2024年辽宁高一物理试题分类汇编：功和功率（解析版）

专题06：功和功率（解析版）

一、单选题

1.（22-23高一下•辽宁朝阳•期中）下列说法正确的是（）

A.由功率的定义式2=:可知，功率尸与功少成正比”与做功时间才成反比

B.丹麦天文学家第谷坚持对天体进行系统观测20余年，发现了行星运动定律

C.英国物理学家卡文通许应用“放大法”的方法较精确的测出了万有引力常量

D.开普勒提出了万有引力定律，并测出了万有引力常量

【答案】C

【详解】A.功率

P=匕

t

是用比值法定义的物理量，不能说功率P与功W成正比”与做功时间t成反比。只有

在时间一定时功率P与功W成正比，在做功一定时P与做功时间t成反比，故A错误;

B.开普勒发现了行星运动规律，故B错误；

C.英国物理学家卡文迪许应用“放大法”的方法较精确的测出了万有引力常量，故C正

确；

D.牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量，故D错误。

故选C。

2.（22-23高一下•辽宁沈阳•期中）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做

匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v—图像如图所示,

已知汽车的质量为加=2xl（）3kg,汽车受到的阻力为车重的01倍，g取iOm/一，则下列

A.汽车在前5s内的加速度为0.5m/s2B.汽车在前5s内的牵引力为4XIO^N

C.汽车的额定功率为60kWD.汽车的最大速度为15m/s

【答案】C

【详解】A.由题图可知，前5s内汽车做匀加速直线运动，根据V—可知其加速度为

a=——=2m/s2

At

故A项错误;

B.对车进行受力分析有

F—f=ma

/=O.lmg

解得

F=6X103N

故B项错误；

C.根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线运动阶段的结束就是汽车达到额

定功率，此时有

%=鹏=60000W=60kW

故C项正确；

D.当汽车的加速度为零时其达到最大速度，即此时牵引力等于阻力，有

P额=Amax

解得

k=30m/s

故D项错误。

故选C。

3.（22-23高一下•辽宁沈阳•期中）在物理学的发展过程中，很多科学家做出了巨大的

贡献，则下列说法中符合史实的是（）

A.功是标量，做功-3J比-5J多

B.做匀速圆周运动的物体速度大小不变，所以是匀变速曲线运动

C.开普勒利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律

D.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G而被称为测出地球质量第一

人

【答案】D

【详解】A.功是标量，正负号表示做正功还是负功，故-3J比-5J做功少，故A错误;

B.做匀速圆周运动的物体速度大小不变，但其方向时刻在改变，且其加速度也是大小

不变方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动，故B错误；

C.牛顿利用他精湛的数学经过长期计算分析，最后终于发现了万有引力定律，故C错

误；

D.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量G而被称为测出地球质量第一人，

故D正确。

故选D。

4.（22-23高一下•辽宁本溪•期中）在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食

物磨成粉浆，假设驴对磨杆的平均拉力为400N,驴对磨杆的拉力方向时刻与麻杆垂直,

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0J

B.驴转动一周拉力所做的功为400TIJ

C.驴转动一周拉力的平均功率为120兀W

D.格盘边把的线速度为Jtm/s

【答案】B

【详解】AB.驴对磨的拉力沿圆周切线方向，拉力作用点的速度方向也在圆周切线方

向，故可认为拉磨过程中拉力方向始终与速度方向相同，故根据微元功原理可知，拉力

对磨盘所做的功等于拉力的大小与拉力作用点沿圆周运动弧长的乘积，则磨转动一周，

弧长

L=2nr=7t(m)

所以拉力所做的功

W=FL=400兀

故A错误；B对。

C.根据平均功率的定义得

w

尸=一二80兀

故c错误;

D.线速度为

,=次=出"1nzs=0,2兀m/s

T5

故D错误。

故选B。

5.（22-23高一下•辽宁•期中）在汽车性能测试中，一汽车以恒定加速度启动后，最终

以额定功率在平直公路上行驶。汽车所受牵引力与速度倒数的关系如图所示，已知汽车

的质量为加=4xl()3kg,汽车运动过程中所受阻力恒定，下列说法错误的是()

A.汽车匀加速过程中能达到的最大速度为30m/s

B.汽车做匀加速直线运动的时间为10s

C.汽车做匀加速直线运动的加速度为Im/s?

D.汽车的额定功率为6xl(rw

【答案】A

【详解】ACD.由图可知，汽车的额定功率

P=FV=2X103X30W=6X104W

当汽车速度为

vm=30m/s

时，由平衡条件可得

=F=2X103N

汽车刚启动时所受牵引力为

P=6X1()3N

由牛顿第二定律，可得汽车做匀加速直线运动的加速度为

F'-F

Q==is2

m1nz

汽车匀加速运动过程中的最大速度

P

vr=—=10m/s

P

故A错误，符合题意，CD正确，不符合题意；

B.汽车做匀加速直线运动的时间

r

Z=—10S

a=

故B正确，不符合题意。

故选Ao

6.(22-23高一下•辽宁鞍山•期中)下列说法中，正确的是()

A.第谷对观测数据进行研究最终总结了行星的运动规律

B.牛顿发现了万有引力定律，给出了引力常量的值

C.力对物体做了负功，也可以说物体克服该力做了功

D.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移

【答案】C

【详解】A.开普勒对第谷等人的观测数据进行研究最终总结了行星的运动规律，故A

错误；

B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的值，故B错误；

C.力对物体做了负功，也可以说物体克服该力做了功，故C正确；

D.若某一个力对物体不做功，可能是力和位移方向垂直，不能说明该物体一定没有位

移，故D错误。

故选C。

7.（22-23高一下•辽宁大连•期中）如图所示，运动员腰部系着轻绳拖着轮胎从静止开

始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，2s末轮胎的速度为2m/s。已知绳与地面的夹角6=37。，

绳对轮胎的拉力大小为50N,运动员的质量为70kg,sin37。=0.6,cos37°=0.8o下列

说法正确的是（）

A.第2s末绳子拉力的瞬时功率为60W

B.第2s末运动员所受合力的瞬时功率为80W

C.前2s内绳子拉力对轮胎所做的功为80J

D.第2s内绳子拉力对轮胎所做的功为75J

【答案】C

【详解】A.根据瞬时功率公式有

P=Fvcos37°=50x2x0.8W=80W

故A错误；

B.根据速度时间关系

v=at

解得加速度为

a=lm/s2

第2s末运动员所受合力的瞬时功率为

P'=mav=70x1x2=140W

故B错误；

C.前2s内的位移为

v一

x=—t=2m

2

前2s内绳子拉力对轮胎所做的功为

FT=Fxcos37°=50x2x0.8J=80J

故C正确；

D.第2s内的位移为

x'=x-g*=1.5m

第2s内绳子拉力对轮胎所做的功为

W=网'cos37。=50xl.5x0.8J=60J

故D错误。

故选C。

8.（22-23高一下•辽宁・期中）如图所示，质量为机的小球A沿高度为仄倾角为。的

光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下。下列

说法正确的是（）

A.落地前瞬间A球与B球速度相同

B.两球重力的平均功率相等

C.落地前的瞬间A球与B球的重力瞬时功率相同

D.落地前的瞬间A球的重力瞬时功率比B球的瞬时功率小

【答案】D

【详解】A.对小球A进行受力分析，得到小球A的加速度为gsinO,小球A沿斜面

方向的位移为根据运动学公式

sin"

2

v-VQ=2ax

可求出A球到达斜面底部的速度大小

VA=’2川=企画

同理可求出B球落地的速度大小

VB=12硒

A、B落地时速度大小相等，但速度方向不同，一个沿斜面向下，一个竖直向下，故A

错误；

B.两球均做初速度为0的匀变速直线运动，运动时间

Av

t=—

a

两球落地速度大小相等，由于

«A<«B

可得

整个过程中A、B所受重力做功相同，根据平均功率

t

可以得出B球重力的平均功率大于A球重力的平均功率，故B错误；

CD.两球落地时速度大小相等，重力的瞬时功率等于重力乘以重力方向上的分速度，

则

PA=mgvsin6

PB=mgv

故

心〈耳

故C错误，D正确。

故选D。

9.（22-23高一下•辽宁•期中）如图所示，质量均为他的A、B两小物块用轻质弹簧相

连，A放置在光滑水平地面上，一轻绳通过光滑的定滑轮与物块B相连（连接物块B

的绳子恰好伸直但不绷紧），弹簧的劲度系数鼠现用一水平向右的拉力/作用在轻绳

上，使物块B缓慢向上运动，已知重力加速度为g,当A物块恰好离开地面时，尸所做

功为（）

B

A,尸螫B,F返C.位D2"72g2

kkk

【答案】D

【详解】开始时弹簧的压缩量

_整

Lk

此时

片=0

当A物块恰好离开地面时弹簧伸长量为

_mg_

2-7

此时

F2=2mg

则F做功

22

U7Fx+F22mg

故选D。

10.（22-23高一下•辽宁沈阳•期中）如图所示，某人用绳子拉水平地面上的木箱以恒定

速度v向前运动，已知运动时间为/,木箱的质量为小，绳子的拉力大小为尸且与水平

面的夹角为。，木箱与地面间的动摩擦因数为必，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力

加速度为g。则下列说法中正确的是（）

A.人克服木箱重力所做的功为掰gw

B.绳子拉力所做的功的功率为何cos。

C.木箱所受摩擦力所做的功为〃〃zgWcos。

D.木箱所受的摩擦力所做功的功率为4V(%g-FcosO)

【答案】B

【详解】A.重力的方向竖直向下，木箱位移的方向水平向右，力的方向与位移方向之

间的夹角为90。，故人克服木箱重力所做功为零，故A错误；

B.绳子拉力所做的功为

WF=Fvtcos0

故绳子拉力所做的功的功率为

PF=Fvcos3

故B正确；

CD.木箱所受摩擦力为

f=/z(mg-Fsin0)

故木箱所受摩擦力所做的功为

Wf=fs=/jvt(^mg-Fsm0)

木箱所受的摩擦力所做功的功率为

Pf=juv(jng-尸sin

故CD错误。

故选B。

二、多选题

11.(22-23高一下•辽宁大连•期中)如图所示为小汽车牵引力厂和车速倒数1的关系图

V

像。若小汽车的质量为IxlCPkg,它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，

)

A.汽车的额定功率为6xl(/W

B.汽车匀加速的时间为2.5s

C.当汽车的车速为5m/s时，功率为4xdw

D.汽车做匀加速运动的加速度为3m/s2

【答案】AB

【详解】A.由图像可知最大车速30m/s时的牵引力尸=2X103N,此时汽车做匀速运动,

阻力为/=P=2X103N,此时汽车的功率为额定功率

%=FV“=6X104W

故A正确；

BD.由图知匀加速阶段的牵引力尸=6X1()3N

加速度

F-f6X103-2:

d=-------=-------------

mIxlO3

设匀加速阶段的最大速度为k

匕=2=^^m/s=10m/s

'F6xlO3

由运动学公式得

故B正确，D错误；

C.当汽车的车速为5m/s时，汽车处于匀加速阶段，牵引力尸=6X1()3N

则此时的功率

P=FV=6X103X5W=3X104W

故C错误;

故选AB-

三、解答题

12.(22-23高一下•辽宁铁岭•期中)一辆家用小轿车在水平面上在静止启动，达到最大

速度后做匀速运动。整个过程中，小车的牵引力随时间的变化关系如图所示。小轿车发

动机的额定功率尸=60kW,质量M=L5xl()4kg,运动过程中所受阻力恒定。

U)求小轿车匀速行驶的速度。

(2)求小轿车匀加速行驶的时间。

【答案】(1)60m/s；(2)75s

【详解】(1)当小轿车做匀速运动时，牵引力等于阻力，由图像可知此时有

F=/=lxlO3N

根据

P=Fvm=Jm

解得小轿车匀速行驶的速度为

60xl03

m/s=60m/s

IxlO3

(2)由图像可知，小轿车做匀加速运动时的牵引力为

=4X103N

则加速度为

4x103—1x1()3

m/s2=0.2m/s2

M1.5X104

小轿车做匀加速运动结束时的速度大小为

P60xl03

V.=——m/s=15m/s

4xl03

则小轿车匀加速行驶的时间为

11

4=—s=75s

a0.2

13.(22-23高一下•辽宁鞍山•期中)如图所示，一个质量为"?=2kg的物体，受到与水平

方向成37。角斜向下方的推力K=10N作用，在水平地面上移动了距离斗=2m后撤去推

力，此后物体又移动了s?=1.4m的距离后停止运动。设物体与地面间的动摩擦因数为

〃=0.2,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37*=0.8,求：

(1)推力耳对物体做的功；

(2)全过程中摩擦力对物体所做的功;

【答案】(1)16J；(2)-16J

【详解】(1)推力与对物体做功为

〃=Gscos37°=10x2x0.8J=16J

(2)前2m内，摩擦力

/=〃(》tg+£sin37°)=5.2N

摩擦做功为

Wx=-f^=-10.4J

后1