第6章 第2节 功率-【高考零起点】2026年新高考物理总复习（艺考）

做的功W2=F2L,则由W,=W2,解得F1=2F2,故选A。 6.C【解析】根据W=Fx可知，力F的功等于F-x 图像的面积，则W=(2×2-2×1+4×4)J=18J,故选C。 7.B【解析】斜面以加速度a水平向左加速，m相 对斜面静止，m所受合力水平向左，故摩擦力可能沿斜面 向下对m做正功，可能沿斜面向上对m做负功，也可能m 不受摩擦力，即摩擦力不做功：支持力一定垂直斜面向 上，与速度方向夹角为锐角，做正功，故B错误，选B。 8.A【解析】物体向下运动，重力与位移方向夹角 为0，故重力做正功：拉力方向向上，与位移方向夹角为 180°，故拉力做负功；物体做减速运动，动能减小，根据 动能定理合外力做负功。可知A正确，B、C、D错误。 9.C【解析】因为整个装置一起向左匀速运动，合 力为0，对甲受力分析，甲受到重力和支持力和静摩擦力 三力作用，乙对甲的作用力是支持力和静摩擦力的合力， 大小等于甲的重力，方向竖直向上，与位移方向垂直，所 以乙对甲做功为0，故C正确，A、B、D错误。故选C。 10.ABC【解析】设物体刚滑上传送带时的速度大 小为'，当'=时，物体随传送带一起匀速运动，传送带 与物体之间不存在摩擦力，传送带对物体始终不做功， 选项A正确； 当<'时，物体相对传送带向右运动，物体所受滑 动摩擦力方向向左，则物体先匀减速运动，直到速度减 为)时随传送带一起匀速运动，传送带对物体先做负功 后不做功，选项B正确； 当>'时，物体相对传送带向左运动，物体所受滑 动摩擦力方向向右，则物体先匀加速运动，直到速度增 为)时随传送带一起匀速运动，传送带对物体先做正功 后不做功，选项C正确； 物体进入传送带时无论先加速运动还是先减速运 动，最终都做匀速运动，不可能出现先做负功后做正功 的情况，选项D错误。故选A、B、C。 11.CD【解析】由题图2知前后两段时间内物体 加速度的大小分别为a1=2m/s2、a2=1m/s2,由牛顿第 二定律知F+umg=ma1,F-mg=ma2, 联立得F=3N,=0.05,选项A错误； 由速度-时间图像中图线与坐标轴所围面积的物理 意义知，10s内物体的位移为)×4×8m-)×6×6m= -2m,与恒力F的方向相同，则恒力F做的功W=Fx= 6J,则B错误； 因为10s内物体的位移x=-2m,即在计时起，点左 侧2m处，C正确： ×4x8m+2x6x6m=34 1 10s内物体的路程s= m,即10s内物体克服摩擦力所做的功W=umgs=0.05× 2×10×34J=34J,则D正确。 12.8J【解析】物块开始做匀加速直线运动 加速度a=上-m =g=2m/s2 mm ·2 物块速度达到与传送带速度相同时，通过的位移s =216 2a4 m=4 m 因为s=4m<x=6m,说明此时物块还没有到达B 点，此后物块做匀速直线运动，不受摩擦力作用 1 由动能定理得，摩擦力所做的功W=2m 代入数值解得W=8J 11.(1)1200N,900N(2)-4200J 【解析】(1)重物下降的过程中受力平衡，设此时P、 Q绳中拉力的大小分别为T1和T2,竖直方向T1c0s= mg+T2cosB,水平方向T1 sin a=T2sinB。联立代入数值 得T1=1200N,T2=900N。 (2)整个过程根据动能定理得W+mgh=0,解得两根 绳子拉力对重物做的总功W=-4200J。 第二节功率 典例精析 例【答案】60W,30W 【解析】物体下滑时做匀加速直线运动，其受力情 况如图乙所示 乙 由牛顿第二定律F=ma得物体的加速度 1 a=mgsin 6=10x m/s2=5 m/s2 m 物体下落到底端时的速度 v=√2as=√2x5x10m/s=10m/s 此时重力的瞬时功率 P=mgucos a=mgucos 60=60 W 物体下滑过程中重力做的功 W=mgssin 0=mgssin 30=60 J 物体下滑的时间 t=”=10g a5s=28 重力做功的平均功率 P=”=60W=30W t=2 巩固练习 1.D【解析】物体下落的竖直高度h=】 10x04m=0.8m,重力做功平均功率P-mg驰_200.8W= t0.4 40W,落地前瞬间重力的瞬时功率P=mgv,=mgt= 2×102×0.4W=80W,故选D。 2.C【解析】以加速度a吊起静止在地面上质量为 m的重物，由牛顿第二定律F-mg=ma,解得F=m(g+ a),t时刻重物向上的速度v=al,大吊车拉力对重物做功 的瞬时功率P=Fu=m(g+a)at,故选C。 3.CD【解析】设小球经过时间t落在斜面上，斜面 1 倾角为0，由平抛运动规律可得y=28,x=o,由于小 球落在斜面上，则有am0=y=,解得&= 2votan 6 3,小 球落在斜面上时，竖直分速度巴，=，落在斜面上时重力 微功的功率P=mg型，联立解得P=mg,=mgt=mg、/ =2 ngvotan0,所以落在斜面上时重力做功的功率与时间 t、初速度vo成正比。故选C、D。 4.A【解析】斜面倾角正弦sin0= 10,摩擦阻力f mg,车匀速上坡速率为，有F=f+mgsin日= 1 0mg,匀 速下被时有F"+mgin9=,解得F"=0mg,功率P=F 恒定，即Fv=Fv',得v'=3w,选A。 5.AC【解析】重力做功Wc=mgh,m、h相同，重力 做功相问，A正确；B自由落体，A=22,4沿光滑斜面 句加建，斜面颅角为0，x=2a5,h,ga=gnB,所4< ,P=,P>P,B错；2-2gh,2=2x=2gin00 sin 2gh,所以vg=vA,由P=Fc0s0,知Pg=mgg,PA=mgvasin 日，P>P4,C正确；动能E:三2m相同，但速度方向不 同，速度不同，D错误。选A、C。 6.A【解析】根据图像可知物块运动到x=3m处， F做的总功W。=3×2J+2×1J=8J。该过程根据动能定 理得W,=2m2,解得物块运动到x=3m处时的速度u =4m/s,故此时F做功的瞬时功率P=Fv=8W。 7B【解析】汽车受到地面的阻力为车重的倍， 10 则阻力f=0.1×2×104N=2000N,故A错误。 △v 由题图可知，汽车匀加速直线运动的加速度a= △t s10 =5m/=2m/2。根据牛顿第二定律得F-f=ma,解 得牵引力F=f+ma=(2000+2000×2)N=6000N,故B 正确。 发动机额定功率P=Fv,=6000×10W=60000W= 60kW,故C错误。 当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度Vm= P60000 f=20O0m/s=30m,故D错误。故选B。 ·2 8.C【解析】A、B两小球从同一高度抛出，落地时 重力做功W=mgh相同，C正确；落地时B小球速度竖直 向下，A小球速度斜向左下，方向不同，所以两小球落地 时速度不同，A错；落地瞬间小球竖直方向上的速度V,重 力的瞬时功率P=mg,A小球竖直方向自由落体，B小球 落回抛出，点继续下落时以V。向下做匀加速运动，B落地 时竖直速度大于A,重力的瞬时功率PA<PB,B错；A竖直 方向h=2,B竖直方向h=-5+2,5>1,P=W, t P2<P1,重力对B做功的平均功率小于A,D错，选C。 9.B【解析】在b段，根据平衡条件可知，牵引力 F1=mgsin0+f,所以在ab段汽车的输出功率P1=F1v不 变，在bc段牵引力F2=f,bc段的输出功率P2=F2v<P1, 故A错误，B正确；在cd段牵引力F3=f-mgsin0,汽车的 输出P3=F3v<P2,在cd段汽车的输出功率不变，且小于 bc段，故C、D错误。故选B。 10.D【解析】由题意可知两节动车分别有P,= v1,P2=f2v2,当将它们编组后有P1+P2=(f,+f2)v。联 (P1P)2,故选D。 立可得v=P,2P2Y1 11.CD【解析】在0~2s内，物体速度先增大后减 小，动能先增大后减小，则由动能定理可知合外力先做 正功后做负功，故A错误；在1~2s内，物体的速度减 小，故动能减小，由动能定理可知合外力做负功，故B错 误；在0~3、内，物体的初、末速度均为零，初、末动能均 为零，由动能定理知合外力做功为零，故C正确；功率表 示做功的快慢，0~1s内，合外力F1=ma1=2m,平均功率 P=E,之，13s内，合外力，=m,平均功率P, V F,2=m,所以01s内比13s内合外力做功快，故D 正确。选C、D。 12.2.04×104W【解析】(1)设起重机允许输出的 最大功率为P。,重物达到最大速度时，此时物体做匀速 直线运动，拉力F。等于重力。 Po=Fovm,①F=mg,② 代入数据，有P。=5.1×104W,③ (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最 大功率，设此时重物受到的拉力为F,速度为V1,匀加速 运动经历时间为t1,有 Po=Fy,④，F-mg=ma⑤，y1=at,⑥ 由③④⑤⑥，代入数据，得t1=5s⑦ t=2s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为 V2,输出功率为P,则： v2=at⑧，P=Fv2⑨ 由⑤⑧⑨，代入数据，得P=2.04×104W。 第三节重力势能、弹性势能 典例精析 例(1)mgL（2)mg(L-H) 312.如图所示，绷紧的传送带始终保持着v= 4/s的速度水平匀速运动，一质量 m=1kg的物块无初速地放在皮带A处， 物块与皮带间的动摩擦因数心=0.2，A、 B之间距离x=6m,求物块从A到B的 过程中摩擦力对物块做的功。(g=10 m/s2) A 11.(2024新课标卷)将重物从高层楼房的 窗外运到地面时，为安全起见，要求下降 过程中重物与楼墙保持一定的距离。如 图，一种简单的操作方法是一人 第二节 知识梳理 1.物体在单位时间内做的功叫做功 率，它是表示力（或物体）做功的快慢的物 理量，用P表示，P=”,单位为瓦特(W)其 中W表示物体所做的功，t表示物体做这些 功所用的时间。 2.一物体在与速度方向成0角的恒力 F的作用下运动，则F做功的功率为P= 第六章机械能守恒 在高处控制一端系在重物上的绳子P, 另一人在地面控制另一根一端系在重物 上的绳子Q,二人配合可使重物缓慢竖直 下降。若重物的质量m=42kg,重力加速 度大小g=10/s2,当P绳与竖直方向的 夹角αx=37时，Q绳与竖直方向的夹角B= 53°。(sin37°=0.6) (1)求此时P、Q绳中拉 力的大小； (2)若开始竖直下降时 重物距地面的高度 h=10m,求在重物 下降到地面的过程 中，两根绳子拉力对重物做的总功。 功率 Fvcos0,其中v为瞬时速度或平均速度，相 对应地，P为瞬时功率或平均功率。 3.汽车的牵引力为F,在某时刻的瞬 时速度为v,则汽车的瞬时功率P=F 4.汽车在平直路面上做阻力不变的直 线运动，下列问题需要注意： (1)如果汽车先保持牵引力不变从静 止开始做匀加速运动，当加速到汽车达到 额定功率时再以额定功率行驶，则汽车在 以额定功率行驶的过程中是先做一段加速 55 零起点·物理 度越来越小的加速运动再做匀速运动 (2)如果汽车从静止开始以额定功率 行驶，则汽车是先做加速度越来越小的加 速运动再做匀速运动。 典例精析 例如图所示，一质量 为1.2kg的物体从倾角为 30°、长度为10m的光滑斜 面顶端由静止开始下滑。物体滑到斜面底 端时重力做功的瞬时功率是多少？整个过 程中重力做功的平均功率是多少？ 巩固练习 1.如下图，从空中以3m/s的初速度平抛 一质量m=2kg的物体，物体在空中运 动0.4s落地，不计空气阻力，g= 10m/s2,则物体下落过程中的重力做功 的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功 率分别为 ( A.50W,100W B.40W,100W C.50W,80W D.40W,80W 2.大吊车沿竖直方向向上以加速度a吊起 静止在地面上的质量为m的重物，t时 刻，大吊车拉力对重物做功的瞬时功率为 56 y A.2m(gta)at 2 mgat B. C.m(g+a)at D.mgat 3.(多选)如图所示，从斜面上某点将一个 小球以大小不同的速度水平向左抛出， 最终落在斜面上，落在斜面上时重力做 功的功率与下列哪些物理量成正比 A.水平位移 B.下落高度 C.初速度 D.时间 4.在倾角正弦值为0的斜坡上，一辆汽车 以恒定的功率行驶，汽车所受的摩擦阻 力等于车重的；，若车匀速上坡时的速 率为v,则它匀速下坡时速率为( A.3 B.v C.3v D.与u无关 5.(多选)如图所示， BOA 质量相同的两物体 处于同一高度，A沿 固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由 下落，最后到达同一水平面，则() A.重力对两物体做的功相同 B.重力的平均功率相同 C.到达底端时重力的瞬时功率P4<PB D.到达底端时两物体的动能相同，速度 相同 6.(2024贵州卷)质量为1kg的物块静置于 光滑水平地面上，设物块静止时的位置为 x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向 的水平力F,其大 个FN 小随位置x变化 的关系如图所示， 则物块运动到x= x/m 3m处，F做功的 瞬时功率为 A.8 W B.16W C.24W D.36W 7.一辆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 t图像如图所示.已知汽车的质量为m= 2×10°3kg,汽车受到的阻力为车重 10 g取10m/s2,则 /(ms) 10 t/s A.汽车在前5s内的阻力为200N B.汽车在前5s内的牵引力为6×103N C.汽车的额定功率为40kW D.汽车的最大速度为20m/s 8.把A、B两小球在离地面同 一高度处以相同大小的初。 OB 速度。分别沿水平方向和 竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所 示，则下列说法正确的是 A.两小球落地时速度相同 B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地，重力对两小球做 的功相同 D.从开始运动至落地，重力对两小球做 功的平均功率相同 第六章机械能守恒 9.(2021北京卷)如图所示，高速公路上汽 车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通 过路面abcd,其中ab段为平直上坡路面， bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。 不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力 的大小变化。下列说法正确的是() 合高新高mmma A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大 C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大 10.(2023湖北卷)两节动车的额定功率分 别为P,和P2,在某平直铁轨上能达到 的最大速度分别为1和2。现将它们 编成动车组，设每节动车运行时受到的 阻力在编组前后不变，则该动车组在此 铁轨上能达到的最大速度为( P1U1+P22 1v2+P2v1 A. B.- P1+P2 P1+P2 (P1+P2)12 (P1+P2)u12 C. D. P1v1+P22 Pv2+P2v1 11.（多选)物体在合外力作用下做直线运 动的v-t图像如图所示。下列表述正 确的是 ( 1v/(m's-) 3t/ A.在0~2s内，合外力总是做负功 B.在1~2s内，合外力不做功 C.在0~3s内，合外力做功为零 D.在0~1s内比1~3s内合外力做 功快 57 零起点·物理 12.如图所示，为修建高 (1)起重机允许的最大输出功率； 层建筑常用的塔式起 (2)重物做匀加速运动所经历的时间 重机。在起重机将质 和起重机在第2s末的输出功率。 量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程 中，重物由静止开始向上做匀加速直线 运动，加速度a=0.2m/s2,当起重机输 出功率达到其允许的最大值时，保持该 功率直到重物做vn=1.02m/s的匀速运 动，取g=10m/s2,不计额外功.求： 第三节 重力势能、弹性势能 知识梳理 典例精析 1.物体由于被举高而具有的能叫做重 例质量为m的小物体（可看作质点） 力势能，单位是焦耳(J)。 静止放在高为L的木箱上，在其旁边有一 2.要确定重力势能的大小，首先必须 高为H(>L)的水平桌面，如图所示。 确定一个参考平面（高度为零，重力势能为 零的一个水平面，通常选地面)。参考平面 77777777777777 7777777777 不同，重力势能的值不同。 (1)若选地面为零势能点，小物体的重 3.如果物体的质量为m,重力加速度 力势能为多少？ 为g,物体离参考平面的高度为h,则物体的 (2)若选桌面为零势能点，小物体的重 重力势能E,=mgh,重力势能是标量，为正， 力势能为多少？ 表示物体在参考面的上方；为负，表示物体 在参考面的下方。 4.重力做正功时，物体重力势能减少： 重力做负功时，物体重力势能增加。 5.由于弹力的相互作用而具有的势能， 叫做弹性势能。 6.弹力做正功时，物体弹性势能减少； 弹力做负功时，物体弹性势能增加。 58