训练28 功和功率-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考物理大一轮复习全新方案基础版

班级： 姓名： 第六章 机械能守恒定律 训练28 功和功率 (总分：75分) L基础巩固」 A.物块最终会回到斜面底端 B.物块克服重力做功的平均功率为20W 1.(5分)(2024·上海徐汇区模拟) C.合力对物块做功一16J 如图所示，一磁铁吸附在铁板 AB的下方。现保持铁板与水平A9m D.物块机械能损失了16J 5.(5分)如图所示，细线的一端固 面间的夹角0不变，缓慢推动B端，使AB与磁铁 定于O点，另一端系一小球。在 一起水平向左匀速移动，则 ) 水平拉力F作用下，小球以恒定 A.合外力对磁铁做正功 速率在竖直平面内由A点运动 B.AB对磁铁的作用力不做功 C.AB对磁铁的弹力不做功 到B点。在此过程中拉力的瞬 时功率变化情况是 D.AB对磁铁的摩擦力不做功 2.(5分)如图所示，倾斜的传送带上 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大，后减小 D.先减小，后增大 有一工件始终与传送带保持相对 静止，则 65分如图所不：商速公路上光系餐 B A.当传送带向上匀速运行时，物 37 车定速巡航（即保持汽车的速率 体克服重力和摩擦力做功 不变)时沿拱形路面上坡，空气阻力和摩擦阻力的 B.当传送带向下匀速运行时，只有重力对物体 大小不变。此过程中 ( 做功 A.汽车的牵引力大小不变 C.当传送带向上匀加速运行时，摩擦力对物体做 B.汽车的牵引力逐渐增大 正功 C.汽车的输出功率保持不变 D.不论传送带向什么方向运行，摩擦力都做负功 D.汽车的输出功率逐渐减小 3.(5分)如图所示，水平路面上 7.(5分)(2024·山西晋中模 有一辆质量为M的汽车，车 拟)我国高铁技术处于世界 厢中有一个质量为m的人正 先进水平，诸多国家首脑人 用恒力F向前推车厢。在车以加速度a向前加速 物纷纷带领考察团赶赴中 行驶距离L的过程中，下列说法正确的是( 国，参观、调研中国的高铁技术，并就取得的成果 A.人对车的推力F做的功为FL 赞不绝口。如图所示，设高铁运行时受到的阻力 B.人对车做的功为maL 与速度大小成正比，若高铁以速度匀速行驶，发 C.车对人的作用力大小为ma 3 D.车对人的摩擦力做的功为(F一ma)L 动机的功率为P,则当高铁速度为2，时，其匀速 4.(5分)（多选）(2024·河北保定 行驶时发动机的功率为 一模)如图所示，固定斜面倾角为 3 30°，质量为2kg的小物块自斜面30° B.2 底端以一定初速度沿斜面向上运动，加速度大小 9 C.P 为10m/s2,物块沿斜面向上运动的最大距离为 0.8m。斜面足够长，重力加速度g取10m/s2,物 L素养提升」 块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。关于小 8.(5分)(2024·浙江卷)一个音乐喷泉喷头出水口 物块在斜面上的运动，下列说法正确的有() 的横截面积为2×104m2,喷水速度约为10m/s, (横线下方不可作答) 343 第六章机械能守恒定律 水的密度为1×103kg/m3,则该喷头喷水的功率 率达到额定功率P。,之后起重机保持该功率 约为 ( 不变，继续向上提升重物到B点达到最大速度， A.10W B.20W 之后匀速上升，不计空气阻力，重力加速度g取 C.100W D.200W 10m/s2,则整个过程中，下列说法正确的有 9.(5分)一木块前端有一滑 轮，绳的一端系在右方固定 (ms C 处，另一端穿过滑轮用恒力术 ℉拉住保持两股绳之间的 夹角0不变，如图所示，当用力拉绳使木块前进距 23 →t/s 离、时，力F对木块做的功（不计绳重和摩擦）是 A.OA过程起重机对重物的拉力不变，且F= 2×101N A.Fscos 0 B.Fs(1+cos 0) B.P。=1.2×10W C.2Fscos 0 D.2Fs 10.(5分)汽车在平直的公路上以速率。匀速行驶， C.BC过程中牵引力做功W=4.4×103J 现汽车功率减为一半，所受阻力不变，则此后汽 D.BC过程重物上升的高度h=2.4m 车运动的速度一时间图像正确的是 () 13.(15分)(2024·福建卷)如图所示，两绳拉木板， 每条拉力F=-250N,15s内木板匀速前进20m, AU 0=22.5°，c0s22.5°≈0.9。求 得分☐ (1)阻力f大小： (2)两绳拉力做的功； (3)两绳拉力的总功率。 D 11.(5分)如图所示，质量均为m的 A、B两物块用轻质弹簧相连，A B 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的轻绳恰好伸直但不绷紧)，弹簧的 劲度系数为k。现用一水平向右的拉力F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,当物块A恰好离开地面时，F所做的 功为 () A.F k B.F2mg C.m'g D.2m'g? k k 12.(5分)（多选）(2024·天津和平区模拟)如图所 示，一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量 为m=5×103kg的重物，到A点时，起重机的功 红对勾·讲与练 344 高三物理·基础版一号仍然没有脱离地球引力的范围， 其发射速度小于第三宇宙速度，故A 错误；在绕地轨道中，根据开普勒第三 定律了=k可知，同一中心天体，椭圆 轨道半长轴的三次方与公转周期的二 次方之比为定值，故B正确：设在轨道 I的速度为U1,在轨道Ⅱ近月，点速度 为v2,在轨道Ⅱ远月，点速度为3，在轨 道Ⅱ的远月点建立一以月球为圆心的 圆轨道，其速度为1，则根据离月球的 远近，再根据圆周运动加速离心原理， 可得v2>1,v1>U3,结合万有引力提 供向心力，有G=m三，解得 v= GM ,可知圆轨道半径越大，线速度 越小，所以U1>v1,因此2>U1>v4≥ ,故在轨道I上运动时的速度不是 小于在轨道Ⅱ上任意位置的速度，故C 错误；根据开普勒第二定律，可知在同 一绕月轨道上，相同时间内卫星与月 心连线扫过的面积相等，但是在不同 的绕月轨道上不满足开普勒第二定 律，故D正确。 6.B两星球之间的万有引力分别提供 了两星球做圆周运动所需的向心力， 所以两星球的向心力大小相等，故A 错误；设大脉冲星质量为m1,圆周运动 轨道半径为r1,小脉冲星质量为2， 圆周运动轨道半径为r2,两者距离为 mim? mim2 L,有G =mia,G L' m2a2,可见质量较大的星球，其向心加 速度较小，故B正确；两星球靠近过程 721722 中r1、r2、L均变小，由G L mw'r G L2 =m2wr2,两式相加 化简得ω= G(m1十m2) 2π ,T= L 2x√G(m1+m2) ,可见靠近过程周期 越来越小，又因为在靠近过程不断发 射引力波而失去能量，所以靠近过程 两星球线速度大小越来越小，故C、D 错误。 7.B设两星的质量分别为1和m2,绕 O点转动，其轨道半径分别为R1和 R2,如图所示。 m m R 根据万有引力定律和牛顿第二定律可 知G 711171g 4π L =m1T G R 4 m2 TR,解得 4π2R2L2 m1= GT ,7n2= 4π2R1L2 ，由于R1十R2=L,所以 GT m1十m2= πL,故B正确。 GT2 8.B根据万有引力提供向心力，有 4π2 mamB G AB=mA TrA G1 L? 4π2 1BT产ru,解得mB ARL'rA GT ,A= 4xLr,所以T=2√G(m十m） L GT L 2r√GM,则当L一定M变大时，T 变小；当M一定、L变大时，T变大； 当M一定、L变小时，T变小。故 选B。 9.D任意两颗星体之间的万有引力 F三G·每一颗星体受到的合力为 F1=√3F,由几何关系知它们的轨道 半径为，=5L,合力提供它们微圆周 3 运动的向心力，有5Gm=m二，联 L? 立解得0=√工 m,故A错误：根据 √3Gm L? 三ma,解得a三，所以加 速度与它们的质量有关，故B错误；根 据3Gm L 产将得T =m 3元√Gm,若距离L和每颗星体的 2 /3L3 质量都变为原来的2倍，则周期变 为原来的2倍，故C错误；根据v= ,可知若距离上和每颗星体的 质量都变为原来的2倍，则线速度 大小不变，故D正确。 10.B根据题意，设质量较大的星体的 质量为1，轨道半径为r1,质量较小 的星体的质量为m2,轨道半径为r2, 两星体间的距离为L,由万有引力公 式可得，它们做圆周运动的万有引力 为F=Gm,且m1十m2保持不 变，由数学知识可知，当1=m2时， m1m2有最大值，由于m1>m2且m1 逐渐变大，m2逐渐变小，则1m2的 值逐渐减小，万有引力逐渐减小，故A 错误；根据题意，设它们做圆周运动 的角速度为仙，由万有引力提供向心 力有Gm=m1wr1=mw2r,且 r十r,=L,解得u= G(1+m2） L m1r1=m2r2,由于m1逐渐变大，m2 逐渐变小，1十12保持不变，则有w 不变，r1减小，r2增大，由v=wr可 知，质量较大的星体线速度变小，质 量较小的星体线速度变大，故C、D错 误，B正确。 11.AD卫星在Q,点自轨道1变轨至轨 道2是由圆周运动变为离心运动，需 要加速，A正确；卫星在P点自轨道2 变轨至轨道3是由向心运动变为圆周 运动，需要加速，B错误：由GMm 。可得，卫星做圆周运动时的动能 为1mw2=n,又因为轨道1的半 径小于轨道3的半径，所以卫星在轨 道1的动能大于在轨道3的动能， C错误，卫星在轨道1上有GMm= R2 贤在软道3上有微-震卫 星由轨道1运行至轨道3，动能的减 少量为△Ek=2moi一 2n3= (1-日)票，1力势隐的增加量 为△E,=0-(一G)南功 nR 能关系可知，卫星自轨道1运行 轨道3发动机做的功等于卫星机械能 的增加量，即W=△E。一△Ek= (-)GMm,D正确。 n 2R 第六章机械能守恒定律 训练28功和功率 1.B由于磁铁做匀速运动，磁铁所受合 外力为零，合力对磁铁不做功，故A错 误；磁铁受重力和AB对它的作用力而 做匀速运动，根据平衡条件可知，AB 对磁铁的作用力大小等于磁铁重力大 小，方向竖直向上，与磁铁的运动方向 相互垂直，故AB对磁铁的作用力不做 功，故B正确；AB对磁铁的弹力垂直 接触面，与磁铁的运动方向不垂直，故 弹力一定做功，故C错误；AB对磁铁 的摩擦力沿接触面，与磁铁运动方向 不垂直，故摩擦力一定做功，故D 错误。 2.C当传送带向上匀速运行时，根据平 衡条件知，摩擦力方向沿传送带向上， 则摩擦力做正功，故不是克服摩擦力 做功，A错误；当传送带向下匀速运行 时，根据平衡条件知，摩擦力方向沿传 送带向上，则摩擦力做负功，不是只有 重力对物体做功，B错误：当传送带向 上匀加速运行时，根据牛顿第二定律 知合力方向沿传送带向上，则摩擦力 方向一定沿传送带向上，摩擦力对物 体做正功，C正确；由前面分析知摩擦 力可以对物体做正功，D错误。 3.A根据功的公式可知，人对车的推力 做的功为W=FL,A正确；在水平方 向上，由牛顿第二定律可知车对人的 作用力为F'=ma,由牛顿第三定律可 知人对车的作用力为一ma,人对车做 的功为W'=一maL,B错误；人在水平 方向受到车的作用力为ma,竖直方向 上车对人的支持力为mg,所以车对人 的作用力为F人=√(ma)十(g)= 参考答案521 m√a十g,C错误；对人由牛顿第二 定律可得F,一F=ma,则F,=ma十 F,车对人的摩擦力做的功为W,= F:L=(F+a)L,D错误。 4.BC物块上滑过程中，由牛顿第二定 律有ng sin30°十umg cos30°=ma,解 得“=尽. 3,由此可知mg sin30°= μngcos30°，故物块滑上斜面，速度减 为零之后将静止在斜面上，故A错误； 设物块沿斜面向上运动到最大距离所 用的时间为t,应用逆向思雏，由运动 学公式可得x=2at,解得t=0.4s, 物块在速度减为零时，克服重力做的 功W6=ngx sin30°=2×10×0.8× J=8J,可知物块克服重力做功的 1 平均功率P:=t w=8w=20w, 故B正确；由运动学公式可得物块上 滑时的初速度v。=at=10X 0.4m/s=4m/s,则由动能定理可得， 合力对物块做的功W台=0-2m0= 一2X2X16J=-16J,故C正确：损 1 失的机械能等于克服摩擦力做的功， 即△E=mg cos30°·x,解得△E= 8J,故D错误。 5.A因小球速率不 变，所以小球以O F 点为圆心做匀速 圆周运动，受力如 图所示。设细线 与竖直方向的夹 mg 角为日，则在轨迹线方向上应有 ng sin日=Fcos0,拉力F的瞬时功率 P=Fvcos8=ngusin8。小球从A点 运动到B点的过程中，拉力F的瞬时 功率随日的增大而增大，A正确。 6.D设坡面与水平面的夹角为日，汽车 速率不变，有F毫=F十ng sin 0,因 上坡过程坡度越来越小，日角在减小， 而空气阻力和摩擦阻力的合力大小 F不变，则牵引力变小，故A、B错误； 由功率公式P=F幸v可知，汽车的输 出功率逐渐减小，故C错误，D正确。 7.C由题意知，高铁运行时受到的阻力 与速度大小成正比，即∫=kU,若高铁 以速度)匀速行驶，其牵引力等于阻 力，则P=fv=kv·v,若高铁以速度 之”匀速行驶，其发动机的功率为 3 3 3 3 P'=∫·之0=之v·2,联立解 得p'-p,故选C 8.C△t时间内从喷头流出的水的质量 为m=pSv·△t,喷头喷水的功率等于 单位时间内喷出水的动能的增加量， 1 即P= △f,联立解得P 100W,故选C。 522红对闪·讲与练·高三物理· 9.B拉绳时，两股绳中的拉力都是F, 它们都对木块做功，根据恒力做功的 表达式W=Fsc0sB,可得斜向右上方 的拉力F做的功为W1=Fscos0,水 平向右的拉力F做的功为W,=Fs,因 此其对木块做的功为W=W,十W2= Fscos9+Fs=Fs(1十cos9),故选B。 10A汽车以功率P。、速度v。匀速行 驶时，牵引力与阻力平衡，即F。 回。当可机减小油门，汽车的功 的醉间，违度。不变，由 率减为2 P=Fu可知，汽车的牵引力突然减小 到原来的一半，即为F一号，阻力 没有变化，F<F:,汽车开始做减速运 动，速度。减小，功率保持为)，由 P=Fu可知，随v减小，牵引力逐渐 增大，汽车受到的合力变小，由牛顿 第二定律得知，汽车的加速度逐渐减 小，汽车做加速度减小的减速运动， 当汽车牵引力再次等于阻力时，汽车 再次做匀速运动，由P=Fv可知，此 时汽车的速度为原来的一半，A正 确，B、C、D错误。 11.D开始时弹簧的压缩量为x1= 警，此时F=0,当物块A哈好高开 地面时弹资伸长量为=紧，此时 F2=2mg,则力F做功W= F十Fg 2 (x1十，)=2m,故D正确。 12.BDOA过程重物做匀加速运动，则 起重机对重物的拉力不变，加速度a 2 m/s=2m/s2,根据F-mg= ma,可得F=6×101N,故A错误：额 定功率P。=F01=6×10×2W= 1.2×10W,故B正确；BC过程中牵 引力做功W=P。tc=1.2×105× 1J=1.2×10J,故C错误；BC过程 P。_1.2×10 重物的速度m=mg-5X10m/s= 2.4m/s,BC过程重物上升的高度 h=Umt yc 2.4X1 m=2.4 m,D 正确。 13.(1)450N(2)9.0×103J (3)600W 解析：(1)由于木板匀速运动，则有 2Fcos9=f,代入数据解得f= 450N。 (2)根据功的定义式有W=2 Flcos8, 代入数据解得W=9.0×103J。 (3)根据功牵的定义式有P= t 代入数据解得P=600W。 训练29动能定理及应用 1.AD若运动物体所受合力为零，合力 对物体不做功，由动能定理可知，物体 动能不变，故A正确：如果合力方向与 基础版 物体速度方向垂直，合力对物体不做 功，物体动能不变，故B错误；若运动 物体所受合力方向与物体的速度方向 垂直，合力对物体不做功，物体动能不 变，如匀速圆周运动，故C错误：若运 动物体的动能发生变化，根据动能定 理可知，合力一定做功，即合力一定不 为零，故D正确。 2.C动能表达式为Ek=2mu2,由题意 可知小车水平离开甲板时的动能变为 调整前的4倍，则离开甲板时速度变为 调整前的2倍；小车离开甲板后做平抛 运动，从离开甲板到落在海面上时间 不变，根据x=t,可知小车在海面上 的落，点与其离开甲板处的水平距离为 调整前的2倍。故选C。 3.BD物体A所受的合力等于B对A 的摩擦力，根据动能定理可知B对A 的摩擦力所做的功等于A的动能的增 量，B正确；A对B的摩擦力与B对A 的摩擦力是一对作用力与反作用力， 大小相等，方向相反，但是由于A在B 上滑动，A、B相对地的位移不相等，故 二者做功不相等，C错误；对B应用动 能定理有Wr一W:=△Ek如，解得WF= △EB十W:,即外力F对B做的功等于 B的动能的增量与B克服摩擦力所做 的功之和，D正确；根据功能关系可知， 外力F做的功等于A和B动能的增量 与产生的内能之和，A错误。 4.D抛出时人对石块做的功为W1,石 块从抛出到落地过程中重力对它做的 功为W,克服空气阻力做的功为W, 所以外力做的总功是W恶=W1十 W2一W?,由动能定理可得，石块落地 时的动能为Ek=W1十W2一W3,故 选D。 5.D小物体在缓慢运动（可认为速度为 零)过程中，只有重力和拉力F做功， 根据动能定理得WF一gR=△Ek= 0,则拉力做的功WE=mgR,故D 正确。 6.BD设铅球抛出时的速度与水平方向 的夹角为9，由v号=（vsin8)2=2gh 可知U1=vy2,由题图可知91>02，可 得1<U2,根据动能定理W=2mu， 可知推出铅球的过程中对铅球做的功 等于铅球获得的动能，同一铅球速度 越大，动能越大，可知W,<W2,故A、C 错误；两次推球过程铅球的位移和推 球时间均未知，所以平均速度大小可 能相同，故B正确；铅球落地时，重力 的瞬时功率为P=mgU,,又v 一v,十gt,由于抛出时竖直向上的初 速度相同，从抛出到落地的过程中所 用时间是相同的，可知铅球落地时重 力的瞬时功率相同，故D正确。 7.BC物体所受的滑动摩擦力大小为 F:=μmg=4N,0~1m的过程，由动 能定理有W,一mg1=之moi,解得 U1=2m/s,又W-x图像的斜率表示 拉力F,则0~2m的过程，拉力F1=