2025届新高考物理热点冲刺复习功和功率

2025届新高考物理热点冲刺复习

功和功率知识回顾【课程标准】对本章的要求1．理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。2．理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象。3．理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。

定性了解弹性势能。4．通过实验，验证机械能守恒定律，理解机械能守恒定律，

体会守恒观念对认识物理规律的重要性。5．能用机械能守恒定律分析生产生活中的有关问题。

实验七：验证机械能守恒定律近四年广东高考真题分析【2021广东】7.某同学设计了一个充电装置,如图5所示.假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s,电压最大值为0.05V.理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1：60.下列说法正确的是（

）A.交流电的频率为10HzB.副线圈两端电压最大值为3VC.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率B【2021广东】9、长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹.战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹.手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图6所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（

）A.甲在空中的运动时间比乙的长B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mghD.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mghBC

【2022广东】4.图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）

A.

两线圈产生的电动势的有效值相等

B.两线圈产生的交变电流频率相等

C.

两线圈产生的电动势同时达到最大值

D.两电阻消耗的电功率相等B【2022广东】9.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平

MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN=PQ=20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，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40N

B.从M到N，小车克服摩擦力做功800J

C.从P到Q，小车重力势能增加1×104J

D.从P到Q，小车克服摩擦力做功700JABD

A【2023广东】8.人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s．已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2．关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（）

A．重力做的功为360J

B．克服阻力做的功为440J

C．经过Q点时向心加速度大小为9m/s2

D．经过Q点时对轨道的压力大小为380NBCD

【2024广东】8.污水中污泥絮体经处理后带负电，可利用电泳技术对其进行沉淀去污，基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正、负极、金属圆盘置于底部、金属棒插入污水中，形成如图所示的电场分布，其中实线为电场线，虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上，M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的有（）

A.M点的电势比N点的低

B.N点的电场强度比P点的大

C.污泥絮体从M点移到N点，电场力对其做正功

D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的大AC

AC

【2024浙江】一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为2×10-4m2，喷水速度约为10m/s，水的密度为1×103kg/m3，则该喷头喷水的功率约为（）

A．10W

B．20W

C．100W

D．200WC【2024江西】“飞流直下三千尺,疑是银河落九天。”是李白对庐山瀑布的浪漫主义描写。设瀑布的水流量约为10m3/s,水位落差约为150m。若利用瀑布水位落差发电,发电效率为70%,则发电功率大致为(g取10m/s2) ()

A.109W

B.107W

C.105W

D.103WB知识回顾一、功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。2．做功的两个要素(1)作用在物体上的力(2)物体在力的方向上发生的位移3．公式：W＝Flcosα(1)

α

是力与位移方向之间的夹角，l

为物体对地的位移(2)该公式只适用于恒力做功知识回顾一、功3．公式：W＝Flcosα4．功的正负(1)当0°≤α＜90°时，W＞0，力对物体做正功(2)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功，

或者说物体克服这个力做了功(3)当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功5.

摩擦力做功的特点摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。摩擦力做功与路径有关。6.恒力功的计算方法7．总功的计算方法方法一：先求合力F合，再用W总＝F合lcosα求功，此法要求F合为恒力。方法二：先求各个力做的功W1、W2、W3、…，

再应用W总＝W1＋W2＋W3＋…求总功，注意代入“＋”“－”再求和。F（1）各个力对物体所做的功；（2）各个力对物体做功的代数和；（3）物体所受的合力；（4）合力对物体做的功.例题：一个质量m=5kg的水桶，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=20N，在水平地面上移动的距离为5

m，物体与地面间的滑动摩擦力f=16N，cos37°=0.8。求1.如图所示，完全相同的四个木块放于水平地面上，在大小相等的恒力F作用下沿水平地面发生了相同的位移.关于力F做功，下列表述正确的是(

)

A.图甲中，因为木块与地面间没有摩擦力，所以力F做的功最少

B.图乙中，力F做的功等于摩擦力对木块做的功

C.图丙中，力F做的功等于木块重力所做的功

D.图丁中，力F做的功最少D【例1】如图所示，物块A、B叠放在粗糙水平面上，A、B之间的接触面粗糙，用水平力F拉B，使A、B一起沿水平面做匀减速直线运动。在A、B一起运动的过程中，下列说法正确的是()

A．B对A的摩擦力对A做正功

B．B对A的摩擦力对A做负功

C．A对B的摩擦力对B做正功

D．A对B的摩擦力对B做负功BC例2【2023北京】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μ，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的方向无关

B．合力做功大小与F的方向有关

C．F为水平方向时，F做功为μmgx

D．F做功的最小值为maxD2．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左匀加速运动一段距离，运动中物体与斜面体始终相对静止。关于物体，下列说法正确的是（

）

A．摩擦力一定不做功

B．摩擦力一定做负功

C．支持力一定做正功

D．合外力做功可能为零C3．如图所示，倾角为θ=37°的斜面固定在水平桌面上，用平行斜面向上的推力F1将位于斜面底端的滑块推到斜面顶端，推力F1做的功至少为W0。已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，若用水平向左的推力F2将物块推到顶端，推力F2做的功至少为（

）

A．1.2W0

B．1.4W0

C．1.6W0

D．1.8W0C备用8.变力做功的计算方法汽车以额定功率启动W=Pt方法举例动能定理法用力F

把小球从A

处缓慢拉到B

处,F

做功为WF,则有

WF

-mgl(1-cosθ

)=0,得WF=mgl(1-cosθ)微元法质量为m的木块在水平面内做圆周运动,运动一周

克服摩擦力做功Wf=f

·Δx1+f

·Δx2+f

·Δx3+…

=f

·(Δx1+Δx2+Δx3+…)

=f·2πR8.变力做功的计算方法功率法汽车以恒定功率P

在水平路面上运动t

时间的过程中,牵引力做功WF

=Pt等效转换法用恒力F

把物块从A拉到B,绳子对物块做的功W=F平均力法弹簧由伸长x1被继续拉至伸长x2的过程中,克服弹力做功W=

·(x2-x1)图像法一水平拉力F拉着一物体在水平面上运动的位移为x0,F-x图线与横轴所围面积表示拉力所做的功,

W=

F0x0注意平均力法中的力随位移增加而均匀变化。

C微元法【练习】在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的平均拉力为600N，半径

r为0.5m，转动一周为5s，则（）

A．驴转动一周拉力所做的功为0

B．驴转动一周拉力所做的功为600J

C．驴转动一周拉力的平均功率为120πW

D．磨盘边缘的线速度为0.1πm/sC【例4】如图甲所示，质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，则()

A．物体先做加速运动，推力减小到零后才开始做减速运动

B．运动过程中推力做的功为200J

C．物体在运动过程中的加速度先变小后不变

D．因推力是变力，无法确定推力做功的大小B图像法4．一质量为4kg的物体，在粗糙的水平面上受水平恒定的拉力F作用做匀速直线运动。物体运动一段时间后拉力逐渐减小，当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力F随位移x变化的关系图像，重力加速度大小取10m/s2，则可以求得（）

A．物体做匀速直线运动的速度为4m/s

B．整个过程拉力对物体所做的功为4J

C．整个过程摩擦力对物体所做的功为-8J

D．整个过程合外力对物体所做的功为-4JD图像法【例5】如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O。现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A点起由静止开始上升。滑块运动到C点时速度最大。已知滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的水平距离为d，∠OAO′＝37°，∠OCO′＝53°，重力加速度为g。求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(1)拉力F的大小；

(2)滑块由A到C过程中拉力F做的功。(3)若B是A、C的中点，由A到B绳的拉力做的功为W1，由B到C绳的拉力做的功为W2，比较W1与W2的大小关系。等效转换法功率

二、功率4．发动机功率：机车发动机的功率P＝Fv，

F为牵引力，并非机车所受的合力。5．额定功率：机械________________________的最大允许功率。6．实际功率：长时间正常工作时，机械实际输出的功率，不能大于____功率。长时间工作额定例6【2023辽宁】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B【例7】风力发电是一种环保的电能获取方式。某风力发电示意图如图所示。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%。空气的密度是1.29kg/m3，当地水平风速约为10m/s，则能满足设计要求的风力发电机的叶片长度约为()

A．10m

B．5m

C．100mD．2mA【例8】人利用手推车搬运货物，手推车沿水平方向以速度v做匀速直线运动，如图所示。已知推力F斜向下且与水平方向夹角为θ，下列说法正确的是()

A.手推车受到的支持力大小为Fsinθ

B．手推车受到的阻力大小为Fcosθ

C．推力的功率为Fv

D.无论推力与水平方向夹角多大，都可以推车前进B【例8】成语“簸扬糠秕”常用于自谦，形容自己无才而居前列。成语源于如图所示的劳动情境，在恒定水平风力作用下，从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计，下列说法正确的是()

A．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕所受重力做功相同

B．从释放到落地的过程中，米粒和糠秕所受风力做功相同

C．从释放到落地的过程中，糠秕的运动时间大于米粒的运动时间

D．落地时，米粒所受重力的瞬时功率大于糠秕所受重力的瞬时功率D

BD【2022广东】9.如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平

MN段以恒定功率200W、速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg，MN=PQ=20m，PQ段的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，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40N

B.从M到N，小车克服摩擦力做功800J

C.从P到Q，小车重力势能增加1×104J

D.从P到Q，小车克服摩擦力做功700JABD9．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0~6s内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）

A．0~6s内拉力做功为100J

B．0~6s内物体的位移大小为30m

C．滑动摩擦力的大小为5N

D．0~6s内滑动摩擦力做功为-50JBD6.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球.在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率的变化情况是（

）A.逐渐增大

B.逐渐减小C.先增大，后减小

D.先减小，后增大A7.如图所示，小球在水平拉力F的作用下以恒定速率在竖直平面内由P点运动到Q点。在此过程中（）

A．绳子拉力做正功

B．拉力F的瞬时功率逐渐增大

C．小球的机械能守恒

D．小球的动量逐渐增大B机车启动一、以恒定功率启动二、以恒定加速度启动P-t图像F-t图像v-t图像请同学们做出相应图像

以恒定功率启动以恒定加速度启动P-t

图像

F-t

图像

一、两种启动方式v-t图像

OA段过程分析v↑⇒F=

↓⇒a=

↓a=

不变⇒F0不变v↑⇒P=Fv↑直到P=P额=Fv1运动性质:加速度减小的加速直

线运动运动性质:匀加速直线运动,持续

时间t0=

AB段过程分析F=F阻⇒a=0⇒vm=

v↑⇒F=

↓⇒a=

↓运动性质:以vm做匀速直线运动运动性质:加速度减小的加速直线运动BC段过程分析—F=F阻⇒a=0⇒以vm=

做匀速直线运动二、机车启动问题中的三个重要关系式1.两种启动方式,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即vm=

。2.机车以恒定加速度启动的过程中,匀加速过程结束时,功率最大,但此时速度v1=

<vm=

。3.机车以恒定功率启动过程中,牵引力做的功W=P额t,

由动能定理得P额t-F阻x=ΔEk。此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小或时间10.质量为m＝4t

的机车，发动机的最大输出功率P＝80kW，运动的最大速度为40m/s．

(1)若机车保持最大功率不变沿水平轨道行驶，求机车速度为10m/s时机车的加速度．

(2)若机车由静止开始以a＝0.5m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动的过程中，求机车匀加速运动的时间；

(3)若机车速度为25m/s时机车的加速度多大．(4)若机车由静止开始以a＝1m/s2的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动，机车运动500m（已经达到最大速度），求机车运动的时间．

B【2023湖北】两节动车的额定功率分别为P1和P2,在某平直铁轨上能达到的最