專題07 功和功率-2020-2024年五年高考物理真題分類匯編（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題07功和功率考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1功2020年浙江卷；2021年全國卷；2022年廣東卷、全國卷、北京卷、浙江卷；2023湖北卷、山西卷、山東卷、江蘇卷、福建卷等；功和功率是高中物理中的重要概念，也是高考中的?？純?nèi)容，高考考查頻率較高。高考主要考查功和功率的基本概念和計算，包括正負功的判斷，恒力做功和變力做功的計算，機車啟動問題，實驗探究做功與動能變化的關系等。題目往往與實際結(jié)合，考查考生對功和功率的理解和應用能力。備考中應全面理解功和功率的概念，掌握計算功和功率的基本方法，并能靈活運用于解決實際問題。同時注意實驗能力的培養(yǎng)，增強圖像分析處理數(shù)據(jù)的能力?？键c2功和功率2020年天津卷；2021重慶卷、廣東卷；2022年廣東卷、河北卷、湖南卷；2023年山西卷、湖南卷；2024年福建卷等考點01功1．（多選）（2023·湖北）如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點，另一端與一質(zhì)量為m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兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為，OP與桿垂直。當小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設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點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（

）

A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球在P點下方處的加速度大小為C．從M點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D．從M點到P點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同【答案】AD【解析】A．小球在P點受力平衡，則有，，聯(lián)立解得A正確；C．在PM之間任取一點A，令AO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化簡得在MP之間增大在PN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于P點對稱的點摩擦力大小相等，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．小球運動到P點下方時，此時摩擦力大小為由牛頓第二定律聯(lián)立解得B錯誤。故選AD。2．（多選）（2023·山西）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（

）

A．在x=1m時，拉力的功率為6WB．在x=4m時，物體的動能為2JC．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD．從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為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F。AB．在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速度則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。3．（多選）（2022·廣東）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、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。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，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【解析】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故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則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4．（多選）（2022·全國）質(zhì)量為的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動，F(xiàn)與時間t的關系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度大小取。則（）A．時物塊的動能為零B．時物塊回到初始位置C．時物塊的動量為D．時間內(nèi)F對物塊所做的功為【答案】AD【解析】物塊與地面間的摩擦力為AC．對物塊從s內(nèi)由動量定理可知即得3s時物塊的動量為設3s后經(jīng)過時間t物塊的速度減為0，由動量定理可得即解得所以物塊在4s時速度減為0，則此時物塊的動能也為0，故A正確，C錯誤；B．s物塊發(fā)生的位移為x1，由動能定理可得即得過程中，對物塊由動能定理可得即得物塊開始反向運動，物塊的加速度大小為發(fā)生的位移為即6s時物塊沒有回到初始位置，故B錯誤；D．物塊在6s時的速度大小為拉力所做的功為故D正確。故選AD。5．（多選）（2021·全國）水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于時，速度的大小為，此時撤去F，物體繼續(xù)滑行的路程后停止運動，重力加速度大小為g，則（）A．在此過程中F所做的功為B．在此過中F的沖量大小等于C．物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于D．F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍【答案】BC【解析】CD．外力撤去前，由牛頓第二定律可知①由速度位移公式有②外力撤去后，由牛頓第二定律可知③由速度位移公式有

④由①②③④可得，水平恒力動摩擦因數(shù)滑動摩擦力可知F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F做功為故A錯誤；B．由平均速度公式可知，外力F作用時間在此過程中，F(xiàn)的沖量大小是故B正確。故選BC。6．（多選）（2020·浙江）如圖所示，系留無人機是利用地面直流電源通過電纜供電的無人機，旋翼由電動機帶動?，F(xiàn)有質(zhì)量為、額定功率為的系留無人機從地面起飛沿豎直方向上升，經(jīng)過到達高處后懸停并進行工作。已知直流電源供電電壓為，若不計電纜的質(zhì)量和電阻，忽略電纜對無人機的拉力，則（）A．空氣對無人機的作用力始終大于或等于B．直流電源對無人機供電的額定電流為C．無人機上升過程中消耗的平均功率為D．無人機上升及懸停時均有部分功率用于對空氣做功【答案】BD【解析】A．無人機先向上加速后減速，最后懸停，則空氣對無人機的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，選項A錯誤；B．直流電源對無人機供電的額定電流選項B正確；C．無人機的重力為F=mg=200N則無人機上升過程中克服重力做功消耗的平均功率但是由于空氣阻力的作用，故對無人機向上的作用力不等于重力，則無人機上升過程中消耗的平均功率大于100W，則選項C錯誤；D．無人機上升及懸停時，螺旋槳會使周圍空氣產(chǎn)生流動，則會有部分功率用于對空氣做功，選項D正確。故選BD。7.（2023·山東）《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ω勻速轉(zhuǎn)動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n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m的水，其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田。當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則筒車對灌入稻田的水做功的功率為（

）

A． B． C． D．nmgωRH【答案】B【解析】由題知，水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n個，且每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為m的水、其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田，則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入農(nóng)田的水的總質(zhì)量為m總=2πRnm×60%=1.2πRnm則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功W=1.2πRnmgH則筒車對灌入稻田的水做功的功率為聯(lián)立有故選B。8．（2023·江蘇）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達最高點B后返回到底端。利用頻閃儀分別對上滑和下滑過程進行拍攝，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點的動能較小C．在A、B之間的運動時間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小【答案】C【解析】A．因為頻閃照片時間間隔相同，對比圖甲和乙可知圖甲中滑塊加速度大，是上滑階段；根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲中滑塊收到的合力較大；故A錯誤；B．從圖甲中的A點到圖乙中的A點，先上升后下降，重力做功為0，摩擦力做負功；根據(jù)動能定理可知圖甲經(jīng)過A點的動能較大，故B錯誤；C．由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)可知圖甲在A、B之間的運動時間較短，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、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯誤；故選C。9．（2022·福建）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)部通過直徑約的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為的防御物資先從二樓倉庫搬到四樓樓梯口M處，再用沿廊道運送到N處，如圖（c）所示。重力加速度大小取，則（）A．該物資從二樓地面被運送到四樓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處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為D．從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為【答案】A【解析】A．該物資從二樓地面被運送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為故A正確；B．該物資從M處被運送到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處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為，故C錯誤；D．從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為故D錯誤。故選A。10．（2022·北京）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少年科學探索的興趣。某同學設計了如下實驗：細繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗（）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．細繩的拉力對小球均不做功 D．細繩的拉力大小均發(fā)生變化【答案】C【解析】AC．在地面上做此實驗，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動，繩子拉力仍然不做功，A錯誤，C正確；BD．在地面上小球運動的速度大小改變，根據(jù)和（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力的大小發(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。11．（2022·浙江）單位為J/m的物理量是（）A．力 B．功 C．動能 D．電場強度【答案】A【解析】根據(jù)功的定義式可知則有因N是力的單位，故單位為J/m的物理量是力。故選A?？键c02功與功率1．（多選）（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，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運動恰好到達C點，下列說法正確的是（

）

A．小球從B到C的過程中，對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．小球的初速度D．若小球初速度v0增大，小球有可能從B點脫離軌道【答案】AD【解析】A．由題知，小球能沿軌道運動恰好到達C點，則小球在C點的速度為vC=0則小球從C到B的過程中，有聯(lián)立有FN=3mgcosα－2mg則從C到B的過程中α由0增大到θ，則cosα逐漸減小，故FN逐漸減小，而小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大，A正確；B．由于A到B的過程中小球的速度逐漸減小，則A到B的過程中重力的功率為P=－mgvsinθ則A到B的過程中小球重力的功率始終減小，則B錯誤；C．從A到C的過程中有解得C錯誤；D．小球在B點恰好脫離軌道有則則若小球初速度v0增大，小球在B點的速度有可能為，故小球有可能從B點脫離軌道，D正確。故選AD。2．（多選）（2023·山西）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（

）

A．在x=1m時，拉力的功率為6WB．在x=4m時，物體的動能為2JC．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD．從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為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F。AB．在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速度則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。3．（多選）（2022·廣東）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、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。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，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【解析】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故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則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4．（多選）（2022·河北）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體和用不可伸長的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，質(zhì)量，時刻將兩物體由靜止釋放，物體的加速度大小為。時刻輕繩突然斷開，物體能夠達到的最高點恰與物體釋放位置處于同一高度，取時刻物體所在水平面為零勢能面，此時物體的機械能為。重力加速度大小為，不計摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A．物體和的質(zhì)量之比為 B．時刻物體的機械能為C．時刻物體重力的功率為 D．時刻物體的速度大小【答案】BCD【解析】A．開始釋放時物體Q的加速度為，則解得選項A錯誤；B．在T時刻，兩物體的速度P上升的距離細線斷后P能上升的高度可知開始時PQ距離為若設開始時P所處的位置為零勢能面，則開始時Q的機械能為從開始到繩子斷裂，繩子的拉力對Q做負功，大小為則此時物體Q的機械能此后物塊Q的機械能守恒，則在2T時刻物塊Q的機械能仍為，選項B正確；

CD．在2T時刻，重物P的速度方向向下；此時物體P重力的瞬時功率選項CD正確。故選BCD。5．（多選）（2022·湖南）神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引導傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其圖像如圖所示。設該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是（）A．在時間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時間減小B．在時間內(nèi)，返回艙的加速度不變C．在時間內(nèi)，返回艙的動量隨時間減小D．在時間內(nèi)，返回艙的機械能不變【答案】AC【解析】A．重力的功率為由圖可知在0~t1時間內(nèi)，返回艙的速度隨時間減小，故重力的功率隨時間減小，故A正確；B．根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度可知在0~t1時間內(nèi)返回艙的加速度減小，故B錯誤；C．在t1~t2時間內(nèi)由圖像可知返回艙的速度減小，故可知動量隨時間減小。故C正確；D．在t2~t3時間內(nèi)，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降，重力勢能減小，故機械能減小，故D錯誤。故選AC。6．（多選）（2021·重慶）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)動機的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，從和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動C．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同 D．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同【答案】ABC【解析】A．根據(jù)題述，兩車額定功率P相同，勻速運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點所對應的時刻牽引力與阻力瞬間相等，所以甲車從這個時刻開始，做加速運動；乙車在B點所對應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動，故B正確；C．兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，這兩個時刻，兩車的牽引力等大，由可知，甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同，故C正確；D．時刻甲車達到最大速度，時刻乙車達到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率可知由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在時刻的速率小于乙車在時刻的速率，故D錯誤。故選ABC。7．（多選）（2021·廣東）長征途中，為了突破敵方關隘，戰(zhàn)士爬上陡銷的山頭，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m的手榴彈，手榴彈從投出的位置到落地點的高度差為h，在空中的運動可視為平拋運動，軌跡如圖所示，重力加速度為g，下列說法正確的有（）A．甲在空中的運動時間比乙的長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能減少D．從投出到落地，每顆手榴彈的機械能變化量為【答案】BC【解析】A．由平拋運動規(guī)律可知，做平拋運動的時間因為兩手榴彈運動的高度差相同，所以在空中運動時間相等，故A錯誤；B．做平拋運動的物體落地前瞬間重力的功率因為兩手榴彈運動的高度差相同，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h，所以手榴彈重力勢能減小量故C正確；D．從投出到落地，手榴彈做平拋運動，只有重力做功，機械能守恒，故D錯誤。故選BC。8．（多選）（2020·天津）復興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運動，經(jīng)時間t達到該功率下的最大速度，設動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內(nèi)（

）A．做勻加速直線運動 B．加速度逐漸減小C．牽引力的功率 D．牽引力做功【答案】BC【解析】AB．動車的功率恒定，根據(jù)可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運動，A錯誤，B正確；C．當加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為C正確；D．動車功率恒定，在時間內(nèi)，牽引力做功為根據(jù)動能定理得D錯誤。故選BC。9.（2024·福建）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20m。cos22.5°≈0.9求：（1）阻力f大小；（2）兩繩拉力做的功；（3）兩繩拉力總功率?！敬鸢浮浚?）450N；（2）9.0×103J；（3）600W【解析】（1）由平衡條件，2Fcosθ=f解得f=450N（2）兩繩拉力做的功W=2Fcosθ·x=9.0×103J（3）兩繩拉力的總功率P=W/t=600W專題07功和功率考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1功2020年浙江卷；2021年全國卷；2022年廣東卷、全國卷、北京卷、浙江卷；2023湖北卷、山西卷、山東卷、江蘇卷、福建卷等；功和功率是高中物理中的重要概念，也是高考中的?？純?nèi)容，高考考查頻率較高。高考主要考查功和功率的基本概念和計算，包括正負功的判斷，恒力做功和變力做功的計算，機車啟動問題，實驗探究做功與動能變化的關系等。題目往往與實際結(jié)合，考查考生對功和功率的理解和應用能力。備考中應全面理解功和功率的概念，掌握計算功和功率的基本方法，并能靈活運用于解決實際問題。同時注意實驗能力的培養(yǎng)，增強圖像分析處理數(shù)據(jù)的能力。考點2功和功率2020年天津卷；2021重慶卷、廣東卷；2022年廣東卷、河北卷、湖南卷；2023年山西卷、湖南卷；2024年福建卷等考點01功1．（多選）（2023·湖北）如圖所示，原長為l的輕質(zhì)彈簧，一端固定在O點，另一端與一質(zhì)量為m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兩點與O點的距離均為l，P點到O點的距離為，OP與桿垂直。當小球置于桿上P點時恰好能保持靜止。設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點向下運動到N點，在此過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說法正確的是（

）

A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球在P點下方處的加速度大小為C．從M點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力先變小再變大D．從M點到P點和從P點到N點的運動過程中，小球受到的摩擦力做功相同【答案】AD【解析】A．小球在P點受力平衡，則有，，聯(lián)立解得A正確；C．在PM之間任取一點A，令AO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化簡得在MP之間增大在PN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于P點對稱的點摩擦力大小相等，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．小球運動到P點下方時，此時摩擦力大小為由牛頓第二定律聯(lián)立解得B錯誤。故選AD。2．（多選）（2023·山西）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（

）

A．在x=1m時，拉力的功率為6WB．在x=4m時，物體的動能為2JC．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD．從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為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F。AB．在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速度則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。3．（多選）（2022·廣東）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、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。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，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【解析】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故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則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4．（多選）（2022·全國）質(zhì)量為的物塊在水平力F的作用下由靜止開始在水平地面上做直線運動，F(xiàn)與時間t的關系如圖所示。已知物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度大小取。則（）A．時物塊的動能為零B．時物塊回到初始位置C．時物塊的動量為D．時間內(nèi)F對物塊所做的功為【答案】AD【解析】物塊與地面間的摩擦力為AC．對物塊從s內(nèi)由動量定理可知即得3s時物塊的動量為設3s后經(jīng)過時間t物塊的速度減為0，由動量定理可得即解得所以物塊在4s時速度減為0，則此時物塊的動能也為0，故A正確，C錯誤；B．s物塊發(fā)生的位移為x1，由動能定理可得即得過程中，對物塊由動能定理可得即得物塊開始反向運動，物塊的加速度大小為發(fā)生的位移為即6s時物塊沒有回到初始位置，故B錯誤；D．物塊在6s時的速度大小為拉力所做的功為故D正確。故選AD。5．（多選）（2021·全國）水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于時，速度的大小為，此時撤去F，物體繼續(xù)滑行的路程后停止運動，重力加速度大小為g，則（）A．在此過程中F所做的功為B．在此過中F的沖量大小等于C．物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于D．F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍【答案】BC【解析】CD．外力撤去前，由牛頓第二定律可知①由速度位移公式有②外力撤去后，由牛頓第二定律可知③由速度位移公式有

④由①②③④可得，水平恒力動摩擦因數(shù)滑動摩擦力可知F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F做功為故A錯誤；B．由平均速度公式可知，外力F作用時間在此過程中，F(xiàn)的沖量大小是故B正確。故選BC。6．（多選）（2020·浙江）如圖所示，系留無人機是利用地面直流電源通過電纜供電的無人機，旋翼由電動機帶動?，F(xiàn)有質(zhì)量為、額定功率為的系留無人機從地面起飛沿豎直方向上升，經(jīng)過到達高處后懸停并進行工作。已知直流電源供電電壓為，若不計電纜的質(zhì)量和電阻，忽略電纜對無人機的拉力，則（）A．空氣對無人機的作用力始終大于或等于B．直流電源對無人機供電的額定電流為C．無人機上升過程中消耗的平均功率為D．無人機上升及懸停時均有部分功率用于對空氣做功【答案】BD【解析】A．無人機先向上加速后減速，最后懸停，則空氣對無人機的作用力先大于200N后小于200N，最后等于200N，選項A錯誤；B．直流電源對無人機供電的額定電流選項B正確；C．無人機的重力為F=mg=200N則無人機上升過程中克服重力做功消耗的平均功率但是由于空氣阻力的作用，故對無人機向上的作用力不等于重力，則無人機上升過程中消耗的平均功率大于100W，則選項C錯誤；D．無人機上升及懸停時，螺旋槳會使周圍空氣產(chǎn)生流動，則會有部分功率用于對空氣做功，選項D正確。故選BD。7.（2023·山東）《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ω勻速轉(zhuǎn)動。水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n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m的水，其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田。當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則筒車對灌入稻田的水做功的功率為（

）

A． B． C． D．nmgωRH【答案】B【解析】由題知，水筒在筒車上均勻排布，單位長度上有n個，且每個水筒離開水面時裝有質(zhì)量為m的水、其中的60%被輸送到高出水面H處灌入稻田，則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入農(nóng)田的水的總質(zhì)量為m總=2πRnm×60%=1.2πRnm則水輪轉(zhuǎn)一圈灌入稻田的水克服重力做的功W=1.2πRnmgH則筒車對灌入稻田的水做功的功率為聯(lián)立有故選B。8．（2023·江蘇）滑塊以一定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達最高點B后返回到底端。利用頻閃儀分別對上滑和下滑過程進行拍攝，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點的動能較小C．在A、B之間的運動時間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小【答案】C【解析】A．因為頻閃照片時間間隔相同，對比圖甲和乙可知圖甲中滑塊加速度大，是上滑階段；根據(jù)牛頓第二定律可知圖甲中滑塊收到的合力較大；故A錯誤；B．從圖甲中的A點到圖乙中的A點，先上升后下降，重力做功為0，摩擦力做負功；根據(jù)動能定理可知圖甲經(jīng)過A點的動能較大，故B錯誤；C．由于圖甲中滑塊加速度大，根據(jù)可知圖甲在A、B之間的運動時間較短，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、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯誤；故選C。9．（2022·福建）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)部通過直徑約的圓形廊道連接。若將質(zhì)量為的防御物資先從二樓倉庫搬到四樓樓梯口M處，再用沿廊道運送到N處，如圖（c）所示。重力加速度大小取，則（）A．該物資從二樓地面被運送到四樓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處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為D．從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為【答案】A【解析】A．該物資從二樓地面被運送到四樓M處的過程中，克服重力所做的功為故A正確；B．該物資從M處被運送到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處沿圓形廊道運動到N處，位移大小為，故C錯誤；D．從M處沿圓形廊道運動到N處，平均速率為故D錯誤。故選A。10．（2022·北京）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少年科學探索的興趣。某同學設計了如下實驗：細繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗（）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．細繩的拉力對小球均不做功 D．細繩的拉力大小均發(fā)生變化【答案】C【解析】AC．在地面上做此實驗，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?。辉凇疤鞂m”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動，繩子拉力仍然不做功，A錯誤，C正確；BD．在地面上小球運動的速度大小改變，根據(jù)和（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力的大小發(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。11．（2022·浙江）單位為J/m的物理量是（）A．力 B．功 C．動能 D．電場強度【答案】A【解析】根據(jù)功的定義式可知則有因N是力的單位，故單位為J/m的物理量是力。故選A?？键c02功與功率1．（多選）（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，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點以初速度v0沖上軌道，能沿軌道運動恰好到達C點，下列說法正確的是（

）

A．小球從B到C的過程中，對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．小球的初速度D．若小球初速度v0增大，小球有可能從B點脫離軌道【答案】AD【解析】A．由題知，小球能沿軌道運動恰好到達C點，則小球在C點的速度為vC=0則小球從C到B的過程中，有聯(lián)立有FN=3mgcosα－2mg則從C到B的過程中α由0增大到θ，則cosα逐漸減小，故FN逐漸減小，而小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大，A正確；B．由于A到B的過程中小球的速度逐漸減小，則A到B的過程中重力的功率為P=－mgvsinθ則A到B的過程中小球重力的功率始終減小，則B錯誤；C．從A到C的過程中有解得C錯誤；D．小球在B點恰好脫離軌道有則則若小球初速度v0增大，小球在B點的速度有可能為，故小球有可能從B點脫離軌道，D正確。故選AD。2．（多選）（2023·山西）一質(zhì)量為1kg的物體在水平拉力的作用下，由靜止開始在水平地面上沿x軸運動，出發(fā)點為x軸零點，拉力做的功W與物體坐標x的關系如圖所示。物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列說法正確的是（

）

A．在x=1m時，拉力的功率為6WB．在x=4m時，物體的動能為2JC．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為8JD．從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為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F。AB．在物體運動的過程中根據(jù)動能定理有則x=1m時物體的速度為v1=2m/sx=1m時，拉力為則此時拉力的功率P=Fv1=12Wx=4m時物體的動能為Ek=2JA錯誤、B正確；C．從x=0運動到x=2m，物體克服摩擦力做的功為Wf=μmgx=8JC正確；D．根據(jù)W—x圖像可知在0—2m的過程中F1=6N，2—4m的過程中F2=3N，由于物體受到的摩擦力恒為f=4N，則物體在x=2m處速度最大，且根據(jù)選項AB分析可知此時的速度則從x=0運動到x=4的過程中，物體的動量最大為D錯誤。故選BC。3．（多選）（2022·廣東）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、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。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，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【解析】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故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則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4．（多選）（2022·河北）如圖，輕質(zhì)定滑輪固定在天花板上，物體和用不可伸長的輕繩相連，懸掛在定滑輪上，質(zhì)量，時刻將兩物體由靜止釋放，物體的加速度大小為。時刻輕繩突然斷開，物體能夠達到的最高點恰與物體釋放位置處于同一高度，取時刻物體所在水平面為零勢能面，此時物體的機械能為。重力加速度大小為，不計摩擦和空氣阻力，兩物體均可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）A．物體和的質(zhì)量之比為 B．時刻物體的機械能為C．時刻物體重力的功率為 D．時刻物體的速度大小【答案】BCD【解析】A．開始釋放時物體Q的加速度為，則解得選項A錯誤；B．在T時刻，兩物體的速度P上升的距離細線斷后P能上升的高度可知開始時PQ距離為若設開始時P所處的位置為零勢能面，則開始時Q的機械能為從開始到繩子斷裂，繩子的拉力對Q做負功，大小為則此時物體Q的機械能此后物塊Q的機械能守恒，則在2T時刻物塊Q的機械能仍為，選項B正確；

CD．在2T時刻，重物P的速度方向向下；此時物體P重力的瞬時功率選項CD正確。故選BCD。5．（多選）（2022·湖南）神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引導傘、減速傘、主傘，最后啟動反沖裝置，實現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化為豎直方向的直線運動，其圖像如圖所示。設該過程中，重力加速度不變，返回艙質(zhì)量不變，下列說法正確的是（）A．在時間內(nèi)，返回艙重力的功率隨時間減小B．在時間內(nèi)，返回艙的加速度不變C．在時間內(nèi)，返回艙的動量隨時間減小D．在時間內(nèi)，返回艙的機械能不變【答案】AC【解析】A．重力的功率為由圖可知在0~t1時間內(nèi)，返回艙的速度隨時間減小