专题11功和功率-【好题汇编】三年（2022-2024）高考物理真题分类汇编（全国）（原卷版）

专题11功和功率考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1功和功率（5年4考）2024年高考广东卷：探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞在行星表面下落；2024年高考福建卷）在水平面上，用两根绳子拉一木板匀速前进，考查功和功率；2023年高考北京卷：一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动，考查功和功率及极值问题；2023高考山东卷：古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水；2023高考辽宁卷：两相同小物块甲、乙同时从M点沿Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道由静止释放下滑。2023年全国高考新课程卷：质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，给出拉力做的功W与物体坐标x的关系图像。1.功和功率中高考考查频率较高的知识主要表现在：以实际情景切入，与图像结合等。2.机车启动和运行考查主要集中在最大速度，达到最大速度的时间等，通常与动能定理等知识点有机结合。考点2机车启动和运行（5年2考）2023年高考湖北卷：动车组的运行；2022年高考广东物理：载有防疫物资的无人驾驶小车在水平面和倾斜路面行驶；2023高考山东高中学业水平等级考试：质量为M的玩具动力小车在水平面上拖物体运动；2022年6月浙江选考：小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，提升重物的最短时间。考点01功和功率1.（2024年高考广东卷）如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（）A.该行星表面的重力加速度大小为B.该行星的第一宇宙速度为C.“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为D.“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW2.（2024年高考福建卷）在水平面上，用两根绳子拉一木板，绳子与水平方向夹角为θ=22.5°，每条绳子上拉力F=250N，在15s内木板匀速前进20m。cos22.5°≈0.9求：（1）阻力f大小；（2）两绳拉力做的功；（3）两绳拉力总功率。4．（2024高考北京卷）水平传送带匀速运动，将一物体无初速度地放置在传送带上，最终物体随传送带一起匀速运动．下列说法正确的是（）A．刚开始物体相对传送带向前运动B．物体匀速运动过程中，受到静摩擦力C．物体加速运动过程中，摩擦力对物体做负功D．传送带运动速度越大，物体加速运动的时间越长3．（2023年高考北京卷）如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动．已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（）A．摩擦力做功大小与F方向无关B．合力做功大小与F方向有关C．F为水平方向时，F做功为D．F做功的最小值为4.（2023高考山东高中学业水平等级考试）《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）A B. C. D.nmgωRH5.（2023高考选择性考试辽宁卷）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图（b）所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（）A.甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大B.甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变D.乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大6.（2023高考江苏学业水平选择性考试）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（）A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小7．（2023年全国高考新课程卷）一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（）A．在时，拉力的功率为6WB．在时，物体的动能为2JC．从运动到，物体克服摩擦力做的功为8JD．从运动到的过程中，物体的动量最大为8．（2023全国高考新课程卷）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（）A．0B．mghC．D．9.（2023学业水平等级考试上海卷）若有个物体在空中发生爆炸，分裂成三个速率相同但质量不同的物块，忽略空气阻力，则它们落到水平地面上是速率的大小关系是A.质量大的落地速率大B.质量大的落地速率大C.三者落地速率相同D.无法判断10．（2023年6月高考浙江选考科目）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（）A．B．C．D．11.（2023高考湖南卷）如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（）A.小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大B.小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变C.小球初速度D若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道12.（2023新高考福建卷）福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约50m的圆形廊道连接。若将质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100s沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取10m/s2，则（）A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为B.该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为C.从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为D.从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为13.（2022年1月浙江选考）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（）

A.每秒水泵对水做功为75JB.每秒水泵对水做功为225JC.水泵输入功率为440WD.电动机线圈的电阻为10考点02机车启动和运行1.（2023年高考湖北卷）两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（）A. B. C. D.2.（2022年高考广东物理）如图8所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN段以恒定功率、速度匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率、速度匀速行驶。己知小车总质量为，，PQ段的倾角为，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的有（）A．从M到N，小车牵引力大小为、B．从M到N，小车克服摩擦力做功C．从P到Q，小车重力势能增加D．从P到Q，小车克服摩擦力做功8.（2023高考山东高中学业水平等级考试）质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻