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第18 讲 功与功率
目录
01 课标达标
练.................................................................................................................................................................................2
题型01 功的理解及正、负功的判断.....................................................................................................................2
题型02 恒力做功及总功的计算.............................................................................................................................3
题型03 变力做功的五种计算方法.......................................................................................................................3
题型04 功率的理解及计算...................................................................................................................................4
题型05 以恒定功率启动.......................................................................................................................................4
题型06 以恒定加速度启动.....................................................................................................................................4
02 核心突破练.......................................................................................................................................................9
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................11
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01 功的理解及正、负功的判断
1.(2025·福建泉州·一模)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一段距离,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
2.(2024·福建龙岩·一模)下列说法正确的是( )
A.作用力做正功,反作用力也一定做正功
B.作用力做负功,反作用力也一定做负功
C.一对静摩擦力所做的功的代数和总为零
D.一对滑动摩擦力所做的功的代数和总为零
02 恒力做功及总功的计算
3.(2024 福建福州)如图所示的失控车辆缓冲坡是设置在公路右侧的斜坡,路面通常由沙砾构成,专为
失控车辆在刹车失灵时冲上斜坡以减少损失而设计的。一质量为m 的失控货车以某一速度径直冲上一个倾
角为18°的缓冲坡,其上坡过程中为直线运动,且摩擦力恒为
,货车沿斜面上升的最大高度为H,则
在这个过程中( )(取sin18°≈0.3)
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A.货车的重力势能增加了
B.货车的动能损失了
C.货车克服摩擦力做的功为
D.货车沿缓冲坡上升的高度为
时的速度是
4.(2022·福建福州·模拟)足够长的水平传送带在电动机带动下以恒定速率
匀速顺时针转动,质量为
可视为质点的滑块从传送带右端以水平向左的速率
滑上传送带,如图所示,最终滑块返回传送
带右端。关于上述过程,下列说法正确的有( )
A.滑块向左运动时摩擦力向右,向右运动时摩擦力向左
B.此过程中传送带对滑块做功为
C.此过程中滑块对传送带做的功为
D.此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为
03 变力做功的五种计算方法
5.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
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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.
Fmx0
C.
Fmx0
D.
6.如图所示,摆球质量为
,悬线长度为
,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.重力的瞬时功率在不断增大
B.悬线的拉力做功为0
C.空气阻力做功为
D.空气阻力做功为
7.(2024·福建·一模)某实验小组用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律,实验过程中先缓慢拉长橡皮筋,然
后逐渐恢复至原长,记录实验数据后,以橡皮筋的形变量
为横坐标,橡皮筋的弹力F 为纵坐标建立直
角坐标系,如图所示,对应
的过程。由图像可知,橡皮筋的弹性规律 (填
“满足”或“不满足”)胡克定律;
过程中,橡皮筋的劲度系数 (填“增大”或“减
小”);在整个过程中,外力对橡皮筋 (填“做正功”“做负功”或“不做功”)。
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8.(2022·福建福州·模拟)如图为某机械装备中的一种智能减震装置,劲度系数为k 的轻质弹簧套在固定于
地面的竖直杆上,弹簧上端与质量为m 的圆环P 相连,初始时P 处于静止状态,且弹簧弹力等于P 的重力,
P 与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P 上方H 处将另一质量也为m 的光滑圆环Q 由静止释放,
Q 接触P 后发生碰撞(碰撞时间极短)并一起做匀减速运动,下移距离为
时速度减为0,忽略空气阻
力,重力加速度为g。求:
(1)Q 与P 发生碰撞瞬间时的共同速度的大小;
(2)碰撞后PQ 一起下移距离d(
)时,智能材料对P 阻力的大小;
(3)PQ 一起下移距离d(
)过程中,智能材料对P 阻力所做的功W。
04 功率的理解及计算
9.(2025·福建漳州·模拟考试)如图,在某次机器狗爬坡测试中,机器狗的运动可视为初速度为零的匀加
速直线运动,测得机器狗在时间t 内前进的距离为s。
(1)求机器狗在此过程中的平均速度大小
;
(2)求机器狗在此过程中的加速度大小a;
(3)若已知机器狗的质量为m,求此过程中机器狗所受合外力的平均功率
。
10.(2025·福建莆田·二模)据《吕氏春秋》记载,我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗,寓意平安顺遂。
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如图,质量m=50kg 的沙发静止在水平地面上,与地面的动摩擦因数μ=0.3。小海从侧面用平行于地面的力
F=200N 推开沙发打扫卫生,沙发由静止开始匀加速前进s=2m,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取
10m/s2。这个过程中,求
(1)合力对沙发所做的功W;
(2)合力的平均功率P。
11.(2024·福建福州·二模)套圈是我国民众喜爱的传统游戏,小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分
别水平抛出相同的圆环,结果恰好都套中前方同一物体,不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之
比为
,圆环及被套物体均可视为质点,则下列说法不正确的是( )
A.大人和小孩抛出的圆环初速度之比为
B.大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间之比为
C.大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为2:1
D.大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中动量的变化量之比为
05 以恒定功率启动
12.(2023·福建·一模)某工地小型升降电梯的原理图如图所示,轿厢A、对重B 跨过轻质定滑轮通过足够
长轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢由静止开始向上运动,运动过程中A 未接触滑轮、
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B 未落地。已知A、B 质量分别为
、
,电机输出功率恒为
,不考虑空气阻力
与摩擦阻力,重力加速度g 取
,则当轿厢速度为
时,A、B 之间轻质缆绳的拉力大小为( )
A.5400N
B.6000N
C.6600N
D.7000N
13.(2025·福建龙岩·一模)一辆汽车在夜间以速度
匀速行驶,驶入一段照明不良的平直公路时,司机
迅速减小油门,使汽车的功率减小为某一定值,此后汽车的速度与时间的关系如图所示。设汽车行驶时
所受的阻力恒定为
,汽车的质量为
,则下列说法正确的是( )
A.
时刻,汽车的功率减小为
B.整个减速过程中,汽车的牵引力不断变小
C.整个减速过程中,克服阻力做功大于
D.整个减速过程中,汽车牵引力的冲量大小为
06 以恒定加速度启动
14.(2025·福建厦门·二模)质量
的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动,图像甲表示汽车
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运动的速度与时间的关系,图像乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变,
在18s 末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是( )
A.汽车受到的阻力200N
B.汽车的最大牵引力为1000N
C.汽车在
时间内的位移大小为
D.汽车在
时间内的位移大小为
15.(2024·福建三明·模拟练习)一辆汽车在平直公路上由静止启动,汽车输出功率P 与汽车速度v 的关系
图像如图所示,当汽车速度达到
后,汽车的功率保持恒定,汽车能达到的最大速度为
,若运动过程
中汽车所受阻力恒为f,汽车的质量为m,下列说法正确的是( )
A.汽车先做匀加速运动,后做匀速运动
B.汽车速度为
时,加速度大小为
C.汽车从静止到速度
通过的位移为
D.若汽车速度达到
所用时间为t,则经过的位移为
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(2025 高三·福建·专题练习)2024 年12 月26 日,我国两款第六代战斗机的试验机同日试飞,
展示了我国在战斗机技术方面的实力。假设在空中水平飞行的飞机受到的空气阻力与速度的关系为
,
发动机水平方向输出功率为
时,飞机能达到的最大速度为
。若发动机水平方向的功率提升至
,飞
机始终水平飞行,则飞机能达到的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
2(2025·福建·模拟预测)无人驾驶正悄悄走进人们的生活。在一次无人驾驶测试过程中,原来匀速行驶车
辆遇到障碍物的
图像如图所示,以开始减速为
时刻;已知车辆总质量1t,全程阻力恒定,AB 段
功率恒为2400W,BC 段为直线,
时关闭发动机,
时停止运动。则下列说法正确的是( )
A.汽车所受阻力为2000N
B.0~5s 内汽车加速度逐渐增大
C.0~5s 内汽车位移为45m
D.以
匀速运动时汽车的功率为8000W
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3.(2022·福建泉州·模拟预测)如图,水平传送带顺时针匀速运转,速度大小为2m/s。质量为1.5kg 的货
箱无初速度放上传送带,经过0.5s 时间,货箱与传送带恰好相对静止。取重力加速度
,则货箱
与传送带之间的动摩擦因数为 ,因摩擦产生的热量为 J。
4.(2025·福建厦门·二模)如图所示,倾角为θ=30°、高为h=5m 的光滑斜面固定在水平地面上,一质量为
m=1kg 的小物块(可视为质点)从斜面顶端A 由静止开始下滑。重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,则
小物块从顶端A 滑到斜面底端B 的时间为 s;小物块从顶端A 滑到斜面底端B 的过程中重力的平均
功率为 W;小物块沿斜面下滑到B 点时重力的功率为 W。
5.(2024·福建三明·一模)如图甲,是山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞,甲板是由水平甲板和上翘甲
板两部分组成,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 平滑连接的一段斜面,模型简化图如图乙所示,BC 长
为L,BC 与AB 间夹角为α。若舰载机从A 点处由静止开始以加速度a 做初速度为零的匀加速直线运动,
经过时间t 达到B 点,此时达到额定功率。进入BC 保持额定功率加速,在C 点刚好达到起飞速度v。已知
舰载机的总质量为m(忽略滑行过程中的质量变化),舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力,大小为其
重力的k 倍,重力加速度为g。求:
(1)舰载机的额定功率;
(2)舰载机在BC 段运动的时间。
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1.(2022·福建·高考真题)福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图(a)
所示。承启楼外楼共四层,各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约
的圆形廊道连接。
若将质量为
的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M 处,再用
沿廊道运送到N 处,如图
(c)所示。重力加速度大小取
,则( )
A.该物资从二楼地面被运送到四楼M 处的过程中,克服重力所做的功为
B.该物资从M 处被运送到N 处的过程中,克服重力所做的功为
C.从M 处沿圆形廊道运动到N 处,位移大小为
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D.从M 处沿圆形廊道运动到N 处,平均速率为
2.(2023·新课标卷·高考真题)一质量为1kg 的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿x 轴
运动,出发点为x 轴零点,拉力做的功W 与物体坐标x 的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数
为0.4,重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.在x = 1m 时,拉力的功率为6W
B.在x = 4m 时,物体的动能为2J
C.从x = 0 运动到x = 2m,物体克服摩擦力做的功为8J
D.从x = 0 运动到x = 4 的过程中,物体的动量最大为2kg∙m/s
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