高考物理命题潜规则解密专项18功和功率.docx

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高考物理命题潜规则解密专项18功和功率

2019高考物理命题潜规则解密：

专项18功和功率

规那么验证：

2018年江苏物理第3题、2018年福建理综第17题、2018年安徽理综第16题、2018年四川理综第21题、2018年上海物理第15题、2018年上海物理第18题、2017海南物理第9题

命题规律：

功和功率贯穿物理各个部分，是高中物理重要的知识点，是高考考查的重点，高考命题常以新情境、与图象结合来考查，而且经常与其他知识综合出题。

单独考查的题型一般为选择题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度中等或偏难。

命题分析

考查方式一考查功和功率

【命题分析】功和功率是物理学重要物理量，是高考重要考点。

力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。

恒力做功W＝FLCOSα，变力做功需应用动能定理或其它方法计算，机动车或机器以恒定功率P工作，T时间做功W＝PT。

功率描述做功的快慢，功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，一般应用P＝W／T计算出的是T时间内的平均功率，应用P＝FVCOSα计算物体速度为V时的瞬时功率。

高考对功和功率的考查难度中等。

典例1〔2018年江苏物理第3题〕如下图，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

典例2.〔2018年福建理综第17题〕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，那么从剪断轻绳到物块着地，两物块

典例3.〔2018年安徽理综第16题〕如下图，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为M的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。

AP＝2R，重力加速度为G，那么小球从P到B的运动过程中

A.重力做功2MGR

B.机械能减少MGR

C.合外力做功MGR

D.克服摩擦力做功

MGR

.

典例4、〔2018年四川理综第21题〕如下图，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

的物体接触〔未连接〕，弹簧水平且无形变。

用水平力F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。

那么

A、撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B、撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为

－μG

C、物体做匀减速运动的时间为

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μMG（X0－μMG／K）

典例5、〔2018年上海物理第15题〕质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。

分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为HA、HB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB。

假设〔〕

〔A〕HA＝HB，那么一定有WA＝WB〔B〕HA》HB，那么可能有WA《WB

〔C〕HA《HB，那么可能有WA＝WB〔D〕HA》HB，那么一定有WA》WB

典例6、〔2018年上海物理第18题〕位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为V1的匀速运动；假设作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为V2的匀速运动，且F1与F2功率相同。

那么可能有〔〕

典例7：

〔2017海南物理第9题〕一质量为1KG的质点静止于光滑水平面上，从T＝0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。

以下判断正确的选项是

A.0～2S内外力的平均功率是

W

B.第2秒内外力所做的功是

J

C.第2秒末外力的瞬时功率最大

D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是

【解析】：

第1秒内受到2N的水平外力作用，其加速度为A1＝2M／S2，位移S1＝

A1T12＝1M；第1秒末速度V1＝A1T1＝2M／S，第1秒内外力做功W1＝F1S1＝2×1J＝2J。

第2秒内受到同方向的1N的外力作用，其加速度为A2＝1M／S2，位移S2＝V1T2＋

A2T22＝2.5M；第2秒末速度V2＝V1＋A2T2＝3M／S。

第2秒内外力做功W2＝F2S2＝1×2.5J＝2.5J。

0～2S内外力做功的总功为W＝W1＋W2＝4.5J，外力的平均功率是P＝W／T＝

W，选项A正确B错误；第1秒末外力的瞬时功率为P1＝F1V1＝4W；第2秒末外力的瞬时功率为P2＝F2V2＝3W；第1秒末外力的瞬时功率最大，选项C错误；由动能定理可知，第1秒内与质点动能增加量为2J，第2秒内质点动能增加量为2.5J，第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是

，选项D正确。

【.答案】：

AD

【点评】此题考查牛顿运动定律、功和功率、动能及其相关知识点。

典例8、〔2017上海理综第43题〕纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。

假设E1概念车的总质量为920KG，在16S内从静止加速到100KM／H〔即27.8M／S〕，受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为N。

当E1概念车以最高时速120KM／H〔即33.3M／S〕做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为KW。

典例9.〔2017上海物理第25题〕如图3，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为30°，质量为M的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角α＝＿＿＿＿，拉力大小F＝＿＿＿＿＿。

考查方式二与图象结合考查功和功率

【命题分析】功和功率与位移和速度有关，考查功和功率通常与速度图象结合考查，难度中等。

典例10〔2017新课标卷第16题〕如图1所示，在外力作用下某质点运动的V－T图象为正弦曲线.从图中可以判断

A、在0～T1时间内，外力做正功

B、在0～T1时间内，外力的功率逐渐增大

C、在T2时刻，外力的功率最大

D、在T1～T3时间内，外力做的总功为零

考查方式三与其它知识综合结合考查功和功率

【命题分析】功和功率与实际结合紧密，与其它知识综合结合考查功和功率的试题一般难度较大。

典例11、〔2017福建理综第22题〕如图4所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。

T＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度AB＝1.0M／S2的匀加速直线运动。

A的质量MA和B的质量MB均为2.0KG，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度G取10M／S2。

求

〔1〕物体A刚运动时的加速度AA

（2）T1＝1.0S时，电动机的输出功率P；

〔3〕假设T1＝1.0S时，将电动机的输出功率立即调整为P'＝5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，T2＝3.8S时物体A的速度为1.2M／S。

那么在T1＝1.0S到T2＝3.8S这段时间内木板B的位移为多少？

【2018模拟题精选训练题】

1、〔2018长春一模〕一个物体在三个共点力F1、F2、F3作用下做匀速直线运动。

现保持F1、F2不变，不改变F3的大小，只将F3的方向顺时针转过60°后，以下说法中正确的选项是

A.力F3一定对物体做负功

B.物体的动能一定变化

C.物体一定做匀变速曲线运动

D.物体可能做匀变速直线运动

2〔2018河北衡水中学期末〕足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动，T＝0时撤去推力，0—6S内速度随时间的变化情况如下图，由图像可知〔〕

A、0—1S内重力的平均功率大小与1—6S内重力平均功率大小之比为5∶1

B、0一LS内摩擦力的平均功率大小与1～6S内摩擦力平均功率大小之比为1∶1

C、0一1S内位移大小与1～6S内位移大小之比为1∶5

D、0一1S内机械能变化量大小与1～6S内机械能变化量大小之比为1∶5

3.〔2018沈阳四校联考〕如下图，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度V0分别水平抛出和竖直向上抛出，那么〔〕

4、〔2018山西太原期末〕如图〔甲〕所示，质量M＝0.5KG，初速度V0＝10M／S的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3S撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的V－T图象如图〔乙〕所示，G取10M／S2，那么〔〕

A、物体与地面的动摩擦因数为0.1

B、0～2S内F做的功为－8J

C、0～7S内物体由于摩擦产生的热量为25J

D、0～7S内物体滑行的总位移为29M

5、（2018年5月山东省济宁市二模）如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间T的关系如图乙所示。

设物块与地面间的最大静摩擦力FM的大小与滑动摩擦力大小相等。

那么

A、0～T1时间内F对物体做的功为零

B、T2时刻物块A的速度最大

C、T3时刻物块A的动能最大

D、0～T3时间内F对物块A先做正功后做负功

6、〔2018年5月北京海淀区查漏补缺〕一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一只质量为M的猴子抓着木棒，如图甲所示。

剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始下落，同时猴子开始沿棒向上爬，设在一段时间内木棒沿竖直方向下落，猴子对地的高度保持不变。

忽略空气阻力。

那么图乙的四个图象中能正确反映在这段时间内猴子对木棒做功的功率随时间变化的关系是：

〔〕

11、〔2018年2月宁波八校联考〕如下图，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为M的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为F，用水平的恒定拉力F作用于滑块、当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为S，滑块速度为V1，木板速度为V2，以下结论中正确的选项是

A、上述过程中，F做功大小为

B、其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长

C、其他条件不变的情况下，M越大，S越小

D、其他条件不变的情况下，F越大，滑块与木板间产生的热量越多

12、〔2018江西重点中学联盟第一次联考〕2017年7月23日，甬温线D301次列车与D3115次列车发生追尾事故，事故共造成了40人死亡，200多人受伤，从而引发了广大民众对我国高铁运行安全的关注和担忧。

假设在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，那么（）

A、车头部分所受牵引力增大，速度也增大

B、车头部分所受牵引力减小，速度也减小

C、脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动

D、分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大

13.〔2018年2月福建晋江四校第二次联考〕质量为2吨的汽车，发动机牵引力的功率为30千瓦，汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为15M／S，假设汽车所受阻力恒定，那么汽车的速度为10M／S时的加速度为〔〕

A、1M／S2B、0.5M／S2C、2M／S2D、2.5M／S2

13.答案：

B解析：

汽车在水平路面上行驶所受阻力F＝P／V＝2000N；当汽车的速度为10M／S时，牵引力F＝P／V＝3000N；加速度A＝（F－F）／M＝0.5M／S2，选项B正确。

14.〔2018上海徐汇期末〕质点所受的合外力F随时间T变化的规律如下图，力的方向始终在一直线上。

T＝0时，质点的速度为零，那么以下判断中正确的选项是〔〕

〔A〕0、T2、T4时刻质点的加速度最大

〔B〕T2时刻质点的动能最大

〔C〕T4时刻质点回到出发点

〔D〕力F始终对物体做正功

15、〔2018上海嘉定期末〕质量为2KG的物体，放在动摩擦因数为μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移X之间的关系如下图，G＝10M／S2。

以下说法中正确的选项是

（A〕此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W

〔B〕此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W

〔C〕此物体在AB段做匀加速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为6W

〔D〕此物体在AB段做匀速直线运动，且整个过程中拉力的最大功率为15W

16.〔2018湖北孝感一模〕如图5所示，汽车通过轻质光滑的定滑轮，将一个质量为M的物体从井中拉出，绳与汽车连接点距滑轮顶点高A，开始时物体静止，滑轮两侧的绳都竖直绷紧，汽车以V向右匀速运动，运动到跟汽车连接的细绳与水平面夹角为30°，那么

A.从开始到绳与水平面夹角为30°时，拉力做功MGH

B.从开始到绳与水平面夹角为30°时，拉力做功MGH＋

MV2

C.在绳与水平面夹角为30°时，拉力功率为MGV

D.在绳与水平面夹角为30°时，拉力功率大于

MGV

17.〔9分〕〔2018年2月福建晋江四校第二次联考〕一质量为1.0KG的物体从距地面180M的高处由静止开始下落，重力加速度G＝10M／S2，忽略物体受到的空气阻力影响。

求：

①物体落到地面时的速度大小；

②物体在空中运动的时间；

物体下落的前3S内重力对物体做的功。

18.（14分）〔2018年开封二模〕如下图，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为M的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进人导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求：

（1）弹簧开始时的弹性势能。

（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功。

（3）物体离开C点后落回水平面时的速度大小。

19、（13分）〔2018江西重点中学联盟第一次联考〕频闪照相是研究物理过程的重要手段，如下图是某同学研究一质量为M＝0.5KG的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。

斜面足够长，倾角为α＝37°，闪光频率为10HZ。

经测量换算获得实景数据：

SL＝S2＝40CM，S3＝35CM，S4＝25CM，S5＝15CM。

取G＝L0M／S2，SIN37°＝0.6，COS37°＝0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。

求：

〔1〕滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑；

〔2〕滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功。

QQ显微镜：

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