专题05 功与功率（期末真题汇编-安徽专用）高一物理下学期

**基本信息** 聚焦功与功率四大高频考点，精选安徽各地市期末试题，融合卫星发射、新能源汽车等科技前沿及爬杆杂技、汉石磨盘等文化生活情境，梯度覆盖基础概念到综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|16题|功的定义（1-4）、恒力功与功率（5-10）、变力功与功率（12-16）、机车启动（17-20）|以卫星椭圆轨道（4题）考引力做功，汉石磨盘圆周运动（13题）考变力功，体现科学思维与文化传承| |计算题|7题|恒力功与功率（11）、变力功与功率（15）、机车启动（21-23）|新能源汽车启动（19题）结合W-t图像分析功率，砀山梨下落（8题）计算重力平均功率，突出实际问题解决能力|

专题 05 功与功率 地 城 考点01 功的定义 1．【答案】C 2．【答案】D 3．【答案】D 4．【答案】A 地 城 考点02 恒力作用下功与功率的求解 5．【答案】D 6．【答案】C 7．【答案】C 8．【答案】C 9．【答案】C 10．【答案】B 11．【答案】（1）；（2）；（3） 地 城 考点03 变力作用下功与功率的求解 12．【答案】D 13．【答案】D 14．【答案】D 15．【答案】A 16．【答案】C 地 城 考点04 机车的两种启动方式 17．【答案】B 18．【答案】CD 19．【答案】C 20．【答案】A 21．【答案】(1) (2) 22．【答案】(1)6m/s (2)3N (3)114J 23．【答案】(1)30m/s (2)15m/s(3) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 05 功与功率 4大高频考点概览 考点01 功的定义 考点02 恒力作用下功与功率的求解 考点03 变力作用下功与功率的求解 考点04 机车的两种启动方式 地 城 考点01 功的定义 1．（24-25高一下·安徽六安·期末）现要使用一轻绳将一物体提高10m，下列情况中拉力所做的功最小的是（　　） A．以5m/s的速度匀速提升 B．以10m/s的速度匀速提升 C．物体以10m/s的初速度匀减速上升10m，速度减小到5m/s D．将物体由静止开始匀加速提升10m，速度增加到5m/s 2．（24-25高一下·安徽·期末）关于摩擦力做功，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此摩擦力总是做负功 B．由于发生了相对滑动，因此滑动摩擦力不可能不做功 C．由于物体间保持相对静止，因此静摩擦力一直不做功 D．静摩擦力可能做正功也可能做负功，滑动摩擦力可能不做功 3．（24-25高一下·安徽合肥·期末）中国杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中，杂技演员双手紧握固定在地面上的竹竿匀速攀升和匀速下滑时，所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2，已知Ff1是静摩擦力，Ff2是滑动摩擦力，则下列说法中正确的是（　　） A． Ff1对杂技演员做了正功 B． Ff1对杂技演员做了负功 C． Ff2对杂技演员做了正功 D． Ff2对杂技演员做了负功 4．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）2025年2月27日15时08分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙火箭成功将四维高景一号03、04星送入预定轨道。卫星在进入预定轨道之前的某段运动轨迹为椭圆，如图所示，A、C为椭圆轨道长轴端点，B、D为椭圆轨道短轴端点。已知卫星的绕行周期为T，且仅考虑地球对卫星的引力作用。下列说法正确的是（    ） A．在A点速度最大 B．在C点加速度最大 C．从A到B的运行时间大于 D．从A到C万有引力对行星做正功 地 城 考点02 恒力作用下功与功率的求解 5．（24-25高一下·安徽·期末）如图1所示，一工人用滑轮装置拖动质量为的货物，绕过滑轮的轻绳足够长且一端水平固定在墙面上，另一端在工人施加的水平恒力作用下，货物由静止开始沿水平方向做匀变速直线运动。货物与地面之间的动摩擦因数为0.2，货物速度随时间的变化关系如图2所示，不计滑轮质量和滑轮与轻绳间的摩擦，重力加速度g取。由此可知（    ） A．工人拉绳子的加速度大小为1m/s2 B．恒力的大小为 C．前内做功 D．前内做功的平均功率为 6．（24-25高一下·安徽宣城·期末）如图1，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2、3所示，，则（　　）    A．第1s内推力做的功为1J B．第2s内摩擦力对物体做的功为2J C．第1. 5s时推力F做功的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率W 7．（24-25高一下·安徽·期末）如图所示，质量相同的A、B两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向弹出， B球同时被松开而自由下落，忽略一切阻力，则（　　） A．该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B．B先落地，A后落地 C．下落过程中，两球的重力平均功率相同 D．下落至相同高度时，两球重力的瞬时功率不同 8．（24-25高一下·安徽·期末）安徽砀山梨栽培历史悠久，至今已有四百余年。其果实硕大、皮薄汁多、酥脆可口，深受消费者喜爱。假设一个质量为250g的梨子从树上由静止开始自由下落，经2s到达地面，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s²。则在2s内，重力对梨子做功的平均功率为（    ） A．6.25W B．12.5W C．25W D．50W 9．（24-25高一下·安徽合肥·期末）如图所示，倾角为固定于水平地面的楔形木块，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块和连接，的质量为，的质量为，开始时，将按在地面上不动，放开手，沿斜面下滑，上升，所有摩擦均忽略不计。当沿斜面下滑距离时，细线突然断裂，以下说法正确的是（设B始终不会与定滑轮相碰）（　　） A．绳断裂前拉力对物块做功为 B．绳断裂瞬间物块重力的瞬时功率为 C．细绳断裂前物体的加速度大小为 D．整个过程中物体上升的最大高度为 10．（24-25高一下·安徽·期末）如图甲所示，质量的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径的薄圆筒上。时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，不考虑绕制细线对转动半径的影响，已知小物体和地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，则（　　） A．4s末细线拉力对物体做功的功率为 B．内，细线拉力做的功为 C．4s末滑动摩擦力对物体做功的功率为4W D．内，滑动摩擦力对小物体做的功为 11．（24-25高一下·安徽阜阳·期末）用的水平恒力拉质量的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示。已知木箱与地面之间的动摩擦因数，取重力加速度。求： （1）木箱内通过的位移的大小； （2）内木箱克服摩擦力做的功； （3）末拉力的功率。 地 城 考点03 变力作用下功与功率的求解 12．（24-25高一下·广东佛山安徽·期末）如图所示，摆球质量为，悬线的长为，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中，空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是（　　） A．重力做功为 B．悬线拉力做负功 C．空气阻力做功为 D．空气阻力做功为 13．（24-25高一下·安徽亳州·期末）早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，如图甲所示。它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉。将此过程用俯视角度看，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力，拉力方向始终沿圆周切线方向，磨杆半径，驴拉磨转动一周时间为7s，圆周率，则下列说法正确的是（　　） A．磨杆末端的向心加速度大小为 B．磨杆末端的线速度大小为 C．驴转动一周拉力所做的功为零 D．驴转动一周拉力的平均功率为480W 14．（24-25高一下·安徽黄山·期末）如图所示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮拉船靠岸，若人以恒力F沿绳方向拉动小船，使其从静止开始加速至某位置时，绳端速度为v，船速为，绳段与水平面夹角为段与水平面夹角为。不计摩擦和绳的质量，船所受阻力恒为。下列说法错误的是（　　） A．此时小船的速度 B．此时绳端拉力F的功率 C．船在此过程中加速度不断减小 D．绳对船拉力的功率先增大后减小 15．（24-25高一下·安徽合肥·期末）当前，我国某些偏远山区的日常用水仍然主要依靠井水。某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为4m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度取。由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（　　） A． B． C． D． 16．（24-25高一下·安徽淮南·期末）如图1所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图2所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时F所做的总功为（　　） A．0 B． C． D． 地 城 考点04 机车的两种启动方式 17．（24-25高一下·安徽安庆·期末）在“复兴号”电力动车组的性能测试中，两节动车的额定功率分别为2000 kW和3000kW，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为200km/h和250km/h。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约为（　　） A．225 km/h B．227 km/h C．237 km/h D．245 km/h 18．（24-25高一下·安徽合肥·期末）（多选）如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图像，P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值vm，汽车所受阻力大小与速度大小成正比。由此可得（　　） A．在0~t1时间内，汽车一定做匀加速运动 B．在t1~t2时间内，汽车一定做匀速运动 C．在t2~t3时间内，汽车一定做匀速运动 D．在t2时刻，汽车的发动机额定功率与成正比 19．（24-25高一下·安徽·期末）智能汽车（IV）是指通过搭载先进的传感器、人工智能、车联网、自动驾驶等技术，实现自主控制的现代化汽车。某辆的智能汽车测试自动驾驶技术时，先以恒定的加速度由静止启动，时达到额定功率，之后保持额定功率不变继续行驶，行驶过程中阻力不变，图像如图所示（为牵引力做的功），以下说法正确的是（    ） A．汽车的额定功率为 B．汽车在行驶过程中的最大速度为 C．前内，汽车的平均功率为 D．汽车在行驶过程中受到的阻力大小为 20．（24-25高一下·安徽宣城·期末）2023年我国新能源汽车出口491万辆，同比增长57.9%，首次跃居全球第一。新车从研发到正式上路，要经过各种各样的测试，某科研小组通过速度传感器和计算机得到了一段时间内某款电动车的瞬时速度（v）以及对应的牵引力的倒数（）的多组数据，作出图像如图所示，该电动车最终以大小为的速度做匀速直线运动。电动车的质量为m，运动过程中受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．当电动车的速度大小为时，其加速度大小为 B．电动车的功率为 C．电动车在BC段的加速度大小不变 D．电动车受到的阻力大小为 21．（24-25高一下·安徽阜阳·期末）质量为的汽车在足够长的平直水平公路上行驶，阻力保持不变。当它以速度、加速度加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作。求： (1)汽车发动机的额定功率； (2)经过足够长的时间，汽车能达到的最大速度。 22．（24-25高一下·安徽黄山·期末）质量均为的玩具车A、B进行测试时，A车在平直地面上以恒定加速度启动，A车启动的同时B车从其旁边沿相同的运动方向以匀速驶过。经过2s，A车追上B车，此时A车恰好结束匀加速直线运动，如图所示为两车的图像。已知A车的额定功率为，且A车在运动过程中所受阻力恒定为车重的0.05倍，A车从静止达到最大速度用时，求： (1) A车达到的最大速度； (2) A车匀加速阶段的牵引力大小； (3) A车加速阶段牵引力做了多少功？ 23．（24-25高一下·安徽六安·期末）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，求： (1)汽车能够达到的最大速度是多大？ (2)汽车匀加速的最大速度是多大？ (3)汽车速度为20m/s时的加速度大小为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 05 功与功率 4大高频考点概览 考点01 功的定义 考点02 恒力作用下功与功率的求解 考点03 变力作用下功与功率的求解 考点04 机车的两种启动方式 地 城 考点01 功的定义 1．（24-25高一下·安徽六安·期末）现要使用一轻绳将一物体提高10m，下列情况中拉力所做的功最小的是（　　） A．以5m/s的速度匀速提升 B．以10m/s的速度匀速提升 C．物体以10m/s的初速度匀减速上升10m，速度减小到5m/s D．将物体由静止开始匀加速提升10m，速度增加到5m/s 【答案】C 【详解】拉力做功，位移相同，功的大小由拉力决定 AB选项中匀速运动时，拉力，功。速度不同不影响拉力，故AB的功相等。 C选项中匀减速上升，初速度，末速度 由得加速度 拉力功 ，比A、B小。 D选项：匀加速上升，末速度 。由得加速度 。拉力 功，比A、B大。综上，C选项拉力最小，做功最少。选C。 2．（24-25高一下·安徽·期末）关于摩擦力做功，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，因此摩擦力总是做负功 B．由于发生了相对滑动，因此滑动摩擦力不可能不做功 C．由于物体间保持相对静止，因此静摩擦力一直不做功 D．静摩擦力可能做正功也可能做负功，滑动摩擦力可能不做功 【答案】D 【详解】A．摩擦力阻碍的是相对运动或相对运动趋势，但做功的正负取决于力与位移方向的关系。例如，人行走时静摩擦力对人做正功，故A错误； B．滑动摩擦力是否做功取决于受力物体的位移。若物体滑动但另一物体静止（如地面），滑动摩擦力对地面不做功，故B错误； C．静摩擦力可以做功。例如，传送带上的物体随传送带加速时，静摩擦力对物体做正功，故C错误； D．静摩擦力方向可能与物体位移同向（正功）或反向（负功）。滑动摩擦力若作用在静止物体上（如地面），则不做功，故D正确。故选D。 3．（24-25高一下·安徽合肥·期末）中国杂技“爬杆”屡获国际大奖，某次表演中，杂技演员双手紧握固定在地面上的竹竿匀速攀升和匀速下滑时，所受的摩擦力分别是Ff1和Ff2，已知Ff1是静摩擦力，Ff2是滑动摩擦力，则下列说法中正确的是（　　） A． Ff1对杂技演员做了正功 B． Ff1对杂技演员做了负功 C． Ff2对杂技演员做了正功 D． Ff2对杂技演员做了负功 【答案】D 【详解】AB．Ff1对杂技演员不做功，因为静摩擦力作用点的位移等于0，AB错误； CD．Ff2向上与杂技演员的运动方向相反，所以 Ff2对杂技演员做了负功，D正确，C错误。故选D。 4．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）2025年2月27日15时08分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙火箭成功将四维高景一号03、04星送入预定轨道。卫星在进入预定轨道之前的某段运动轨迹为椭圆，如图所示，A、C为椭圆轨道长轴端点，B、D为椭圆轨道短轴端点。已知卫星的绕行周期为T，且仅考虑地球对卫星的引力作用。下列说法正确的是（    ） A．在A点速度最大 B．在C点加速度最大 C．从A到B的运行时间大于 D．从A到C万有引力对行星做正功 【答案】A 【详解】A．根据开普勒第二定律，在A点速度最大，A正确； B．根据牛顿第二定律得 解得 在A点加速度最大，B错误； C．在A点速度最大，从A到B的运行时间小于，C错误； D．从A到C万有引力对行星不做功，因为行星静止，D错误。故选A。 地 城 考点02 恒力作用下功与功率的求解 5．（24-25高一下·安徽·期末）如图1所示，一工人用滑轮装置拖动质量为的货物，绕过滑轮的轻绳足够长且一端水平固定在墙面上，另一端在工人施加的水平恒力作用下，货物由静止开始沿水平方向做匀变速直线运动。货物与地面之间的动摩擦因数为0.2，货物速度随时间的变化关系如图2所示，不计滑轮质量和滑轮与轻绳间的摩擦，重力加速度g取。由此可知（    ） A．工人拉绳子的加速度大小为1m/s2 B．恒力的大小为 C．前内做功 D．前内做功的平均功率为 【答案】D 【详解】A．图像的斜率表示加速度，由图可得货物加速度 工人拉绳子的加速度大小为，故A错误； B．根据牛顿第二定律得所以，故B错误； C．内物体的位移所以内做的功大小为，故C错误； D．因为，故D正确。故选D。 6．（24-25高一下·安徽宣城·期末）如图1，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图2、3所示，，则（　　）    A．第1s内推力做的功为1J B．第2s内摩擦力对物体做的功为2J C．第1. 5s时推力F做功的功率为3W D．第2s内推力F做功的平均功率W 【答案】C 【详解】A．第1s内物体未动，推力做的功为0J，故A错误； B．物体第3s内做匀速直线运动，则 物体第2s内做匀加速直线运动，则位移为 则第2s内摩擦力对物体做的功为故B错误； C．第1. 5s时，根据图3可知此时的速度为，推力F做功的功率为故C正确； D．第2s内推力F做功为 则第2s内推力F做功的平均功率故D错误；选C。 7．（24-25高一下·安徽·期末）如图所示，质量相同的A、B两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向弹出， B球同时被松开而自由下落，忽略一切阻力，则（　　） A．该实验说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B．B先落地，A后落地 C．下落过程中，两球的重力平均功率相同 D．下落至相同高度时，两球重力的瞬时功率不同 【答案】C 【详解】AB．该实验的实验现象是两个小球同时落地，则说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，故AB错误； C．两球下落过程中重力做功和运动时间都相同，根据平均功率公式可知两球的重力平均功率相同， 故C正确； D．由解得 所以两球下落至相同高度时竖直速度相同，又因为重力的瞬时功率为 所以下落至相同高度时，两球的重力的瞬时功率也相同，故D错误。故选C。 8．（24-25高一下·安徽·期末）安徽砀山梨栽培历史悠久，至今已有四百余年。其果实硕大、皮薄汁多、酥脆可口，深受消费者喜爱。假设一个质量为250g的梨子从树上由静止开始自由下落，经2s到达地面，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s²。则在2s内，重力对梨子做功的平均功率为（    ） A．6.25W B．12.5W C．25W D．50W 【答案】C 【详解】梨子做自由落体运动，根据可得2s内下落的高度为 则重力做的功为 在2s内，重力对梨子做功的平均功率为故选C。 9．（24-25高一下·安徽合肥·期末）如图所示，倾角为固定于水平地面的楔形木块，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块和连接，的质量为，的质量为，开始时，将按在地面上不动，放开手，沿斜面下滑，上升，所有摩擦均忽略不计。当沿斜面下滑距离时，细线突然断裂，以下说法正确的是（设B始终不会与定滑轮相碰）（　　） A．绳断裂前拉力对物块做功为 B．绳断裂瞬间物块重力的瞬时功率为 C．细绳断裂前物体的加速度大小为 D．整个过程中物体上升的最大高度为 【答案】C 【详解】AC．细绳断裂前，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 以为对象，根据牛顿第二定律可得联立解得， 则绳断裂前拉力对物块做功为，故A错误，C正确； B．根据运动学公式可得 解得绳断裂瞬间、的速度大小为 则绳断裂瞬间物块重力的瞬时功率为，故B错误； D．绳断裂后，B继续上升的高低为 则整个过程中物体上升的最大高度为，故D错误。故选C。 10．（24-25高一下·安徽·期末）如图甲所示，质量的小物体放在长直的水平地面上，用水平细线绕在半径的薄圆筒上。时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，不考虑绕制细线对转动半径的影响，已知小物体和地面间的动摩擦因数，重力加速度g取，则（　　） A．4s末细线拉力对物体做功的功率为 B．内，细线拉力做的功为 C．4s末滑动摩擦力对物体做功的功率为4W D．内，滑动摩擦力对小物体做的功为 【答案】B 【详解】AB．根据图像可知角速度随时间变化的关系式为 圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同解得 可知物体做匀加速直线运动，加速度 根据牛顿第二定律有解得 细线拉力的瞬时功率 物体在4s内运动的位移细线拉力做的功为故A错误，B正确； CD．结合上述滑动摩擦力的瞬时功率 滑动摩擦力做的功为故CD错误。故选B。 11．（24-25高一下·安徽阜阳·期末）用的水平恒力拉质量的小木箱，使木箱在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，如图所示。已知木箱与地面之间的动摩擦因数，取重力加速度。求： （1）木箱内通过的位移的大小； （2）内木箱克服摩擦力做的功； （3）末拉力的功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）对木箱受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可得其中联立解得 木箱由静止开始做匀加速直线运动，内位移为解得 （2）摩擦力对木箱做的功为解得故内木箱克服摩擦力做功为。 （3）末木箱的速度为末拉力的瞬时功率为联立解得 地 城 考点03 变力作用下功与功率的求解 12．（24-25高一下·广东佛山安徽·期末）如图所示，摆球质量为，悬线的长为，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中，空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是（　　） A．重力做功为 B．悬线拉力做负功 C．空气阻力做功为 D．空气阻力做功为 【答案】D 【详解】A．重力做功与初末位置的高度差有关，所以重力做功为故A错误； B．因为悬线的拉力F始终与球的运动方向垂直，故不做功，故B错误； CD．阻力f做功时，阻力大小不变，方向与运动方向相反，阻力f做功等于阻力与路程的乘积，阻力f做的功为故C错误，D正确。故选D。 13．（24-25高一下·安徽亳州·期末）早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，如图甲所示。它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉。将此过程用俯视角度看，示意图如图乙所示，假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动，驴对磨杆末端的平均拉力，拉力方向始终沿圆周切线方向，磨杆半径，驴拉磨转动一周时间为7s，圆周率，则下列说法正确的是（　　） A．磨杆末端的向心加速度大小为 B．磨杆末端的线速度大小为 C．驴转动一周拉力所做的功为零 D．驴转动一周拉力的平均功率为480W 【答案】D 【详解】A．磨杆末端的向心加速度大小为故A错误； B．磨杆末端的线速度大小为故B错误； CD．驴转动一周拉力所做的功为 驴转动一周拉力的平均功率为故C错误，D正确。故选D。 14．（24-25高一下·安徽黄山·期末）如图所示，一人站在岸上，利用绳和定滑轮拉船靠岸，若人以恒力F沿绳方向拉动小船，使其从静止开始加速至某位置时，绳端速度为v，船速为，绳段与水平面夹角为段与水平面夹角为。不计摩擦和绳的质量，船所受阻力恒为。下列说法错误的是（　　） A．此时小船的速度 B．此时绳端拉力F的功率 C．船在此过程中加速度不断减小 D．绳对船拉力的功率先增大后减小 【答案】D 【详解】A．根据关联速度知识有可知此时小船的速度，故A正确； B．根据功率公式可知，此时绳端拉力F的功率，故B正确； C．在加速过程中对船受力分析，水平方向由牛顿第二定律 可知船在此过程中，增大，减小，故加速度不断减小，故C正确； D．根据可知绳对船拉力的功率一直增大，故D错误。本题选择错误的，故选D。 15．（24-25高一下·安徽合肥·期末）当前，我国某些偏远山区的日常用水仍然主要依靠井水。某同学用水桶从水井里提水，井内水面到井口的高度为4m。水桶离开水面时，桶和水的总质量为。由于水桶漏水，在被匀速提升至井口的过程中，桶和水的总质量随着上升距离的变化而变化，其关系如图所示。水桶可以看成质点，不计空气阻力，重力加速度取。由图像可知，在提水的整个过程中，拉力对水桶做的功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由于水桶匀速度上升，拉力和重力相平衡，由图像可知，平均拉力大小 因此拉力做的功故选A。 16．（24-25高一下·安徽淮南·期末）如图1所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图2所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时F所做的总功为（　　） A．0 B． C． D． 【答案】C 【详解】在F-x图像中，图线与x轴所围面积的代数和就表示力F在这段位移内所做的功，面积 故选C。 地 城 考点04 机车的两种启动方式 17．（24-25高一下·安徽安庆·期末）在“复兴号”电力动车组的性能测试中，两节动车的额定功率分别为2000 kW和3000kW，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为200km/h和250km/h。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约为（　　） A．225 km/h B．227 km/h C．237 km/h D．245 km/h 【答案】B 【详解】当动车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力， 第1节动车的阻力 第2节动车的阻力 最大速度为 故选B。 18．（24-25高一下·安徽合肥·期末）（多选）如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图像，P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值vm，汽车所受阻力大小与速度大小成正比。由此可得（　　） A．在0~t1时间内，汽车一定做匀加速运动 B．在t1~t2时间内，汽车一定做匀速运动 C．在t2~t3时间内，汽车一定做匀速运动 D．在t2时刻，汽车的发动机额定功率与成正比 【答案】CD 【详解】A．在0~t1时间内，汽车的功率均匀增加，由于阻力随着速度的增大而增大，故汽车在这一过程受到的合力不可能为恒力，汽车不可能做匀加速直线运动，故A错误； B．汽车t1时刻达到额定功率，根据可知，速度继续增大，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，在t1~t2时间内，汽车做加速度减小的加速运动，故B错误； C．当加速度为零时，即牵引力等于阻力，汽车速度达到最大，由题意可知汽车在t2时刻达到最大速度，所以在t2~t3时间内，牵引力等于阻力，汽车做匀速运动，故C正确； D．在t2时刻，汽车速度达到最大，此时牵引力等于阻力，则有，故D正确。故选CD。 19．（24-25高一下·安徽·期末）智能汽车（IV）是指通过搭载先进的传感器、人工智能、车联网、自动驾驶等技术，实现自主控制的现代化汽车。某辆的智能汽车测试自动驾驶技术时，先以恒定的加速度由静止启动，时达到额定功率，之后保持额定功率不变继续行驶，行驶过程中阻力不变，图像如图所示（为牵引力做的功），以下说法正确的是（    ） A．汽车的额定功率为 B．汽车在行驶过程中的最大速度为 C．前内，汽车的平均功率为 D．汽车在行驶过程中受到的阻力大小为 【答案】C 【详解】A．内，牵引力做的功所以 故解得 当时，则有故A错误； BD．由代入题中数据，联立解得 当，即时，则故BD错误； C．内牵引力做的功故故C正确。故选C。 20．（24-25高一下·安徽宣城·期末）2023年我国新能源汽车出口491万辆，同比增长57.9%，首次跃居全球第一。新车从研发到正式上路，要经过各种各样的测试，某科研小组通过速度传感器和计算机得到了一段时间内某款电动车的瞬时速度（v）以及对应的牵引力的倒数（）的多组数据，作出图像如图所示，该电动车最终以大小为的速度做匀速直线运动。电动车的质量为m，运动过程中受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A．当电动车的速度大小为时，其加速度大小为 B．电动车的功率为 C．电动车在BC段的加速度大小不变 D．电动车受到的阻力大小为 【答案】A 【详解】B．电动车的功率等于图像的斜率故B错误； C．根据牛顿第二定律 解得 电动车在BC段的加速度随着速度的增大而减小，故C错误； D．根据最大速度公式 根据题意 解得故D错误； A．根据 解得A正确。故选A。 21．（24-25高一下·安徽阜阳·期末）质量为的汽车在足够长的平直水平公路上行驶，阻力保持不变。当它以速度、加速度加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从此时开始，发动机始终在额定功率下工作。求： (1)汽车发动机的额定功率； (2)经过足够长的时间，汽车能达到的最大速度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据牛顿第二定律有 由功率公式联立两式解得 （2）随着速度的增大，汽车的牵引力逐渐减小，当牵引力大小和阻力相等时，达到最大速度。即有 由功率公式联立解得 22．（24-25高一下·安徽黄山·期末）质量均为的玩具车A、B进行测试时，A车在平直地面上以恒定加速度启动，A车启动的同时B车从其旁边沿相同的运动方向以匀速驶过。经过2s，A车追上B车，此时A车恰好结束匀加速直线运动，如图所示为两车的图像。已知A车的额定功率为，且A车在运动过程中所受阻力恒定为车重的0.05倍，A车从静止达到最大速度用时，求： (1)A车达到的最大速度； (2)A车匀加速阶段的牵引力大小； (3)A车加速阶段牵引力做了多少功？ 【答案】(1)6m/s (2)3N (3)114J 【详解】（1）当A车的牵引力等于阻力时，速度达到最大值，此时功率为，则根据 其中解得 （2）由于A车恰好结束匀加速运动时追上B车，可知A车追上B车时，有 此时A车功率恰好达到最大，由 联立解得A车匀加速阶段的牵引力大小为 （3）A车匀加速阶段，牵引力做的功为 A车达到最大功率后保持功率不变，A车做加速度逐渐减小的加速运动，最终达到匀速直线运动，故变加速阶段，牵引力做的功为 所以A车加速阶段牵引力做的功为 23．（24-25高一下·安徽六安·期末）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销国。质量为的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度启动，其图像如图所示，其中OA段和BC段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为，汽车所受阻力大小恒为，求： (1)汽车能够达到的最大速度是多大？ (2)汽车匀加速的最大速度是多大？ (3)汽车速度为20m/s时的加速度大小为多少？ 【答案】(1)30m/s (2)15m/s(3) 【详解】（1）当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即解得 （2）根据可得解得 （3）汽车速度为20m/s时，已经达到额定功率 根据牛顿第二定律有 解得 试卷第1页，共3页 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