2024高考物理一輪總復(fù)習(xí) 功和功率（含解析人教版）

第1講功和功率

（課時(shí)沖關(guān)十七）

[A級(jí)一基礎(chǔ)練]

1.（多選）一個(gè)質(zhì)量為0的物體，在水平拉力廠的作用下，在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，下

列哪些說法是正確的是（

A.假如物體做加速直線運(yùn)動(dòng),尸肯定對(duì)物體做正功

B.假如物體做減速直線運(yùn)動(dòng),尸肯定對(duì)物體做負(fù)功

C.假如物體做減速直線運(yùn)動(dòng),尸也可能對(duì)物體做正功

D.假如物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),戶肯定對(duì)物體做正功

解析：ACD[在水平拉力廠的作用下，物體在粗糙的水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力

廠方向與物體發(fā)生的位移同向，因此，拉力廠肯定對(duì)物體做正功，A正確；物體做減速直線

運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力戶的方向既可能與物體發(fā)生的位移反向，也可能與物體發(fā)生的位移同向，即拉

力尸既可能對(duì)物體做負(fù)功，也可能對(duì)物體做正功，故B錯(cuò)誤，C正確；物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)

時(shí),水平拉力廠的方向肯定與物體發(fā)生的位移同向，即拉力戶肯定對(duì)物體做正功,故D正確.]

2.如圖所示，站在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的車廂里的人向前推車廂壁，以下關(guān)于人對(duì)車做

功的說法中正確的是（）

A.做正功B.做負(fù)功

C.不做功D.無法確定

解析：B[在水平方向上，人對(duì)車的作用力有兩個(gè):一個(gè)是人對(duì)車壁向前的推力“另

一個(gè)是人對(duì)車廂地板向后的摩擦力F'.由于人隨車向前做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以車對(duì)人的總作

用力是向前的，由牛頓第三定律可知人對(duì)車的總作用力是向后的.所以此合力的方向與運(yùn)動(dòng)

方向相反，人對(duì)車做的總功為負(fù)功，所以B正確.]

3.（多選）如圖所示是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在0?6s內(nèi)的位移一時(shí)間圖線，則（）

A.0-3S

B.3?6s,合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功

C.1-5s,合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)不做功

D.前5s內(nèi)，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功

解析：CD[由圖象切線斜率表示速度可知，0?3s,質(zhì)點(diǎn)的速度漸漸減小，由動(dòng)能定

理可知合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；3?6s,質(zhì)點(diǎn)的速度漸漸增大，由動(dòng)能定理可知合

外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功，故B錯(cuò)誤；依據(jù)對(duì)稱性可知，t=ls和力=5s時(shí)圖象的斜率的肯定值

相等，則質(zhì)點(diǎn)的速率相等，由動(dòng)能定理可知合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)不做功，故C正確；由圖象斜率可

知，0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速率大于5s時(shí)的速率，所以前5s質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能減小，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功，

故D正確.]

4.一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為月的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)

間后其速度變?yōu)橛胰魧⑺嚼Φ拇笮「臑槲矬w從靜止起先經(jīng)過同樣的時(shí)間后速度變

為2%對(duì)于上述兩個(gè)過程，用％、族分別表示拉力￡、4所做的功，%、膾分別表示前后

兩次克服摩擦力所做的功，則（）

A.%>4%,%>2%

B.%>4%,脩2=2%

C.%<4%,膾=2%

D.%<4%,原<2%

_V…

解析：C[依據(jù)x=52和脩=。加”可推斷，兩次克服摩擦力所做的功脩2=2%.由動(dòng)

能定理得%—%=；加病和%—膾='|加（202,整理可推斷%<4%,故選項(xiàng)C正確.]

5.如圖，一箱蘋果沿著傾角為9的光滑斜面加速下滑，在箱子正中心夾有一只蘋果,

它四周蘋果對(duì)它作用力的合力（）

A.對(duì)這只蘋果做正功

B.對(duì)這只蘋果做負(fù)功

C.對(duì)這只蘋果不做功

D.無法確定

71fcsin9

解析：c[對(duì)整體分析，受重力和支持力，整體的加速度—=/in9,可

知蘋果的加速度為外in9,蘋果受重力、四周蘋果的作用力，兩個(gè)力的合力等于儂sin9,

所以其他蘋果對(duì)該蘋果的作用力等于峻ose,方向垂直于斜面對(duì)上，依據(jù)功的公式可知,

四周蘋果對(duì)它的作用力不做功，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.]

6.（2024?長(zhǎng)沙模擬）國(guó)家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)安排《現(xiàn)代軌道交通專項(xiàng)》啟動(dòng)時(shí)速600

公里高速磁懸浮交通和時(shí)速200公里中速磁懸浮交通研發(fā)項(xiàng)目，列車速度的提高要解決很多

詳細(xì)的技術(shù)問題，提高牽引功率就是其中之一.若列車勻速行駛時(shí)，所受阻力大小與速度大

小成正比，當(dāng)磁懸浮列車分別以600km/h和200km/h的速度勻速行駛時(shí)，列車的牽引功率

之比為（）

A.3：1B.6：1

C.9：1D.12：1

解析：C[列車勻速行駛時(shí)，則有尸=片=#匕牽引力的功率々/因?yàn)榱熊嚨?/p>

速度之比為3：1,所以牽引功率之比為9：1,故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.]

7.（2024?日照模擬）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是60kW,汽車的質(zhì)量為2X10,kg,在平

直路面上行駛，受到的阻力是車重的0.1倍.若汽車從靜止動(dòng)身，以0.5m/s?的加速度做

勻加速運(yùn)動(dòng)，則動(dòng)身50s時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為（g取10m/s?）（）

A.25kWB.50kW

C.60kWD.75kW

解析：c[汽車受到的阻力加=0.1儂=2000N,汽車以0.5m/s，的加速度做勻加速

運(yùn)動(dòng)，由牛頓其次定律得F-F（^ma,解得F=3000N,若50s內(nèi)車做勻加速運(yùn)動(dòng)，則■

=at=25m/s,50s末汽車功率P=Fv=75000W=75kW,但汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是60kW,

則50s內(nèi)車不是勻加速運(yùn)動(dòng)，而是先勻加速運(yùn)動(dòng)后變加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)身50s時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

的實(shí)際功率為60kW,故C正確.]

D

8.在水平面上，有一彎曲的槽道弧槽道由半徑分別為萬(wàn)和丹的兩個(gè)半圓構(gòu)成（如圖），

現(xiàn)用大小恒為尸的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)沿滑槽道拉至6點(diǎn),若拉力尸的方向時(shí)時(shí)刻刻均

與小球運(yùn)動(dòng)方向一樣，則此過程中拉力所做的功為（）

A.零B.FR

3

C.-77?D.2JI

解析：C[雖然拉力方向時(shí)刻變更，但力與運(yùn)動(dòng)方向始終一樣，用微元法，在很小的一

DO

段位移內(nèi)可以看成恒力，小球的路程為迎川+“5,則拉力做的功為萬(wàn)口與，故c正確.]

9.（多選）如圖所示，質(zhì)量為力的小車在水平恒力尸的推動(dòng)下，從山坡（粗糙）底部/處

由靜止運(yùn)動(dòng)至高為人的山坡頂部6處，獲得的速度為匕46之間的水平距離為x,重力加

速度為g下列說法正確的是（）

A.重力對(duì)小車做功儂力

B.推力對(duì)小車做功與

C.合外力對(duì)小車做的功為及一磔力

D.小車克服摩擦阻力做的功為后一儂加

解析：BD[重力對(duì)小車做負(fù)功，則底=一儂九故A錯(cuò)誤；力尸是恒力，在力的方向上

的位移為x,所以WF=FX,故B正確；W^=Fx-mgh-妙阻，故C錯(cuò)誤；對(duì)小車從A運(yùn)動(dòng)到B

的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，F(xiàn)x—mgh—Wm=%卡—Q,Fx-mgh—^mv,故D正確.]

[B級(jí)一實(shí)力練]

10.在某次閱兵中，24架直升機(jī)在空中組成數(shù)字“90”字樣，而領(lǐng)頭的直升機(jī)懸掛的

國(guó)旗讓人心潮澎湃.如圖所示，為了使國(guó)旗能懸在直升機(jī)下不致飄起來，在國(guó)旗下端還懸掛

了重物，假設(shè)國(guó)旗與懸掛物的質(zhì)量為期直升機(jī)質(zhì)量為弘并以速度/勻速直線飛行，飛行

過程中，懸掛國(guó)旗的細(xì)線與豎直方向夾角為。，那么以下說法不正確的是（）

A.國(guó)旗與懸掛物受到3個(gè)力的作用

B.細(xì)線的張力做功的功率為

cosa

C.國(guó)旗與懸掛物所受合力做的功為零

D.國(guó)旗與懸掛物克服阻力做功的功率為儂Ttana

解析：B[國(guó)旗與懸掛物受3個(gè)力，重力、細(xì)線的拉力、空氣阻力，如圖所示，拉力戶

mg

=------，則分的功率為a=mgvtan。，克服阻力做功的功率修=/V=/77grtana,

cosa

由于國(guó)旗與懸掛物勻速，故合力做功為零，A、C、D正確，B錯(cuò)誤，故選B.]

11.（2024?湖南十三校聯(lián)考）如圖所示，a、力兩點(diǎn)位于同一條豎直線上，從a、力兩點(diǎn)

分別以速度不吸水平拋出兩個(gè)相同的小球，可視為質(zhì)點(diǎn)，它們?cè)谒降孛嫔戏降氖c(diǎn)相遇.假

設(shè)在相遇過程中兩球的運(yùn)動(dòng)沒有受到影響，空氣阻力忽視不計(jì)，則下列說法正確的是（）

a?—*-V]

b—%

?P

A.兩個(gè)小球從a、6兩點(diǎn)同時(shí)拋出

B.兩小球拋出的初速度->匹

C.從6點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)水平射程較小

D.從a點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率較大

解析：D[若a、6同時(shí)拋出，則到達(dá)尸點(diǎn)所需時(shí)間ta>tb,要在尸點(diǎn)相遇，需a球先

拋出，故A錯(cuò)誤.由于a、分到戶點(diǎn)的水平位移相同，依據(jù)x=屋得防〈吸，故B錯(cuò)誤.b

點(diǎn)拋出的小球著地時(shí)水平射程大，如圖所示，故C錯(cuò)誤.a球著地時(shí)重力的瞬時(shí)功率用=

儂%cos9=mgvya=mgta,同理：P（,b=mgvyb=mgtb,所以幾^兒，故D正確.]

12.（2024?寧波期末）如圖所示，木塊8上表面是水平的，當(dāng)木塊/置于8上，并與6

保持相對(duì)靜止，一起沿固定的光滑斜面由靜上止起先下滑，在下滑過程中（）

A./所受的合外力對(duì)/不做功

B.8對(duì)A的彈力做正功

C.6對(duì)A的摩擦力做正功

D./對(duì)6做正功

解析：C[木塊向下加速運(yùn)動(dòng)，故動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可知，木塊/所受的合力對(duì)"

做正功，A錯(cuò)誤.46整體具有沿斜面對(duì)下的加速度，設(shè)為a,將a正交分解為豎直方向重

量為和水平方向重量az,如圖.因具有水平重量az,故木塊力必受水平向左的摩擦力￡木

塊6對(duì)4的支持力”與速度方向成鈍角，所以木塊6對(duì)4的支持力做負(fù)功，B錯(cuò)誤.木塊6

對(duì)/的摩擦力f與速度方向成銳角，所以摩擦力『做正功，C正確.對(duì)木塊/由牛頓其次定

律：mg—N=mai?

f=/na2?

設(shè)斜面傾角為。,^=gsin0

a\=gsir\。③

a2=^sinOcos9④

摩擦力廣與彈力N的合力與水平方向的夾角為Q，

tanaA

聯(lián)立①②③④⑤得：tan

JIJI

又a=”■—9,即?+6，=~＞即6對(duì)4的作用力與斜面垂直，所以6對(duì)/不做功，

由牛頓第三定律得4對(duì)8的作用力垂直斜面對(duì)下，所以/對(duì)8也不做功，D錯(cuò)誤.]

13.一種氫氣燃料的汽車，質(zhì)量為0=2.0X103kg,發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為80kW,

行駛在平直馬路上時(shí)所受阻力恒為車重的0.1倍.若汽車從靜止起先先勻加速啟動(dòng)，加速度

的大小為a=L0m/s2.達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m,直到

獲得最大速度后才勻速行駛.(g取10m/s?)求：

(1)汽車的最大行駛速度.

(2)汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度.

(3)當(dāng)速度為5m/s時(shí)，汽車牽引力的瞬時(shí)功率.

(4)汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時(shí)間.

解析：(1)汽車的最大行駛速度

為/

%=百=40m/s

(2)設(shè)汽車勻加速啟動(dòng)階段結(jié)束時(shí)的速度為乃，由牛頓其次定律得：F—握=ma

解得：尸=4X10,N戶額=/再

解得：歷=20m/s

(3)當(dāng)速度為5m/s時(shí)，處于