专题05 功与功率 功能关系（练习）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）

专题05 功与功率 功能关系 目 录 01 功 功率 机车启动问题 2 考向一 变力做功的计算 2 考向二 平均功率与瞬时功率 3 考向三 机车启动问题 6 02 动能定理的理解和应用 10 考向一 动能　动能定理的理解及简单应用 10 考向二 应用动能定理解决多过程问题 18 03 功能关系的理解和应用 24 考向一 常见力做功与相应能量的转化 24 考向二 功能关系的应用 25 01 功 功率 机车启动问题 考向一 变力做功的计算 1．（2023·重庆·高考真题）机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。求： （1）提升高度为h时，工件的速度大小； （2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。    2．（2024·河南·校联考模拟预测）(多选)如图所示，倾角为的光滑足够长固定斜面上，一劲度系数为的轻弹簧，一端连在斜面底部的固定挡板上。质量分别为和的物块和叠放在一起，压在弹簧上，处于静止状态。对B施加一沿斜面向上的外力，使B以（为重力加速度）的加速度沿斜面匀加速直线运动，则（　　） A．两物块分离时的速度大小为 B．两物块分离时的速度大小为 C．物块从开始运动到分离时，弹簧弹力做的功为 D．物块从开始运动到分离时，弹簧弹力做的功为 3．（2024·河北邯郸·统考二模）使用如图所示的卸货装置从高处卸下货物时，先将质量为m的货物放置在倾角为α、长为L的粗糙木板上端，货物开始加速下滑的同时，自动液压杆启动并逐渐缩短，液压杆装置最终完全缩回到地面以下，货物以较小的速度v水平向右滑出木板，完成卸货。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．木板对货物做功为 B．木板对货物做功为 C．摩擦力对货物做功为 D．支持力对货物不做功 4．（2024·广东惠州·统考三模）（多选）如图（a），辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头等部分构成，图（b）为提水设施工作原理简化图，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为m0=0.5kg。某次从井中汲取m=5.5kg的水，t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图（c）所示。井足够深且绳的质量忽略不计，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A．前10s，水斗做匀加速直线运动 B．前10s，井绳所受拉力大小恒定 C．前10s，水斗上升的高度为5m D．前10s，井绳对水斗的拉力所做的功为300J 考向二 平均功率与瞬时功率 5．（2023·辽宁·高考真题）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·山东·高考真题）《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．nmgωRH 7．（2024·河北·校联考模拟预测）如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施，由卷筒、支架、井绳、水斗等部分构成。图乙为提水设施工作原理简化图，卷筒半径为R，某次从深井中汲取质量为m的水，并提升至高出水面H处的井口，假定出水面到井口转筒以角速度ω匀速转动，水斗出水面立即获得相同的速度并匀速运动到井口，则此过程中辘轳对水斗中的水做功的平均功率为（　　）    A． B． C． D． 8．（2024·福建泉州·统考二模）（多选）运动员经常采用背带拉着轮胎奔跑的方式进行训练。如图，一运动员拉着轮胎在水平跑道上以大小为v的速度匀速运动，背带对轮胎的拉力大小为，拉力的功率为；运动员换用较长的背带，再拉着该轮胎仍以速度v匀速运动，背带对轮胎的拉力大小为，拉力的功率为，则（    ）    A．一定大于 B．可能等于 C．一定大于 D．可能等于 9．（2023·湖南·统考模拟预测）(多选)如图甲所示，一个质量为2kg的物体（可看成质点）在沿斜面方向的拉力作用下，从倾角θ=30°的光滑斜面底端由静止开始沿斜面向上运动。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为正方向建立x轴，拉力做的功W与物体位置坐标x的关系如