2021-2025年高考物理试题分类汇编：功和能解析版

五年真题(2021-2025)

4<06功我健

（五年考情・探规律）

考点五年考情（2021-2025）命题趋势

2025•山东卷、福建卷

2024•广东卷、福建卷

考点1功与功

2023•广东卷、新课标卷、山东卷

率•强化基础概念：对功、功率、动能、

2022•北京卷、全国乙卷

势能等基础概念考查更细致，注重概念间

2021•广东卷、北京卷

的联系与区别，常以选择题形式出现。

・结合实际情境：命题多与生活、科

2025•四川卷、北京卷

技场景结合，如汽车启动、电梯运行等，

2024•新课标卷

考点2动能和考查功和能知识在实际中的应用。

2023•湖南卷、湖北卷、新课标卷

动能定理・突出综合考查：常与牛顿运动定

2022•天津卷、福建卷

律、曲线运动等知识综合，以计算题形式

2021•福建卷、新课标卷

考查学生分析解决复杂问题的能力。

・注重创新思维：开放性、探究性问

2025•山东卷、云南卷

题增多，鼓励学生创新思考，培养科学探

2024•山东卷、全国甲卷

考点3机械能究精神。

2023•浙江

守恒定律

2022•浙江卷

2021•重庆卷、浙江卷

（五年真题・分点精准练）

考点01功与功率

1.（2025・福建・高考真题）如图甲，水平地面上有A、B两个物块，两物块质量均为0.2kg,A与地面动摩

擦因数为〃=025,B与地面无摩擦，两物块用弹簧置于外力尸的作用下向右前进，厂与位移x的图如图

乙所示，尸为圆弧最低点，M为最高点，水平地面长度大于4m。

F/N

M

⑴求O-lm,尸做的功；

(2)x=lm时，A与B之间的弹力；

⑶要保证B能到达M点，圆弧半径满足的条件。

【答案】⑴1.5J

(2J0.5N

(3)r40.2m

【详解】(1)求OTm,尸做的功W=Er=L5xlJ=1.5J

(2)对AB整体，根据牛顿第二定律尸-/=23

其中/=〃相g

对B根据牛顿第二定律FAB=ma

联立解得%=0.5N

(3)当A、B之间的弹力为零时，A、B分离，根据(2)分析可知此时尸=0.5N

此时x=3m

过程中，对A、B根据动能定理明-〃相gx=gx2mv2

根据题图可得叫=1.5J+x2J=3.5J

从P点到M点，根据动能定理-mg-2k=1■根加2

在M点的最小速度满足mg=m^-

联立可得总、=0.2m

即圆弧半径满足的条件r<0.2m。

2.(2025•广西•高考真题)图甲为某智能分装系统工作原理示意图，每个散货经倾斜传送带由底端A运动

到顶端8后水平抛出，撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号，随后竖直掉入以与水平传送带共速度

的货箱中，此系统利用传感器探测散货的质量，自动调节水平传送带的速度，实现按规格分装。倾斜传

送带与水平地面夹角为30。，以速度％匀速运行。若以相同的时间间隔4将散货以几乎为。的速度放置

在倾斜传送带底端人从放置某个散货时开始计数，当放置第10个散货时，第1个散货恰好被水平抛

出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数〃=4,到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间

极短，撞击后竖直方向速度不变，水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质为M的一批散货。若货

箱之间无间隔，重力加速度为g。分装系统稳定运行后，连续装货，某段时间传感器输出的每个脉冲信

号与横轴所围面积为/如图乙，求这段时间内：

图甲

⑴单个散货的质量。

⑵水平传送带的平均传送速度大小。

⑶倾斜传送带的平均输出功率。

【答案】(I),

vo

di

⑵MvQ

Z(2v0+9gAr)

2AZ

【详解】(1)对单个散货水平方向由动量定理-/=。-加%

解得单个散货的质量为

%

(2)落入货箱中散货的个数为N="=萼

m1

_ddi

则水平传送带的平均传送速度大小为V=方元=TTK

N/\t

(3)设倾斜传送带的长度为L其中散货在加速阶段，由牛顿第二定律cos30。-机gsin30。=3

解得

加速时间VT

加速位移％二;〃彳=£

设匀速时间为

其中4+t2=9加

则匀速位移为多=%2=%（9加—-）

g

故传送带的长度为L=%+%=9%加-迫

g

在加速阶段散货与传送带发生的相对位移为Ax=即।=细

g

在加时间内传送带额外多做的功为W=J〃啮+mgLsin30°+Q

其中£=9V0A?-^2_,Q-/imgcos30°Ax,P=—

%gNt

联立可得倾斜传送带的平均输出功率为一="2%*加）

3.（2024•贵州•高考真题）质量为1kg的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为无轴零点。现

给物块施加一沿无轴正方向的水平力F,其大小随位置无变化的关系如图所示，则物块运动到x=3m处，

尸做功的瞬时功率为（）

八F/N

3------------：

2------------；———

1-

01-----i-n—

123x/m

A.8WB.16WC.24WD.36W

【答案】A

【详解】根据图像可知物块运动到x=3m处，/做的总功为

%=3x2J+2xlJ=8J

该过程根据动能定理得

12

WF=—mv

解得物块运动到x=3m处时的速度为

v=4m/s

故此时P做功的瞬时功率为

P=Fv=8W

故选A。

4.（2024・浙江•高考真题）一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为ZxlCTm?,喷水速度约为10m/s,水的

密度为lx1（）3kg/m3,则该喷头喷水的功率约为（）

A.10WB.20WC.100WD.200W

【答案】C

【详解】设加时间内从喷头流出的水的质量为

m=pSv'\t

喷头喷水的功率等于加时间内喷出的水的动能增加量，即

2

w—mv

P=^L=2—

联立解得

尸=100W

故选Co

5.（2024・广东•高考真题）如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面

时以60m/s的速度竖直匀速下落。此时启动"背罩分离"，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连

接。己知探测器质量为1000kg,背罩质量为50kg,该行星的质量和半径分别为地球的2和地球表

面重力加速度大小取g=10m/s2。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（）

A.该行星表面的重力加速度大小为4m/s2

B.该行星的第一宇宙速度为7.9km/s

C."背罩分离"后瞬间，背罩的加速度大小为80m/s2

D."背罩分离"后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW

【答案】AC

【详解】A.在星球表面，根据G黄=mg

GM

可得g=

行星的质量和半径分别为地球的士和地球表面重力加速度大小取g=10m/s2,可得该行星表面的重

力加速度大小g'=4m/s2

故A正确；

B.在星球表面上空，根据万有引力提供向心力=机2

R2R

GM

可得星球的第一宇宙速度v=

行星的质量和半径分别为地球的奈和可得该行星的第一宇宙速度唏=^v地

地球的第一宇宙速度为7.9km/s,所以该行星的第一宇宙速度稀=（x7.9km/s

故B错误；

C."背罩分离"前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器

与保护背罩之间的作用力F=〃姨=4000N

"背罩分离"后，背罩所受的合力大小为4000N,对背罩，根据牛顿第二定律尸=加。

解得a=80m/s2

故C正确；

D."背罩分离"后瞬间探测器所受重力对其做功的功率P=mg'v=1000x4x60W=240kW

故D错误。

故选AC。

6.（2024•江西•高考真题）庐山瀑布“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”瀑布高150m,水流量lOnWs,假

设利用瀑布来发电，能量转化效率为70%,则发电功率为（）

A.109WB.107WC.105WD.103W

【答案】B

【详解】由题知，时间内流出的水量为

m=pQXt=1.0xl04Af

发电过程中水的重力势能转化为电能，则有

P=^X70%~1.1X107W

A/

故选B«

7.（2024•福建•高考真题）我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利

用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，

两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角。为25.5。，sin25.5°=0.43,

cos25.5。=0.90。当每条绳子拉力厂的大小为250N时，人与木板沿直线匀速前进，在15s内前进了20m,

求此过程中

图(a)图(b)

（1）地面对木板的阻力大小；

（2）两条绳子拉力所做的总功；

⑶两条绳子拉力的总功率。

【答案】（l）450N

（2）9.0xl03J

（3）600W

【详解】（1）由于木板匀速运动则有

2/cos9=/

解得

y=450N

（2）根据功的定义式有

W=2Flcos0

解得

W=9.0xl03J

（3）根据功率的定义尸=?，有

p=600W

8.（2023•天津・高考真题）2023年我国首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行，实现重

要技术突破。设该系统的试验列车质量为某次试验中列车以速率v在平直轨道上匀速行驶，刹车时

牵引系统处于关闭状态，制动装置提供大小为厂的制动力，列车减速直至停止。若列车行驶时始终受到

大小为了的空气阻力，则（）

A.列车减速过程的加速度大小B.列车减速过程尸的冲量为机v

m

C.列车减速过程通过的位移大小为D.列车匀速行驶时，牵引系统的输出功率为（7+F）v

【答案】C

【详解】A.根据牛顿第二定律有

F+f=ma

可得减速运动加速度大小

F+f

a=-----

m

故A错误；

B.根据运动学公式有

vmv

aF+f

故力厂的冲量为

T「Fmv

I=Ft=--------

F+f

方向与运动方向相反；故B错误；

C.根据运动学公式

v~=2ax

可得

22

vX-....二m-v-------

2a2（尸+/）

故C正确；

D.匀速行驶时牵引力等于空气阻力，则功率为

P=W

故D错误。

故选C。

9.（2023・广东・高考真题）人们用滑道从高处向低处运送货物.如图所示，可看作质点的货物从;圆弧滑

道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端。点时速度大小为6m/s。已知货物质量为20kg,滑道高度

〃为4m,且过。点的切线水平，重力加速度取lOm/s?。关于货物从尸点运动到。点的过程，下列说法正

确的有（）

A.重力做的功为360J

C.经过。点时向心加速度大小为9m/s2D.经过。点时对轨道的压力大小为38ON

【答案】BCD

【详解】A.重力做的功为

WG=mgh=800J

A错误；

B.下滑过程据动能定理可得

1,

m

%一%=~vQ

代入数据解得，克服阻力做的功为

叱=440J

B正确；

C.经过。点时向心加速度大小为

a=-=9m/s2

h

C正确；

D.经过。点时，据牛顿第二定律可得

F—mg=ma

解得货物受到的支持力大小为

F=380N

据牛顿第三定律可知，货物对轨道的压力大小为380N,D正确。

故选BCD„

10.（2023•北京・高考真题）如图所示，一物体在力尸作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量

为加速度大小为“，物体和桌面之间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g,在物体移动距离为x的

过程中（）

m

///////////////////////

A.摩擦力做功大小与厂方向无关B.合力做功大小与厂方向有关

C.尸为水平方向时，B做功为D.尸做功的最小值为烧办

【答案】D

【详解】A.设力尸与水平方向的夹角为0,则摩擦力为

f=jn{mg—Fsin0)

摩擦力的功

Wf=N(mg-Fsin0}x

即摩擦力的功与尸的方向有关，选项A错误;

B.合力功

W=F合x=ma-x

可知合力功与力P方向无关，选项B错误;

C.当力厂水平时，则

F=ma+jumg

力厂做功为

WF=Fx=（ma+jLimg）x

选项c错误；

D.因合外力功为mtn•大小一定,而合外力的功等于力/与摩擦力/做功的代数和，而当Fsin°=mg时，

摩擦力片0,则此时摩擦力做功为零，此时力E做功最小，最小值为相依，选项D正确。

故选D。

11.（2023・山东•高考真题）《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水

过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度。匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上

有〃个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为机的水，其中的60%被输送到高出水

面X处灌入稻田。当地的重力加速度为g,则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）

A2nmgco2RH3nmga>RH

D.nmgcoRH

55

【答案】B

【详解】由题知，水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有〃个,且每个水筒离开水面时装有质量为m

的水、其中的60%被输送到高出水面X处灌入稻田，则水轮转一圈灌入农田的水的总质量为

加总二2yiRnmx60%=1.2yiRnm

则水轮转一圈灌入稻田的水克服重力做的功

W=1.2fiRnmgH

则筒车对灌入稻田的水做功的功率为

T

小2兀

CD

联立有

p_3nmg①RH

~5

故选Bo

12.（2023・湖北・高考真题）如图所示，原长为/的轻质弹簧，一端固定在。点，另一端与一质量为根的小

球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与。点的距离

均为/,P点到。点的距离为:/,。尸与杆垂直。当小球置于杆上尸点时恰好能保持静止。设最大静摩

擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，

弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（）

O'wwvw心尸

A.弹簧的劲度系数为半

B.小球在P点下方，处的加速度大小为（30-4）g

C.从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大

D.从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同

【答案】AD

【详解】A.小球在P点受力平衡，则有

mg=f,f=,FN=k

联立解得

A正确；

C.在之间任取一点A,令AO与MN之间的夹角为。，则此时弹簧的弹力为

小球受到的摩擦力为

<=〃与1=〃Fsin6>

化简得

£=〃、左苗。-弓）6在加p之间增大在/^减变小，即摩擦力先变大后变小，C错误；

D.根据对称性可知在任意关于尸点对称的点摩擦力大小相等，因此由对称性可知M到尸和尸到N摩

擦力做功大小相等；D正确；

B.小球运动到尸点下方!时夕=45。，此时摩擦力大小为

[22J

由牛顿第二定律

mg+Fcos450-f=ma

联立解得

B错误。

故选AD。

13.（2023•江苏•高考真题）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点2后返回到底端。利

用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（

C.在A、8之间的运动时间较短D.在A、8之间克服摩擦力做的功较小

【答案】C

【详解】A.频闪照片时间间隔相同，图甲相邻相等时间间隔内发生的位移差大，根据匀变速直线运动

的推论，可知图甲中滑块加速度大，根据牛顿第二定律可知图甲中滑块受到的合力较大，故A错误；

B.设斜面倾角为。，动摩擦因数为〃，上滑阶段根据牛顿第二定律有

%=gsin6+jugcos0

下滑阶段根据牛顿第二定律有

a,=gsing—〃geos。

可知上滑阶段阶段加速度大于下滑阶段加速度，图甲为上滑阶段，从图甲中的A点到图乙中的A点，

先上升后下降，重力不做功，摩擦力做负功，根据动能定理可知图甲经过A点的动能较大，故B错误;

C.由逆向思维，由于图甲中滑块加速度大，根据

可知图甲在A、8之间的运动时间较短，故C正确；

D.由于无论上滑或下滑均受到滑动摩擦力大小相等，故图甲和图乙在A、8之间克服摩擦力做的功相

等，故D错误。

故选Co

14.（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=lm时，拉力的功率为6W

B.在尤=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运动到尤=4的过程中，物体的动量最大为2kg-m/s

【答案】BC

【详解】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为

W=Fx

可看出W-x图像的斜率代表拉力F.

AB.在物体运动的过程中根据动能定理有

W-/j.mgx=；mv2

则x=1m时物体的速度为

v/=2m/sx=1m时，拉力为

F=—=6N

Ax

则此时拉力的功率

P=Fvi=12Wx=4m时物体的动能为

Ek=2J

A错误、B正确；

C.从x=0运动到x=2m,物体克服摩擦力做的功为

Wf=jumgx=8J

c正确；

D.根据W-A-图像可知在0-2m的过程中Fi=6N,2-4m的过程中F2=3N,由于物体受到的摩擦力

恒为/=4N,则物体在x=2m处速度最大，且根据选项AB分析可知此时的速度

v2=y/Sm/s

则从尤=0运动到尤=4的过程中，物体的动量最大为

p=mv=2.y/2kg■m/s

D错误。

故选BCo

15.（2023・湖北•高考真题）两节动车的额定功率分别为《和在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为

匕和匕。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为（）

生+弛一匕+（4+[）％%（一+-）VF2

,片+鸟,《+鸟'PlVl+P2v2-

【答案】D

【详解】由题意可知两节动车分别有

片=工匕

P]=f2V2

当将它们编组后有

4+2=（＜+力）v

联立可得

（4+6）印2

V=----------------

4匕+£匕

故选Do

16.（2023•辽宁•高考真题）如图（a）,从高处M点到地面N点有回、回两条光滑轨道。两相同小物块甲、

乙同时从加点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间f的关系如图（b）所示。由图可知,

两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（）

A.甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大

B.甲沿团下滑且同一时刻甲的动能比乙的小

C.乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变

D.乙沿团下滑且乙的重力功率一直增大

【答案】B

【详解】AB.由图乙可知，甲下滑过程中，甲做匀加速直线运动，则甲沿团下滑，乙做加速度逐渐减小

的加速运动，乙沿I下滑，任意时刻甲的速度都小于乙的速度，可知同一时刻甲的动能比乙的小，A错

误，B正确；

CD.乙沿I下滑，开始时乙速度为0,到N点时乙竖直方向速度为零，根据瞬时功率公式尸=可知

重力瞬时功率先增大后减小，CD错误。

故选Bo

17.（2022・广东・高考真题）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平段以恒定功率200W、

速度5m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570W、速度2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,

肱V=PQ=20m,PQ段的倾角为30。，重力加速度g取10m/s"不计空气阻力。下列说法正确的有（）

A.从闻到汽，小车牵引力大小为40NB.从M到N,小车克服摩擦力做功800J

C.从尸到。，小车重力势能增加IxlO'JD.从P到。，小车克服摩擦力做功700J

【答案】ABD

【详解】A.小车从M到N,依题意有

Pi=Fvi=200W

代入数据解得

尸=40N

故A正确；

B.依题意，小车从M到N,因匀速，小车所受的摩擦力大小为

f、=F=40N

则摩擦力做功为

W；=-40x20J=-800J

则小车克服摩擦力做功为800J,故B正确；

C.依题意，从P到。重力势能增加量为

A£p=mgxA/?=500Nx20mxsin30°=5000J

故C错误;

D.依题意，小车从P到。，摩擦力为力，有

f-y+mgsin30°=-

%

摩擦力做功为

W2=-f2xs2

s2=20m

联立解得

吗=-700J

则小车克服摩擦力做功为700J,故D正确。

故选ABD。

18.（2022•北京•高考真题）我国航天员在"天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的

兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内

做圆周运动。无论在“天宫"还是在地面做此实验（）

Q

vo

A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化

C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化

【答案】C

【详解】AC.在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球

的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在"天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在

绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确；

BD.在地面上小球运动的速度大小改变，根据。=二和尸=加匕（重力不变）可知小球的向心加速度和

rr

拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BD错误。

故选Co

19.（2022•全国乙卷•高考真题）质量为1kg的物块在水平力E的作用下由静止开始在水平地面上做直线运

动，尸与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取g=10m/s2。

贝IJ（）

FN

At/S

A.4s时物块的动能为零

B.6s时物块回到初始位置

C.3s时物块的动量为12kg

D.0~6s时间内/对物块所做的功为40J

【答案】AD

【详解】物块与地面间的摩擦力为

f="mg=2N

AC.对物块从。〜3s内由动量定理可知

(F-f)tt=mv3

(4-2)x3=1xv3

3s时物块的动量为

p=mv3=6kgm/s

设3s后经过时间t物块的速度减为0,由动量定理可得

—(F+f)t=0—mv3

一(4+2»=0—1x6

所以物块在4s时速度减为0,则此时物块的动能也为0,故A正确，C错误;

B.。〜3s物块发生的位移为x/,由动能定理可得

得

为=9m3s〜4s过程中，对物块由动能定理可得

19

-(F+f)x2^O--mv3

即

1,

2

-(4+2)x2=0--xlx6

得

x?=3m4s〜6s物块开始反向运动，物块的加速度大小为

F-f3」

a=-------=2m/s

m

发生的位移为

演=gx2x22m=4m<x1+x2

即6s时物块没有回到初始位置，故B错误；

D.物块在6s时的速度大小为

为=2x2m/s=4m/s0~6s拉力所做的功为

W=(4x9-4x3+4x4)J=40J

故D正确。

故选AD。

20.(2021•全国乙卷•高考真题)水平桌面上，一质量为机的物体在水平恒力尸拉动下从静止开始运动，物

体通过的路程等于s。时，速度的大小为%,此时撤去尸，物体继续滑行2%的路程后停止运动，重力加

速度大小为g,则()

A.在此过程中F所做的功为!■机说

B.在此过中尸的冲量大小等于十小。

C.物体与桌面间的动摩擦因数等于

4%g

D.F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍

【答案】BC

【详解】CD.外力撤去前，由牛顿第二定律可知

F—]umg=max①

由速度位移公式有

说=2。同②

外力撤去后，由牛顿第二定律可知

-jumg=ma2③

由速度位移公式有

-%=2〃2（250）④

由①②③④可得，水平恒力

4so

动摩擦因数

4gs。

滑动摩擦力

口mvo

4so

可知厂的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的3倍，

故C正确，D错误；

A.在此过程中，外力/做功为

3

W=Fs0=—mvl

故A错误；

B.由平均速度公式可知，外力/作用时间

t二So_2so

1°+%%

2

在此过程中，尸的冲量大小是

I=FA=-»Jv0

故B正确。

故选BCo

21.（2021・北京•高考真题）如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面仍），

其中4段为平直上坡路面，加段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩

擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（）

bc

a-

A.在湖段汽车的输出功率逐渐减小B.汽车在油段的输出功率比如段的大

C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小D.汽车在cd段的输出功率比be段的大

【答案】B

【详解】AB.在"段，根据平衡条件可知，牵引力

耳=mgsin夕+/

所以在段汽车的输出功率

不变，在历段牵引力

8=76c段的输出功率

P2=F2V<Px

故A错误B正确；

CD.在cd段牵引力

F3=f-mgsin0

汽车的输出

在cd段汽车的输出功率不变，且小于6c段，故CD错误。

故选Bo

22.（2021•广东•高考真题）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内

投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为力的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地

点的高度差为心在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g,下列说法正确的有

A.甲在空中的运动时间比乙的长

B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等

C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少机g%

D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为，咫〃

【答案】BC

【详解】A.由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间

因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误;

B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率

P=mgvcos0=mgvy=mg12gh

因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确;

C.从投出到落地，手榴弹下降的高度为九所以手榴弹重力势能减小量

A£p=mgh

故C正确；

D.从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。

故选BC»

【点睛】

23.（2021•上海•高考真题）如图，在倾角为。的斜面ABC,A5段光滑且长为/,段粗糙（动摩擦因数

恒定）且足够长，一质量为优的物体在平行于斜面方向的力下的作用下，从静止开始运动，段沿斜

面向上匀加速运动，经过时间％到达B点。（重力加速度为g）

（1）求A3段拉力厂的大小；

（2）求物体运动到B点时拉力的功率

（3）若段拉力的功率恒为B，且物体做减速运动，定性画出物体由A运动到C的s-f图线。

【答案】

【详解】（1）物块在4B段运动受力分析如图，则

F—mgsin0=ma{

解得

2ml

F=mgsin0+

~(r

(2)求物体运动到B点时

21

拉力的功率

PB=FVB

解得

_2mglsin34121n

L-1