2015-2024年高考物理試題分類匯編：功和功率（全國解析版）

冷感06動能功隼

十年考情-探規(guī)律1

考點(diǎn)十年考情（2015-2024）命題趨勢

2024?福建?高考真題、2024?江西?高考真題、

高考對機(jī)械能及其守恒定律部分的考

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、查常結(jié)合生產(chǎn)、生活中常見的物理情

2023?湖北?高考真題、2022?福建?高考真題、

景，如物體上拋下落、車輛啟動、（類）

2022?北京?高考真題、2022?浙江?高考真題、

考點(diǎn)功和2022?廣東?高考真題、2022?河北?高考真題、剎車、物體上下坡、傳送帶等。在考查

2021?北樂?圖考真題、2021,浙江?局考真題、

功率方向上，單一物體、多個物體的不同運(yùn)

2020?江蘇?高考真題、2021?全國?高考真題、

（10年102021?重慶?高考真題、2020?天津?高考真題、動形式都有所體現(xiàn)。解題方法主要是函

2019?浙江?高考真題、2018?海南?高考真題、

考）數(shù)法和圖象法，同時應(yīng)用推理論證。對

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、學(xué)科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)在運(yùn)動

2016?全國?高考真題、2016?天津?高考真題、

與相互作用觀念、能量觀念、模型建構(gòu)、

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、科學(xué)推理及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

2015?上海?高考真題

分考點(diǎn)二精準(zhǔn)練上

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(fēng)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(fù)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(yùn)動方向相反，對返回艙做負(fù)功，故C錯誤；

D.返回艙的重力與返回艙運(yùn)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，一物體在力產(chǎn)作用下沿水平桌面做勻加速直線運(yùn)動。己知物體質(zhì)量為

m,加速度大小為。，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

m

7777777T77777/777777777-

A.摩擦力做功大小與尸方向無關(guān)B.合力做功大小與F方向有關(guān)

C.尸為水平方向時，/做功為〃mgxD.尸做功的最小值為心辦

【答案】D

【詳解】A.設(shè)力/與水平方向的夾角為仇則摩擦力為

f=科(mg—Fsin0)

摩擦力的功

Wf=〃(機(jī)g-Fsin3)x

即摩擦力的功與產(chǎn)的方向有關(guān)，選項(xiàng)A錯誤；

B.合力功

W=F合x=ma-x

可知合力功與力尸方向無關(guān)，選項(xiàng)B錯誤；

C.當(dāng)力尸水平時，則

F=ma+jumg

力廠做功為

WF=Fx=(ma+

選項(xiàng)C錯誤；

D.因合外力功為mar大小一定，而合外力的功等于力P與摩擦力/做功的代數(shù)和，而當(dāng)尸sin<9=mg時，摩

擦力六0,則此時摩擦力做功為零，此時力/做功最小，最小值為加ax,選項(xiàng)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。勻速轉(zhuǎn)動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有〃個,

與水輪間無相對滑動。每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為根的水，其中的60%被輸送到高出水面X處灌入稻

田。當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則筒車對灌入稻田的水做功的功率為()

A2nmgeo2RH3nmgcoRHC3nmga)2RH

D.nmgcoRH

555

【答案】B

【詳解】由題知，水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有“個，且每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為根的水、

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

機(jī)總二2yiRnmx60%=1.2yiRnm

則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功

W=1.2TiRnmgH

則筒車對灌入稻田的水做功的功率為

-7

7=空

(0

聯(lián)立有

_3nmga>RH

i-

5

故選Bo

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(dá)最高點(diǎn)8后返回到底端。利用

頻閃儀分別對上滑和下滑過程進(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（

B.經(jīng)過A點(diǎn)的動能較小

C.在A、B之間的運(yùn)動時間較短D.在4、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(yùn)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)斜面傾角為凡動摩擦因數(shù)為〃，上滑階段根據(jù)牛頓第二定律有

ax=gsin8+jugcos6

下滑階段根據(jù)牛頓第二定律有

生=gsin。一〃gcos0

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(diǎn)到圖乙中的A點(diǎn)，先上

升后下降，重力不做功，摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知圖甲經(jīng)過A點(diǎn)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)

x=-at2

2

可知圖甲在A、B之間的運(yùn)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、8之間克服摩擦力做的功相等,

故D錯誤。

故選Co

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加處，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lOm/s?,則（）

（a）承啟樓

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5400J

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78500J

C.從M處沿圓形廊道運(yùn)動到N處，位移大小為78.5m

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動到N處，平均速率為0.5m/s

【答案】A

【詳解】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

WG=mgAh=100x10x(2.7+2.7)J=5400J

故A正確;

B.該物資從M處被運(yùn)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(yùn)動到N處，位移大小為50m,故C錯誤；

D.從M處沿圓形廊道運(yùn)動到N處，平均速率為

3.14x—

v=—=—=---------m/s=0.785m/s

tt100

故D錯誤。

故選Ao

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(shí)驗(yàn)，提高了青少年科學(xué)探索的興

趣。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)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(yùn)動。無論在“天宮"還是在地面做此實(shí)驗(yàn)（）

%

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(xì)繩的拉力對小球均不做功D.細(xì)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(shí)驗(yàn)，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(yùn)動，繩子拉力仍然不做功，A錯誤，C正確；

BD.在地面上小球運(yùn)動的速度大小改變，根據(jù)。=匕和尸="匕（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力

rr

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

1.00xl03kg/m3,在大瀑布水流下落過程中，重力做功的平均功率約為（）

A.3xl06wB.3xl07wC.3xl08wD.3xl09w

【答案】D

【詳解】由平均功率定義得

WmghQtpgh10x50W=3xl09W

p====h59（）0xxxW3xwx5QW60Q0xxx103x

ttt

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.kg-m2/s2B.kg-m/s2C.N/mD.N-m

【答案】A

【詳解】AB.根據(jù)

W=Fs=mas

可得

J=*3=kg?n?/s2

s

故A正確，B錯誤；

CD.N不是國際單位制基本單位而是導(dǎo)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(diǎn)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(yùn)動過程中，在大環(huán)的上半部分運(yùn)動時，大環(huán)對小環(huán)的支持力背離大環(huán)圓心，運(yùn)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Ao

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.109WB.107WC.105WD.103W

【答案】B

【詳解】由題知，Af時間內(nèi)流出的水量為

m=pQLt=1.0xl04AZ

發(fā)電過程中水的重力勢能轉(zhuǎn)化為電能，則有

7

P=/^X70%?1.1X10W

Ar

故選Bo

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(yùn)動時，牽引力P和受到的阻力/均為恒

力，如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為根的物體由靜止開始運(yùn)動。當(dāng)小車拖動物體行駛的

位移為5時，小車達(dá)到額定功率，輕繩從物體上脫落。物體繼續(xù)滑行一段時間后停下，其總位移為邑。物

體與地面間的動摩擦因數(shù)不變，不計(jì)空氣阻力。小車的額定功率P。為（）

m,M,

-

I1-----------175I

2尸(尸一/)(邑一SjH2產(chǎn)

A.B.

(M+m)S2-MSX(M+m)S2-mSx

2尸（尸一力⑸一船邑2尸CF/)(S2-SjS?

C.D.

（M+m）S2-MSX(M+m)52+mSx

【答案】A

【詳解】設(shè)物體與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，當(dāng)小車拖動物體行駛的位移為8的過程中有

F—f—jumg=(m+M)a

/=2aSi

Po=Fv

輕繩從物體上脫落后

v2=2a2(S2~Si)

聯(lián)立有

2F2(F-/)(5-S,)5

弓二21

(M+m)S2-MSl-

故選Ao

12.（2023?湖北?高考真題）兩節(jié)動車的額定功率分別為鳥和在某平直鐵軌上能達(dá)到的最大速度分別為匕

和打?，F(xiàn)將它們編成動車組，設(shè)每節(jié)動車運(yùn)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(dá)

到的最大速度為（）

.4匕+6%口—匕+6匕C(1+U"D(1+U)匕％

【答案】D

【詳解】由題意可知兩節(jié)動車分別有

pl=flvl

￡=力匕

當(dāng)將它們編組后有

[+￡="+辦

聯(lián)立可得

].”(4+6)匕匕

①2+2/

故選Do

13.（2022?浙江?高考真題）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，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過Sm/sZ的勻減速運(yùn)

動，到達(dá)平臺的速度剛好為零，g取lOm/s"則提升重物的最短時間為（）

A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.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(dāng)功率達(dá)到額定功率時，

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，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

T-mg300-20x10,2

a,=-m----—=-----------------m/s2=5m/s

1m20

當(dāng)功率達(dá)到額定功率時，設(shè)重物的速度為匕，則有

/1200,,

v.=—=------m/s=4Am/s

Tm300

此過程所用時間和上升高度分別為

tt=-=—s=0.8s

ax5

,V；42?

h.=—i—=-----m=1.6m

2q2x5

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(yùn)動的時間和上升高度分別為

t3=—=—s=1.2s

/5

,62_

h,=——=-----m=3.6m

2am2x5

設(shè)重物從結(jié)束勻加速運(yùn)動到開始做勻減速運(yùn)動所用時間為L，該過程根據(jù)動能定理可得

I212

2T哂=-加%-2mvi

又

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

聯(lián)立解得

t2=13.5s

故提升重物的最短時間為

+t

才min=ti+t23-0.8s+13.5s+1.2s=15.5s

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abed,

其中湖段為平直上坡路面，反段為水平路面，川段為平直下坡路面。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（）

b

^^^7777777777^〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃

d

A.在ab段汽車的輸出功率逐漸減小B.汽車在湖段的輸出功率比歷段的大

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be段的大

【答案】B

【詳解】AB.在仍段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力

4=mgsin，+/

所以在油段汽車的輸出功率

不變，在秘段牽引力

6=/兒段的輸出功率

P2=F2V<q

故A錯誤B正確；

CD.在cd段牽引力

F3=f-mgsin0

汽車的輸出

在那段汽車的輸出功率不變，且小于次段，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(yuǎn)鏡，它安裝在位于南極大陸的

昆侖站，電力供應(yīng)僅為1X103W。若用國際單位制基本單位的符號來表示W(wǎng),正確的是（）

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

【答案】D

【詳解】A.N不是國際單位制基本單位，根據(jù)沖量的定義/=B可知，N-s是沖量的的單位，A錯誤；

B.根據(jù)功率的計(jì)算公式尸=人可知功率的單位可以表示為N-m/s,但N不是國際單位制基本單位，B錯誤;

C.根據(jù)動量的定義〃=加丫可知，kg.m/s是動量的單位，C錯誤；

D.根據(jù)尸=外可知功率的單位可以表示為N?m/s,結(jié)合尸=3可知N=kg-m/s2,則功率得單位

W=N-m/s=kg-m2/s3,D正確。

故選D。

16.（2020?江蘇?高考真題）質(zhì)量為1.5xl（）3kg的汽車在水平路面上勻速行駛，速度為20m/s,受到的阻力大

小為L8X1（）3N。此時，汽車發(fā)動機(jī)輸出的實(shí)際功率是（）

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

【答案】C

【詳解】汽車勻速行駛，則牽引力與阻力平衡

F=/=1.8X103N

汽車發(fā)動機(jī)的功率

P=FV=1.8X103X20W=36kW

故選Co

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(jī)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?/p>

A.4倍B.2倍C.6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(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼募颖?

故選D.

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(dá)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(jī)輸出功率為lxl04w

B.水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率為4xl04w

C.水炮工作的發(fā)動機(jī)輸出功率為2.4xl06w

D.伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機(jī)輸出功率約為800W

【答案】B

【詳解】試題分析：水炮發(fā)動機(jī)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(jì)算做功時，需要計(jì)算這部分功，結(jié)合根據(jù)公式尸=7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

p=（4OO+：|；Ox6O（w）=800（W）+2M>800W,D錯誤；水炮工作的發(fā)動機(jī)首先將水運(yùn)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

7^=1000x^=50^,故W=〃zg/7+j加，功率為尸=藝=受"N2E=4X1（）4W，B正確AC錯誤.

tt

19.（2018?浙江?高考真題）如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運(yùn)動員在做俯臥撐運(yùn)動，運(yùn)動過程中可將她的身體

視為一根直棒，已知重心在C點(diǎn)，其垂線與腳，兩手連線中點(diǎn)間的距離Oa、ob分另lj為0.9m和0.6m,若她

在lmin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,7W

B.4300J,70W

C.720J,12W

D.7200J,120W

【答案】B

h09

【詳解】設(shè)重心上升高度為h,根據(jù)幾何知識可得=忌力，解得h=0.24m,故做一次俯臥撐克服重力

0.40.9+0.6

w4320

做功為mgh=144J,所以一分鐘克服重力做功為W=30xl44J=4320J,功率約為尸=一=---W=70W,故B

20.（2023?湖北?高考真題）如圖所示，原長為/的輕質(zhì)彈簧，一端固定在。點(diǎn)，另一端與一質(zhì)量為根的小

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(diǎn)與。點(diǎn)的距離均為

I,尸點(diǎn)到。點(diǎn)的距離為:/,。尸與桿垂直。當(dāng)小球置于桿上P點(diǎn)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(diǎn)向下運(yùn)動到N點(diǎn)，在此過程中，彈簧始終在

彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（）

、'

、//

、\

x]\

lN

A.彈簧的勁度系數(shù)為學(xué)

B.小球在尸點(diǎn)下方g/處的加速度大小為(30-4)g

C.從〃點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大

D.從M點(diǎn)到尸點(diǎn)和從尸點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)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(diǎn)受力平衡，則有

mg=f,f=HFN,FN=k^l-^

聯(lián)立解得

k=”型

I

A正確；

C.在PM之間任取一點(diǎn)A,令A(yù)O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

■=〃/=〃Fsin8

化簡得

/=〃|八皿。-弓16在聞尸之間增大在尸雙減變小，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(diǎn)對稱的點(diǎn)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(yùn)動到P點(diǎn)下方;時6=45。，此時摩擦力大小為

A=￡/

I2kl---2--J----

由牛頓第二定律

mgFcos450-f=ma

聯(lián)立解得

a=y/2g

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。已知小車總質(zhì)量為50kg,

MN=PQ=20m,尸。段的傾角為30。，重力加速度g取10m//,不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的有（）

A.從M到M小車牽引力大小為40NB.從M到N,小車克服摩擦力做功800J

C.從尸到。，小車重力勢能增加IxlO,JD.從尸到。，小車克服摩擦力做功700J

【答案】ABD

【詳解】A.小車從M到N,依題意有

々=尸匕=200W

代入數(shù)據(jù)解得

F=40N

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

fi=F=40N

則摩擦力做功為

W,=-40x20J=-800J

則小車克服摩擦力做功為800J,故B正確；

C.依題意，從尸到。，重力勢能增加量為

AEp=mgxA/z=500Nx20mxsin30°=5000J

故C錯誤；

D.依題意，小車從尸到。，摩擦力為力，有

f2+mgsin30°=—

%

摩擦力做功為

W2=-f2xs2

s2=20m

聯(lián)立解得

明=-700J

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)量為優(yōu)的物體在水平恒力廠拉動下從靜止開始運(yùn)動，物體通

過的路程等于“時，速度的大小為％,此時撤去R物體繼續(xù)滑行2%的路程后停止運(yùn)動，重力加速度大小

為g,則（）

A.在此過程中廠所做的功為;相片

B.在此過中尸的沖量大小等于5根為

C.物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于』一

4s°g

D.尸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

F-pimg=max①

由速度位移公式有

v；=2砒②

外力撤去后，由牛頓第二定律可知

-pimg=ma2③

由速度位移公式有

-說=2%（250）（4）

由①②③④可得，水平恒力

F=2

4so

動摩擦因數(shù)

4g%

滑動摩擦力

耳=〃加8=箸

4%

可知廠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，外力尸做功為

3

W=Fs0=—mVg

故A錯誤；

B.由平均速度公式可知，外力/作用時間

,一，。2so

1°+%%

2

在此過程中，尸的沖量大小是

rc3

I=Ftl=-mv0

故B正確。

故選BCo

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。點(diǎn)，另一端與小球相連。

現(xiàn)將小球從M點(diǎn)由靜止釋放，它在下降的過程中經(jīng)過了N點(diǎn)。已知M、N兩點(diǎn)處，彈簧對小球的彈力大小

TT

相等，且NONM<NOMN<1在小球從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中（）

j

A.彈力對小球先做正功后做負(fù)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(dá)N點(diǎn)時的動能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢能差

【答案】BCD

【詳解】A.因M和N兩點(diǎn)處彈簧對小球的彈力大小相等，S.ZONM<ZOMN<-,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(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)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(fù)功，后做正功再做負(fù)功，故A錯誤；

B.當(dāng)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(dāng)彈簧

恢復(fù)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(diǎn)處彈簧對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量，M和N

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

力勢能差，故D正確。

故選BCD?

24.（2016?全國?高考真題）兩實(shí)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(yùn)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，

貝弘）

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

44

【詳解】C.設(shè)小球的密度為夕，半徑為r,則小球的質(zhì)量為機(jī)=”=重力G=/ng=§?g",小

球的加速度

G-fmg-kr3k

〃=-------=----------=s~~

mm^—7iprr

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)2依=丫2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)尤=；?！芍?，加速度比較大的甲運(yùn)動的時間短。故A錯誤；

D.它們運(yùn)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)W=R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P和。用不可伸長的輕繩相連，懸掛

在定滑輪上，質(zhì)量：冏＞〃辦，f=0時刻將兩物體由靜止釋放，物體。的加速度大小為。。T時刻輕繩突然斷

開,物體尸能夠達(dá)到的最高點(diǎn)恰與物體。釋放位置處于同一高度，取/=0時刻物體P所在水平面為零勢能面,

此時物體。的機(jī)械能為E。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)。下列說法正

確的是（）

。白

P

F

A.物體尸和。的質(zhì)量之比為1:3B.2T時刻物體。的機(jī)械能為彳

C.2T時刻物體P重力的功率為IID.2T時刻物體P的速度大小管

【答案】BCD

【詳解】A.開始釋放時物體Q的加速度為:，則

mg-F=mg_

QTQ3

F-mg=mg_

Tpp3

解得

廠2

F

T=-mQg

mp_1

mQ2

選項(xiàng)A錯誤;

B.在了時刻，兩物體的速度

P上升的距離

細(xì)線斷后P能上升的高度

，片

械=--=-g--T

2g18

可知開始時PQ距離為

h=hl+h2=^-

若設(shè)開始時P所處的位置為零勢能面，則開始時Q的機(jī)械能為

21nogT

E=mQgh=-----------

從開始到繩子斷裂，繩子的拉力對Q做負(fù)功，大小為

mg2T2

%=4％=譚o一

則此時物體Q的機(jī)械能

.m°g2T2E

E=E-W—=-

F92

此后物塊Q的機(jī)械能守恒，則在27■時刻物塊Q的機(jī)械能仍為了，選項(xiàng)B正確;

CD.在27■時刻，重物P的速度

丁2gT

%=vl-gT=一一—

方向向下；此時物體P重力的瞬時功率

2

mQg2gTmQgT=3E

P=mpgV2=

G~2S---3--2T

選項(xiàng)CD正確。

故選BCDo

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(jī)的牽引力

隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從4和4時刻開始以額定功率行駛，從々和6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(yùn)動

C.甲車在「時刻和乙車在4時刻的速率相同D.甲車在勻時刻和乙車在％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(yùn)動后牽引力等于阻力，因此甲車阻力大于乙車阻力,

根據(jù)甲車弓時刻后和乙車。時刻后兩車牽引力不變，甲車牽引力大于乙車可知

F=f=kmg

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(diǎn)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(yùn)動；乙車在8點(diǎn)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(yùn)動，故B正確；

C.兩車分別從「和4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

P=Fv

可知，甲車在％時刻和乙車在4時刻的速率相同，故C正確;

D.弓時刻甲車達(dá)到最大速度，。時刻乙車達(dá)到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率

p=jym=kmgVm

可知由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在馬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(fù)興號動車在世界上首次實(shí)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(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為機(jī)的動車，初速度為1,以恒定功率尸在平直軌道上運(yùn)動，經(jīng)時

間/達(dá)到該功率下的最大速度L，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力/保持不變。動車在時間r內(nèi)（）

A.做勻加速直線運(yùn)動B.加速度逐漸減小

C.牽引力的功率尸=歹%D.牽引力做功W=機(jī)%2

【答案】BC

【詳解】AB.動車的功率恒定，根據(jù)尸=。丫可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得

/-尸=機(jī)?？芍獎榆嚨募铀俣葴p小，所以動車做加速度減小的加速運(yùn)動，A錯誤，B正確；

C.當(dāng)加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為

尸3m

C正確；

D.動車功率恒定，在f時間內(nèi)，牽引力做功為

W=R根據(jù)動能定理得