第5章 第1课时 功和功率 演练知能提升(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·物理
1.(2026·内蒙古赤峰市统测)如图所示的是超市坡道式自动扶梯,顾客站在自动扶梯上与扶梯保持相对静止,在扶梯将顾客匀速运送至高处的过程中,下述说法正确的是( )
A.支持力对顾客做正功
B.重力对顾客做正功
C.摩擦力对顾客做正功
D.合外力对顾客做正功
解析:选A。顾客随扶梯匀速向上运动时,顾客受重力和支持力,不受摩擦力作用,顾客所受合外力为零,故重力做负功,支持力做正功,摩擦力不做功,合外力做功为零。
2.(2026·福建泉州市质量检测)生活中,人们常利用传送带运送物品。如图,行李箱与水平传送带保持相对静止,一起做匀速直线运动,不计空气阻力,则在此过程中传送带( )
A.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相同
B.对行李箱的摩擦力方向与传送方向相反
C.对行李箱做正功
D.对行李箱不做功
解析:选D。行李箱与水平传送带保持相对静止,一起做匀速直线运动,行李箱处于平衡状态,水平方向上如果存在摩擦力,就没有其他力与之平衡,所以行李箱不受摩擦力,A、B错误。根据做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;虽然行李箱在运动,但没有在运动方向上受力,所以传送带对行李箱不做功,C错误,D正确。
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3.(多选)(2026·河北邢台市期末)低空经济是以低空空域为依托,以通用航空产业为主导,以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类飞行活动为牵引,辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。一无人机运送快递时,可以垂直起降,也可以快速前进。无人机在竖直匀速上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.无人机对快递做正功
B.重力对快递做负功
C.空气阻力对快递做正功
D.合力对快递做负功
解析:选AB。无人机在竖直匀速上升的过程中,对快递做正功,A正确;快递受到的重力方向与快递的运动方向相反,重力对快递做负功,B正确;快递受到的空气阻力方向与快递的运动方向相反,空气阻力对快递做负功,C错误;快递匀速上升,动能不变,由动能定理可知,合力对快递做功为零,D错误。
4.(2026·辽宁省重点中学协作校模拟)2024年12月29日,随着一声嘹亮的鸣笛,全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2。设提速前速度为200 km/h,提速后速度为400 km/h,则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )
A. B.
C. D.
解析:选B。列车匀速运动时牵引力F=f=kv2,则列车发动机功率P=Fv=kv3,可知发动机功率与速度的三次方成正比,即提速前与提速后机车发动机的功率之比=
=
。
5.如图是某地铁列车从左向右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图,其中bc段水平、ab与cd段的倾角相等,已知整个过程中列车所受阻力的大小保持不变(包
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括摩擦阻力和空气阻力),在ab和bc段,牵引列车的功率分别为P1和P2,则在cd段牵引列车的功率为( )
A.2P2-P1 B.P2-P1
C. D.
解析:选A。由牛顿第二定律得在ab段有+mg sin θ-f=0,在bc段有
-f=0,在cd段有
-mg sin θ-f=0,联立解得P3=2P2-P1。
6.(2026·辽宁葫芦岛市模拟)被称为“空中电站”的S1000型涵道式浮空风力发电系统(如图),于2025年1月首次稳定悬停于高空,并顺利发电。该系统叶片转动时可形成与风向垂直的圆面,并将此圆面内10%的空气动能转化为电能。已知悬停位置的风速为v时,该系统的发电功率为P,则悬停位置的风速为3v时,该系统的发电功率为( )
A.3P B.9P
C.18P D.27P
解析:选D。由题意可知,空气动能Ek=mv2=
ρSv3t,该系统的发电功率P=
=
ρSv3,当风速为3v时,系统的发电功率P′=
ρS(3v)3=27P。
7.(2026·河北石家庄市教学质检)质量为m的汽车从静止开始以恒定功率P启动,达到最大速度v时撤去牵引力,汽车开始做减速运动直至停止,整个过程中汽车所受阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.在加速阶段,汽车在相同时间间隔内的速度增加量逐渐增大
B.在加速阶段,汽车的动能变化量等于牵引力做的功
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