s則拉力的功率為尸=尸％=72W

故D不符合題意。故選B。

4.（2023?湖北?模擬預(yù)測）如圖所示，AB為豎直固定的四分之一粗糙圓弧軌道，。為圓心，尸為圓弧A8

的中點(diǎn)，04水平，OB豎直，軌道半徑R=2m,一質(zhì)量〃z=4kg的小物塊以缶曲速度從A到2做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，重力加速度g=10m/s2,則下列說法不正確的是（）

A.A到2的過程中合力對(duì)小球的沖量為8N，s

B.在尸點(diǎn)時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為40W

C.4尸段克服摩擦力做的功大于段克服摩擦力做的功

D.在B點(diǎn)時(shí)，小物塊對(duì)圓弧軌道的壓力大小為40N

【答案】D

【詳解】A.A到8的過程初狀態(tài)動(dòng)量方向豎直向下，末狀態(tài)動(dòng)量方向水平向右，大小均為

Pl=P2=7加=40kg-m/s該過程小物塊的動(dòng)量改變量大小為&>==8kg-m/s根據(jù)動(dòng)量定理，可知

/合=Ap=8N.s即4到2的過程中合力對(duì)小球的沖量大小為8N-s。故A正確，與題意不符；

B.依題意，尸為圓弧的中點(diǎn)，則小物塊在尸點(diǎn)的速度方向與豎直方向成45。角，根據(jù)功率的表達(dá)式，有

2="8丫0?45°=40亞故8正確，與題意不符；

C.由幾何知識(shí)可知如,=Rcos45o=J5m，%；=R-Rcos45。=（2-￡）m由動(dòng)能定理，可得

mghAP-WAP=0,mghPB-WPB=0^,解得%,=40后J=56.6J,%=40（2—0）J=23.4J可知AP段克月艮

摩擦力做的功大于尸8段克服摩擦力做的功。故C正確，與題意不符；

D.小物塊在2點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得乙-初g=,〃匕解得綜=44J根據(jù)牛頓第三定律可知小物塊對(duì)圓

R

弧軌道的壓力大小為44J。故D錯(cuò)誤，與題意相符。故選D。

5.（2023?江蘇蘇州?統(tǒng)考三模）從地面上的某一點(diǎn)同時(shí)拋出兩相同的小球A、B,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)

空氣阻力，則下列選項(xiàng)一定正確的是（）

A.A、B同時(shí)落地

B.初速度VA>VB

C.初速度的水平分量VAXXBX

D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA>PB

【答案】D

【詳解】A.斜拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由/z=；g?,可知A球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，B球先落地,

故A錯(cuò)誤；

C.水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由苫=匕/,A球運(yùn)動(dòng)時(shí)間長，水平位移小，故A球初速度的水平分量小，故

C錯(cuò)誤；

B.由豎直方向%=gf,由于A球達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間長，所以A球的豎直方向初速度大；小球的初速度

22

V=^vx+vy,由于A球水平初速度小而豎直分速度大，故兩球的初速度大小無法判斷，故B錯(cuò)誤；

D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率尸=〃咯為由于兩球的質(zhì)量相等，A球的豎直方向落地速度大，所以落地時(shí)重力的

瞬時(shí)功率A球的大，故D正確。故選D。

6.（2023?四川涼山?統(tǒng)考三模）森林防火人人有責(zé)，若發(fā)生森林火災(zāi)，將造成國家財(cái)產(chǎn)損失并耗費(fèi)大量人

力物力。如圖是某地發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)利用直升機(jī)取水滅火的場景。直升機(jī)在水平向右運(yùn)動(dòng)過程中繩子與豎

直方向的夾角保持17.5。，繩子的收回速度恒為2m/s,圖中時(shí)刻直升機(jī)水平向右運(yùn)動(dòng)的速度為10m/s。若取

水器及水總質(zhì)量為5000kg,sinl7.5Oa0.30,cosl7.5OB0.95,tanl7.5o,0.32,g取lOm/s?,忽略取水器受的空

氣阻力，則下述正確的是（）

A.直升機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.取水器做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.圖中時(shí)刻取水器及水受合外力的功率約為2.6x105w

D.圖中時(shí)刻取水器及水受繩子拉力的功率約為2.6*IO5W

【答案】D

【詳解】A.對(duì)取水器受力分析可知，因繩子傾斜，可知合力不為零，則直升機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A

錯(cuò)誤；

B.取水器水平方向參與飛機(jī)的勻加速運(yùn)動(dòng)，沿繩子方向參與勻速運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)做勻加速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)

B錯(cuò)誤；

C.圖中時(shí)刻取水器及水受合外力的功率約為

2=〃琢tan/3機(jī)+v繩sin6）=5000x10x0.32x（10+2x0.3）W=1.7xIO,w選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.圖中時(shí)刻取水器及水受繩子拉力7=上々繩子拉力的功率約為

COS”

P=T（v機(jī)sin6+喳）=—^^一x（10x0.3+2）W=2.6xl（）5w選項(xiàng)D正確。故選D。

7.（2023.全國?校聯(lián)考模擬預(yù)測）在汽車的設(shè)計(jì)研發(fā)中，需要測試發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。汽車在傾角為。的長直斜

坡上由靜止啟動(dòng)，汽車的輸出功率與速度的關(guān)系圖像如圖所示，當(dāng)汽車的速度增大到％后保持最大功率不

變，汽車能達(dá)到的最大速度為2%。汽車的質(zhì)量為的汽車啟動(dòng)過程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下

的分力）大小恒為力重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）

4P

A.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率為為+2〃zg%sin6

B.當(dāng)汽車的速度大小為1時(shí)，其加速度大小為：+2〃，gsin"

m

C.汽車的速度從0增大到%所用的時(shí)間為‘.A

j+2mgsin0

D.在汽車的速度從。增大到%的過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為根％2

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)物體的平衡條件可知，當(dāng)汽車的速度大小為2%時(shí)，汽車所受的牽引力大小為￡=f+mgSinq

因?yàn)樵谄嚨乃俣葟?增大到2%的過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率均為最大功率，所以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率

心=6?2%解得Ra*=2風(fēng)+2mgv0sin0,A錯(cuò)誤；

B.設(shè)當(dāng)汽車的速度大小為%時(shí)，汽車所受的牽引力大小為工，有=8必設(shè)此時(shí)汽車的加速度大小為

根據(jù)牛頓第二定律有F-f-mgsin6=ma解得a=,B錯(cuò)誤；

2m

c.在汽車的速度從。增大到%的過程中，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間/=%=,A,C錯(cuò)誤;

D.該過程汽車通過的位移大小玉=工=”一..力設(shè)該過程汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功為W,根據(jù)動(dòng)能定理有

La2（/+mgsin"）

2

W-mgxAsin，一六=gmv^解得W=wv0,D正確。故選D。

8.（2023?陜西咸陽?統(tǒng)考三模）2022年9月20日“中國中車”面向全球發(fā)布了時(shí)速600公里高速磁浮交通系

統(tǒng)。高速懸浮列車在水平長直軌道上運(yùn)行，車頭會(huì)受到前方空氣的阻力，假設(shè)列車周圍空氣靜止，車頭前

方的空氣碰到車頭后速度變?yōu)榕c車廂速度相同。已知空氣密度為夕，車頭的迎風(fēng)面積（垂直運(yùn)動(dòng)方向上的

投影面積）為S,列車額定功率為P,以最大速度勻速運(yùn)行。若只考慮車頭有空氣阻力，軌道摩擦等其他阻

力不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.列車的最大運(yùn)行速度為2、二

C.列車受到的最大阻力為"^

D.列車受到的最大阻力為啊而

【答案】D

【詳解】對(duì)空氣，由動(dòng)量定理/=又加=0S%/以最大速度勻速運(yùn)行，則尸="m解得了=啊/,

9.（2023?河北?統(tǒng)考模擬預(yù)測）基于方便快捷的特點(diǎn)高鐵是目前大多數(shù)人出行的首選，通過分析可知提高

列車運(yùn)動(dòng)速率的有效途徑是增大發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和減小阻力因數(shù)（設(shè)阻力與物體運(yùn)動(dòng)速率的二次方成正比，

與車正面截面積成正比，即弓=拈聲，左是阻力因數(shù)，S為車正面截面積）。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為q時(shí),

列車運(yùn)動(dòng)的最大速率為%,要使列車運(yùn)動(dòng)的最大速率增大到L5%,可采用的方法為（）

A.車高不變，阻力因數(shù)減小為原來的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的2倍

41

B.車高減為原來的二，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的I

C.車高減為原來的三4，阻力因數(shù)減為原來5的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的2.25倍

56

Q]

D.車高減為原來的三，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的J

9/

【答案】C

【詳解】由題意可知有丸=茯吟由題意可知列車寬度一般不能改變，因而改變高度后，截面積即變化。令

列車車寬為L由溫=茯4有與=吟現(xiàn)在要使列車運(yùn)動(dòng)的速率增大到1.5Vm，則應(yīng)該有

kLn

二=（1.5%丫=3.375吟=宅咨若車高不變，阻力因數(shù)減小為原來的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的

kLnkLnL

尸'3=3詈754若車高減為原來的4發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的左'=2,0上

45

若車高減為原來的三，阻力因數(shù)減為原來的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率增大到原來的尸'=2.254若車高減為原來的

56

Qo

發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率加倍，阻力因數(shù)減小到原來的犬=：左故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。

10.（2023?廣東?模擬預(yù)測）如圖甲所示，一個(gè)傾角為。的斜面固定在地面上，一輛質(zhì)量為機(jī)的汽車由靜止

以額定功率尸駛上斜面，汽車行駛的最大速度為0；如圖乙所示，若汽車從斜面頂端由靜止以額定功率尸

向下運(yùn)動(dòng)，汽車行駛的最大速度為也.已知汽車行駛過程中受到的阻力大小恒定不變，重力加速度為g,下

列說法正確的是（）

A.汽車均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.最大行駛速度盯大于V2

C.阻力大小為匕土也?sin6

匕一%

D.額定功率大小為上^-?ZmgsinO

匕-w

【答案】D

【詳解】A.汽車以額定功率行駛，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，速度達(dá)到最大，因此汽

車均做變加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

BCD.設(shè)汽車行駛過程中受到的阻力為耳，當(dāng)汽車達(dá)到最大速度時(shí)，加速度為零，對(duì)題圖甲有，牽引力

￡=〃zgsin（9+及額定功率尸=耳匕對(duì)題圖乙有，牽引力g=4-7〃gsin8額定功率

聯(lián)立可得“=紀(jì)皿?“密拘6?,尸=-^-27ngsin0故匕＜%，D正確，BC錯(cuò)誤。故選D。

匕一匕匕一匕

11.（2023?黑龍江哈爾濱?哈爾濱三中?？寄M預(yù)測）如圖甲所示，一足夠長的水平傳送帶以某一恒定速率

順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，一根輕彈簧一端與豎直墻而連接，另一端與物塊不栓接。物塊將彈簧壓縮一段距離后置于傳

送帶最左端無初速度釋放，物塊向右運(yùn)動(dòng)受到的摩擦力/隨位移x的關(guān)系如圖乙所示，與為已知量，則下列

說法正確的是（）

A.工件在傳送帶上先加速，后減速

B.工件向右運(yùn)動(dòng)2%后與彈簧分離

C.彈簧勁度系數(shù)％=/

，玉）

D.整個(gè)過程中摩擦力對(duì)物塊做功卬=0.754不

【答案】BCD

【詳解】AB.由圖乙可知，0~不過程，物塊相對(duì)于傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物塊受到向右的滑動(dòng)摩擦力，物體做

加速運(yùn)動(dòng)，x過程，物體相對(duì)于傳送帶靜止，相對(duì)于地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受到向左的靜摩擦力，

靜摩擦力大小與彈簧彈力大小相等，方向相反，直到2%處彈簧恢復(fù)原長后，物塊不再受到靜摩擦力，繼續(xù)

勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體先加速后勻速，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.在與處物塊與傳送帶共速，此時(shí)物塊受力平衡，即。=5=。5%解得左=，故C正確；

，玉）

D./-尤圖像中圖線與x軸圍成的面積即為整個(gè)過程中摩擦力對(duì)物塊做功，0~5過程，摩擦力對(duì)物塊做正

功，飛~為過程，摩擦力對(duì)物塊做負(fù)功，故整個(gè)過程中摩擦力做功為W=人-，0.54毛=0.75打。故D正確。

故選BCD。

12.（2023?湖北?模擬預(yù)測）一質(zhì)點(diǎn)在恒力f的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，前一半路程從靜止開始在粗糙水平面上

運(yùn)動(dòng)，后一半路程進(jìn)入光滑水平面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，兩階段末速度分別為V/、也，所用時(shí)間分別為小/2,恒力/

的沖量分別為刀、12,恒力/做的功分別為跖、卬2,則（）

A.%＜伍B.C.12＜（72-1）/1D.W2=Wi

【答案】CD

【詳解】A.設(shè)質(zhì)點(diǎn)的總路程為2x,在粗糙水平面上所受摩擦力為力質(zhì)點(diǎn)在第一階段有寸=2?土二工?尤

m

在第二階段有4-V；=2.一.X可得心-V；＞寸解得V,＞也匕，A錯(cuò)誤；

m

B.質(zhì)點(diǎn)在第一階段有x=9土二工，在第二階段有x=￡二工仙+白￡片可得

2mm2m

（產(chǎn)-于）t；=2（F-f）環(huán)2+Ft；＞2（F-于）?、?（F~于法即彳＞2th+R解得t2＜（0-1）小B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)/=月得—C正確；

D.根據(jù)W=Er得%=叱，D正確。故選CD。

13.（2023?山東臨沂?統(tǒng)考二模）如圖所示，兩個(gè)半圓柱A、B緊靠著靜置于水平地面上，其上有一光滑圓

柱C,三者半徑均為R。C的質(zhì)量為根，A、B的質(zhì)量都為與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃?，F(xiàn)用水平向右

的力拉A,使A向右緩慢移動(dòng)直至C降到地面，B一直保持靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力

加速度為g。則從A開始移動(dòng)直至C降到地面的過程中（）

c

B.A受到地面的摩擦力大小一直增大

C.A克服摩擦力做功為（石-1）〃73

D.A克服摩擦力做功為2（退-

【答案】BD

【詳解】AB.現(xiàn)用水平向右的力拉A,使A向右緩慢移動(dòng)直至C降到地面，根據(jù)對(duì)稱性可知A和B受到

11

地面的支持力大小相等，整個(gè)過程中將ABC整體，A受到地面的支持力為丁一陽+2感+2"g_

則A受到地面的摩擦力大小為/=〃N=〃mg保持不變，故A正確，B錯(cuò)誤；

由幾何關(guān)系知A的位移為尤=2（2必m60。-7?）=2（百-1冰所以摩擦力做功的大小為

叼=衣=2（石故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。

14.（2023?安徽合肥?合肥市第八中學(xué)校考模擬預(yù)測）北京冬奧會(huì)蘇翊鳴在單板滑雪大跳臺(tái)項(xiàng)目中奪冠，使

得人們對(duì)該項(xiàng)目有了更多的關(guān)注和了解。單板滑雪大跳臺(tái)項(xiàng)目簡化模型如圖所示，運(yùn)動(dòng)員以某一水平初速

度從尸點(diǎn)沖上一光滑圓弧跳臺(tái)，離開跳臺(tái)經(jīng)最高點(diǎn)〃后落在斜坡上。運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)起跳后在空中運(yùn)動(dòng)的速

度變化量、重力的瞬時(shí)功率、動(dòng)能、機(jī)械能分別用Av、P、Ek、￡表示，用f表示運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,

不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力，下列圖像中可能正確的是（)

【答案】BC

【詳解】A.滑雪運(yùn)動(dòng)員離開起跳區(qū)后做斜拋運(yùn)動(dòng)，水平速度不變，豎直速度變化，則速度變化量為=

可知速度變化量和時(shí)間關(guān)系為正比例函數(shù)，圖像為過原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A正確；

B.經(jīng)過時(shí)間f后豎直方向速度為。重力的瞬時(shí)功率為尸=可知重力瞬時(shí)功率和

時(shí)間關(guān)系為一次函數(shù)，圖像為一條傾斜直線，故B錯(cuò)誤；

C.不計(jì)空氣阻力，只有重力做功，滑雪運(yùn)動(dòng)員飛行過程機(jī)械能守恒，不隨時(shí)間變化，故C正確；

D.斜上拋運(yùn)動(dòng)，上升過程動(dòng)能減小，下降過程動(dòng)能增大，可知跖f圖像隨時(shí)間先減小后增，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

15.（2023?河南?校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，黑板擦在手施加的恒力廠作用下以速度大小v勻速向上擦拭

黑板，已知黑板擦與豎直黑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，不計(jì)黑板擦的重力，下列說法正確的是（）

F

A.黑板對(duì)黑板擦的彈力大小為B.黑板對(duì)黑板擦的彈力大小為虛垣

LIFV

C.恒力/的功率大小為&D.恒力口的功率大小為Ji+〃2

【答案】BD

【詳解】A