1、1热点 09 功和功率一选择题1. （2019 武汉调研） 如图所示，用长度为 s 的金属丝绕制成高度为 h 的等距螺旋轨道，并将其竖直固定。让一质量为 m 的有孔小球套在轨道上，从顶端无初速度释放。已知重力加速度为 g , 不计一切摩擦，下列说法正确的是A .下滑过程中轨道对小球的作用力逐渐增大 B.小球的运动可以分解为水平方向的匀速圆周运动和沿轨道 斜向下的匀加速直线运动 C.小球运动到螺旋轨道底端时，重力的功率为 mg 2ghD.小球从顶端运动到螺旋轨道底端的时间为2s2gh【参考答案】 AD【命题意 图】本题考查运动分解、机械能守恒定律、功率、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律及其相关知
2、识点。【方法归纳】用长度为 s 的金属丝绕制成高度为 h 的等距螺旋轨道，可等效为斜面，据此可利用牛顿运动定律得出加速度，利用匀变速直线运动规律得出运动时间和速度。 5 （2018 江苏高考物理）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块， O 点为弹簧在原长时物块的位置物块由 A 点 静止释 放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达 B 点在从 A 到 B 的过程2中，物块（A）加速度先减小后增大（B）经过 O 点时的速度最大（C）所受弹簧弹力始终做正功（D）所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【参考答案】AD【命题意图】本题考查牛顿运动定律、动能定理及其相关知识点。6. （201
3、8 高考理综 II 卷）如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动 至具有某一速度，木箱获得的动能一定A小于拉力所做的功B等于拉力所做的功C等于克服摩擦力所做的功D大于克服摩擦力所做的功【参考答案】A【命题意图】本题考查动能定理及其相关的知识点。【解题思路】由于用斜向上的拉力沿粗糙的水平面拉木箱运动，木箱与水平面之间有摩擦力，需要克服摩擦力做功，根据动能定理，木箱获得的动能一定小于拉力所做的功，选项 A 正确。7（2018 高考全国理综 III）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿3车提升的速度大小 v 随时间 t 的变化关系如图所示，其中图线分别
4、描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程，A矿车上升所用的时间之比为 4:5B电机的最大牵引力之比为 2:1C电机输出的最大功率之比为 2:1D电机所做的功之比为 4:5【参考答案】AC【命题意图】 本题考查速度图像，牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。【易错剖析】解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功。实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做
5、功相同。8. （2018 海南高考物理）某大瀑布的平均水流量为 5900m3/s，水的落差为 50m。已知水的密度为41.00103kg/m3.在大瀑布水流下落过程中，重力做功的平均功率约为 A. 3106W B.3107 W C. 3108 W D. 3109 W【参考答案】D【命题意图】此题考查功 和功率及其相关的知识点。【解题思路】每秒流下水的质量为 m=5900m31.00103kg/m3=5.9106kg，每秒重力做功W=mgh=5.91061050J=2.9109J，即重力做功的平均功率约为 P=W/t=2.9109W，选项 D 正确。 所以水从喷口喷出时的速度大小为 3（2018
6、 高考天津理综）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 C919 首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移 x=1.6103 m 时才能 达 到 起 飞 所 要 求 的 速 度 v=80 m/s， 已 知 飞 机 质 量 m=7.0104 kg， 滑 跑 时 受 到 的 阻 力为 自 身 重 力 的 0.1 倍，重力加速度取21g，求飞机滑跑过程中（1）加速度 a 的大小；（2）牵引力的平均功率 P。【名师解析】（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有 v2=2ax，代入数据解得 a=2 m/s2（2）
7、设飞机滑跑 受到的阻力为 F阻 ，根据题意有 F阻 =0.1mg5设发动机的牵引力为 F，根据牛顿第二定律有 ；设飞机滑跑过程中的平均速度为 v，有 2在滑跑阶段，牵引力的平均功率 P，联立得 P=8.4106 W4（14 分）（2019 福建泉州四校联考）如图所示，倾角 30的足够长光滑斜面底端 A 固定有挡板P，斜面上 B 点与 A 点的高度差为 h将质量为 m 的长木板置于斜面底端，质量也为 m 的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态。已知木板与物块间的动摩擦因数 ，且最大静摩擦力等于滑动32摩擦力，重力加速度为 g（1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力 F0，物块相对木板刚好静止
8、，求拉力 F0的大小；（2）若对木板施加沿斜面向上的拉力 F2 mg，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达 B 点，物块始终未脱离木板，求拉力 F 做的功 W【名师解析】（2）设经拉力 F 的最短时间为 t1，再经时间 t2物块与木板达到共速，再经时间 t3木板下端到达 B 点，速度恰好减为零对木板，有： Fmgsin mgcos ma1-1mgsin+ mgcos ma3-1对物块，有： mgcos mgsin ma2-1对木板与物块整体，有 2mgsin2 ma4-16另有： -1-1-1 -1解得 W mgh-1 5(15 分)（2019 四川攀枝花统考）额定功率 P=60 kw、
9、质量 m=1.6 t 的汽车在一山坡上行驶，下坡时若关掉油门，则汽车的速度将保持不变。现让该汽车在这一山坡上由静止开始向下行驶，先以 F=8000 N 恒定牵引力匀加速行驶一段时间，当功率达到额定功率时，改为恒定功率行驶，当速度达到匀加速结束时速度的两倍时关掉油门，汽车匀速下坡。设山坡足够长，汽车上述 各过程中受到的阻力相同。求：(1)汽车匀加速结束时速度大小；(2)汽车由静止开始向下行驶至关掉油门这一过程的总时间。【名师解析】（2）设山坡的倾角为 ，汽车的重力为 G，受到的阻力大小为 f；汽车匀加速过程的加速度大小为 a，所用的时间为 t1；汽车以恒定功率运动的位移为 x，所用的时间为 t2；汽车由静止开始向下行驶至关掉油门的总时间为 t。汽车匀加速过程，由牛顿第二定律得： （2 分），由运动学规律得： v1at（2 分）；汽车以恒定功率行驶过程，由动能定理得：（2 分）；关掉油门后，由平衡条件得: fGsin（2 分）；21tt（2 分）。7联立以上各式得： t =3.75 s（1 分）
