2025年高考物理復(fù)習(xí)分類(lèi)訓(xùn)練：功率（解析卷）

專(zhuān)題20功率

一、多選題

1.（2023?湖南）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)，

段與水平面夾角為aBC段圓心為。，最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2尺小球從A

點(diǎn)以初速度v。沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大

B.小球從A到C的過(guò)程中，重力的功率始終保持不變

C.小球的初速度為

D.若小球初速度加增大，小球有可能從8點(diǎn)脫離軌道

【答案】AD

【解析】A.由題知，小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，則小球在C點(diǎn)的速度為

vc=0

則小球從。到5的過(guò)程中，有

12

mgR（l—cosa）=-mv

「v2

rN=mgcosa-m-

聯(lián)立有

FN=3mgcosa—2mg

則從。到6的過(guò)程中。由0增大到仇則COSQ逐漸減小，故網(wǎng)逐漸減小，而小球從3到。的過(guò)程中，對(duì)軌

道的壓力逐漸增大，A正確；

B.由于A到3的過(guò)程中小球的速度逐漸減小，則A到5的過(guò)程中重力的功率為

P=—mgvsind

則A到B的過(guò)程中小球重力的功率始終減小，則B錯(cuò)誤;

C.從A到。的過(guò)程中有

1212

-mg2R=—mvc--mv0

解得

v0=y/4gR

C錯(cuò)誤；

D.小球在2點(diǎn)恰好脫離軌道有

?Vg

mgcos0

則

vB=-JgRcos0

則若小球初速度V。增大，小球在2點(diǎn)的速度有可能為JgRcose,故小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道，D正確。

故選AD?

2.（2023?山西）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開(kāi)始在水平地面上沿?zé)o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)尤的關(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/s2o下列說(shuō)法正確的是（）

A.在x=lm時(shí)，拉力的功率為6W

B.在x=4m時(shí)，物體的動(dòng)能為2J

C.從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m,物體克服摩擦力做的功為8J

D.從x=0運(yùn)動(dòng)到x=4的過(guò)程中，物體的動(dòng)量最大為2kg?m/s

【答案】BC

【解析】由于拉力在水平方向，則拉力做的功為

W=Fx

可看出W—x圖像的斜率代表拉力凡

AB.在物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理有

W-〃mgx=—mv2

則x=lm時(shí)物體的速度為

vi=2m/s

x=1m時(shí)，拉力為

則此時(shí)拉力的功率

P=Fw=12W

x=4m時(shí)物體的動(dòng)能為

Ek=2J

A錯(cuò)誤、B正確；

C.從x=0運(yùn)動(dòng)到尤=2m,物體克服摩擦力做的功為

W/=fimgx=8J

C正確；

D.根據(jù)W—尤圖像可知在0—2m的過(guò)程中句=6N,2一m的過(guò)程中尸2=3N,由于物體受到的摩擦力恒為

/=4N,則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項(xiàng)AB分析可知此時(shí)的速度

v2=V8m/s

則從x=0運(yùn)動(dòng)到x=4的過(guò)程中，物體的動(dòng)量最大為

p=mv=2\/2kg?m/s

D錯(cuò)誤。

故選BC。

3.（2022?廣東）如圖所示，載有防疫物資的無(wú)人駕駛小車(chē)，在水平段以恒定功率200W、速度5m/s勻

速行駛，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s勻速行駛。已知小車(chē)總質(zhì)量為50kg,MN=PQ=20m,

P。段的傾角為30。，重力加速度g取10m/s?,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的有（）

A.從M到N,小車(chē)牽引力大小為40NB.從M到N,小車(chē)克服摩擦力做功800J

C.從P到。，小車(chē)重力勢(shì)能增加1x104口.從P到。，小車(chē)克服摩擦力做功700J

【答案】ABD

【解析】A.小車(chē)從M到N,依題意有

Pl=Fvi=200W

代入數(shù)據(jù)解得

F=40N

故A正確；

B.依題意，小車(chē)從M到N,因勻速，小車(chē)所受的摩擦力大小為

工=尸=40N

則摩擦力做功為

W,=-40x20J=-800J

則小車(chē)克服摩擦力做功為800J,故B正確；

C.依題意，從尸到。，重力勢(shì)能增加量為

AEp=mgx/Vz=500Nx20mxsin30°=5000J

故C錯(cuò)誤；

D.依題意，小車(chē)從P到。，摩擦力為力，有

于i+mgsin30°=—

匕

摩擦力做功為

%=一/XS2

s2=20m

聯(lián)立解得

%=-700J

則小車(chē)克服摩擦力做功為700J,故D正確。

故選ABD?

4.（2022.河北）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體尸和。用不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，

質(zhì)量加°＞機(jī)戶(hù)，/=0時(shí)刻將兩物體由靜止釋放，物體。的加速度大小為T(mén)時(shí)刻輕繩突然斷開(kāi)，物體P能

夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體Q釋放位置處于同一高度，取/=0時(shí)刻物體P所在水平面為零勢(shì)能面，此時(shí)物體Q

的機(jī)械能為Eo重力加速度大小為g,不計(jì)摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）

。口

p

F

A.物體P和。的質(zhì)量之比為1:3B.2T時(shí)刻物體Q的機(jī)械能為個(gè)

D.27時(shí)刻物體P的速度大?。?/p>

C.2T時(shí)刻物體P重力的功率為亓

【答案】BCD

【解析】A.開(kāi)始釋放時(shí)物體。的加速度為則

^Qg-F17T=mQ~g

ag

FT-mpg=mp—

解得

廠2

FT=~mQg

_1

mQ2

選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

B.在T時(shí)刻，兩物體的速度

13

P上升的距離

、=1名"=貯

”236

細(xì)線斷后P能上升的高度

一虻

2g18

可知開(kāi)始時(shí)尸。距離為

〃=%+%=

若設(shè)開(kāi)始時(shí)P所處的位置為零勢(shì)能面，則開(kāi)始時(shí)。的機(jī)械能為

2mogT

E=mQgh=1

從開(kāi)始到繩子斷裂，繩子的拉力對(duì)。做負(fù)功，大小為

W=F]\=

FT9

則此時(shí)物體。的機(jī)械能

“勺2二E

E=E-W=

F92

F

此后物塊Q的機(jī)械能守恒，則在2T時(shí)刻物塊。的機(jī)械能仍為萬(wàn)，選項(xiàng)B正確;

CD.在2T時(shí)刻，重物P的速度

T2gT

v2=Vi-gT=--—

方向向下；此時(shí)物體尸重力的瞬時(shí)功率

2gT_mQg~T_3E

PG=mpSV2=

2332T

選項(xiàng)CD正確。

故選BCD。

5.（2022?湖南）神舟十三號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層一段時(shí)間后，逐一打開(kāi)引導(dǎo)傘、減速傘、主傘，最后啟動(dòng)反

沖裝置，實(shí)現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開(kāi)后返回艙的運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為豎直方向的直

線運(yùn)動(dòng)，其V—圖像如圖所示。設(shè)該過(guò)程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說(shuō)法正確的是（）

A.在0~4時(shí)間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時(shí)間減小

B.在0~4時(shí)間內(nèi)，返回艙的加速度不變

C.在月時(shí)間內(nèi)，返回艙的動(dòng)量隨時(shí)間減小

D.在才2~?3時(shí)間內(nèi)，返回艙的機(jī)械能不變

【答案】AC

【解析】A.重力的功率為

P=mgv

由圖可知在0~。時(shí)間內(nèi)，返回艙的速度隨時(shí)間減小，故重力的功率隨時(shí)間減小，故A正確;

B.根據(jù)VI圖像的斜率表示加速度可知在0~力時(shí)間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯(cuò)誤；

C.在力~短時(shí)間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知?jiǎng)恿侩S時(shí)間減小。故C正確；

D.在t2~f3時(shí)間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動(dòng)能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢(shì)能減小,

故機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤。

故選AC?

6.（2021.重慶）額定功率相同的甲、乙兩車(chē)在同一水平路面上從靜止啟動(dòng)，其發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力隨時(shí)間的變

化曲線如圖所示。兩車(chē)分別從4和與時(shí)刻開(kāi)始以額定功率行駛，從4和時(shí)刻開(kāi)始牽引力均視為不變。若兩

車(chē)行駛時(shí)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(chē)的總重比乙車(chē)大B.甲車(chē)比乙車(chē)先開(kāi)始運(yùn)動(dòng)

C.甲車(chē)在。時(shí)刻和乙車(chē)在與時(shí)刻的速率相同D.甲車(chē)在芍時(shí)刻和乙車(chē)在〃時(shí)刻的速率相同

【答案】ABC

【解析】A.根據(jù)題述，兩車(chē)額定功率P相同，勻速運(yùn)動(dòng)后牽引力等于阻力，因此甲車(chē)阻力大于乙車(chē)阻力,

根據(jù)甲車(chē)4時(shí)刻后和乙車(chē)。時(shí)刻后兩車(chē)牽引力不變，甲車(chē)牽引力大于乙車(chē)可知

F=f=hng

可知甲車(chē)的總重比乙車(chē)大，故A正確；

甲車(chē)在A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻牽引力與阻力瞬間相等，所以甲車(chē)從這個(gè)時(shí)刻開(kāi)始，做加速運(yùn)動(dòng)；乙車(chē)在8點(diǎn)所

對(duì)應(yīng)的時(shí)刻牽引力與阻力瞬間相等，乙車(chē)從這個(gè)時(shí)刻開(kāi)始加速，所以甲車(chē)比乙車(chē)先開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故B正確；

C.兩車(chē)分別從，和與時(shí)刻開(kāi)始以額定功率行駛，這兩個(gè)時(shí)刻，兩車(chē)的牽引力等大，由

P=Fv

可知，甲車(chē)在。時(shí)刻和乙車(chē)在片時(shí)刻的速率相同，故C正確；

D.芍時(shí)刻甲車(chē)達(dá)到最大速度，乙時(shí)刻乙車(chē)達(dá)到最大速度，根據(jù)汽車(chē)的額定功率

p=jvm=kmgvm

可知由于甲車(chē)的總重比乙車(chē)大，所以甲車(chē)在勻時(shí)刻的速率小于乙車(chē)在〃時(shí)刻的速率，故D錯(cuò)誤。

故選ABCo

7.（2021.廣東）長(zhǎng)征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡銷(xiāo)的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈,

戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為機(jī)的手榴彈，手榴彈從投出的位置到落地點(diǎn)的高度差為九

在空中的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示，重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的有（）

A.甲在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比乙的長(zhǎng)

B.兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等

C.從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢(shì)能減少“火"

D.從投出到落地，每顆手榴彈的機(jī)械能變化量為"儂？

【答案】BC

【解析】A.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（2h

因?yàn)閮墒至駨椷\(yùn)動(dòng)的高度差相同，所以在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，故A錯(cuò)誤；

B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地前瞬間重力的功率

P=mgvcos0=mgv、,=mgJ2gh

因?yàn)閮墒至駨椷\(yùn)動(dòng)的高度差相同，質(zhì)量相同，所以落地前瞬間，兩手榴彈重力功率相同，故B正確;

C.從投出到落地，手榴彈下降的高度為無(wú)，所以手榴彈重力勢(shì)能減小量

AEp=mgh

故C正確；

D.從投出到落地，手榴彈做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。

故選BC。

8.（2020?天津）復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一

重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為機(jī)的動(dòng)車(chē)，初速度為％,以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間f達(dá)到該

功率下的最大速度%,設(shè)動(dòng)車(chē)行駛過(guò)程所受到的阻力尸保持不變。動(dòng)車(chē)在時(shí)間f內(nèi)（）

A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.加速度逐漸減小

C.牽引力的功率D.牽引力做功w=g根根%2

【答案】BC

【解析】AB.動(dòng)車(chē)的功率恒定，根據(jù)尸=/丫可知?jiǎng)榆?chē)的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得

F^-F=ma

可知?jiǎng)榆?chē)的加速度減小，所以動(dòng)車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；

C.當(dāng)加速度為。時(shí)，牽引力等于阻力，則額定功率為

P=Fvm

C正確；

D.動(dòng)車(chē)功率恒定，在/時(shí)間內(nèi)，牽引力做功為

W=Pt

根據(jù)動(dòng)能定理得

11

Pt-Fs=—mv2'——mv2

22n

D錯(cuò)誤。

故選BC。

9.（2020.浙江）如圖所示，系留無(wú)人機(jī)是利用地面直流電源通過(guò)電纜供電的無(wú)人機(jī)，旋翼由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)。

現(xiàn)有質(zhì)量為20kg、額定功率為5kW的系留無(wú)人機(jī)從地面起飛沿豎直方向上升，經(jīng)過(guò)200s到達(dá)100m高處后

懸停并進(jìn)行工作。已知直流電源供電電壓為400V,若不計(jì)電纜的質(zhì)量和電阻，忽略電纜對(duì)無(wú)人機(jī)的拉力,

A.空氣對(duì)無(wú)人機(jī)的作用力始終大于或等于200N

B.直流電源對(duì)無(wú)人機(jī)供電的額定電流為12.5A

C.無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中消耗的平均功率為100W

D.無(wú)人機(jī)上升及懸停時(shí)均有部分功率用于對(duì)空氣做功

【答案】BD

【解析】A.無(wú)人機(jī)先向上加速后減速，最后懸停，則空氣對(duì)無(wú)人機(jī)的作用力先大于200N后小于200N,

最后等于200N,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.直流電源對(duì)無(wú)人機(jī)供電的額定電流

/=￡=陋A=12.5A

U400

選項(xiàng)B正確；

C.無(wú)人機(jī)的重力為

F=mg=200N

則無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中克服重力做功消耗的平均功率

-=nz=200xi00=100W

t200

但是由于空氣阻力的作用，故對(duì)無(wú)人機(jī)向上的作用力不等于重力，則無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中消耗的平均功率大

于100W,則選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.無(wú)人機(jī)上升及懸停時(shí)，螺旋槳會(huì)使周?chē)諝猱a(chǎn)生流動(dòng)，則會(huì)有部分功率用于對(duì)空氣做功，選項(xiàng)D正確。

故選BD。

10.（2016?全國(guó)）如圖，小球套在光滑的豎直桿上，輕彈簧一端固定于。點(diǎn)，另一端與小球相連。現(xiàn)將小

球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了N點(diǎn)。己知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，

TT

旦NONM<NOMN<]在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中（）

A.彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功

B.有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加速度

C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，彈力對(duì)小球做功的功率為零

D.小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差

【答案】BCD

TT

【解析】A.因M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，旦NONM<NOMN<3,可知M處的彈簧處于

壓縮狀態(tài)，N處的彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，則在小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先增大，后

減小再增大；彈簧的彈力對(duì)小球先做負(fù)功，后做正功再做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)彈簧水平時(shí)，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(dāng)彈簧

恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，小球只受重力作用，小球的加速度為重力加速度；故有兩個(gè)時(shí)刻小球的加速度等于重力加

速度，故B正確；

C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí)，即彈簧處于水平方向，此時(shí)彈簧彈力與速度方向垂直，則彈力對(duì)小球做功的功率為零，

故C正確；

D.由于M和N兩點(diǎn)處彈簧對(duì)小球的彈力大小相等，可知M和N兩點(diǎn)處彈簧的壓縮量等于伸長(zhǎng)量，〃和N

兩點(diǎn)處彈簧的彈性勢(shì)能相等，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重

力勢(shì)能差，故D正確。

故選BCD。

11.（2018?全國(guó)）地下礦井中的礦石裝在礦車(chē)中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送至地面.某豎井中礦車(chē)提升的速度大

小I，隨時(shí)間f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(guò)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(duì)于第①次和第②次提

升過(guò)程，

A.礦車(chē)上升所用的時(shí)間之比為4:5

B.電機(jī)的最大牽引力之比為2:1

C.電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1

D.電機(jī)所做的功之比為4:5

【答案】AC

【解析】A.由圖可得，變速階段的加速度。=?，設(shè)第②次所用時(shí)間為t，根據(jù)速度-時(shí)間圖象的面積等

Vo

于位移（此題中為提升的高度）可知，19y2M1，解得：”.，所以第①次和

-xzrxv=-[r+u-zx----->jx—v2

2oo2a20

第②次提升過(guò)程所用時(shí)間之比為2f。：字=4:5,選項(xiàng)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，F(xiàn)-mg=ma,可得提升

的最大牽引力之比為1：1,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.由功率公式，P=Fv,電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2：1,選項(xiàng)C正確；

D.加速上升過(guò)程的加速度％=一,加速上升過(guò)程的牽引力片=m%+mg=M—+g）,減速上升過(guò)程的加速

度。2=-個(gè),減速上升過(guò)程的牽引力

%

F,=ma2+mg=m（g--）,

勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的牽引力居=，咫.第①次提升過(guò)程做功

W,=f；x|xroxvo+^xlxroxvo=mgvofo；

第②次提升過(guò)程做功

廠廠

x1x1131111

%=居--tox-vo+F3x-tox-vo+F2x-x-t0x-v0=mgvoto；

兩次做功相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

【點(diǎn)睛】此題以速度圖像給出解題信息.解答此題常見(jiàn)錯(cuò)誤主要有四方面：一是對(duì)速度圖像面積表示位移

掌握不到位；二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解牽引力錯(cuò)誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電

機(jī)做功.實(shí)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.

12.（2016?浙江）以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.在靜電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低

B.外力對(duì)物體所做的功越多，對(duì)應(yīng)的功率越大

C.電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比

D,在超重和失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力發(fā)生了變化

【答案】BCD

【解析】A.在靜電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，A正確，不符合題意；

B.根據(jù)尸=?可知，外力對(duì)物體所做的功越多，對(duì)應(yīng)的功率不一定越大，B錯(cuò)誤，符合題意；

C.電容器的電容C與電容器所帶電荷量。無(wú)關(guān)，只與兩板的正對(duì)面積、兩板間距以及兩板間的電介質(zhì)有

關(guān)，C錯(cuò)誤，符合題意；

D.在超重和失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力沒(méi)有發(fā)生變化，只是物體的視重發(fā)生了變化，D錯(cuò)誤,

符合題意。

故選BCD。

【點(diǎn)睛】此題考查了四個(gè)簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)，都是很基礎(chǔ)的知識(shí)，只要平時(shí)學(xué)習(xí)扎實(shí)，有一定的物理功底即可

解答。注意答案c中，電容器電容的決定因素是兩極板相對(duì)面積、兩極板間距離和兩極板間的電介質(zhì)的介

電常數(shù)，要分清電容的定義式和決定式。

13.（2016?天津）我國(guó)高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平.和諧號(hào)動(dòng)車(chē)組是由動(dòng)車(chē)和拖車(chē)編組而成，提供動(dòng)力的車(chē)

廂叫動(dòng)車(chē)，不提供動(dòng)力的車(chē)廂叫拖車(chē).假設(shè)動(dòng)車(chē)組各車(chē)廂質(zhì)量均相等，動(dòng)車(chē)的額定功率都相同，動(dòng)車(chē)組在

水平直軌道上運(yùn)行過(guò)程中阻力與車(chē)重成正比.某列車(chē)組由8節(jié)車(chē)廂組成，其中第1、5節(jié)車(chē)廂為動(dòng)車(chē)，其余

為拖車(chē)，則該動(dòng)車(chē)組（）

A.啟動(dòng)時(shí)乘客受到車(chē)廂作用力的方向與車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相反

B.做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車(chē)廂間的作用力之比為3：2

C.進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來(lái)滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比

D.與改為4節(jié)動(dòng)車(chē)帶4節(jié)拖車(chē)的動(dòng)車(chē)組最大速度之比為1：2

【答案】BD

【解析】啟動(dòng)時(shí)乘客的加速度的方向與車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的方向是相同的，所以啟動(dòng)時(shí)乘客受到車(chē)廂作用力的方向

與車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相同，故A錯(cuò)誤；設(shè)每一節(jié)車(chē)廂的質(zhì)量是小，阻力為做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)6、7、8車(chē)

F3

廂進(jìn)行受力分析得：Fl-3kmg=3ma,對(duì)7、8車(chē)廂進(jìn)行受力分析得：F「2kmg=2ma,聯(lián)立可得：言=7,

故B正確；設(shè)進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來(lái)滑行的距離為s,則：v2=2as,又8而吆=83，可得：「著，

2kg

可知進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來(lái)滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度的平方成正比，故C錯(cuò)誤；設(shè)每節(jié)動(dòng)

車(chē)的功率為P,當(dāng)只有兩節(jié)動(dòng)力車(chē)時(shí)，最大速率為％則：2P=8kmgv,改為4節(jié)動(dòng)車(chē)帶4節(jié)拖車(chē)的動(dòng)車(chē)組

時(shí)，最大速度為v',貝U：4P=SkmgV,所以M=2v,故D正確.

二、單選題

14.（2023?湖北）兩節(jié)動(dòng)車(chē)的額定功率分別為:和鳥(niǎo)，在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度分別為匕和V?。現(xiàn)

將它們編成動(dòng)車(chē)組，設(shè)每節(jié)動(dòng)車(chē)運(yùn)行時(shí)受到的阻力在編組前后不變，則該動(dòng)車(chē)組在此鐵軌上能達(dá)到的最大

速度為（）

1匕+什”:匕+弛（＞+弓）匕匕（＞+5）4%

?4+2.A+B［匕+6%-勺匕+6匕

【答案】D

【解析】由題意可知兩節(jié)動(dòng)車(chē)分別有

耳=工匕

P2=flV2

當(dāng)將它們編組后有

耳+呂="+力）V

聯(lián)立可得

PlV2+P2V!

故選Do

15.（2023?山東）《天工開(kāi)物》中記載了古人借助水力使用高轉(zhuǎn)筒車(chē)往稻田里引水的場(chǎng)景。引水過(guò)程簡(jiǎn)化如

下：兩個(gè)半徑均為R的水輪，以角速度。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。水筒在筒車(chē)上均勻排布，單位長(zhǎng)度上有"個(gè)，與水輪

間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。每個(gè)水筒離開(kāi)水面時(shí)裝有質(zhì)量為根的水，其中的60%被輸送到高出水面X處灌入稻田。當(dāng)

地的重力加速度為g,則筒車(chē)對(duì)灌入稻田的水做功的功率為（）

A2nmgdRH3nmgcoRH3nmg①?RH「

A.-----t-------B.-------------C.-----彳----D.nmgcoRH

【答案】B

【解析】由題知，水筒在筒車(chē)上均勻排布，單位長(zhǎng)度上有〃個(gè)，且每個(gè)水筒離開(kāi)水面時(shí)裝有質(zhì)量為根的水、

其中的60%被輸送到高出水面〃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luRnmx60%=1.IjtRnm

則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功

W=12nRnmgH

則筒車(chē)對(duì)灌入稻田的水做功的功率為

CD

聯(lián)立有

3nmga）RH

i-

5

故選B。

16.（2023?山東）質(zhì)量為〃的玩具動(dòng)力小車(chē)在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力廠和受到的阻力/均為恒力，如圖所

示，小車(chē)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小車(chē)拖動(dòng)物體行駛的位移為5時(shí)，

小車(chē)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，其總位移為邑。物體與地面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)不變，不計(jì)空氣阻力。小車(chē)的額定功率尸。為（）

A2尸2產(chǎn)（D⑸-SJSI

B.

,寸（M+m）S2-MSI

（M+m）S2-mSx

、J尸（"一了）（邑行區(qū)”（一）（邑行區(qū)

X（M-l-m）S+mS

''\―（M+m'）S2-MSl2x

【答案】A

【解析】設(shè)物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，當(dāng)小車(chē)拖動(dòng)物體行駛的位移為S/的過(guò)程中有

F—f—pimg=（m+M）a

v2=2aSi

Po=Fv

輕繩從物體上脫落后

v2=2a2（S2~Si）

聯(lián)立有

2/2（F一/）（邑一SJS1

R二

（Af+~M'S]

故選Ao

17.（2023?遼寧）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f的關(guān)系如圖（b）所示。由圖可知，兩物塊在離

開(kāi)M點(diǎn)后、到達(dá)N點(diǎn)前的下滑過(guò)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

【答案】B

【解析】AB.由圖乙可知，甲下滑過(guò)程中，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則甲沿II下滑，乙做加速度逐漸減小的

加速運(yùn)動(dòng)，乙沿I下滑，任意時(shí)刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一時(shí)刻甲的動(dòng)能比乙的小，A錯(cuò)誤，B

正確;

CD.乙沿I下滑，開(kāi)始時(shí)乙速度為0,到N點(diǎn)時(shí)乙豎直方向速度為零，根據(jù)瞬時(shí)功率公式尸=可知重

力瞬時(shí)功率先增大后減小，CD錯(cuò)誤。

故選B。

18.（2022?浙江）小明用額定功率為1200W、最大拉力為300N的提升裝置，把靜置于地面的質(zhì)量為20kg的

重物豎直提升到高為85.2m的平臺(tái)，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過(guò)5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)平

臺(tái)的速度剛好為零，g取10m//,則提升重物的最短時(shí)間為（）

A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.0s

【答案】C

【解析】為了以最短時(shí)間提升重物，一開(kāi)始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，

保持功率不變直到重物達(dá)到最大速度，接著做勻速運(yùn)動(dòng)，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺(tái)速度剛好

為零，重物在第一階段做勻加速上升過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律可得

戛*=3。。-20xl0m/15m/s2

1m20

當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，設(shè)重物的速度為％,則有

^=1200m/s=4m/s

1

Tm300

此過(guò)程所用時(shí)間和上升高度分別為

tx=—=—s=0.8s

ax5

重物以最大速度勻速時(shí)，有

重物最后以最大加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和上升高度分別為

設(shè)重物從結(jié)束勻加速運(yùn)動(dòng)到開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為馬，該過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理可得

11

舄詼一mgl%2mv；2

%=85.2m-1.6m-3.6m=80m

聯(lián)立解得

t2=13.5s

故提升重物的最短時(shí)間為

,mini+J+G=0.8s+13.5s+1.2s=15.5s

C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選Co

19.（2021?北京）如圖所示，高速公路上汽車(chē)定速巡航（即保持汽車(chē)的速率不變）通過(guò)路面滴cd,其中必

段為平直上坡路面，反段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個(gè)過(guò)程中空氣阻力和摩擦阻力的大

小變化。下列說(shuō)法正確的是（）

77777777m

A.在油段汽車(chē)的輸出功率逐漸減小B.汽車(chē)在油段的輸出功率比6c段的大

C.在cd段汽車(chē)的輸出功率逐漸減小D.汽車(chē)在cd段的輸出功率比6c段的大

【答案】B

【解析】AB.在M段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力

F、=mgsin8+/

所以在"段汽車(chē)的輸出功率

￡5

不變，在次段牽引力

F1=f

6c段的輸出功率

P2=F^v<P、

故A錯(cuò)誤B正確；

CD.在加段牽引力

F3=f-mgsin0

汽車(chē)的輸出

P3=F3V<P2

在Cd段汽車(chē)的輸出功率不變，且小于be段，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

20.（2021?湖南）“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組用多節(jié)車(chē)廂提供動(dòng)力，從而達(dá)到提速的目的?？傎|(zhì)量為用的動(dòng)車(chē)組在平直

的軌道上行駛。該動(dòng)車(chē)組有四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為P,若動(dòng)車(chē)組所受的阻力與其

速率成正比（耳目=h，%為常量），動(dòng)車(chē)組能達(dá)到的最大速度為％。下列說(shuō)法正確的是（）

A.動(dòng)車(chē)組在勻加速啟動(dòng)過(guò)程中，牽引力恒定不變

B.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值，則動(dòng)車(chē)組從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為2.25P,則動(dòng)車(chē)組勻速行駛的速度為:%

D.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車(chē)組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t達(dá)到最大速度%,則這一過(guò)程中

該動(dòng)車(chē)組克服阻力做的功為

【答案】C

【解析】A.對(duì)動(dòng)車(chē)由牛頓第二定律有

F-=ma

若動(dòng)車(chē)組在勻加速啟動(dòng)，即加速度a恒定，但耳目=外隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大,

故A錯(cuò)誤；

B.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值，則總功率為4尸，由牛頓第二定律有

4尸,

------kv=ma

v

故可知加速啟動(dòng)的過(guò)程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯(cuò)誤；

C.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為2.25尸，則動(dòng)車(chē)組勻速行駛時(shí)加速度為零，有

2.25P,

--------=KV

V

而以額定功率勻速時(shí)，有

4尸i

%

聯(lián)立解得

3

v=4Vm

故C正確；

D.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車(chē)組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間/達(dá)到最大速度5,由動(dòng)能定理可

知

1,

4打一明阻=5機(jī)片一0

可得動(dòng)車(chē)組克服阻力做的功為

19

WFK=4Pt--mvm

故D錯(cuò)誤；

故選Co

21.（2021?浙江）如圖所示是我國(guó)自主研發(fā)的全自動(dòng)無(wú)人值守望遠(yuǎn)鏡，它安裝在位于南極大陸的昆侖站，電

力供應(yīng)僅為1X103W。若用國(guó)際單位制基本單位的符號(hào)來(lái)表示W(wǎng),正確的是（）

A.N?sB.N,m/sC.kg,m/sD.kg,m2/s3

【答案】D

【解析】A.N不是國(guó)際單位制基本單位，根據(jù)沖量的定義/=H可知，N-s是沖量的的單位，A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)功率的計(jì)算公式尸="可知功率的單位可以表示為N?m/s,但N不是國(guó)際單位制基本單位,B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)量的定義0=〃川可知，kg-m/s是動(dòng)量的單位，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)尸=8可知功率的單位可以表示為N-m/s,結(jié)合尸可知N=kg-m/s"則功率得單位

W=N-m/s=kg-m2/s3,D正確。

故選D。

22.（2020.江蘇）質(zhì)量為1.5x103kg的汽車(chē)在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s,受到的阻力大小為

1.8X103N?此時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的實(shí)際功率是（）

A.90WB.30kWC.36kWD.300kW

【答案】C

【解析】汽車(chē)勻速行駛，則牽引力與阻力平衡

F=/=1.8X103N

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率

P=FV=1.8X103X20W=36kW

故選Co

23.（2015?海南）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(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的

2倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的（）

A.4倍B.2倍C.括倍D.⑦倍

【答案】D

【解析】設(shè)阻力為f,由題知：f=kv；

速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，則有P=Fv=fv=kv2.

所以摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的加倍.

故選D.

24.（2014.重慶）某車(chē)以相同的功率在兩種不同的水平路面上行駛，受到的阻力分別為車(chē)重的《和刈倍，最

大速率分別為匕和丫2，則