2017-2026十年高考物理专项汇编（全国）：专题10 功和功率（学生版）

1

专题10功和功率

考点分类十年考情（2017-2026）命题规律

.真实场景深度渗透：以新能源汽车动力测试、

河北卷、山东

20262026国产工程机械作业、体育赛事功率测算等生

卷2025福建卷2025山东卷

活化/工程场景为载体，不再使用纯理论裸模

2025广西卷2024福建卷、

型出题，要求学生从实际场景中完成功和功

2024江西卷、2024海南卷、

率的量化分析。

2023北京卷、2023山东卷、

2023湖北卷、2022福建卷、.概念辨析导向突出：不再机械套公式计算，

考点1功和功

2022北京卷、2022浙江卷、重点围绕正功负功判断、瞬时功率与平均功

率

2022广东卷、2022河北卷、率的区别、变力做功的估算等易混点设置设

2021北京卷、2021浙江卷、问，强化对功和功率物理本质的理解。

江苏卷、全国高考

20202021.衔接属性持续增强：常与动能定理、机械能

真题、2021重庆卷、2020天

守恒联动考查，为后续能量综合题的功的分

津卷、2019浙江卷、2018海

析环节铺垫核心能力，避免孤立考点的碎片

南卷、2018浙江卷、2018全

化考查。

国卷、2018天津卷、2017全

国卷

.

考点01功和功率

1．（2026·河北·高考真题）我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车軎（wéi）的马车；并对其性能

ttvv

进行了测试。在12时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动，速度从1加速到2，假定马

车所受阻力不变，则马车运动的vt图像可能是（）

1

A．B．

C．D．

2．（2026·山东·高考真题）“外骨骼机器人”是一种能增强运动能力的可穿戴装置。如图所示，在倾角为

的斜坡上，某同学最多能拉着质量为m的物体以恒定速度v沿斜坡向上运动；穿戴“外骨骼机器人”后，

最多能拉着质量为1.4m的物体仍以相同的速度沿斜坡向上运动，绳子始终平行于斜坡，物体与斜坡之间的

动摩擦因数为，重力加速度大小为g，则该同学穿戴装置后，拉力的功率增加了（）

0.4mgvsincos1.4mgvcossin

A．B．

0.4mgvsincos1.4mgvcossin

C．D．

3．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图（a），水平面上一质量为m的物块在拉力F作用下，以初速度

v

0由原点O出发，沿x轴依次经过M、N、Q三点。已知OMMNNQx0，物块与水平面间的动摩擦因

v2gx

数为，重力加速度为g，00，F随位置x的变化如图（b）所示。设物块经过N、Q两点时

PP

F的瞬时功率分别为N、Q，经过OM、MN、NQ段F的平均功率分别为POM、PMN、PNQ，则

（）

1

PPPP

A．NQ，POMPMNB．NQ，POMPMN

PPPP

C．NQ，PMNPNQD．NQ，PMNPNQ

4．（2025·海南·高考真题）（多选）一起重机将质量为m的集装箱由静止匀加速竖直向上提升，加速度

为a，重力加速度为g，不计空气阻力，匀加速时间为t，则（）

A．匀加速的最大速度为at

1

mgat2

B．集装箱的机械能增加2

C．起重机的最大输出功率为m(ga)at

D．起重机对集装箱的作用力为ma

5．（2025·山东·高考真题）一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好

维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为50%。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力

fkv（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（）

2kv2kv2kv2mv22kv2mv2

2

A．B．2C．2D．

6．（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B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

v

与水平地面夹角为30，以速度0匀速运行。若以相同的时间间隔t将散货以几乎为0的速度放置在倾斜

传送带底端A，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

3

倾斜传送带间的动摩擦因数2，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的货箱装总质量为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I如图乙，求这段时间内：

1

(1)单个散货的质量。

(2)水平传送带的平均传送速度大小。

(3)倾斜传送带的平均输出功率。

7．（2025·广东·高考真题）如图所示，用开瓶器取出紧塞在瓶口的软木塞时，先将拔塞钻旋入木塞内，随

后下压把手，使齿轮绕固定支架上的转轴转动，通过齿轮啮合，带动与木塞相固定的拔塞钻向上运动。从

0时刻开始，顶部与瓶口齐平的木塞从静止开始向上做匀加速直线运动，木塞所受摩擦力f随位移大小x

x

ff1

0f

的变化关系为h，其中0为常量，h为圆柱形木塞的高，木塞质量为m，底面积为S，加速度

为a，齿轮半径为r，重力加速度为g，瓶外气压减瓶内气压为p且近似不变，瓶子始终静止在桌面上。

（提示：可用fx图线下的“面积”表示f所做的功）求：

(1)木塞离开瓶口的瞬间，齿轮的角速度。

(2)拔塞的全过程，拔塞钻对木塞做的功W。

(3)拔塞过程中，拔塞钻对木塞作用力的瞬时功率P随时间t变化的表达式。

8．（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x轴零点。

现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F，其大小随位置x变化的关系如图所示，则物块运动到x3m处，

F做功的瞬时功率为（）

1

A．8WB．16WC．24WD．36W

42

9．（2024·浙江·高考真题）一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为210m，喷水速度约为10m/s，水的

3

密度为110kg/m3，则该喷头喷水的功率约为（）

A．10WB．20WC．100WD．200W

10．（2024·安徽·高考真题）在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如

图所示。水井中的水面距离水平地面的高度为H。出水口距水平地面的高度为h，与落地点的水平距离约

为l。假设抽水过程中H保持不变，水泵输出能量的倍转化为水被抽到出水口处增加的机械能。已知水

的密度为，水管内径的横截面积为S，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则水泵的输出功率约为

（）

gSl2ghl2gSl2ghl2

HhHh

2h2h2h4h

A．B．

gSl2ghl2gSl2ghl2

HH

2h2h2h4h

C．D．

11．（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10m3/s，

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

12．（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，sin25.50.43，

cos25.50.90。当每条绳子拉力F的大小为250N时，人与木板沿直线匀速前进，在15s内前进了20m，

1

求此过程中

(1)地面对木板的阻力大小；

(2)两条绳子拉力所做的总功；

(3)两条绳子拉力的总功率。

（2024·上海·高考真题）汽车智能化

我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故

风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。

13．车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（）

A．仅激光是横波B．激光与超声波都是横波

C．仅超声波是横波D．激光与超声波都不是横波

3

14．一辆质量m2.010kg的汽车，以v36kmh的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功率

P6.0kW

1，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立即撤

去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率

P48kW2

2，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______m/s。（不计传动装置和热损耗造

成的能量损失）

15．（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m，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F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f的空气阻力，则（）

1

F

a

A．列车减速过程的加速度大小mB．列车减速过程F的冲量为mv

mv2

C．列车减速过程通过的位移大小为2(Ff)D．列车匀速行驶时，牵引系统的输出功率为(fF)v

16．（2023·山东·高考真题）质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为

恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶

SS

的位移为1时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为2。

物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率P0为（）

22

2F(Ff)S2S1S12F(Ff)S2S1S1

(Mm)SMS(Mm)SmS

A．21B．21

22

2F(Ff)S2S1S22F(Ff)S2S1S2

(Mm)SMS(Mm)SmS

C．21D．21

17．（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ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有

n个，与水轮间无相对滑动。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H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（）

1

2nmg2RH3nmgRH3nmg2RH

A．5B．5C．5D．nmgωRH

PP

18．（2023·湖北·高考真题）两节动车的额定功率分别为1和2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别

vv

为1和2。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（）

P1v1P2v2P1v2P2v1P1P2v1v2P1P2v1v2

PPPPPvPvPvPv

A．12B．12C．1122D．1221

19．（2023·辽宁·高考真题）如图（a），从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、

乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t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Ⅱ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Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大

20．（2023·新课标卷·高考真题）（多选）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

1

D．从x=0运动到x=4的过程中，物体的动量最大为2kg∙m/s

21．（2023·湖南·高考真题）（多选）如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC

组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆

弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是

（）

A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大

B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变

v2gR

C．小球的初速度0

D．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道

22．（2022·浙江·高考真题）小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的

2

质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5m/s的匀减

2

速运动，到达平台的速度刚好为零，g取10m/s，则提升重物的最短时间为（）

A．13.2sB．14.2sC．15.5sD．17.0s

23．（2022·广东·高考真题）（多选）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平MN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

2

为50kg，MN=PQ20m，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M到N，小车牵引力大小为40NB．从M到N，小车克服摩擦力做功800J

4

C．从P到Q，小车重力势能增加110JD．从P到Q，小车克服摩擦力做功700J

1

24．（2022·河北·高考真题）（多选）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体P和Q用不可伸长的轻绳

g

mm

相连，悬挂在定滑轮上，质量QP，t0时刻将两物体由静止释放，物体Q的加速度大小为3。T时

刻轻绳突然断开，物体P能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高度，取t0时刻物体P所在水

平面为零势能面，此时物体Q的机械能为E。重力加速度大小为g，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视

为质点。下列说法正确的是（）

E

A．物体P和Q的质量之比为1:3B．2T时刻物体Q的机械能为2

3E2gT

C．2T时刻物体P重力的功率为2TD．2T时刻物体P的速度大小3

25．（2022·湖南·高考真题）（多选）神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速

伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运

动简化为竖直方向的直线运动，其vt图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，

下列说法正确的是（）

0~t

A．在1时间内，返回舱重力的功率随时间减小

0~t

B．在1时间内，返回舱的加速度不变

t~t

C．在12时间内，返回舱的动量随时间减小

t~t

D．在23时间内，返回舱的机械能不变

1

26．（2021·重庆·高考真题）（多选）额定功率相同的甲、乙两车在同一水平路面上从静止启动，其发动

tttt

机的牵引力随时间的变化曲线如图所示。两车分别从1和3时刻开始以额定功率行驶，从2和4时刻开始

牵引力均视为不变。若两车行驶时所受的阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，则（）

A．甲车的总重比乙车大B．甲车比乙车先开始运动

tttt

C．甲车在1时刻和乙车在3时刻的速率相同D．甲车在2时刻和乙车在4时刻的速率相同

27．（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

abcd，其中ab段为平直上坡路面，bc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（）

A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小B．汽车在ab段的输出功率比bc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bc段的大

28．（2021·广东·高考真题）（多选）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m的手榴弹，手榴弹从投出的位置

到落地点的高度差为h，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mgh

1

D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh

29．（2021·湖南·高考真题）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的

动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所

Fkvv

受的阻力与其速率成正比（阻，k为常量），动车组能达到的最大速度为m。下列说法正确的是（

）

A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变

B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动

3

vm

C．若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为4

v

D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度m，则这一过

12

mvmPt

程中该动车组克服阻力做的功为2

30．（2021·湖北·高考真题）如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其

下端与光滑水平面在Q点相切。在水平面上，质量为m的小物块A以某一速度向质量也为m的静止小物

块B运动。A、B发生正碰后，B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，A沿半圆弧轨道运动到

与O点等高的C点时速度为零。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。

（1）求B从半圆弧轨道飞出后落