2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:功和功率(精编+解析版)

22. 2015年理综浙江卷18.我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。舰载机总质量为3.0×10kg,设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×10N;弹射器有效作用长度为100m,推力恒定。要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m/s,弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和,假设所受阻力为总推力的20%,则 A.弹射器的推力大小为1.1×10N B.弹射器对舰载机所做的功为1.1×10J C.弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×10W D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m/s

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23.2016年海南卷13. (19分)水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B,两者与地面的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。初始时,绳出于水平拉直状态。若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g。求

(1)物块B克服摩擦力所做的功; (2)物块A、B的加速度大小。

B A F 2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:功和功率(解析版) 第(5)页

答案及解析部分

1. 2018年海南卷6.某大瀑布的平均水流量为5900 m3/s,水的落差为50m。已知水的密度为1.00?103 kg/m3。在大瀑布水流下落过程中,重力做功的平均功率约为 ( D ) A.3?106 W

B.3?107 W

C.3?108 W

D.3?109 W

解析:每秒钟水流的质量为m?5900?1.0?103?5.9?106kg

6Wmgh5.9?10?10?50重力做功的平均功率约为P????3?109W,选项D正确。 tt12. 2015年上海卷23.如图,汽车在平直路面上匀速运动,用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮

船,汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成θ角时,轮船速度为v,绳的拉力对船做功的功率为P,此时绳对船的拉力为________。若汽车还受到恒定阻力f,则汽车发动机的输出功率为________。 v θ 答案:P; fvco?s?P

vcos?解析:,由功率公式P?Fvcos?,解得FT?P;此时汽车的速度v?v船cos?,汽车

汽vcos?匀速运动,所以汽车发动机的输出功率为P。 出?Pf?PT?fvcos??P3. 2015年理综新课标Ⅱ卷17.一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中,可能正确的是 ( A )

v P2/f P1/f

0 t1 A

t2 t P2/f P1/f

0 t1 B

t2 t v P2/f P1/f

0 t v P2/f P1/f

0 t P P2 P1 0 v t1 t2 t t2 t2 t1 t1

C D

解析:由图可知,汽车先以恒定功率P1起动,所以刚开始做加速度减小的加速度运动,后以更大功率P2运动,所以再次做加速度减小的加速运动,故A正确,B、C、D错误。 4. 2011年物理江苏卷

4.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A.0.3J B.3J C.30J D.300J 答:A

【解析】生活经验告诉我们:10个鸡蛋大约1斤即0.5kg,则一个鸡蛋的质量约为m?0.5?0.05kg,鸡蛋大约能抛高度h=0.6m,则做功约为10W=mgh=0.05×10×0.6J=0.3J,A正确。 5. 2015年海南卷3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的 ( D ) A. 4倍 B. 2倍 C.

3倍 D. 2倍

解析:设f?kv,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有

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P?Fv?fv?kv?v?kv2,变化后有2P?F'v'?kv'?v'?kv'2,联立解得v'?2v,D

正确。

6. 2012年物理江苏卷

3. 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点. 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 (A)逐渐增大 (B)逐渐减小 (C)先增大,后减小 (D)先减小,后增大 【答案】A

【解析】设F与速度v的夹角为θ,则P?Fvcos?,力的分解,在切线上(速度方向上)合力为0,即mgn所以P=mgvsinθ,is??Fcos?,

B O A F B O v 随?增大,P增大。 F A 7. 2012年理综四川卷 21.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则 A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动

kxB.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为0??g

mF C.物体做匀减速运动的时间为2

x0 ?g?mgk)

D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为?mg(x0?答案:BD

解析:撤去F后,在物体离开弹簧的过程中,弹簧弹力是变力,物体先做变加速运动,离开弹簧之后做匀变速运动,故A错;刚开始时,由kx0-μmg=ma可知B正确;离开弹簧之后做匀减速运动,减速时间满足3x0=a1t2/2,a1=μg则t=6x0/?g,从而C错;速度最大时合力为零,此时弹簧弹力F=μmg=kx,x=μmg/k,所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为Wf??mg?x0?x?=?mg?x0?8. 2012年理综福建卷

17.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块 A.速率的变化量不同 B.机械能的变化量不同

A θ 2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:功和功率(解析版) 第(7)页

???mg??,D正确。正确答案:BD k?B C.重力势能的变化量相同 D.重力做功的平均功率相同 【答案】D

【解析】 由平衡知识可知mAg?mBgsin?,则两者质量不等,mA

9.2018年江苏卷7.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。在从A到B的过程中,物块 ( AD ) A.加速度先减小后增大 B.经过O点时的速度最大 C.所受弹簧弹力始终做正功

A O B D.所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功

解析:物体从A点到O点过程,弹力逐渐减为零,刚开始弹簧弹力大于摩擦力,故可分为弹力大于摩擦力过程和弹力小于摩擦力过程:弹力大于摩擦力过程,合力向右,加速度也向右,由于弹力减小,摩擦力不变,小球所受合力减小加速度减小,弹力等于摩擦力时速度最大,此位置在A点与O点之间;弹力小于摩擦力过程,合力方向与运动方向相反,弹力减小,摩擦力大小不变,物体所受合力增大,物体的加速度随弹簧形变量的减小而增加,物体作减速运动;从O点到B点的过程弹力增大,合力向左,加速度继续增大,选项A正确、选项B错误;从A点到O点过程,弹簧由压缩恢复原长弹力做正功,从O点到B点的过程,弹簧伸长,弹力做负功,故选项C错误;从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功,故选项D正确。 10.2018年天津卷10.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的

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匀加速直线运动,当位移x=1.6×10m时才能达到起飞所要求的速度v=80 m/s,已知飞机质量m=7.0×104 kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍,重力加速度取g?10m/s2,求飞机滑跑过程中

(1)加速度a的大小; (2)牵引力的平均功率P。

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解:(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动,有v=2ax①,解得a=2 m/s② (2)设飞机滑跑受到的阻力为F阻,根据题意有F阻=0.1mg③ 设发动机的牵引力为F,根据牛顿第二定律有F?F阻?ma④ 设飞机滑跑过程中的平均速度为v,有v?v⑤ 26

在滑跑阶段,牵引力的平均功率P?Fv⑥,联立②③④⑤⑥得P=8.4×10W

11.2018年浙江卷(4月选考)13.如图所示,一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处,A、B两点水平距离为16m,竖直距离为2m,A、B间绳长为20m。质量为10kg的猴子抓住

2011-2018年高考真题物理试题分类汇编:功和功率(解析版) 第(B 8)页 A 第13题图

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