高考物理一轮复习功和功率专题训练(附答案)
【师说】高考物理一轮复习 功和功率课后练习(新题,含解析)
课时训练14 功和功率一、选择题1.一物体自t ＝0时开始做直线运动，其速度—时间图象如图所示．下列选项正确的是( ) A ．在0～6 s 内，物体离出发点最远为30 m B ．在0～6 s 内，物体经过的路程为30 m C ．在0～6 s 内，物体的位移为30 mD ．在0～6 s 内，物体所受的合外力做负功 解析 物体在0～2 s 内做匀加速运动，2～4 s 内做匀速运动，4～5 s 内做匀减速运动，5～6 s 内反向做匀加速运动，可知第5 s 时物体离出发点最远，由v —t 图象可知，sm ＝12×(2＋5)×10 m＝35 m,0～6 s 和0～4 s 内位移相等，即s ＝12×(2＋4)×10 m＝30 m,0～6 s内经过的路程x ＝12×(2＋5)×10 m＋12×1×10 m＝40 m,0～6 s 内物体所受的合外力做正功，故只有选项C 正确．答案 C2.[2014·邯郸模拟]如图所示，劈a 放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b 物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a 对b 的弹力对b 做的功为W1，b 对a 的弹力对a 做的功为W2，下列关系中正确的是( )A ．W1＝0，W2＝0B ．W1≠0，W2＝0C ．W1＝0，W2≠0 D．W1≠0，W2≠0解析 根据功的定义可知a 对b 的弹力对b 做负功，b 对a 的弹力对a 做正功，选项D 正确． 答案 D3.[2014·淄博模拟]一滑块在水平地面上沿直线滑行，t ＝0时速率为1 m/s.从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F ，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图1和图2所示，则(两图取同一正方向，取重力加速度g ＝10 m/s2)( )A ．滑块的质量为0.5 kgB ．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.05C ．第1 s 内摩擦力对滑块做功为－1 JD ．第2 s 内力F 的平均功率为1.5 W解析 由图1得F1＝1 N ，F2＝3 N ，由图2知2 s 内滑块的加速度不变，即为a ＝1－02－1m/s2＝1 m/s2，根据牛顿第二定律有F1＋f ＝ma ，F2－f ＝ma ，而f ＝μmg ，解得f ＝1 N ，μ＝0.05，m ＝2 kg ，选项A 错误，B 正确；由v —t 图象面积法得第1 s 内滑块的位移s1＝12×(－1)×1 m＝－0.5 m ，第1 s 内摩擦力对滑块做功为W1＝－f·|s1|＝－0.5 J ，选项C 错误；第2 s 内力F 的平均功率为F2·v1＋v22＝3×0＋12 W ＝1.5 W ，选项D 正确．答案 BD4.[2014·四川测试]如图所示，一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m 的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为( ) A ．mgL ω B.32mgL ω C.12mgL ω D.36mgL ω 解析 由于杆做匀速转动，拉力的功率等于克服重力做功的功率，P ＝mg ωLcos60°＝12mgL ω，C 正确． 答案 C5．一小物块在倾角为37°的固定斜面顶端由静止释放开始计时，沿斜面下滑后，t1时刻滑至斜面底端，t2时刻在粗糙的水平面上停下．若斜面与水平面之间用一小段光滑圆弧连接，物块与斜面、水平面之间的动摩擦因数均为0.5，取sin37°＝0.6，则关于物块所受摩擦力的功率大小P 随时间变化的图象中可能正确的是( )解析 0～t1时间内，摩擦力f1＝μmgcos37°＝0.4mg ，加速度大小a1＝mgsin37°－f1m ＝0.2g ，摩擦力瞬时功率P ＝f1·a 1t ＝0.08mg2t ，即P 与t 成正比，选项C 、D 均错误；t1～t2时间内，摩擦力f2＝μmg ＝0.5mg ，加速度大小a2＝f2m＝0.5g ，摩擦力瞬时功率P ＝f2·[a1t1－a2(t －t1)]＝－0.25mg2t ＋0.35mg2t1，由于0～t1时间内图线的斜率0.08mg2小于t1～t2时间内图线的斜率0.25mg2，选项A 正确，B 错误． 答案 A 6.如图所示，一个人推磨，其推磨杆的力的大小始终为F ，与磨杆始终垂直，作用点到轴心的距离为r ，磨盘绕轴缓慢转动．则在转动一周的过程中推力F 做的功为( ) A ．0 B ．2πrF C ．2Fr D ．－2πrF解析 推力F 始终与速度方向相同，因此推力的功为W ＝Fx ＝2πrF ，故选B. 答案 B 7.如图所示，静止于光滑水平地面上的木板的质量为M 、长度为L ，叠放在木板上的滑块质量为m ，一轻绳通过光滑定滑轮分别与木板和滑块连接，滑块与木板间的动摩擦因数为μ.开始时滑块静止在木板左端，现用水平向右的拉力F 将滑块以大小为a 的加速度拉至木板右端，则拉力F 对滑块做的功为( ) A.12μmgL B ．μmgL C ．μmgL ＋12(M ＋m)aL D ．μmgL ＋(M ＋m)aL解析 设滑块从木板左端运动到右端的时间为t ，则滑块和木板的位移大小均为s ＝12at2,2s＝L ，得s ＝L2；分别对m 、M 运用牛顿第二定律有F －μmg －T ＝ma ，T －μmg ＝Ma ，得F ＝2μmg＋(M ＋m)a ；拉力F 对m 做的功W ＝Fs ＝[2μmg ＋(M ＋m)a]·L 2＝μmgL ＋12(M ＋m)aL ，只有选项C 正确．答案 C8.[2014·广东质检]如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下，然后在水平面上前进至B 点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m.A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中，克服摩擦力做的功( )A ．大于μmgLB ．等于μmgLC ．小于μmgLD ．以上三种情况都有可能解析 设斜面的倾角为θ，则对滑雪者从A 到B 的运动过程中克服摩擦力做的功为：WFf ＝μmgLACcos θ＋μmgLCB ，由题图可知LACcos θ＋LCB ＝L ，两式联立可得：WFf ＝μmgL ，故B 正确． 答案 B 9.如图所示，半径为R 的光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心．一质量为m 的小滑块静止于最低点A ，在水平力F 的作用下将其从A 点缓慢地移到B 点，OB 与水平方向的夹角为θ，则从A 点移到B 点的过程中水平力F 对滑块做的功为( ) A ．mgR(1－sin θ) B ．mgRsin θC ．FR ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2－θ D ．FRcos θ 解析 设任一时刻滑块与O 点的连线与水平方向的夹角为α，缓慢运动的滑块每时每刻可视为受力平衡，则F ＝mgcot α，可见F 是变力，选项C 、D 均错误；滑块受力平衡，合外力为零，所以合外力做的功必为零即WF ＋WG ＋WN ＝0，而由支持力N 与速度方向始终垂直知WN ＝0，WG ＝－mg(R －Rsin θ)，得WF ＝mgR(1－sin θ)，选项A 正确，B 错误． 答案 A10.[2014·济南模拟]汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中正确的是( )解析 机车启动时由P ＝Fv 和F －Ff ＝ma 可知，匀加速启动过程，牵引力F 、加速度a 恒定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度，故ACD 正确． 答案 ACD 二、非选择题 11.[2013·安徽卷]一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F 随时间t 的变化情况如图2所示，物体相应的速度v 随时间t 的变化关系如图3所示．求：(1)0～8 s 时间内拉力的冲量； (2)0～6 s 时间内物体的位移；(3)0～10 s 时间内，物体克服摩擦力所做的功．解析 (1)由题图2知，I ＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3＝18 N·s. (2)由图3知物体的位移为 x ＝－2×3 m＝6 m.(3)由图3知，在6～8 s 时间内，物体做匀速运动，于是有f ＝2 N ．由图3知，在0～10 s 时间内物体的总位移为l ＝－＋－2×3 m＝15 m ，所以W ＝fl ＝2×15 J＝30 J.答案 (1)18 N·s (2)6 m (3)30 J12．如图a 所示，在水平路段AB 上有一质量为2×103 kg 的汽车，正以10 m/s 的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC 较粗糙，汽车通过整个ABC 路段的v —t 图象如图b 所示，在t ＝20 s 时汽车到达C 点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变．假设汽车在AB 路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1＝2 000 N ．求：(1)汽车运动过程中发动机的输出功率P ； (2)汽车速度减至8 m/s 时加速度a 的大小； (3)BC 路段的长度．(解题时将汽车看成质点)解析 (1)汽车在AB 路段时，牵引力和阻力相等F1＝f1，P ＝F1v1 联立解得：P ＝20 kW(2)t ＝15 s 后汽车处于匀速运动状态，有 F2＝f2，P ＝F2v2，f2＝P/v2 联立解得：f2＝4 000 Nv ＝8 m/s 时汽车在做减速运动，有f2－F ＝ma ，F ＝P/v 解得a ＝0.75 m/s2 (3)Pt －f2s ＝12mv22－12mv21解得s ＝93.75 m答案 见解析13.[2014·江西月考]动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8×104 kg.其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是2×107 W 和1×107 W，(第一节车厢达到额定功率不够再启动第二节车厢)车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g ＝10 m/s2) (1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动，t ＝10 s 时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大？解析 (1)对整列动车，质量M ＝6×8×104＝4.8×105 kg，当牵引力等于阻力时，动车速度最大Pm ＝fvm ，其中阻力f ＝0.1Mg ＝0.1×6×8×104×10 N＝4.8×105 N， 假设两节有动力的车厢都正常工作，则vm ＝Pm f ＝p1＋p2f ＝2×107＋1×1074.8×105m/s ＝62.5 m/s(2)当t ＝10 s 时，v1＝at ＝10 m/s.假设只有第一节车厢提供动力，则对整列车：p11v1－f＝Ma解得：P11＝9.6×106 W<P1＝2×107 W说明只有第一节车厢提供动力可以按照题设要求行驶．此时第一、二节间拉力最大对后五节车厢说Fm －f2＝M2a其中M2＝5×8×104 kg＝4.0 ×105 kg 解得第一、二节间最大拉力Fm ＝8×105 N. 答案 (1)vm ＝62.5 m/s (2)Fm ＝8×105 N。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—功、功率及机车启动问题
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—功、功率及机车启动问题1．(2023·广东惠州一中月考)图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用)，图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止．下列关于做功的判断中正确的是()A．图甲中支持力对人做正功B．图甲中摩擦力对人做负功C．图乙中支持力对人做正功D．图乙中摩擦力对人做负功2．水平恒力F两次作用在同一静止物体上，使物体沿力的方向发生相同的位移，第一次是在光滑水平面上，第二次是在粗糙水平面上，两次力F做的功和平均功率的大小关系是() A．W1＝W2，P1>P2B．W1>W2，P1＝P2C．W1>W2，P1>P2D．W1＝W2，P1＝P23.(2021·山东卷·3)如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑轴O转动，另一端与质量为m的小木块相连．木块以水平初速度v0出发，恰好能完成一个完整的圆周运动．在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为()A.m v 022πLB.m v 024πLC.m v 028πLD.m v 0216πL4．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在拉力F 作用下由静止向上做匀加速运动，物体速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知( )A ．物体加速度大小为2 m/s 2B ．F 的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率为42 WD ．0～4 s 内F 的平均功率为42 W5.(多选)(2022·广东卷·9)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200 W 、速度5 m/s 匀速行驶，在斜坡PQ 段以恒定功率570 W 、速度2 m/s 匀速行驶．已知小车总质量为50 kg ，MN ＝PQ ＝20 m ，PQ 段的倾角为30°，重力加速度g 取10 m/s 2，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40 NB ．从M 到N ，小车克服摩擦力做功800 JC ．从P 到Q ，小车重力势能增加1×104 JD ．从P 到Q ，小车克服摩擦力做功700 J6．(2023·黑龙江佳木斯市高三模拟)用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比．已知铁锤第一次将钉子钉进d ，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉子进入木板的深度为( )A ．(3－1)dB ．(2－1)dC.(5－1)d 2D.22d7．(2023·山东烟台市高三检测)一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车先保持牵引力F 0不变，当速度为v 1时达到额定功率P e ，此后以额定功率继续行驶，最后以最大速度v m 匀速行驶．若汽车所受的阻力F f 为恒力，汽车运动过程中的速度为v 、加速度为a 、牵引力为F 、牵引力的功率为P ，则下列图像中可能正确的是( )8.(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v 随时间t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，下列说法正确的有( )A ．矿车上升所用的时间之比为4∶5B ．电机的最大牵引力之比为2∶1C ．电机输出的最大功率之比为2∶1D ．电机所做的功之比为4∶59．(2021·湖南卷·3)“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 ，若动车组所受的阻力与其速率成正比(F 阻＝k v ，k 为常量)，动车组能达到的最大速度为v 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34v m 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v m ，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为12m v m 2－Pt 10.一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶，汽车所受牵引力F 随时间t 变化关系图线如图所示．若汽车的质量为1.2×103 kg ，阻力恒定，汽车的最大功率恒定，则以下说法正确的是( )A ．汽车的最大功率为5×104 WB ．汽车匀加速运动阶段的加速度为256m/s 2 C ．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D ．汽车从静止开始运动12 s 内的位移是60 m11．质量为1.0×103 kg 的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N ，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W ，开始时以a ＝1 m/s 2的加速度做匀加速运动(g 取10 m/s 2)．求：(1)汽车做匀加速运动的时间；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m ，且认为汽车到达坡顶之前已达到最大速率，汽车从坡底到坡顶所需时间．12.一辆玩具赛车在水平直线跑道上由静止开始以10 kW 的恒定功率加速前进，赛车瞬时速度的倒数1v 和瞬时加速度a 的关系如图所示，已知赛车在跑道上所受到的阻力恒定，赛车到达终点前已达到最大速度．下列说法中正确的是( )A ．赛车做加速度逐渐增大的加速直线运动B ．赛车的质量为20 kgC ．赛车所受阻力大小为500 ND ．赛车速度大小为5 m/s 时，加速度大小为50 m/s 2答案及解析1．A 2.A 3.B 4.C 5.ABD 6.B7．C [因为汽车先保持牵引力F 0不变，由牛顿第二定律可得F 0－F f ＝ma ，又因为汽车所受的阻力F f 为恒力，所以开始阶段汽车做匀加速直线运动，所以v －t 图像开始应有一段倾斜的直线，故A 错误；因为当速度为v 1时达到额定功率P e ，此后以额定功率继续行驶，则满足P e ＝F v ，即F 与v 成反比，F 与1v 成正比，所以F －v 图像中v 1～v m 段图像应为曲线，F与1v 图像中1v m ～1v 1段图像应为直线，故B 错误，C 正确；因为当速度为v 1之前，保持牵引力F 0不变，则功率满足P ＝F 0v ，即P 与v 成正比，所以P －v 图像中0～v 1段图像应为过原点的直线，故D 错误．]8．AC [由题图可得，变速阶段的加速度大小a ＝v 0t 0，设第②次所用时间为t 2，根据速度－时间图像与时间轴所围的面积等于位移(此题中为提升的高度)可知，12×2t 0×v 0＝12[t 2＋(t 2－t 0)]×12v 0，解得：t 2＝5t 02，所以第①次和第②次矿车上升所用时间之比为2t 0∶5t 02＝4∶5 ，选项A 正确．由于两次提升过程变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F －mg ＝ma ，可得电机的最大牵引力之比为1∶1，选项B 错误．由功率公式，P ＝F v ，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C 正确．加速上升过程的加速度a 1＝v 0t 0，加速上升过程的牵引力F 1＝ma 1＋mg ＝m (v 0t 0＋g )，减速上升过程的加速度a 2＝－v 0t 0，减速上升过程的牵引力F 2＝ma 2＋mg ＝m (g －v 0t 0)，匀速运动过程的牵引力F 3＝mg .第①次提升过程做功W 1＝F 1×12×t 0×v 0＋F 2×12×t 0×v 0＝mg v 0t 0；第②次提升过程做功W 2＝F 1×12×12t 0×12v 0＋F 3×32t 0×12v 0＋F 2×12×12t 0×12v 0＝mg v 0t 0，两次做功相同，选项D 错误．] 9．C [对动车组由牛顿第二定律有F 牵－F 阻＝ma ，动车组匀加速启动，即加速度a 恒定，但F 阻＝k v 随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而增大，故A 错误；若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P ，由牛顿第二定律有4P v －k v ＝ma ，故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B 错误；若四节动力车厢输出的总功率为2.25P ，动车组匀速行驶时加速度为零，有2.25P v ＝k v ，而以额定功率匀速行驶时，有4P v m＝k v m ，联立解得v ＝34v m ，故C 正确；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v m ，由动能定理可知4Pt －W 克阻＝12m v m 2－0，可得动车组克服阻力做的功为W 克阻＝4Pt －12m v m 2，故D 错误．] 10．A [由图可知，汽车在前4 s 内的牵引力不变，汽车做匀加速直线运动，4～12 s 内汽车的牵引力逐渐减小，则车的加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的加速运动，直到车的速度达到最大值，以后做匀速直线运动，可知在4 s 末汽车的功率达到最大值；汽车的速度达到最大值后牵引力等于阻力，所以阻力F f ＝2×103 N ，前4 s 内汽车的牵引力为F ＝5×103 N ，由牛顿第二定律F －F f ＝ma 可得a ＝2.5 m/s 2，4 s 末汽车的速度v 1＝at 1＝2.5×4 m/s ＝10 m/s ，所以汽车的最大功率P ＝F v 1＝5×103×10 W ＝5×104 W ，A 正确，B 、C 错误；汽车在前4 s内的位移x 1＝12at 12＝12×2.5×42 m ＝20 m ，汽车的最大速度为v m ＝P F f ＝5×1042×103m/s ＝25 m/s ，汽车在4～12 s 内的位移设为x 2，根据动能定理可得Pt －F f x 2＝12m v m 2－12m v 12，代入数据可得x 2＝42.5 m ，所以汽车的总位移x ＝x 1＋x 2＝20 m ＋42.5 m ＝62.5 m ，D 错误．]11．(1)7 s (2)8 m/s (3)22 s解析 (1)由牛顿第二定律得F －mg sin 30°－F f ＝ma设匀加速过程的末速度为v ，则有P ＝F vv ＝at 1，解得t 1＝7 s.(2)当达到最大速度v m 时，加速度为零，有F m ＝mg sin 30°＋F f则有P ＝F m v m ＝(mg sin 30°＋F f )v m解得v m ＝8 m/s.(3)汽车匀加速运动的位移x 1＝12at 12，在后一阶段对汽车由动能定理得Pt 2－(mg sin 30°＋F f )x 2＝12m v m 2－12m v 2 又有x ＝x 1＋x 2，解得t 2≈15 s ，故汽车运动的总时间为t ＝t 1＋t 2＝22 s.12．C [由牛顿第二定律有P v －F f ＝ma ，可知赛车做加速度逐渐减小的加速直线运动，将公式整理得1v ＝m P a ＋F f P ，可见1v －a 图像的斜率恒定为m P ，与纵轴的截距为F f P ，可得F f P ＝0.05 s/m ，m P ＝0.1－0.0520s 3/m 2，解得m ＝25 kg ，F f ＝500 N ，将v ＝5 m/s 代入公式，解得a ＝60 m/s 2，故C 正确，A 、B 、D 错误．]。
功、功率及动能定理 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)
功、功率及动能定理 训练题一、选择题1.如图所示，水平路面上有一辆汽车，车厢中有一质量为m 的人正用恒力F 向前推车厢，在车以加速度a 向前加速行驶距离L 的过程中，下列说法正确的是( )A.人对车的推力F 做的功为FLB.人对车做的功为maLC.车对人的摩擦力做的功为()F ma L +D.车对人的作用力大小为ma2.如图所示，小物块甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R ，圆弧轨道底端切线水平。
小物块乙从高为R 的光滑斜面顶端由静止滑下。
不计空气阻力，下列判断正确的是( )A.两物块到达底端时速度相同B.两物块运动到底端的过程重力做的功相同C.两物块到达底端时动能相同D.两物块到达底端时，重力对乙做功的瞬时功率大于重力对甲做功的瞬时功率3.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然伸长状态。
有一质量为m 的小物块，以一定的初速度v 从A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A 点恰好静止。
物块向左运动的最大距离为s ，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g ，弹簧未超出弹性限度。
在上述过程中( )A.物块克服摩擦力做的功为零B.物块克服摩擦力做的功为2mgs μC.弹簧的最大弹性势能为212mvD.弹簧的最大弹性势能为212mv mgs μ+4.2021年4月16日，全球首条无人驾驶“云巴”在重庆璧山正式开通，这是一种采用无人驾驶技术的小运量轨道交通系统。
已知质量为3810kg m =⨯ 的“云巴”在平直轨道上以速度1108km /h v = 匀速行驶时，发动机的功率为120kW P = ；因路段限制进入限速区时，“云巴”自动将功率调整为原来的23，并保持该功率行驶，设所受阻力大小恒定，经5st = 后，“云巴”再次匀速行驶，重力加速度取210m /s g = 。
则以下说法错误的是( ) A.刚调整功率的瞬间“云巴”的加速度大小为21m /s 6B.再次匀速行驶时“云巴”的速度大小为72 km/hC.功率调整后的5 s 内“云巴”行驶的距离为600 mD.再次匀速行驶时“云巴”的牵引力大小为原来的235.如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m 的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A 处时弹簧竖直且处于原长。
高考物理第一轮复习限时规范训练：功和功率(含解析)
一轮复习限时规范训练:功和功率一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．1．如图所示，乒乓球运动员用同一个乒乓球两次发球，乒乓球恰好都在等高处水平向左越过球网，从最高点落到台面的过程中(不计乒乓球的旋转和空气阻力)，下列说法正确的是 () A．球第1次过网时的速度小于第2次的B．球第1次的速度变化量小于第2次的C．球两次落到台面时重力的瞬时功率相等D．球两次落到台面过程中重力的平均功率不相等解析：C球下落的高度相同，由h＝12gt2可知下落的时间相等，因球第1次比第2次通过的水平位移大，根据x＝vt可知，球第1次过网时的速度大于第2次过网时的速度．球在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，故速度变化量只在竖直方向，由Δv＝gt可得速度变化量相等．重力的瞬时功率P＝mgvy，落地时竖直方向的速度相等，故球两次落到台面时重力的瞬时功率相等．平均功率等于功除以时间，重力两次做的功相同，时间也相同，重力两次的平均功率也相同，故选C.2．质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v3时，汽车的瞬时加速度的大小为()A．Pmv B．2PmvC．3PmvD．4Pmv【答案】B【解析】当汽车匀速行驶时，有f＝F＝Pv，根据P＝F′×v3，得F′＝3Pv，由牛顿第二定律得a＝F′－fm＝3Pv－Pvm＝2Pmv，故选项B正确，A、C、D错误．3．如图所示，质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，不计空气阻力，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为()A．mgv0tan θB．mgv0tan θC．mgv0sin θD．mgv0cos θ【答案】B【解析】由于v 垂直于斜面，可求出小球落在斜面上时速度的竖直分量v 2＝v0tan θ，此时重力做功的瞬时功率为P ＝mgv 2＝mgv0tan θ.选项B 正确．4．如图所示，木板质量为M ，长度为L ，小木块质量为m ，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳跨过定滑轮分别与M 和m 连接，小木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m 拉至右端，拉力至少做功为 ()A ．μmgLB ．2μmgLC ．μmgL 2D ．μ(M ＋m )gL 【答案】A【解析】m 缓慢运动至右端，拉力F 做功最小，其中F ＝μmg ＋F T ，F T ＝μmg ，小木块位移为L 2，所以W F ＝F ·L 2＝μmgL . 5．有一固定轨道ABCD 如图所示，AB 段为四分之一光滑圆弧轨道，其半径为R ，BC 段是水平光滑轨道，CD 段是光滑斜面轨道，BC 和斜面CD 间用一小段光滑圆弧连接．有编号为1,2,3,4完全相同的4个小球(小球不能视为质点，其半径r <R )，紧挨在一起从圆弧轨道上某处由静止释放，经平面BC 到斜面CD 上，忽略一切阻力，则下列说法正确的是()A．四个小球在整个运动过程中始终不分离B．在圆弧轨道上运动时，2号球对3号球不做功C．在CD斜面轨道上运动时，2号球对3号球做正功D．在CD斜面轨道上运动时，2号球对3号球做负功【答案】A【解析】圆弧轨道越低的位置切线的倾角越小，加速度越小，故相邻小球之间有挤压力，小球在水平面上速度相同，无挤压不分离，在斜面上加速度相同，无挤压也不分离，故选项B、C、D错误，A正确．6．用起重机提升货物，货物上升过程中的v－t图象如图所示，在t＝3 s到t＝5 s内，重力对货物做的功为W1，绳索拉力对货物做的功为W2，货物所受合力做的功为W3，则()A．W1>0B．W2<0C．W2>0D．W3<0【答案】CD【解析】分析题图可知，货物一直向上运动，根据功的定义式可得：重力做负功，拉力做正功，即W1<0，W2>0，A、B错误，C正确；根据动能定理：合力做的功W3＝0－12mv2，v＝2 m/s，即W3<0，选项D 正确．7．质量为m 的汽车在平直路面上启动后就做匀加速直线运动，经过时间t ，达到速度v ，此时汽车达到了额定功率．汽车以额定功率继续行驶．整个运动过程中汽车所受阻力恒为f ，则()A ．整个运动过程中，汽车运动的最大速度是vB ．整个运动过程中，汽车运动的最大速度是mv2ftC ．匀加速运动阶段，汽车的牵引力为f ＋mv tD ．汽车的额定功率为⎝ ⎛⎭⎪⎫m v t ＋f v 【答案】CD【解析】达到额定功率后汽车继续加速，直到最后匀速运动，A项错误；t 时间内，汽车的加速度a ＝v t，由牛顿第二定律得F －f ＝ma ，所以汽车的牵引力F ＝f ＋m v t，C 项正确；t 时刻汽车达到额定功率P ＝Fv ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m v t ＋f v ，D 项正确；最后的速度为P f ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫mv ft ＋1v ，因此B 项错误．8．如图所示，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，现以大小恒定的拉力F 拉动细绳，将静置于A 点的木箱经B 点移到C 点(AB ＝BC )，地面平直且与木箱的动摩擦因数处处相等．设从A 到B 和从B 到C 的过程中，F 做功分别为W 1，W 2，克服摩擦力做功分别为Q 1，Q 2，木箱经过B 、C 时的动能和F 的功率分别为E k B ，E k C 和P B ，P C ，则下列关系一定成立的有()A ．W 1＞W 2B ．Q 1＞Q 2C ．E k B ＞E k CD ．P B ＞P C【答案】AB【解析】F 做功W ＝Fl cos α(α为绳与水平方向的夹角)，在AB 段和BC 段相比较，F 大小相同，l 相同，而α逐渐增大，故W 1＞W 2，A 正确；物体运动中，支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，故Q 1＞Q 2，B 正确；因为物体运动情况不能确定，故动能关系、功率关系无法确定，选项C 、D 错．二、非选择题9．如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg 的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉－到顶端，斜面长L 是4 m ，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g 取10 N/kg ，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功．解：(1)工人拉绳子的力F ＝12mg sin θ工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l＝2L，根据公式W＝Fl cos α，得W1＝12mg sin θ·2L＝2 000 J.(2)重力做功W2＝－mgh＝－mgL sin θ＝－2 000 J.(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合＝0.10．如图所示，水平传送带正以v＝2 m/s的速度运行，两端水平距离l＝8 m，把一质量m＝2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，不计物块的大小，g取10 m/s2，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，摩擦力对物块做功的平均功率是多少？1 s时，摩擦力对物块做功的功率是多少？皮带克服摩擦力做功的功率是多少？解：物块受向右的摩擦力为F f＝μmg加速度为a＝μg当物块与传送带相对静止时，物块的位移为x＝v2 2a摩擦力做功为W＝F f x＝4 J相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B 端，物块由A端运动到B端所用的时间为t＝va ＋l－xv＝5 s则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为P＝Wt＝0.8 W1 s时，物块的速度为v1＝at＝1 m/s则摩擦力对物块做功的功率为P1＝F f v1＝2 W皮带的速度为v＝2 m/s故皮带克服摩擦力做功的功率为P2＝F f v＝4 W.11．质量为m的汽车，在平直公路上以恒定的加速度匀加速启动，汽车达到额定功率时速度大小为v，此时恰好开始下坡，司机立即调整发动机的功率为额定功率的一半，使汽车以大小为v的速度沿坡路匀速下滑，下滑一段路程后汽车又开足马力以额定功率加速下行，在坡路上加速t时间后，车速达到最大，且最大车速是刚下坡时速度的2倍，已知坡面倾角为θ，重力加速度为g，水平路面和坡面对车的阻力相同，在t时间内汽车沿坡路通过的距离为s，试求：(1)汽车的额定功率；(2)平直公路和坡面对车的阻力的大小；(3)汽车在平直公路上匀加速行驶的加速度的大小．解：(1)设汽车的额定功率为P ，阻力为f ，汽车在坡面上匀速运动时的牵引力为F 1，则对匀速运动过程，由平衡条件得F 1＋mg sin θ＝f ①又有P 2＝F 1v ② 对汽车在坡面上以额定功率加速行驶t 时间的过程，由动能定理得Pt ＋mgs sin θ－fs ＝12m (2v )2－12mv 2③ 由①②③解得P ＝3mv32vt －s.④ (2)由①②④式解得阻力大小f ＝错误!＋mg sin θ.⑤(3)设汽车在平直公路上运动的加速度为a ，汽车达到额定功率时的牵引力为F 2由牛顿第二定律得F 2－f ＝ma ⑥又有P ＝F 2v ⑦由④⑤⑥⑦解得a ＝错误!－g sin θ.。
通用版2025版高考物理一轮复习第五章第1讲功和功率课时作业含解析
功和功率一、选择题(本题共10小题，1～6题为单选题，7～10题为多选题)1.如图，一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑，在箱子正中心夹有一只苹果，它四周苹果对它作用力的合力( )A ．对这只苹果做正功B ．对这只苹果做负功C ．对这只苹果不做功D ．无法确定解析：C 对整体分析，受重力和支持力，整体的加速度a ＝Mg sin θM＝g sin θ，可知苹果的加速度为g sin θ，苹果受重力、四周苹果的作用力，两个力的合力等于mg sin θ，所以其他苹果对该苹果的作用力等于mg cos θ，方向垂直于斜面对上，依据功的公式可知，四周苹果对它的作用力不做功，故C 正确，A 、B 、D 错误．2．(2024·长沙模拟)国家“十三五”重点研发安排《现代轨道交通专项》启动时速600公里高速磁悬浮交通和时速200公里中速磁悬浮交通研发项目，列车速度的提高要解决很多详细的技术问题，提高牵引功率就是其中之一．若列车匀速行驶时，所受阻力大小与速度大小成正比，当磁悬浮列车分别以600 km/h 和200 km/h 的速度匀速行驶时，列车的牵引功率之比为( )A ．3∶1B ．6∶1C ．9∶1D ．12∶1解析：C 列车匀速行驶时，则有F ＝F f ＝kv ，牵引力的功率P ＝Fv ＝kv 2，因为列车的速度之比为3∶1，所以牵引功率之比为9∶1，故C 正确，A 、B 、D 错误．3．雨滴在空中运动时所受的阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m 1、m 2，落在地面前均做匀速直线运动，则两雨滴落地前瞬间重力的功率之比为( )A ．m 1∶m 2 B.m 1∶m 2 C.m 2∶m 1D.m 31∶m 32解析：D 依据平衡条件得mg ＝kv 2，雨滴的末速度为v ＝mgk.则落地前瞬间重力对雨滴做功的功率为P ＝mgv ＝mgmg k，所以两雨滴落地前瞬间重力的功率之比为P 1∶P 2＝m 31∶m 32.4.如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道AB ，槽道由半径分别为R2和R 的两个半圆构成．现用大小恒为F 的拉力将一光滑小球从A 点沿槽道拉至B 点，若拉力F 的方向时刻与小球运动方向一样，则此过程中拉力所做的功为( )A ．0B ．FRC ．2πFRD.32πFR 解析：D 因为F 的方向不断变更，不能用W ＝Fl cos α求解，但由于拉力F 的方向时刻与小球运动方向一样，可采纳微元法，把小球的位移分割成很多的小段，在每一小段位移上作用在小球上的力F 可视为恒力，F 做的总功即为F 在各个小段上做功的代数和，由此得：W ＝F (12·2π·R 2＋12·2πR )＝32πFR ，所以本题答案为D.5.一汽车在平直马路上行驶．从某时刻起先计时，发动机的功率P 随时间t 的变更如图所示．假定汽车所受阻力的大小F f 恒定不变．下列描述该汽车的速度v 随时间t 变更的图线中，可能正确的是( )解析：A 当牵引力大于阻力时，机车加速运动，但速度的增加会导致牵引力变小，机车所受的合力变小，机车的加速度变小，故机车的运动为加速度不断变小的加速运动，直到加速度等于零变为匀速直线运动，故0～t 1时间内，是一个恒定功率加速过程，直到变为匀速直线运动，t 1～t 2时间内，是另一个恒定功率加速过程，直到变为匀速直线运动，故A 项正确．6.(2024·白城模拟)如图是武广铁路上某机车在性能测试过程中的v －t 图像，测试时机车先以恒定的牵引力F 启动发动机使机车在水平铁轨上由静止起先运动，t 1时刻机车关闭发动机，到t 2时刻机车完全停下．图像中θ>α，设整个测试过程中牵引力F 做的功和克服摩擦力F f 做的功分别为W 1、W 2,0～t 1时间内F 做功的平均功率和全过程克服摩擦力F f 做功的平均功率分别为P 1、P 2，则下列推断正确的是( )A ．W 1>W 2，F ＝2F fB ．W 1＝W 2，F >2F fC ．P 1<P 2，F >2F fD ．P 1＝P 2，F ＝2F f解析：B 对全过程由动能定理可知W 1－W 2＝0，故W 1＝W 2，由于图像中θ>α，则t 2－t 1>t 1，即t 2>2t 1，由匀变速直线运动的平均速度v －＝v 0＋v2，可知加速阶段的平均速度与减速阶段的平均速度相等，即v －1＝v －2，依据x ＝v －t ，所以加速阶段的位移x 与减速过程中的位移x ′之间的关系为x ′>x ，依据恒力做功公式得，W 1＝Fx ，W 2＝F f (x ＋x ′)，解得F >2F f ，故A 错误，B 正确；P 1＝W 1t 1，P 2＝W 2t 2，由于W 1＝W 2、t 2>t 1，所以P 1>2P 2，故C 、D 错误．7.如图所示，一辆货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量为M ，货物质量为m ，货车以速度v 向左匀速运动，将货物提上升度h ，则( )A ．货物向上做匀速运动B ．箱中的货物对箱底的压力大于mgC ．图示位置时货车拉力的功率大于(M ＋m )gv cos θD ．此过程中货车拉力做的功为(M ＋m )gh解析：BC 将货车的速度进行正交分解，如图所示：由于绳子不行伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的重量相等，即v 1＝v cos θ，由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，处于超重状态，故箱中的货物对箱底的压力大于mg ，选项A 错误，B 正确；货箱和货物整体向上做加速运动，则拉力大于(M ＋m )g ，整体的速度为v cos θ，拉力功率P ＝Fv 1>(M ＋m )gv cos θ，选项C 正确；此过程中货车拉力做的功等于货箱和货物整体动能的增加量和重力势能的增加量，大于(M ＋m )gh ，选项D 错误．8.(2024·白银模拟)如图所示，质量为m 的小球(可视为质点)，用长为L 的细线悬挂于O 点，自由静止在A 位置．现用水平力F 缓慢地将小球从A 拉到B 位置而静止，细线与竖直方向夹角为θ＝60°，此时细线的拉力为F T1，然后撤去水平力F ，小球从B 返回到A 点时细线的拉力为F T2，则( )A ．F T1＝F T2＝2mgB ．从A 到B ，拉力F 做功为mgLC ．从B 到A 的过程中，小球受到的合外力大小不变D ．从B 到A 的过程中，小球重力的瞬时功领先增大后减小解析：AD 小球在B 位置时受到向下的重力mg 、水平向右的拉力F 、沿BO 方向的拉力F T1，依据平衡条件得F T1＝mgcos 60°＝2mg ，小球返回到A 时，由牛顿其次定律得F T2－mg ＝m v 2AL ，从B 到A 由动能定理得mgL (1－cos 60°)＝12mv 2A －0；联立解得F T2＝2mg ，即F T1＝F T2＝2mg ，故A 正确；依据动能定理得W F －mgL (1－cos 60°)＝0，解得W F ＝12mgL ，故B 错误；从B 到A 小球做圆周运动，在B 点时所受的合力为F B ＝mg sin θ，在A 点时所受的合力为F A ＝m v 2AL，解得F A ＝mg ，明显F A ≠F B ，故C 错误；依据P ＝Fv cos α，小球在B 点时的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，尽管小球在A 点时的速度最大，但此时在竖直方向的速度为0，所以重力的瞬时功率也为0，所以小球从B 到A 的过程中重力的瞬时功领先增大后减小，故D 正确．9．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg 的物体在F 作用下由静止起先向上做匀加速运动，其速度随时间的变更关系如图乙．所示，由此可知以下说法不正确的是( )A ．物体加速度大小为2 m/s 2B ．F 的大小为21 NC ．4 s 末F 的功率大小为42 WD ．4 s 内F 做功的平均功率为42 W解析：ABD 由图乙可知，物体的加速度a ＝0.5 m/s 2，由2F －mg ＝ma 可得：F ＝10.5 N ，A 、B 均错误；4 s 末力F 的作用点的速度大小为v F ＝2×2 m/s＝4 m/s ，故4 s 末拉力F 做功的功率为P ＝F ·v F ＝42 W ，C 正确；4 s 内物体上升的高度h ＝4 m ，力F 的作用点的位移l ＝2h ＝8 m ，拉力F 所做的功W ＝F ·l ＝84 J,4 s 内拉力F 做功的平均功率P ＝Wt＝21 W ，D 错误．10.质量为m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的v －t 图像如图所示，OA 段为倾斜直线，AB 段为曲线．从t 1时刻起牵引力的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为F f ，则( )A ．0～t 1时间内，汽车的牵引力等于m v 1t 1B ．t 1～t 2时间内，汽车的功率等于(m v 1t 1＋F f )v 1 C ．汽车运动的最大速度v 2＝(mv 1F f t 1＋1)v 1 D ．t 1～t 2时间内，汽车的平均速度小于v 1＋v 22解析：BC 由题图可知，0～t 1阶段，汽车做匀加速为直线运动，a ＝v 1t 1，F 1－F f ＝ma ，联立得F 1＝m v 1t 1＋F f ，选项A 错误；在t 1时刻汽车达到额定功率P ＝F 1v 1＝(m v 1t 1＋F f )v 1，t 1～t 2时间内，汽车保持额定功率不变，选项B 正确；t 2时刻，速度达到最大值v 2，此时刻F 2＝F f ，P ＝F 2v 2，v 2＝P F 2＝(mv 1F f t 1＋1)v 1，选项C 正确；由v －t 图线与t 轴所围图形的面积表示位移的大小可知，t 1～t 2时间内，汽车的平均速度大于v 1＋v 22，故选项D 错误．二、计算题(本题共2小题，需写出规范的解题步骤．)11．如图甲所示，在水平路段AB 上有一质量为2×103kg 的汽车，正以10 m/s 的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC 较粗糙，汽车通过整个ABC 路段的v －t 图像如图乙所示，在t ＝20 s 时汽车到达C 点，运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变．假设汽车在AB 路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)F f1＝2 000 N ，解题时将汽车看成质点，求：(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P ； (2)汽车速度减至8 m/s 时的加速度a 大小； (3)BC 路段的长度．解析：(1)汽车在AB 路段时牵引力和阻力相等， 有F 1＝F f1，输出功率P ＝F 1v 1 解得P ＝20 kW(2)t ＝15 s 后汽车处于匀速运动状态， 有F 2＝F f2，P ＝F 2v 2，解得F f2＝4 000 Nv ＝8 m/s 时汽车在做减速运动，有F f2－F ＝ma ，F ＝Pv解得a ＝0.75 m/s 2(3)对BC 段由动能定理有Pt －F f2x ＝12mv 22－12mv 21解得x ＝68.75 m答案：(1)20 kW (2)0.75 m/s 2(3)68.75 m12.在检测某种汽车性能的试验中，质量为3×103kg 的汽车由静止起先沿平直马路行驶，达到的最大速度为40 m/s ，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F 与对应速度v ，并描绘出如图所示的F －1v图像(图线ABC 为汽车由静止到达到最大速度的全过程，AB 、BO 均为直线)．假设该汽车行驶中所受的阻力恒定，依据图线ABC ：(1)求该汽车的额定功率．(2)该汽车由静止起先运动，经过35 s 达到最大速度40 m/s ，求其在BC 段的位移． 解析：(1)由图线分析可知：图线AB 表示牵引力F 不变即F ＝8 000 N ，阻力f 不变，汽车由静止起先做匀加速直线运动；图线BC 的斜率表示汽车的功率P 不变，达到额定功率后，汽车所受牵引力渐渐减小，汽车做加速度减小的变加速直线运动，直至达到最大速度40 m/s ，此后汽车做匀速直线运动．由图可知：当最大速度v max ＝40 m/s 时，牵引力为F min ＝2 000 N由平衡条件f ＝F min 可得f ＝2 000 N 由公式P ＝F min v max 得额定功率P ＝8×104W. (2)匀加速运动的末速度v B ＝P F， 代入数据解得v B ＝10 m/s汽车由A 到B 做匀加速运动的加速度为a ＝F －f m＝2 m/s 2设汽车由A 到B 所用时间为t 1，由B 到C 所用时间为t 2，位移为s ，则t 1＝v Ba＝5 s ，t 2＝35 s －5 s ＝30 sB 点之后，对汽车由动能定理可得Pt 2－fs ＝12mv 2C －12mv 2B ，代入数据可得s ＝75 m.答案：(1)8×104W (2)75 m。
高考物理一轮计时双基练【16】功、功率(含答案)
计时双基练16 功功率(限时：45分钟满分：100分)A级双基达标1．(2018·河北省邯郸市馆陶一中期中考试)如练图5－1－1所示，劈a放在光滑的水平面上，练图5－1－1斜面光滑，把b物体放在斜面的顶端由静止开始滑下，则在下滑过程中，a对b的弹力对b做的功为W1，b 对a的弹力对a做的功为W2，下列关系中正确的是( )A．W1＝0，W2＝0B．W1≠0，W2＝0C．W1＝0，W2≠0D．W1≠0，W2≠0解析根据功的定义可知a对b的弹力对b做负功，b对a的弹力对a做正功，选项D正确．答案 D2．(多选题)练图5－1－2汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1时刻关闭发动机，做匀减速直线运动，t2时刻静止，其v－t图象如练图5－1－2所示，图中α<β，若汽车牵引力做功为W、平均功率为P，汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2、平均功率分别为P1和P2，则( )A．W＝W1＋W2B．W1>W2C．P＝P1D．P1＝P2解析整个过程动能变化量为零，所以合力的功为零，A项正确．摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B 项正确．第一段是加速的，牵引力大于摩擦力，所以P>P1，C项错．加速段和减速段平均速度相等，所以摩擦力的功率相等，D项正确．答案ABD3．(2018·北师大附属实验中学期中考试)汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t 2时刻汽车又开始做匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)．则在t 1～t 2的这段时间内( )A ．汽车的加速度逐渐减小B ．汽车的加速度逐渐增大C ．汽车的速度先减小后增大D ．汽车的速度逐渐增大解析 本题需要结合公式P ＝Fv 和F －f ＝ma 求解．t 1时刻前，P ＝F 0v 0＝fv 0，即摩擦力f ＝F 0；t 1时刻，12P＝F 1v 0，可见，牵引力F 1＝12F 0，又F 1－f ＝ma 1即12F 0－F 0＝ma 1，可得a 1＝－F 0/2m ，负号表示加速度方向与速度方向相反，汽车做减速运动；t 1～t 2时间内，发动机功率保持12P 不变，速度继续减小，选项C 、D 错误；根据12P ＝Fv 可知，当速度减小，功率不变时，牵引力F 逐渐增大，由F －f ＝ma 即F －F 0＝ma 可知，加速度a 逐渐减小，选项A 正确，B 错误．本题答案为A.答案 A4．如练图5－1－3，一长为L 的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为m 的小球．一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度ω匀速转动，当杆与水平方向成60°时，拉力的功率为( )练图5－1－3A ．mgL ω B.32mgL ω C.12mgL ω D.36mgL ω 解析 由能的转化及守恒可知：拉力的功率等于克服重力的功率．P G ＝mgv y ＝mgvcos60°＝12mg ωL ，故选C.答案 C5．(2018·重庆市月考)完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后(假设均未达到最大功率)( )A ．甲车超前，乙车落后 B. 乙车超前，甲车落后 C ．它们仍齐头并进D. 甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车解析 拖车与汽车脱离之前，牵引力等于摩擦力，脱离之后，汽车受到的摩擦力f 减小，因为甲汽车的牵引力F 保持不变，所以其将做匀加速直线运动，加速度大小为a ＝(F －f)/m ，而乙汽车保持原来的功率不变做加速运动，根据P ＝Fv 可知，其牵引力会随其速度的逐渐增大而减小，其加速度大小也会从a ＝(F －f)/m 逐渐减小，可见，甲车的速度较大，甲车超前，乙车落后．本题答案为A.答案 A 6.练图5－1－4(2018·黑龙江省哈师大附中期中考试)如练图5－1－4所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 段是与ab 段相切的水平直线，则下述说法正确的是( )A ．0～t 1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B ．t 1～t 2时间内汽车牵引力做功为12mv 22－12mv 21C ．t 1～t 2时间内的平均速度为12(v 1＋v 2)D ．在全过程中t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t 2～t 3时间内牵引力最小解析 0～t 1时间内汽车做匀加速运动，牵引力F 大小恒定，但汽车的速度v 逐渐增大，所以其功率逐渐增大，选项A 错误；在t 1～t 2时间内，牵引力做正功，摩擦力做负功，合外力做功之和等于动能的改变量，所以选项B 错误；根据“面积”法求位移，在t 1～t 2时间内汽车的位移s ＞12(v 1＋v 2)(t 2－t 1)，所以平均速度v －＝s t 2－t 1>12(v 1＋v 2)，选项C 错误；在全过程中t 1时刻的斜率最大，加速度a 1也最大，根据F 1＝f ＋ma 1可知，此时牵引力F 1最大，此时刻的功率P 1也是在0～t 1时间内最大的，在t 1时刻之后，汽车的功率保持P 1不变，所以P 1是整个过程中的最大值，在t 2～t 3时间内牵引力等于摩擦力，牵引力最小，所以选项D 正确．答案 D7．(多选题)如练图5－1－5所示，一物块在t ＝0时刻，以初速度v 0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如练图5－1－5所示，t 0时刻物块到达最高点，3t 0时刻物块又返回底端．由此可以确定( )练图5－1－5A ．物块返回底端时的速度B ．物块所受摩擦力大小C ．斜面倾角θD ．3t 0时间内物块克服摩擦力所做的功解析 物块沿斜面向上运动时，有gsin θ＋μgcos θ＝v 0t 0；向下运动时，有gsin θ－μgcos θ＝v2t 0.而向上滑行与向下滑行时路程相同，即s ＝v 02·t 0＝v2·2t 0.由以上三式可求斜面倾角θ及物块返回底端时的速度，A 、C 项正确．由于物体质量未知，所以不能确定物块所受摩擦力大小，不能求3t 0时间内物块克服摩擦力所做的功，B 、D 项错误．答案 AC8．(2018·江西省南昌大学附中月考)动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8×104kg.其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是2×107W 和1×107W(第一节车厢达到额定功率不够再启动第二节车厢)，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g ＝10 m/s 2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2)若列车以1 m/s 2的加速度匀加速启动，t ＝10 s 时刻，第一节和第二节车厢之间拉力的最大值是多大？ 解析 (1)对整列动车，质量M ＝6×8×104＝4.8×105kg ， 当牵引力等于阻力时，动车速度最大P m ＝fv m ，其中阻力f ＝0.1Mg ＝0.1×6×8×104×10 N＝4.8×105N ， 假设两节有动力的车厢都正常工作．则v m ＝P m f ＝P 1＋P 2f ＝2×107＋1×1074.8×105m/s ＝62.5 m/s. (2)当t ＝10 s 时，v 1＝at ＝10 m/s.假设只有第一节车厢提供动力，则对整列车： P 11v 1－f ＝Ma ， 解得P 11＝9.6×106W<P 1＝2×107W.说明只有第一节车厢提供动力可以按照题设要求行驶．此时第一、二节车厢间拉力最大 对后五节车厢 F m －f 2＝M 2a其中M 2＝5×8×104kg ＝4.0×105kg.解得第一、二节车厢间最大拉力F m＝8×105 N.答案(1)62.5 m/s (2)8×105 NB级能力提升1．(多选题)(2018·江西省南昌大学附中月考)一质点在光滑水平面练图5－1－6上处于静止状态，现对该质点施加水平力F，力F随时间t按如练图5－1－6所示的正弦规律变化，力F的方向始终在同一直线上，在0～4 s内，下列说法正确的是( )A．第2 s末，质点距离出发点最远B．第2 s末，质点的动能最大C．0～2 s内，力F瞬时功率一直增大D．0～4 s内，力F做功为零解析从图象可以看出在前2 s力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增大的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动，第2 s末，拉力F方向反向，速度方向不变，所以2 s后，质点离出发点距离还在增大，故A错误；第2 s末，拉力F方向反向，速度方向不变，物体要做减速运动，所以第2 s末，质点的速度最大，动能最大，故B正确；0～1 s内，速度在增大，力F增大，根据瞬时功率P＝Fv得力F瞬时功率一直增大，1～2 s内，速度在增大，但是随时间速度增大变慢，而力F随时间减小变快，所以力F瞬时功率有减小的过程，故C错误；0～4 s内，初末速度都为零，根据动能定理得合力做功为零，所以力F做功为零，故D正确．答案BD2．如练图5－1－7所示为水平面上的物体在水平拉力F作用下的v－t图象和拉力F的功率—时间图象，则物体跟水平面间的动摩擦因数为(g＝10 m/s2)( )练图5－1－7A．1/10 B．3/20C．5/27 D．5/18解析设物体与水平面间的动摩擦因数为μ，前2 s内：F1－μmg＝ma，v1＝at1，2 s 末：P 1＝F 1v 1，由以上三式可得：5－μmg ＝3m 2～6 s 内，P 2＝μmg·v 1， 代入数值得：μmg ＝53 N ，可求出：μ＝320，故B 项正确．答案 B3．(多选题)(2018·新课标Ⅰ卷)2019年11月，“歼－15\”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．练图5－1－8①为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t ＝0.4 s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度－时间图线如练图5－1－8②所示．假设无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m ．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则( )①② 练图5－1－8A ．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B ．在0.4～2.5 s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C ．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD ．在0.4～2.5 s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变解析 在v －t 图象中，图象和时间轴所围的面积即为位移的大小，由所给图象可知“面积\”约为1 000 m 的110，加速度大小约为a ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪10－672.5－0.4 m/s 2＝27.1 m/s 2，A 、C 正确.0.4～2.5 s ，加速度的大小即斜率的大小不变，合力不变，阻拦索的夹角减小，索上张力减小，速度降低，其功率将减小，B 、D 错误．答案 AC4．(多选题)(2018·云南省昆明一中月考)如练图5－1－9所示，穿在水平直杆上质量为m 的小球开始时静止．现对小球沿杆方向施加恒力F 0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F ，且F 的大小始终与小球的速度成正比，即F ＝kv(图中未标出)．已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，已知小球运动过程中未从杆上脱落，且F 0>μmg.下列说法正确的是( )练图5－1－9A ．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止B ．小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，直到最后做匀速运动C ．小球的最大加速度为F 0mD ．恒力F 0的最大功率为F 20＋F 0μmgμk解析 刚开始，F ＝0，a ＝F 0－μmg m ，之后v 增大，a ＝F 0－μmg ＋μkvm 逐渐增大，当F ＝kv ＝mg 时，加速度达到最大，即a m ＝F 0m ；当速度继续增大，F ＝kv ＞mg 时，a ＝F 0－μ－m不断减小，当μ(F －mg)＝F 0，即μ(kv －mg)＝F 0时，a ＝0，速度达到最大，所以v m ＝F 0＋μmgμk时，此后小球做匀速运动．根据以上分析，选项B 、C 正确；P m ＝F 0v m ＝F 20＋F 0μmgμk，选项D 正确．答案 BCD5．如练图5－1－10所示，质量为M 的汽车通过质量不计的绳索拖着质量为m 的车厢(可视为质点)在水平地面上由静止开始做直线运动．已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为μ，汽车和车厢之间的绳索与水平地面间的夹角为θ，汽车的额定功率为P ，重力加速度为g ，不计空气阻力．为使汽车能尽快地加速到最大速度又能使汽车和车厢始终保持相对静止，求：练图5－1－10(1)汽车所能达到的最大速度为多少？ (2)汽车能达到的最大加速度为多少？ (3)汽车以最大加速度行驶的时间为多少？解析 (1)当汽车达到最大速度时汽车的功率为P ，且牵引力与汽车和车厢所受摩擦力大小相等，即F ＝f. 由于在整个运动过程中汽车和车厢保持相对静止，所以汽车和车厢所受的摩擦力为f ＝μ(m ＋M)g ，又P ＝Fv ，由上述三式可知汽车的最大速度为：v＝Pμ＋.(2)要保持汽车和车厢相对静止，就应使车厢在整个运动过程中不脱离地面．考虑临界情况为车厢刚好未脱离地面，此时车厢受到的力为车厢重力和绳索对车厢的拉力T，设此时车厢的最大加速度为a，则有：水平方向Tcosθ＝ma，竖直方向Tsinθ＝mg，由上两式得a＝gcotθ.(3)因为汽车做匀加速运动，所以F－f＝(M＋m)a，f＝μ(m＋M)g(用隔离法同样可得)即F＝(μ＋cotθ)(M＋m)g，因为汽车达到匀加速最大速度时汽车的功率恰好达到额定功率，根据P＝Fv a，由题意知，汽车一开始就做加速度最大的匀加速运动，匀加速的最大速度为v a＝at，故以最大加速度行驶的时间为：t＝Pμ＋cotθ＋2cotθ.答案(1)Pμ＋(2)gcotθ(3)Pμ＋cotθ＋2cotθ。
高考物理一轮复习2.5.1功和功率考点训练(含解析)鲁科版
第五章动能的变化与机械功能量守恒功和功率基本技能练1. （多选）一物体在粗糙的水平面上滑行，从某时刻起，对该物体再施加一水平恒力F,运动了一段时间，则（）A. 如果物体改做匀速运动，则力 F 一定对物体做正功B. 如果物体改做匀加速直线运动，则力F 一定对物体做正功C. 如果物体仍做匀减速运动，则力F 一定对物体做负功D. 如果物体改做曲线运动，则力 F 一定对物体不做功解析物体在粗糙的水平面上做匀减速直线运动，施加一水平恒力F后，如果物体改做匀速运动，则力F 一定与摩擦力等大、反向，与物体运动方向相同，对物体做正功，A 正确；如果物体改做匀加速直线运动，则力F 一定与物体运动方向相同，且大于摩擦力，力F 对物体做正功，B正确；如果物体仍做匀减速运动，则力F可能与物体运动方向相同，但大小小于摩擦力，对物体做正功；也可能与物体运动方向相反，对物体做负功，C错误；只要物体受力F与物体运动方向不共线，物体就做曲线运动，力F与速度的夹角既可以是锐角也可以是钝角，还可以是直角，各种做功情况都有可能，D错误。
答案AB2. （多选）（2014 •广州模拟）如图1所示，质量为m的木块放在倾角为a的斜面上，并与斜面一起水平向左匀速运动，木块（）图1A. 对斜面的压力大小为mg cos aB. 所受的支持力对木块不做功C. 所受的摩擦力对木块做负功D. 所受的摩擦力方向可能沿斜面向下解析木块随斜面一起水平向左匀速运动，根据平衡条件可知木块对斜面的压力大小为mccos a，选项A正确；木块所受的支持力与木块位移的夹角为锐角，所以木块所受支持力对木块做正功，选项B错误；木块所受的摩擦力方向一定沿斜面向上，与木块位移的夹角为钝角，所以木块所受的摩擦力对木块做负功，选项C正确，D错误。
答案AC3. ( 多选)如图2 所示是“武广铁路”上一辆列车在某段时间内它的功率随时间变化的“P－t ”图像，如果列车在行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，那么对这段时间内该列车的运动情况的图像可用下图中的哪些图像来表示( )图2解析由图像可知，运动过程中列车的输出功率一定，若列车的牵引力等于阻力，则列车做匀速直线运动，选项A、 D 正确；若列车正以恒定的功率启动，牵引力此时大于阻力，则随着列车速度增大，牵引力减小，列车做加速度减小的加速直线运动，选项 B 正确，C错误。
高考物理一轮复习功和功率专项测试(带答案)
2019高考物理一轮复习功和功率专项测试（带答案）功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。
查字典物理网整理了功和功率专项测试，请大家学习。
一、选择题(在题后给的选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求.)1.(2019江淮十校)在加速向右运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法中正确的是()A.人对车厢的作用力做正功B.车厢对人做负功C.车厢对人做正功D.车厢对人不做功【答案】C【解析】人受到重力、支持力、摩擦力和车厢对人的推力，后面三个力的施力物体为车厢，因为人与车厢相对静止，所以有向右的加速度，重力和支持力不做功，人受到车厢的摩擦力和推力两个力的合力，合力方向与速度方向相同，因此合力做正功，C项正确.2.摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法不正确的是()A.重力做功为mgLB.绳的拉力做功为0C.空气阻力(F阻)做功为-mgLD.空气阻力(F阻)做功为-F阻L【答案】C【解析】因为拉力T在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即WT=0.重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为AB在竖直方向上的投影L，所以WG=mgL.F阻所做的总功等于每个小弧段上F阻所做功的代数和，即W阻=-(F阻s1+F阻s2+)=-F阻L.故重力mg做的功为mgL，绳子拉力做功为零，空气阻力所做的功为-F阻L.3.(2019年南昌十校)如图K5-1-3所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动.监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图K5-1-4所示.取g=10 m/s2，则()A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克服摩擦力做的功为W=2.0 JC.第1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率=1.5 W【答案】B【解析】第1 s内物体保持静止状态，在推力方向没有位移产生，故做功为0，A选项错误；由图象可知，第3 s内物体做匀速运动，F=2 N，故F=Ff=2 N，由v-t图象知，第2 s内物体的位移x=12 m=1 m，第2 s内物体克服摩擦力做的功W=Ffx=2.0 J，故B选项正确；第1.5 s时物体的速度为1 m/s，故推力的功率为3 W，C选项错误；第2 s内推力F=3 N，推力F做功WF=Fx=3.0 J，故第2 s内推力F做功的平均功率==3 W，故D选项错误.4.A、B两物体的质量之比mAmB=21，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图K5-1-5所示，那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比fAfB 与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比WAWB分别为() A.2∶1，4∶1 B.4∶1，2∶1C.1∶4，1∶2D.1∶2，1∶4【答案】B【解析】由v-t图象可知aAaB=21，而f=ma，mAmB=21，可得fAfB=41；又由图象中面积关系，可知A、B位移之比xAxB=12，做功W=fx，可得WAWB=21，故选项B正确. 5.(2019年汕头检测)用一水平拉力使质量为m的物体从静止开始沿粗糙的水平面运动，物体的v-t图象下列表述正确的是()A.在0～t1时间内拉力逐渐减小B.在0～t1时间内物体做曲线运动C.在t1～t2时间内拉力的功率不为零D.在t1～t2时间内合外力做功mv2【答案】AC【解析】由图可知，在0～t1时间物体加速度减小，由a=(F-f)/m知拉力逐渐减小，A正确；v-t图象无法表示曲线运动，B错误；在t1～t2时间内拉力不为零，故功率不为零，C正确；在t1～t2时间内合外力为零，故合外力做功为零，D错误.6.(2019年湛江模拟)一汽车在平直路面上启动时的速度时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知()A.0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变B.0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大C.t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小D.t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变【答案】BC【解析】在0～t1时间内，图线的斜率不变，则加速度不变，由F-Ff=ma，知牵引力不变，由P=Fv知功率增大，选项A 错误，B正确；在t1～t2时间内，由P=Fv，知P不变，v增大，则F减小.由图象或根据F-Ff=ma，知加速度减小，选项C正确，D错误.7.(2019年浙江五校联考) a、b所示是一辆质量m=6103 kg的公共汽车在t=0和t=4 s末两个时刻的两张照片.当t=0时，汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动).图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图象，测得=15.根据题中提供的信息，可以估算出的物理量有()A.汽车的长度B.4 s末汽车的速度C.4 s内汽车牵引力所做的功D.4 s末汽车牵引力的功率【答案】AB【解析】由图c可求得汽车的加速度a，故由s=at2可估算汽车的长度，由v=at可估算汽车的速度；由于汽车阻力未知，所以汽车牵引力F未知，所以4 s内汽车牵引力所做的功及4 s末汽车牵引力的功率不能估算出.8.质量为m的木块放在倾角为的斜面上与斜面一起水平向左匀速运动，木块( )A.对斜面的压力大小为mgcosB.所受的支持力对木块不做功C.所受的摩擦力对木块做负功D.所受的摩擦力方向可能沿斜面向下【答案】AC【解析】木块与斜面一起水平向左匀速运动，木块受三个力作用，由平衡条件，可知木块所受支持力N=mgcos ，所受的摩擦力f方向沿斜面向上，故选项A正确，D错误；N与v的夹角小于90，支持力对木块做正功，B错误；又由于f 与v的夹角大于90，摩擦力对木块做负功，所以选项C正确.9.(2019年湖南联考)质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 N，则下列判断中正确的有()A.汽车的最大动能是4105 JB.汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kWC.汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时阻力做功为4105 JD.若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为5 m/s2【答案】AB【解析】汽车达到最大速度时，加速度为0，牵引力等于阻力，汽车功率P=Fv=fv，所以最大速度v==20 m/s，对应的动能为4105 J，A项正确；汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，牵引力F=f+ma=8103 N，所以2 s末对应的实际功率为P=Fat=32 kW，能够维持匀加速运动的最长时间为t==5 s，对应的摩擦力做功为Wf=fx=fat2=105 J，B项正确，C项错误；当汽车保持额定功率启动时有-f=ma，解得其加速度为a=6 m/s2，D项错误. 二、非选择题10.(2019年日照模拟)如图K5-1-10所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是4 m，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取10 N/kg，求这一过程中：(1)人拉绳子的力做的功；(2)物体的重力做的功；(3)物体受到的各力对物体做的总功.图K5-1-10【答案】(1)2 000 J (2)-2 000 J (3)0【解析】(1)工人拉绳子的力：F=mgsin .工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l=2L，根据公式W=Flcos ，得W1=mgsin 2L=2 000 J.(2)重力做功：W2=-mgh=-mgLsin =-2 000 J.(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合=011.(2019年茂名模拟)一辆汽车质量为1103 kg，最大功率为2104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定.发动机的最大牵引力为3103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图K5-1-11所示.试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动；(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度.图K5-1-11【答案】(1)见解析(2)20 m/s (3)2 m/s2【解析】(1)题图中图线AB段牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动.(2)当汽车的速度为v2时，牵引力为F1=1103 N，v2== m/s=20 m/s.(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力f== N=1 000 N，a== m/s2=2 m/s2.12.(2019年巴中模拟)如图K5-1-12所示，水平传送带正以2 m/s的速度运行，两端水平距离l=8 m，把一质量m=2 kg的物块轻轻放到传送带的A端，物块在传送带的带动下向右运动，若物块与传送带间的动摩擦因数=0.1，则把这个物块从A端传送到B端的过程中，不计物块的大小，g取10 m/s2，求摩擦力对物块做功的平均功率.图K5-1-12 【答案】0.8 W【解析】物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力Ff=mg=0.1210 N=2 N，加速度a=g=0.110 m/s2=1 m/s2.物块与传送带相对静止时的位移x==2m.摩擦力做功W=Ffx=22 J=4 J.相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B端，物块由A端到B端所用的时间t=+=5 s.则物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率P==0.8 W.功和功率专项测试和答案的所有内容就是这些，查字典物理网希望考生可以更上一层楼。
高三物理一轮复习习题有答案机械能专题一功和功率
机械能专题一功和功率1．关于功的下列几种说法中，正确的是（ ）A ．人托着一个物体沿水平方向匀速前进，人对物体做了功B ．人托着一个物体沿水平方向加速前进，人对物体做了功C ．力和位移都是矢量，功也一定是矢量D ．因为功有正功和负功的区别，所以功是矢量2．如图所示，小明用与水平方向θ角的轻绳拉木箱，绳中张力为F ，沿水平地面向右移动了一段距离l ．已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱质量为m ，木箱受到的( )A ．支持力做功为()sin mg F l θ-B ．重力做功为mglC ．拉力做功为cos Fl θD ．滑动摩擦力做功为mgl μ-3．如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼．下列关于两人受到的力做功判断正确的是( )A ．甲图中摩擦力对人做负功B ．乙图中摩擦力对人做负功C ．甲图中支持力对人做正功D ．乙图中支持力对人做正功4．如图是探究某根弹簧的伸长量x 与所受拉力F 之间的关系图，下列说法中正确的是（ ）A．弹簧的劲度系数是2 N/mB．从开始到当弹簧受F1="200" N的拉力时，拉力对弹簧做功20 JC．当弹簧受F2="800" N的拉力作用时，弹簧伸长量为x2＝40 cmD．从开始到当弹簧伸长量为x1＝20 cm时，拉力对弹簧做功80 J5．第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之一。
如图所示，运动员从跳台边缘的O点水平滑出，落到斜坡CD上的E点。
运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。
运动员在运动过程中，所受重力的瞬时功率随时间变化的图像可能正确的是（）A．B．C ．D ．6．如图所示，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v 0分别水平抛出和竖直向上抛出，下列说法正确的是（ ）A ．两小球落地时的速度相同B ．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C ．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D ．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同7．质子和中于是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F 与它们之间的距离r 的关系为：101220,0<{, 0,r r F F r r r r r <=-≤≤>式中F 0为大于零的常量，负号表示引力．用U 表示夸克间的势能，令U 0＝F 0(r 2—r 1)，取无穷远为势能零点．下列U －r 图示中正确的是（ ）A ．B ．C．D．8．如图所示，斜面体和小物块一起沿水平面向右做匀速直线运动，并通过一段位移，则斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况分别是( )A．摩擦力做正功，支持力做负功B．摩擦力做负功，支持力不做功C．摩擦力做负功，支持力做正功D．摩擦力做负功，支持力做负功9．如图所示，物体A、B质量相同,与地面的动摩擦因数也相同，在大小相等的F1和F2的作用下，在水平面上移动相同的距离l，则（）A．F1和F2所做的功相同B．两物体受到的摩擦力做的功相同C．支持力对物体做的功相同D．合外力对物体做的功相同10．一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前4s内做匀加速直线运动，4s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v﹣t图象如图所示。
人教版高考物理一轮复习学案 专题-功、功率(有答案)
高考物理一轮复习[小题快练]只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功．( × )一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．( √ )作用力做正功时，反作用力一定做负功．( × )力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的．( √ )可知，发动机功率一定时，机车的牵引力与运行速度的大小成反比．汽车上坡时换成低挡位，其目的是减小速度得到较大的牵引力．( √ )、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力B．W d最大D．四种情况一样大B．摩擦力一定做正功D．摩擦力可能做负功故支持力一定做正功．而摩擦力是否存在需要讨论，若摩擦力恰M的汽车，车厢中有一个质量为．求解恒力做功的两个关键F、l、α这三个量有关．与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度23F20t0这段时间内，水平力的平均功率为4m2.三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，即(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt，由动能定理得解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．内位移的大小．图象为直线，小车做匀加速直线运动．时刻的速度为：v＝v20＋v2y＝v20＋(gt)2，由数学知识知，t＝0时，．物块滑动时受到的摩擦力大小是6 N1 kg内克服摩擦力做功为50 JB ．32mgLωD ．36mgLω时间内，汽车牵引力的数值为m v 1t 1＋F f＋F f )v 2时间内，汽车的平均速率小于v 1＋v 22B．逐渐减小D．先减小，后增大．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受．汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中错误的是( B )．如图所示，在倾角为θ的斜面上，以速度v0水平抛出一个质量为m的小球(斜面足够长，重力，则在小球从开始运动到小球距离斜面最大距离的过程中，下列说法中错误的是．该车上滑到速度为零所用的时间为10 s．无论该车的质量如何，上滑至速度为零所用的时间都相同．该车上滑到速度为零的过程中，重力的平均功率为摩擦阻力的平均功率的．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反6、7节车厢间的作用力之比为．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比。
2021届高考一轮复习基础练习：功、功率(word 含答案)
2021届高考一轮复习基础练习：功、功率一、单选题(下列题目中只有一个选项是满足题意的) 1．关于做功，下列说法正确的是（ ） A ．静摩擦力一定不做功B ．滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功C ．作用力做正功时，反作用力一定做负功D ．一对作用力和反作用力做功之和一定为02．起重机械的钢丝绳吊起一个质量为m 的物体加速向上运动一段距离，作用在物体上的各个力的做功情况是（ ） A ．重力做正功，钢丝绳的拉力做负功，合力做负功 B ．重力做负功，绳的拉力做正功，合力做正功 C ．重力做正功，绳的拉力做负功，合力做正功 D ．重力做负功，绳的拉力做正功，合力做负功3．如图所示，重为G 的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体水平向右做匀速直线运动，通过的位移为x ，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中（ ）A ．弹力对物体做功为cos Gx aB ．静摩擦力对物体做功为sin Gx αC ．重力对物体做功为零D ．合力对物体做功为Gx4．如图所示，一个物块在与水平方向成37θ=、大小为10N 的拉力F 作用下，沿水平面向右运动一段距离1.x m =已知sin370.6=，cos370.8=，在此过程中，拉力对物块做的功为 ( )A．16 J B．10 J C．8 J D．6 J5．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动．当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图)，下列判断正确的是()A．P的速率为vB．P的速率为v cos θ2C．绳的拉力等于mg sin θ1D．绳的拉力小于mg sin θ16．如图所示，斜面固定且光滑，分别用力F1、F2将同一物体由静止以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端。
物体到达斜面顶端时，力F1、F2的功率分别为P1、P2，则（）A．F1＝F2，P1＝P2B．F1＝F2，P1＜P2C．F1＜F2，P1＜P2D．F1＜F2，P1＝P27．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8．质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P ，且行驶过程中受到摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车速为4v时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ） A ．P mvB ．2P mvC ．3P mv D ．4P mv9．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持以额定功率，运动其v -t 图像如图所示，已知汽车的质量为311kg 0m =⨯，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是（ ）A ．汽车在前5s 内的牵引力为3510N ⨯B ．汽车速度为25m/s 时的加速度为5m/s 2C ．汽车的额定功率为80kWD ．汽车的最大速度为80m/s10．内江六中高新校区大门口一工地，塔吊的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m 的重物，当重物的速度为v 1时，起重机达到额定功率P 。
高考物理一轮复习课时规范练15 功和功率(含答案)
课时规范练15功和功率基础对点练1.(正负功的判断)载人飞行包是一个单人低空飞行装置,其发动机用汽油作为燃料提供动力,可以垂直起降,也可以快速前进。
则在飞行包(包括人)竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略),下列说法正确的是()A.发动机对飞行包做正功B.飞行包的重力做负功C.空气阻力对飞行包做负功D.飞行包的合力做负功2.(功率的计算)(2022甘肃金昌期末)如图所示,质量为2 kg的物体以10 m/s的初速度水平抛出,经过2 s落地。
g取10 m/s2。
关于重力做功的功率,下列说法正确的是()A.下落过程中重力的平均功率是400 WB.下落过程中重力的平均功率是100 WC.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 WD.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 W3.(功率的计算)在抢险救灾工作中常见到直升机的身影,如图所示,直升机悬停在空中,用绳索将伤员由静止向上吊起,绳索对伤员做功的功率恒定,则在伤员加速上升的过程中(不计空气阻力),下列说法正确的是()A.绳索对伤员的拉力越来越大B.伤员克服重力做功的功率恒定C.伤员运动的速度变化得越来越快D.合力对伤员做功的功率越来越小4.(图像法求功)用铁锤把钉子钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比。
已知铁锤第一次将钉子钉进深度d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度为()A.(√3-1)dB.(√2-1)dC.(√5-1)d2D.√22d5.(多选)(功、功率的计算)图甲、乙是一辆质量m=6×103 kg的公共汽车在t=0和t=4 s 末两个时刻的照片。
当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)。
图丙是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,测得θ=15°。
根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有()A.汽车的长度B.4 s末汽车的速度C.4 s内汽车牵引力所做的功D.4 s末汽车牵引力的功率6.(功、功率的计算)测定运动员体能的一种装置如图所示,运动员质量为m1,绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮质量及摩擦),下悬一个质量为m2的重物,人用力蹬传送带而人的重心不动,使传送带以速率v匀速向右运动。
高考物理一轮复习功和功率专题训练(附答案)
高考物理一轮复习功和功率专题训练（附答案）功是标量，其大小等于力与其作用点位移的标积，国际单位制单位为焦耳。
以下是功和功率专题训练，请考生认真练习。
1.(2019宁波期末)木块B上表面是水平的，当木块A置于B 上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()A.A所受的合外力对A不做功B.B对A的弹力做正功C.B对A的摩擦力做正功D.A对B做正功2.(2019福建四地六校联考)以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A.0B.-FhC.FhD.-2Fh3.(2019湖北省重点中学联考)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1 m/s。
从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。
设在第1 s内、第2 s 内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系正确的是()图2A.W1=W2=W3B.W1C.W1对点训练：功率的分析与计算4.(2019唐山模拟)位于固定粗糙斜面上的小物块P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面匀速上滑。
现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则()A.力F一定要变小B.力F一定要变大C.力F的功率将减小D.力F的功率将增大5.质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)()A.mgv0tanB.C. D.mgv0cos对点训练：机车启动问题6.(2019汕头模拟)一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中()A.汽车的速度与时间成正比B.汽车的位移与时间成正比C.汽车做变加速直线运动D.汽车发动机做的功与时间成正比7.(2019徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数图像如图5所示。
高考物理一轮总复习专题训练 功 功率(含解析)
第五章机械能及其守恒定律第1讲功功率1．质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是( )A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C．如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功解析：F做正功还是负功，要看F的方向与位移方向是相同还是相反，当物体做加速或匀速直线运动时F的方向一定与位移方向相同；当物体做减速直线运动时包括两种情况，一种是力F方向与位移方向相反，F做负功，另一种情况是力F方向与位移方向相同(此时F 小于摩擦力)，F做正功．答案：ACD2.图5－1－82008年9月6日，残奥会在北京开幕．我国运动员侯斌坐在轮椅上靠自身牵引升空点燃主火炬．该装置可简化为如图5－1－8所示的定滑轮模型．假设侯斌和轮椅的总质量为m，需要上升高度h点燃主火炬，设上升时间为t，不计一切摩擦和细绳质量，则( )A．若侯斌拉绳的拉力为F，则上升的加速度为a＝2F/mB．若侯斌以速度v匀速向下拉绳，则侯斌拉绳的功率等于mgvC．若侯斌拉绳先加速后匀速最后减速到零，则在整个上升过程中，侯斌拉细绳的力都一定不小于mg/2D．若侯斌拉绳先加速后匀速最后减速到零，则在整个上升过程中，侯斌拉细绳做功W＝mgh解析：若侯斌拉绳的拉力为F，把轮椅和侯斌看作整体，则整体受到向上的拉力为2F，由牛顿第二定律得2F－mg＝ma，则上升的加速度为a＝2F/m－g，选项A错误；若侯斌以速度v匀速向下拉绳，则侯斌拉绳的力F＝mg/2，拉绳的功率P＝Fv＝mgv/2，选项B错误；侯斌自身牵引升空是先加速后匀速最后减速到零，在加速上升阶段，侯斌的拉力大于mg/2，匀速运动阶段，侯斌的拉力等于mg /2，最后减速上升阶段侯斌的拉力小于mg /2，选项C 错误；对于整个上升过程，由动能定理得W －mgh ＝0，侯斌拉细绳做功W ＝mgh ，选项D 正确．答案：D 3.图5－1－9如图5－1－9,2009年国庆大阅兵检阅了我国的空中加、受油机梯队，加、受油机梯队将模拟空中加油，如图5－1－9所示．空中加油的过程大致如下：首先是加油机和受油机必须按照预定时间在预定地点汇合，然后受油机和加油机实施对接，对接成功后，加油系统根据信号自动接通油路．加油完毕后，受油机根据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便完成了．在加、受油机加油过程中，若加油机和受油机均保持匀速运动，且运动时所受阻力与重力成正比，则( )A ．加油机和受油机一定相对运动B ．加油机和受油机的速度可能不相等C ．加油机向受油机供油，受油机质量增大，必须减小发动机输出功率D ．加油机向受油机供油，加油机质量减小，必须减小发动机输出功率解析：在加油过程中，加油机和受油机必须相对静止，速度一定相等；加油机向受油机供油，受油机质量增大，运动时所受阻力F f 增大，由P ＝F f v 可知，要保持匀速运动，必须增大发动机的输出功率P ；加油机向受油机供油，加油机质量减小，运动时所受阻力F f 减小，由P ＝F f v 可知，要保持匀速运动，必须减小发动机输出功率P .答案：D 4.图5－1－10(2010·徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数(1/v )图象如图5－1－10所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是( )A ．汽车的功率B ．汽车行驶的最大速度C ．汽车所受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间 解析：由P ＝F ·v ，和F －F f ＝ma 得出：a ＝P m ·1v －F f m ，由图象可求出图线斜率k ，由k ＝P m，可求出汽车的功率P ，由1v ＝0时，a ＝－2 m/s 2，得：－2＝－F f m可求出汽车所受阻力F f ，再由P ＝F f ·v m 可求出汽车运动的最大速度v m ，但汽车做变加速直线运动，无法求出汽车运动到最大速度的时间，故选D.答案：D5．在新疆旅游时，最刺激的莫过于滑沙运动．某人坐在滑沙板上从沙坡斜面的顶端由静止沿直线下滑到斜面底端时，速度为2v 0，设人下滑时所受阻力恒定不变，沙坡长度为L ，斜面倾角为α，人的质量为m ，滑沙板质量不计，重力加速度为g .则( )A ．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v 0的初速度下滑，则人到达斜面低端时的速度大小为3v 0B ．若人在斜面顶端被其他人推了一把，沿斜面以v 0的初速度下滑，则人到达斜面低端时的速度大小为5v 0C ．人沿沙坡下滑时所受阻力F f ＝mg sin α－2mv 20/LD ．人在下滑过程中重力功率的最大值为2mgv 0解析：对人进行受力分析如右图所示，根据匀变速直线运动的规律有：(2v 0)2－0＝2aL ，v 21－v 20＝2aL ，可解得：v 1＝5v 0，所以选项A 错误，B 正确；根据动能定理有：mgL sin α－F f L ＝12m (2v 0)2，可解得F f ＝mg sin α－2mv 20/L ，选项C 正确；重力功率的最大值为P m ＝2mgv 0sin α，选项D 错误．答案：BC1．汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机要通过变速杆进行“换挡”，其目的是( )A ．增大速度，增大牵引力B ．减小速度，减小牵引力C ．增大速度，减小牵引力D ．减小速度，增大牵引力答案：D2．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是( )A ．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多B ．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C ．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D ．上述几种情况重力做功同样多解析：重力做功只与高度有关，与路径无关，因此，题中所述几种情况重力做功同样多． 答案：D3．一辆汽车保持功率不变驶上一斜坡，其牵引力逐渐增大，阻力保持不变，则在汽车驶上斜坡的过程中( )A．加速度逐渐增大 B．速度逐渐增大 C．加速度逐渐减小 D．速度逐渐减小解析：由P＝F·v可知，汽车的牵引力逐渐增大，其上坡的速度逐渐减小，汽车的加速度方向沿坡向下，由牛顿第二定律得：mg sin θ＋F f－F＝ma，随F增大，a逐渐减小，综上所述，C、D正确，A、B错误．答案：CD4.图5－1－11如图5－1－11所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m 与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是( )A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功D．摩擦力可能做负功解析：支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功．而摩擦力是否存在需要讨论．当a＝g tan θ时，摩擦力不存在，不做功当a>g tan θ，摩擦力沿斜面向下，做正功当a<g tan θ，摩擦力沿斜面向上，做负功．综上所述，B是错误的．答案：B5．关于摩擦力做功的下列说法不正确的是( )A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体相对运动趋势的作用，一定不做功C．静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D．系统内两物体间的相互作用的一对摩擦力做功的总和恒等于0解析：功的计算公式W＝Fx cos θ中的x是指相对于地面的位移，滑动摩擦力和静摩擦力仅起阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)的作用．它们和物体对地“绝对位移”的方向既可能相同也可能相反，说它们一定做负功是错误的．物体间有静摩擦力作用时两物体相对静止，物体可以对地移动，所以静摩擦力也可能做功，物体间有相对滑动时，伴随机械能的损耗(转化为内能)，所以一对滑动摩擦力做功的总和恒为负值．四个选项均错．答案：ABCD6.图5－1－12如图5－1－12所示，用恒力F 拉着质量为m 的物体沿水平面从A 移到B 的过程中，下列说法正确的是( )A ．有摩擦力时比无摩擦力时F 做的功多B ．有摩擦力时与无摩擦力时F 做功一样多C ．物体加速运动时F 做的功比减速运动时F 做的功多D ．物体无论是加速、减速还是匀速，力F 做的功一样多解析：由功的公式W ＝Fs cos α可得力F 对物体m 做的功W ＝F ·s ，与有无摩擦无关，与物体是加速、减速还是匀速也无关，因此B 、D 正确．答案：BD7．将一质量为m 的小球以初速度v 0从倾角为θ的斜坡顶向外水平抛出，并落在斜坡上，那么当它击中斜坡时重力做功的功率是( )A ．mgv 0cot θB ．mgv 0tan θC ．2mgv 0cot θD ．2mgv 0tan θ解析：设小球平抛后经过t 击中斜坡，则有tan θ＝12gt 2v 0t，gt ＝2v 0tan θ，小球击中斜坡时重力做功的功率P ＝mg ·v 竖＝mg ·gt ＝2mgv 0ta n θ，故只有D 正确．答案：D8.图5－1－13汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t 1 s 末关闭发动机，做匀减速直线运动，t 2 s 末静止，其v －t 图象如图5－1－13所示．图中α＜β，若汽车牵引力做功为W 、平均功率为P ，汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W 1和W 2、平均功率分别为P 1和P 2，则( )A ．W ＝W 1＋W 2B ．W 1＞W 2C ．P ＝P 1D ．P 1＝P 2解析：整个过程动能变化量为零，所以合外力做功为零．A 项正确．摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B 项正确．第一段是加速，故牵引力大于摩擦力，所以P ＞P 1，C 项错．因两段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，D 项正确．答案：ABD9.图5－1－14质量为2 kg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之间的关系如图5－1－14所示，g ＝10 m/s2.下列说法中正确的是( )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15瓦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6瓦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6瓦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15瓦解析：前3 m位移内的拉力为5 N，根据牛顿第二定律可得加速度a＝1.5 m/s2，末速度为3 m/s，后6 m位移内拉力等于2 N，所以此物体在AB段做匀速直线运动．答案：D10.图5－1－15质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2.0 s内F与运动方向相反，2.0 s～4.0 s内F与运动方向相同，物体的速度－时间图象如图5－1－15所示，已知g取10 m/s2.则( )A．物体在0～4 s内通过的位移为8 m B．拉力F的大小为100 NC．物体与地面间的动摩擦因数为0.2 D．物体克服摩擦力做的功为480 J解析：根据v－t图象的特点可知，物体在0～4 s内通过的位移为8 m，A正确；0～2 s 内物体做匀减速直线运动，加速度为a1＝5 m/s2，a1＝(F＋F f)/m,2 s～4 s内物体做匀加速直线运动，加速度为a2＝1 m/s2，a2＝(F－F f)/m，又F f＝μmg，解得：F＝60 N、μ＝0.2，B错误、C正确；由于摩擦力始终对物体做负功，根据图象可求得物体通过的路程为12 m，由W f＝μmgx可得物体克服摩擦力做的功为480 J，D正确．答案：ACD11.图5－1－16(2009·四川，23)如图5－1－16为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m ＝5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做v m ＝1.02m/s 的匀速运动．取g ＝10 m/s 2，不计额外功．求：(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 0等于重力． P 0＝F 0v m ①F 0＝mg ②代入数据，有：P 0＝5.1×104W③(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F ，速度为v 1，匀加速运动经历时间为t 1，有：P 0＝Fv 1④ F －mg ＝ma ⑤v 1＝at 1⑥由③④⑤⑥，代入数据，得：t 1＝5 s⑦t ＝2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则v 2＝at ⑧ P ＝Fv 2⑨由⑤⑧⑨，代入数据，得：P ＝2.04×104 W ．⑩答案：(1)5.1×104 W (2)2.04×104 W12．一列火车总质量m ＝500 t ，机车发动机的额定功率P ＝6×105 W ，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F f 是车重的0.01倍，g 取10 m/s 2，求：(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P 工作，当行驶速度为v 1＝1 m/s 和v 2＝10 m/s 时，列车的瞬时加速度a 1、a 2各是多少；(3)在水平轨道上以36 km/h 速度匀速行驶时，发动机的实际功率P ′；(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间． 解析：(1)列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即F ＝F f ＝kmg 时列车的加速度为零，速度达最大v m ，则：v m ＝P F ＝P F f ＝P kmg＝12 m/s. (2)当v ＜v m 时列车加速运动，当v ＝v 1＝1 m/s 时，F 1＝P v 1＝6×105 N ， 据牛顿第二定律得：a 1＝F 1－F f m＝1.1 m/s 2 当v ＝v 2＝10 m/s 时，F 2＝Pv 2＝6×104 N 据牛顿第二定律得：a 2＝F 2－F f m＝0.02 m/s 2.(3)当v ＝36 km/h ＝10 m/s 时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P ′＝F f v ＝5×105 W.(4)据牛顿第二定律得牵引力F ′＝F f ＋ma ＝3×105 N ，在此过程中，速度增大，发动机功率增大．当功率为额定功率时速度大小为v m ′，即v m ′＝P F ′＝2 m/s 据v m ′＝at ，得：t ＝v m ′a＝4 s. 答案：(1)12 m/s (2)1.1 m/s 2 0.02 m/s 2 (3)5×105 W (4)4 s。
2023届高考物理一轮复习练习：功、功率
功、功率练习一、选择题1．以一定速度竖直上抛一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F f，则从抛出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为()A．0 B．－F f hC．－4F f h D．－2F f h2．摩托艇是一种高速快艇，可用于交通、救生、军事等方面，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()A.2倍 B．2倍C.3倍 D．4倍3．如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说法中正确的是()A．货物受到的支持力对货物不做功B．货物受到的支持力对货物做正功C．货物受到的重力对货物不做功D．货物受到的摩擦力对货物做负功4．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F，力F、滑块的速率v随时间的变化规律分别如图甲和乙所示，设在第1 s内、第2s 内、第3 s 内力F 对滑块做的功分别为W 1、W 2、W 3，则以下关系正确的是( )A ．W 1＝W 2＝W 3B ．W 1<W 2<W 3C ．W 1<W 3<W 2D ．W 1＝W 2<W 35．以前机械化生产水平较低，人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用，如图所示，假设驴拉磨的平均作用力大小为500 N ，运动的半径为1 m ，则驴拉磨转动一周所做的功为( )A ．0B ．500 JC ．500π JD ．1 000π J6．(多选)如图所示，质量相同的甲、乙两个小物块，甲从竖直固定的14光滑圆弧轨道顶端由静止滑下，轨道半径为R ，圆弧底端切线水平，乙从高为R 的固定光滑斜面顶端由静止滑下．下列判断正确的是( )A ．两物块到达底端时速度相同B ．两物块到达底端时动能相同C ．乙物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率一直在增大D ．甲物块运动到底端的过程中重力做功的瞬时功率先增大后减小7．(多选)“怀邵衡铁路”是国铁Ⅰ级双线电气化快速铁路，设计时速200 km/h，西连沪昆高速铁路、东接衡茶吉铁路、北接湘西的张吉怀高铁，正线全长318 km，是加密湘西南地区横向铁路通道的重要组成部分．如图所示是一辆动车在“怀邵衡铁路”进入联调联试运行阶段，某段时间内它的功率随时间变化的P－t图像，如果列车在行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，那么对这段时间内该列车的运动情况的图像可用下图中的哪些图像来表示()8．如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，则前2 s内重力的平均功率和2 s末的瞬时功率分别为() A．48 W24 W B．24 W48 WC．24 W12 W D．12 W24 W9．如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，滑块用轻绳系着绕过光滑的定滑轮O.现以大小不变的拉力F拉绳，使滑块从A 点由静止开始上升，滑块运动到C点时速度最大．已知滑块质量为m，滑轮O到竖直杆的距离为d，∠OAO′＝37°，∠OCO′＝53°，重力加速度为g(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．则滑块由A到C过程轻绳对滑块做功为()A.4825mgdB.2548mgdC.2536mgdD.3625mgd10．(多选)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上，从t ＝0时刻开始，受到水平外力F 作用，如图所示．下列判断正确的是( )A ．0～2 s 内外力的平均功率是4 WB ．第2 s 内外力所做的功是4 JC ．第2 s 末外力的瞬时功率最大D ．第1 s 末与第2 s 末外力的瞬时功率之比为9∶411.“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 ，若动车组所受的阻力与其速率成正比(F 阻＝kv ，k 为常量)，动车组能达到的最大速度为v 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34v mD ．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v m ，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为12mv 2m －Pt12.(多选)物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动．通过力和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律分别如图甲、乙所示．取g ＝10 m/s 2，则下列说法正确的是( )A ．物体的质量m ＝0.5 kgB ．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4C ．第2 s 内物体克服摩擦力做的功W ＝2 JD ．前2 s 内推力F 做功的平均功率P －＝3 W13．汽车发动机的额定功率为P 1，它在水平路面上行驶时受到阻力F f 大小恒定，汽车由静止开始做直线运动，最大车速为v ，汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示．下列说法正确的是( ) A ．开始时汽车牵引力恒定，t 1时刻牵引力与阻力大小相等B ．开始时汽车牵引力逐渐增大，t 1时刻牵引力与阻力大小相等C ．开始汽车做匀加速运动，t 1时刻速度达到v ，然后做匀速直线运动D ．开始汽车做匀加速直线运动，t 1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度达到v 后做匀速直线运动14．一质量为m 的汽车原来在平直路面上以速度v 匀速行驶，发动机的输出功率为P.从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v 之后又开始匀速行驶．若汽车行驶过程中所受路面阻力保持不变，不计空气阻力．下列说法正确的是( )A ．汽车加速过程的最大加速度为P mvB ．汽车加速过程的平均速度为32vC ．汽车在速度从v 增大到2v 过程中做匀加速运动D ．汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大二、非选择题15．如图，一货车的额定功率为96 kW ，车上装有未固定的水平放置的毛竹，车与货物总重为8 t ．毛竹间、毛竹与车之间的动摩擦因数均为0.1，车行驶过程中受到阻力为8×103 N 的恒力，现要将毛竹运往远处的加工厂．g 取10 m/s 2.(1)此车的最大行驶速度为多少；(2)若启动过程中，车速达到4 m/s 时，司机就将功率增大到额定功率，请分析车上毛竹是否会滑落；(3)一经验丰富的司机在保证毛竹不滑落的情况下，用最短时间就加速到最大速度，并恰好匀速经过距离为130 m 远处的小村庄，求这段时间为多少？(保留一位小数)16.目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米．假设有一辆超级电容车，质量m＝2×103kg，额定功率P＝60 kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力F f是车重的0.1倍，g取10 m/s2.(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50 s 后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移大小．17．如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中，克服摩擦力所做的功为多少？答案：1． D 2． A 3． B 4． B 5． D 6． BCD 7． ABD8． B 9． C 10． AD 11.C 12. ABC 13． D 14． A15． (1) 12 m/s(2)车速达到4 m/s时，此时牵引力为F＝Pv＝2.4×104 N根据牛顿第二定律F－f＝ma，解得a＝F－fm＝2 m/s2毛竹之间若产生滑动，则加速度为a0＝μg＝1 m/s2<2 m/s2，所以毛竹会滑落．(3) 19.8 s.16. (1)当电容车速度达到最大时电容车的牵引力与阻力平衡，即F＝F fF f＝kmg＝2 000 NP＝F f v m解得：v m＝PF f＝30 m/s(2)电容车做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F1－F f＝ma解得：F1＝3 000 N设电容车刚达到额定功率时的速度为v1，P＝F1v1解得：v1＝PF1＝20 m/s设电容车匀加速运动的时间为t，则：v1＝at解得：t＝v1a＝40 s(3)从静止到最大速度整个过程牵引力与阻力做功，由动能定理得：Pt2－F f x＝12mv 2 m解得：x＝1 050 m17．在Q点，F N－mg＝mv2R，所以v＝gR；由P到Q根据动能定理得mgR－W f＝12mv2，解得W f＝12mgR.。
高考物理一轮复习功的计算专题练习(含答案)
高考物理一轮复习功的计算专题练习（含答案）在一维运动(即在一条直线上的运动)中，假设物体由于力F从A运动到B，位移了x，物体做了W的功。
以下是功的计算专题练习，请考生及时练习。
一、选择题1.关于作用力与反作用力做功的关系，以下说法正确的选项是()A.当作用力做正功时，反作用力一定做负功B.作用力不做功时，反作用力也不做功C.作用力与反作用力所做的功一定是大小相等D.作用力做正功时，反作用力也可以做正功2.关于摩擦力做功的以下说法中正确的选项是()A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋向的作用，一定不做功C.静摩擦力和滑动摩擦力一定都做负功D.滑动摩擦力可以对物体做正功3.人以20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上行进了5.0 m，人放手后，小车又行进了2.0 m才停上去，那么小车在运动进程中，人的推力所做的功为()A.100 JB.140 JC.60 JD.无法确定4.一根木棒沿水平桌面从A运动到B，如图1所示，假定棒与桌面间的摩擦力大小为F，那么棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力做的功各为()A.-Fx，-FxB.Fx，-FxC.0，-FxD.-Fx,0图25.物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，那么传送带对物体做功的状况能够是()A.一直不做功B.先做负功后做正功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功6滑雪者由运动末尾沿斜坡从A点自在下滑，然后在水平面上行进至B点后中止.斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为x.在滑雪者运动的进程中，克制摩擦力做的功()A.大于mgxB.小于mgxC.等于mgxD.以上三种状况都有能够二、非选择题7.两块相反资料的物块A和B放在润滑的水平空中上，在水平力F的作用下一同行进，如图4所示，其质量之比为mA∶mB=1∶2.在运动进程中，力F一共对物体做功300 J，那么A对B的弹力对B所做的功为多少?8.质量为M的长木板放在润滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板外表从A点滑至B点，在木板上行进了x，而木板行进了x，假定滑块与木板间的动摩擦因数为，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少?9.水平传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为x=10 m，假定在M轮的正上方，将一质量为m=3 kg 的物体轻放在传送带上，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.3，在以下两种状况下物体由M处传送到N处的进程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功?(g取10 m/s2)(1)传送带速度v=6 m/s;(2)传送带速度v=9 m/s.参考答案1.D [由功的公式W= Fxcos 可知W大小、正负取决于F、x、的大小，作用力、反作用力虽然大小相等，方向相反，但两物体对地的位移大小、方向关系不确定，故作用力、反作用力做功的关系不确定，A、B、C错，D对.]2.D [摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋向，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功.综上所述，只要D正确.]3.A [人的推力作用在小车上的进程中，小车发作的位移是5.0 m，故该力做功为W=Fxcos =205.0cos 0 J=100 J.]4.C [桌面运动不动，故棒对桌面的摩擦力不做功.桌面对棒的摩擦力对棒做负功W=-Fx.]5.ACD [设传送带速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.(1)当v1=v2时，物体随传送带一同匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体一直不做功;(2)当v1(3)当v1v2时，物体相对传送带向左运动，物体遭到的滑动摩擦力方向向右，那么物体先匀减速运动，直到速度增为v1才匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功.]6.C [滑雪者运动进程中摩擦力做功为Wf=-mgcos xAO-mgxOB=-mg(xAOcos +xOB)=-mgx.故此进程中，滑雪者克制摩擦力做的功为mgL，C正确.] 7.200 J解析对A、B全体由牛顿第二定律得F=(mA+mB)a①对B有：FAB=mBa②①②联立得FAB=F③设A、B移动距离为x，那么F做功W=Fx④A对B做功WAB=FABx⑤③④⑤联立得WAB=W=200 J8.-mg(x+x) mgx解析滑块受力如图甲所示，摩擦力的方向与滑块的运动方向相反，摩擦力做负功，在摩擦力的作用下滑块对地的位移为(x+x)，所以摩擦力对滑块做的功为W1=-mg(x+x)木板受力如图乙所示，摩擦力的方向与木板运动的方向相反，即对木板做正功，在摩擦力的作用下木板对地的位移为x，故W2=mgx9.(1)54 J (2)90 J解析物体在传送带上减速运动时a=g=3 m/s2.刚好减速运动10 m时的速度v0== m/s=2 m/s(1)由于v=6 m/sv0=2 m/s，所以物体从M至N的进程中不时减速，摩擦力做功W2=fx=mgx=910 J=90 J.功的计算专题练习和答案的全部内容就是这些，查字典物理网希望对考生查缺补漏有协助。
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高考物理一轮复习功和功率专题训练（附答案）功是标量，其大小等于力与其作用点位移的标积，国际单位制单位为焦耳。
以下是功和功率专题训练，请考生认真练习。
1.(2019宁波期末)木块B上表面是水平的，当木块A置于B 上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中()
A.A所受的合外力对A不做功
B.B对A的弹力做正功
C.B对A的摩擦力做正功
D.A对B做正功
2.(2019福建四地六校联考)以一定的初速度竖直向上抛出
一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功为()
A.0
B.-Fh
C.Fh
D.-2Fh
3.(2019湖北省重点中学联考)一滑块在水平地面上沿直线
滑行，t=0时其速度为1 m/s。
从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平方向作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。
设在第1 s内、第2 s 内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下
关系正确的是()
图2
A.W1=W2=W3
B.W1
C.W1
对点训练：功率的分析与计算
4.(2019唐山模拟)位于固定粗糙斜面上的小物块P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面匀速上滑。
现把力F的方向变为竖直向上，若使物块P仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，则()
A.力F一定要变小
B.力F一定要变大
C.力F的功率将减小
D.力F的功率将增大
5.质量为m的小球以初速度v0水平抛出，恰好垂直打在倾角为的斜面上，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为(不计空气阻力)()
A.mgv0tan
B.
C. D.mgv0cos
对点训练：机车启动问题
6.(2019汕头模拟)一辆汽车从静止出发，在平直的公路上加速前进，如果发动机的牵引力保持恒定，汽车所受阻力保持不变，在此过程中()
A.汽车的速度与时间成正比
B.汽车的位移与时间成正比
C.汽车做变加速直线运动
D.汽车发动机做的功与时间成正比
7.(2019徐州模拟)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数图像如图5所示。
若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是()
图5
A.汽车的功率
B.汽车行驶的最大速度
C.汽车所受到的阻力
D.汽车运动到最大速度所需的时间
8.(2019淮安模拟)某机械在每次匀速吊起货物时所能提供的功率P与所吊货物质量m的关系如图6所示。
现用该机械将30个货箱吊上离地12 m高的平台，每个货箱的质量为5 kg(忽略机械从平台返回地面和装箱的时间，g取10 m/s2)，所需最短时间约为()
A.360 s
B.720 s
C.1 440 s
D.2 400 s
9.(2019合肥模拟)起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图像如图7所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是()
对点训练：功、功率与其他力学知识的综合
10.(2019怀化模拟)放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间图像和该拉力的功率与时间图像分别如图9甲和乙所示，下列说法正确的是()
A.0～6 s内物体位移大小为36 m
B.0～6 s内拉力做的功为30 J
C.合外力在0～6 s内做的功与0～2 s内做的功相等
D.滑动摩擦力大小为5 N
11.质量为2 kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。
t=0时，物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小在不同时间段内有不同的值，具体情况如表格所示(g取10 m/s2)。
求：
时间t(s) 0～2 2～4 4～6 6～8 拉力F(N) 4 8 4 8 (1)4 s 末拉力的瞬时功率;
(2)6～8 s内拉力所做的功;
(3)8 s内拉力的平均功率。
1.选C AB一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，加速度为gsin 。
由于A速度增大，由动能定理，A所受的合外力对A做功，B对A的摩擦力做正功，B对A的弹力做负功，选项A、B错误C正确。
A对B不做功，选项D错误。
2.选D 阻力与小球速度方向始终相反，故阻力一直做负功，W=-Fh+(-Fh)=-2Fh，D正确。
3.选B 根据功的计算公式W=Fx，速度时间图像与时间轴围成的面积代表位移x，对照力F随时间变化的图像和速度时间图像。
在0～1 s，力F1=1 N，x1= m=0.5 m，做功W1=F1x1=0.5 J。
在1～2 s，力F2=3 N，x2=m=0.5 m，做功W2=F2x2=1.5 J，在2～3 s，力F3=2 N，x3=11 m=1 m，做功W3=F3x3=2 J，所以有W3W1，选项B对。
4.选C F，F=mgsin mgcos ，F的方向变为竖直向上，仍沿斜面保持原来的速度匀速运动，F=mg，和的具体数值，F如何变化，选项A、BF的方向变为竖直向上后，摩擦力不再做功，力F的功率将减小，选项C正确D错误。
5.选B 小球落在斜面上时重力的瞬时功率为P=mgvy，而vytan =v0，所以P=，B正确。
6.选A 由F-Ff=ma可知，因汽车牵引力F保持恒定，故汽车做匀加速直线运动，C错误;由v=at可知，A正确;而x=at2，故B错误;由WF=Fx=Fat2可知，D错误。
7.选D F-Ff=ma，P=Fv：a=-，，=k=40，P，a=0，=0.05：vm=20 m/s，vm=，Ff，。
8.选B 提升30个货箱到离地12 m高的平台上，克服重力所做的总功一定，机械的输出功率越大，所用时间越短，由Pm 图像可知，每次提升15 kg即每次提升3个货箱时，机械功率最大，Pm=25 W，由Pm=3mgv可得v== m/s= m/s，每次提升过程对应的时间t==72 s，故所需的总时间t总=10t=720s，
B正确。
9.选B 0～t1时间内重物匀加速上升，此过程中F1-mg=ma1，P1=F1v。
可见F1恒定，起重机功率P1随v均匀增大;t1～t2时间内，重物匀速上升，F2=mg，P2=mgv，大小不变，但匀加速过程的末时刻功率大于mgv，故A、D均错误;t2～t3时间内，重物减速上升，mg-F3=ma3，P3=F3v，此过程中F3不变，P3随v均匀减小，但匀速运动末时刻功率大于匀减速开始时刻的功率，故B正确，C错误。
10.选C P=Fv，v t图像和P t图像可得30=F6,10=Ff6，：F=5 N，Ff= N，D;0～6 s(4+6)6 m=30 m，A;0～6 sW=Fx1+Ffx2=562 J+64 J=70 J，B，C。
11.解析：(1)在0～2 s内，拉力等于4 N，最大静摩擦力等于4 N，故物体静止。
在2～4 s内，拉力F=8 N，由牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得a=2 m/s2
位移为x1=a(t)2=4 m
4 s末物体的速度大小v=at=4 m/s
4 s末拉力的瞬时功率P=F v=84 W=32 W
(2)在4～6 s内，拉力等于4 N，滑动摩擦力等于4 N，故物体做匀速直线运动。
位移x2=vt=42 m=8 m
在6～8 s内，拉力仍然是F=8 N，物体的加速度大小仍为a=2 m/s2。
位移x3=vt+a(t)2=12 m
拉力所做的功W=Fx3=812 J=96 J
(3)8 s内拉力做功W=0+84 J+48 J+96 J=160 J
平均功率==20 W
答案：(1)32 W (2)96 J (3)20 W
功和功率专题训练及答案的全部内容就是这些，更多试题请持续关注查字典物理网。