2021届高三物理一轮复习力学功和能功率及其计算专题练习
2021届高考物理一轮复习功和功率
功和功率 小题练1．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 做的功和功率的大小关系是( )A ．W 1＝W 2，P 1>P 2B ．W 1>W 2，P 1＝P 2C ．W 1>W 2，P 1>P 2D ．W 1＝W 2，P 1＝P 22．(多选)下列有关功率的说法正确的是( )A ．功率是描述力对物体做功快慢的物理量B ．由P ＝Fv 可知，汽车的功率与它的速度成正比C ．由P ＝W t可知，力做功越多，功率就越大D ．根据P ＝Fv 可知，汽车以额定功率行驶时，速度越大，其受到的牵引力越小3．下列说法正确的是( )A ．合外力对物体不做功，则物体速度一定不变B ．静摩擦力对物体一定不做功C ．滑动摩擦力对物体可能做正功D ．作用力与反作用力做功的代数和一定为零4．如图所示，水平路面上有一辆质量为M 的汽车(含司机)，车厢中有一个质量为m 的人正用恒力F 向前推车厢，在车以加速度a 向前减速行驶距离L 的过程中，车与人相对静止．下列说法正确的是( )A ．车对人的作用力大小为ma ，方向水平向右B ．车对人的摩擦力可能为零C ．人对车做的功为一定为FLD ．车对人做的功为maL5．某质量为m 的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m ，设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车受到的阻力恒为F ，则t 时间内( )A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．合外力对小车所做的功为PtD ．牵引力对小车所做的功为Fx ＋12mv 2m 6．质量为2 kg 的物体，放在与物体间的动摩擦因数为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 之间的关系如图所示，g＝10 m/s 2，下列说法正确的是( )A ．此物体在OA 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WB ．此物体在OA 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WC ．此物体在AB 段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WD ．此物体在AB 段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6 W 练高考小题7．[2018·全国卷Ⅲ，19](多选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．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，提升的质量相等．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，下列正确的是( )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4:58．[2017·全国卷Ⅱ，14]如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( )A ．一直不做功B ．一直做正功C ．始终指向大圆环圆心D ．始终背离大圆环圆心9．[2016·全国卷](多选)如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时，向心加速度的大小为a ，容器对它的支持力大小为N ，则( )A ．a ＝2mgR －W mRB ．a ＝2mgR －W mRC ．N ＝3mgR －2W RD ．N ＝2mgR －W R10．[2017·全国卷Ⅲ，16]如图，一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )A.19mglB.16mgl C.13mgl D.12mgl 练模拟小题11．[2019·河南省郑州一中模拟](多选)如图，长为L 的轻杆A 一端固定小球B ，另一端固定在水平转轴O 上，轻杆A 绕转轴O 在竖直平面内匀速转动，在轻杆A 与水平方向的夹角θ从0°增加到90°的过程中( )A ．小球B 受到轻杆A 的作用力的方向始终平行于轻杆B ．小球B 受到轻杆A 的作用力逐渐减小C ．小球B 受到轻杆A 的作用力对小球B 不做功D ．小球B 受到轻杆A 的作用力的瞬时功率减小12．[2019·四川省成都外国语学校模拟](多选)太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车．当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进．设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t ，速度为v 时功率达到额定功率，并保持不变．之后汽车又继续前进了距离s ，达到最大速度v max .设汽车质量为m ，运动过程中所受阻力恒为f ，则下列说法正确的是( )A ．汽车的额定功率为fv maxB ．汽车匀加速运动过程中，牵引力做的功为12fvt ＋12mv 2 C ．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，克服阻力做的功为fvt ＋fsD ．汽车速度为v ＋v max2时的加速度大小为f v max －v m v max ＋v15．[2019·昆明适应性检测](多选)一物体置于升降机中，t ＝0时刻升降机由静止开始运动，规定竖直向上为运动的正方向，其加速度a 随时间t 变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．在2～6 s 内升降机对物体不做功B ．在6～8 s 内升降机对物体做正功C ．在6～8 s 内物体处于失重状态D ．在0～8 s 内物体的平均速度大小为4 m/s———[综合测评 提能力]———一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.[新情境题]如图所示，n 个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l ，总质量为M ，它们一起以某一初速度在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面．小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g ，若小方块恰能全部进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的大小为( )A.12μMgl B ．μMgl C.32μMgl D ．2μMgl 2．如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度v 1运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v 2的速度匀速往上走．扶梯两次运送乘客所做的功分别为W 1、W 2，牵引力的功率分别为P 1、P 2，则( )A ．W 1<W 2，P 1<P 2B ．W 1<W 2，P 1＝P 2C ．W 1＝W 2，P 1<P 2D ．W 1>W 2，P 1＝P 23．[2019·安徽黄山一模]一辆F1赛车含赛车手的总质量约为600 kg ，在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a 和速度的倒数1v的关系如图所示，则赛车在加速的过程中( )A ．速度随时间均匀增大B ．加速度随时间均匀增大C ．输出功率为240 kWD ．所受阻力大小为24 000 N4．[2019·湖南师大附中模拟]一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为m ，轨道半径为R ，车经最高点时发动机功率为P 0、车对轨道的压力为mg .设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则( )A ．车经最低点时对轨道的压力为mgB ．车运动过程中发动机的功率一直不变C ．车经最低点时发动机功率为3P 0D ．车从最高点到最低点的过程中，人和车重力做功的功率不变5．[2019·吉林五地六校期末]一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s 内做匀加速直线运动，5 s 末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其v －t 图象如图所示．已知汽车的质量为m ＝1×103 kg ，汽车受到地面的阻力为车重的110，则下列说法正确的是( )A ．汽车在前5 s 内的牵引力为5×102 NB ．汽车速度为25 m/s 时的加速度为5 m/s2 C ．汽车的额定功率为100 kW D ．汽车的最大速度为80 m/s6．[2019·四川德阳三中考试]一质量为m 的汽车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32v C ．汽车速度从v 增大到2v 的过程做匀加速运动D ．汽车速度增大时，发动机产生的牵引力随之不断增大二、多项选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分)9．[2019·安徽安庆二中月考]一质量为m 的木块静止在光滑的水平面上．从t ＝0开始，将一个大小为F 的水平恒力作用在该木块上，下列说法正确的是( ) A ．木块在经历时间t 1的过程中，水平恒力F 做的功为F 2t 212mB ．木块在经历时间t 1的过程中，在t 1时刻力F 的瞬时功率为F 2t 12mC ．木块在经历时间t 1的过程中，在t 1时刻力F 的瞬时功率为F 2t 1mD ．木块在经历时间t 1的过程中，水平恒力F 做功的平均功率为F 2t 21m10．在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A 、B ，它们的质量分别为m 1、m 2，弹簧劲度系数为k ，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动，当物块B 刚要离开C 时，物块A 运动的距离为d ，速度为v ，重力加速度大小为g ，则此时( )A ．m 2g sin θ＝kdB ．物块A 的加速度大小为F －kd m 1C ．重力对物块A 做功的功率为(kd －m 2g sin θ)vD ．弹簧的弹力对物块A 做功的功率为(kd －m 2g sin θ)v。
2021年届高三物理一轮复习资料：功和能(高考真题+模拟新题)(有详解)
2021年届高三物理一轮复习资料：功和能（高考真题+模拟新题）（有详解）E单元功和能 E1 有机结构认识9．E1[____·海南物理卷] 一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时起，第1s内受到2 N的水平外力作用，第2 s内受到同方向的1 N的外力作用．下列判断正确的是( )9A．0～2 s内外力的平均功率是 W 45B．第2 s内外力所做的功是 J 4C．第2 s末外力的瞬时功率最大4D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量的比值是5【解析】 AD 由牛顿第二定律F＝ma可得，第1 s内的加速度a1＝2 m/s，第2 s内的加速度a2＝1 m/s；由匀变速直线运动规律可得，第1 s内的位移_1＝1 m，第1 s 末的速度v1＝2 m/s，第2 s内的位移_2＝2.5 m，第2 s末的速度v2＝3 m/s；由做功公式22W＝F_可求，第1 s内外力做功W1＝2 J，第2 s内外力做功W2＝2.5 J，选项B 错误；0～2 s内外力的平均功率P＝W1＋W24.5 J9＝＝ W，选项A正确；第2 s末外力瞬时功t1＋t22 s4率P2＝F2v2＝3 W，第1 s末外力瞬时功率P1＝F1v1＝4 W＞P2，选项C错误；由动能定理ΔEk1W14知，动能增加量之比等于合外力做功之比，所以＝＝，选项D正确．ΔEk2W254．E1[____·江苏物理卷] 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( )图4A．0.3 J B．3 J C．30 J D．300 J4．E1[____·江苏物理卷] A 【解析】若一个鸡蛋大约55 g，鸡蛋抛出的高度大约为60 cm，则将一只鸡蛋抛出至最高点的过程中对鸡蛋做的功等于鸡蛋重力势能的增加量，即W＝mgh＝55_10－3_10_60_10－2 J＝0.33 J，A正确．E2 动能动能定理15．E2[____·课标全国卷] 一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能( ) A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大 C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【解析】 ABD 当所加恒力的方向与物体运动的方向成锐角时，该力一直做正功，其动能一直增大，A正确；当所加恒力的方向与物体运动的方向相反时，物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动，其动能先逐渐减小至零，再逐渐增大，B正确；当所加恒力的方向与物体运动的方向成钝角(不等于180°)时，其动能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大，D正确；物体不可能出现动能先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小的情况，C错误．E3 机械能守恒定律16．E3[____·课标全国卷] 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是( )A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【解析】 ABC 运动员到达最低点前其高度一直降低，故重力势能始终减小，A 正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，其弹力方向与运动方向相反，弹力做负功，弹性势能增加，B正确；蹦极过程中，只有重力和弹力做功，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒，C正确；重力势能的改变量ΔEp＝mgΔh，只与初末位置的高度差有关，而与重力势能零点的选取无关，D错误．22．C2 E3[____·北京卷] 【答案】 (1)受力图如图所示根据平衡条件，应满足Tcosα＝mg，Tsinα＝F 拉力大小F＝mgtanα(2)运动中只有重力做功，系统机械能守恒mgl(1－cosα)＝mv2则通过最低点时，小球的速度大小12v＝2gl1－cosαv2根据牛顿第二定律T′－mg＝m l解得轻绳对小球的拉力mv2T′＝mg＋＝mg(3－2cosα)，方向竖直向上．l21．(1)D4[____·福建卷] (2)E4[____·福建卷] (3)E3 D2[____·福建卷]图1－10图1－10为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB 管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧．投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R 后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去．设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零．不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能．已知重力加速度为g.求： (1) 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1； (2) 弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；(3) 已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来2回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在m到m之间变化，且均能落3到水面．持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？21．(1)D4[____·福建卷] (2)E4[____·福建卷](3)E3 D2[____·福建卷] 【答案】 (1)质量为m的鱼饵到在管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，则v21mg＝m①R由①式解得v1＝gR②(2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由机械能守恒定律有Ep＝mg(1.5R＋R)＋mv21③由②③式解得12Ep＝3mgR④(3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO′的水平距离为_1，由平抛运动规律有 124．5R＝gt⑤2_1＝v1t＋R⑥由⑤⑥式解得_1＝4R⑦2当鱼饵的质量为m时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有 3??⑧Ep＝mg(1.5R＋R)＋?m?v2232?3?由④⑧式解得v2＝2gR⑨2质量为m的鱼饵落到水面上时，设离OO′的水平距离为_2，则3212_2＝v2t＋R⑩由⑤⑨⑩式解得_2＝7R 鱼饵能够落到水面的最大面积S222S＝(π_2πR(或8.25πR) 2－π_1)＝14334E5 实验：验证机械能守恒定律14．E5[____·海南物理卷] 现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图1－9所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A、B两点间的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图：(1)若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为________，动能的增加量可表示为________．若在11运动过程中机械能守恒，2与s的关系式为2＝ ________.tt。
2021年高考物理一轮复习 5.1功和功率练习
2021年高考物理一轮复习 5.1功和功率练习一、选择题1．关于功率公式P＝W/t和P＝Fv的说法正确的是 ( )A．由P＝W/t知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B．由P＝Fv可某一时刻的瞬时功率C．由P＝Fv可知汽车的牵引力越大，速度越小D．由P＝Fv可知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比2．静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动，在开始的一小段时间内，设所受的阻力不变，则列车的运动状态是( )A．速度逐渐增大 B．速度逐渐减小C．加速度逐渐增大 D．加速度逐渐减小3．如图所示，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4．如图所示，一质量为M，长为L的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一质量为m的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m、M连接，木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F作用在M上，将m拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为 ( )实用文档A．2μmgL B.12μmgL C．μ(M＋m)gL D．μmgL5．如图所示,分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端,在此过程中,F1、F2、F3做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则P1、P2、P3的关系为 ( )a b cA．P1＝P2＝P3 B．P1＞P2＝P3 C．P3＞P2＞P1 D．P1＞P2＞P3 6．汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，最大速度为v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示．则汽车( )．A．0～t1做匀加速运动，牵引力恒定B．0～t1做变加速运动，牵引力增大C．t1后加速度逐渐减小，速度达到v后做匀速运动D．t1后牵引力恒定，与阻力大小相等7.如图所示，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变化的规律如图所示．取g＝10 m/s2，则 ( )实用文档实用文档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P －＝1.5 W二、计算题8．以12m/s 的初速度竖直上抛一个质量为0.1kg 的小球，经1s 小球到达最高点，在小球从抛出到落回原处过程中（设空气阻力大小恒定，g =10m/s 2）。
2021届高三物理一轮复习力学功和能动能定理专题练习
2021届高三物理一轮复习力学功和能动能定理专题练习一、填空题1．人站在h 高处的平台上，水平抛出一个质量为m 的物体，物体落地时的速度为v ，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则小球抛出时的动能是_______。
小球落地时的机械能是_______。
2．如图所示，某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F 的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s ，在此过程中，恒力F 对物体所做的功为_______，若地面光滑，物体动能的变化量为________．3．一物体的质量为m ，在水平恒力F 作用下发生了一段位移S ，始末状态的速度分别是1υ和2υ，如图所示。
（1）该过程中恒力F 对物体所做的功W =______________；（2）物体始末状态的动能1k E =_______、2k E =_______；（3）恒力F 对物体所做的功W 与物体动能的变化k E ∆的关系式是___________________。
（以上填空内容均要求用已知物理量的字母表示）。
（4）请根据牛顿第二定律和运动学规律，写出上述关系式的推导过程。
4．某人将重物由静止举高h ，获得的速度为v ，则物体所受合外力对它做的功________物体的动能增量． 5．某同学用图示实验装置来测量物块与木板之间的动摩擦因数，一带有窄片的物块被一弹簧弹射装置弹射出去，沿水平木板滑行，途中安装一光电门，标记为O 点。
设重力加速度为g 。
（1）测得窄片的宽度为L ，记下窄片通过光电门的时间△t ，还需要测量的物理有 。
（标明相关物理量的符号）（2）物块和木板间的动摩擦因数= 。
6．子弹的质量为20g ，射出时的速度为300m/s ，则子弹的动能为_______J ，枪膛中火药的推力对子弹所做的功为_________J ．7．一物体以100J 的初动能从倾角为θ的斜面底端的A 点沿斜面向上匀减速滑行到斜面上B 点时，物体的动能减小了80J ，机械能减小了32J ，则当物体回到A 点时，物体的动能为_________J△8．质量为2 kg 的物体受到一个竖直向上的拉力F△50 N ，物体上升了4 m 的高度，则在这一过程中，重力势能的增量为________J ，动能的增量为________J△(g△10 m/s 2)9．地面上物体在变力 F 作用下由静止开始竖直向上运动，力 F 随 高度 x 的变化关系如图所示，物体能上升的最大高度为 h ．若 F 0=15N ，H =1.5m ，h =1m ，g =10m/s 2，则物体运动过程中的最大速度 大小为_____m/s ，最大加速度大小为_____m/s 2．10．将质量为m 的物体从离地面高h 的台面以初速度v 0斜向上抛出，若以台面为零势能面，则当物体到达离台面下2h 时物体的动能为__________________；物体的机械能为___________________。
2021高中物理人教版一轮复习训练：8功和功率
8功和功率、动能及动能定理1．近几年对本部分内容的考查，在选择题部分主要考查功和功率、动能定理的理解和计算，计算题侧重于动力学、电磁学等主干知识和典型模型相结合进行综合考查，难度较大。
2．注意要点：(1)分析机车启动问题时，抓住两个关键，一是汽车的运动状态，即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系；二是抓住功率的定义式，即牵引力与速度的关系。
(2)利用动能定理求做功，对物体运动过程要求不严格，只要求得运动物体初末状态的速度即可。
但列动能定理方程要规范，注意各功的正负号问题。
例1．(2020∙江苏卷∙4)如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。
斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。
该过程中，物块的动能E k与水平位移x关系的图象是()【答案】A【解析】由题意可知设斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则物块在斜面上下滑水平距离x时根据动能定理有mgx tanθ－μmg cosθcosx＝Ek，整理可得(mgx tanθ－μmg)x＝E k，即在斜面上运动时动能与x成线性关系；当小物块在水平面运动时有μmgx＝E k，即在水平面运动时动能与x 也成线性关系，A正确。
例2．(2019∙全国III卷∙17)从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h在3 m以内时，物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s2。
该物体的质量为( )考点分析A ．2 kgB ．1.5 kgC ．1 kgD ．0.5 kg 【答案】C【解析】设物体的质量为m ，则物体在上升过程中，受到竖直向下的重力mg 和竖直向下的恒定外力F ，当Δh ＝3 m 时，由动能定理结合题图可得－(mg ＋F )×Δh ＝(36－72) J ；物体在下落过程中，受到竖直向下的重力mg 和竖直向上的恒定外力F ，当Δh ＝3 m 时，再由动能定理结合题图可得(mg －F )×Δh ＝(48－24) J ，联立解得m ＝1 kg 、F ＝2 N ，选项C 正确，A 、B 、D 均错误。
2021届高三物理一轮复习力学功和能能量守恒定律专题练习
2021届高三物理一轮复习力学功和能能量守恒定律专题练习一、填空题1．能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量_________。
2．针对日益恶化的人类生存环境和能源危机，行之有效的能源利用方法是________和________. 3．如图所示，斜面的倾角为θ，质量为m 的滑块距挡板P 的距离为s 0，滑块以初速度v 0沿斜面上滑，滑块所受摩擦力小于使滑块沿斜面下滑的重力分力．若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失(即碰撞前后速度反向，大小不变)，则从滑块开始运动到最后停止全程所产生的热量为_____________． 4．人类社会自从进入电气化时代以来，就一直在不断地探寻电能的来源．如今常见的发电方式有：①火力发电、②水力发电、③核发电，其中将自然界的机械能转化为电能的方式是________（写序号即可）．如果把直接来自于自然界的煤炭称为一次能源，那么由煤炭转化而来的电能则属于_________能源． 5．某海湾共占面积721.010m ⨯，涨潮时水深20m ，此时关上水坝闸门，可使水位保持20m 不变.退潮时，坝外水位降至18m.假如利用此水坝建水力发电站，重力势能转变为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，则该电站一天能发电________J.6．如图所示，在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小)，从斜面A 上由静止释放小球，会发现无论θ角怎样变化，小球最后总能达______________的位置，在物理学中，把这一事实说成是有某个量是守恒的，并且把这个量叫________．7．能的最基本性质是：不同形式的能量之间可以相互____________，而且在转化的过程中能的总量总保持____________.8．有报道说：某厂商发明了一种“手机自生能”技术，装上特制的电池，上下左右摇晃，即可产生电能，每摇1min 可通话2min.如果将手机上下摇动一次，相当于将200g m =的重物举高10cm h =，每秒平均摇一次，则根据报道可知手机使用时的功率约为_______W.（g 取210m/s ）9．如图所示，一质量为m 的小球沿光滑的水平面以速度v 冲上一个静止在水平地面上的质量为2m 的曲面体，曲面体的曲面部分为半径为R 的14光滑面圆弧并且和水平面相切。
2021高考物理一轮复习同步练习卷：功和功率
功和功率1.物质、能量、信息构成世界的基本要素,下面关于能量的认识中错误的是()A.能量是一个守恒量B.同一个物体可能同时具有多种形式的能量C.物体对外做了功,它一定具有能量D.地面上滚动的足球最终停下来,说明能量消失了2.一物体做匀速直线运动,某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为F1和F2的恒力作用,经一段时间后,在这两个力的方向上发生的位移大小分别为s1和s2,则在这段时间内这两个力对物体做的总功为()A.(F1+F2)(s1+s2)B.F1s1+F2s2C.D.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.甲图中支持力对人做正功B.乙图中支持力对人做正功C.甲图中摩擦力对人做负功D.乙图中摩擦力对人做负功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.0.3 JB.3 JC.30 JD.300 J5.如图所示的盘山公路依山而建,这样修建的目的是()A.减小汽车上山所需的牵引力B.增加汽车的功率C.减少汽车上山过程所做的功D.提高汽车的机械效率6.一片质量约5×10-4kg的秋叶自 5 m高的树枝上落下并飘落到地面,此过程中重力的平均功率最接近于(g=10 m/s2)()A.0.005 WB.0.025 WC.0.05 WD.0.1 W7.一起重机将质量为m的货物由静止开始以加速度a匀加速提升,在t时间内上升h高度,设在t时间内起重机对货物的拉力做功为W,在时间t末拉力的瞬时功率为P,则()A.W=mahB.W=mghC.P=mgatD.P=m(g+a)at8.质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左以速度v匀速移动距离l。
物体与斜面相对静止,以下说法正确的是()A.斜面体对物体做的总功是0B.重力对物体做的功为mglC.摩擦力对物体做的功为μmglcos θD.斜面对物体的支持力做功的功率为mgvcos θ9.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。
2021届高考物理一轮复习计算题专项训练：功和能
2021届高考物理一轮复习计算题专项训练：功和能1.如图所示，质量分别为1216kg 8kg m m ==、的物块甲、乙之 间用一劲度系数为800N/m k =的轻弹簧连接，时在物块甲上施加竖直向上的拉力，使物块甲由静止开始向上以恒定的加速度运动，0.2s t =时物块乙刚好离开水平面。
已知整个过程中弹簧始终没有超过弹性限度，弹簧储存的弹性势能为2P 1=2E kx (为弹簧的形变量)，重力加速度210m/s g =。
1.物块乙刚好离开水平面时，物块甲的重力势能增加量为多少？2.拉力的最小值和最大值分别为多大？3.上述过程中弹簧对物块甲做了多少功；2.如图所示，一个质量为m 的木块，以初速度0v 冲上倾角为θ的斜面，沿斜面上升L 的距离后又返回运动．若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：(1)木块上升过程中重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？(2)木块从开始运动到返回到出发点的过程中滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多少？3.如图所示,一个半径的圆形靶盘竖直放置,A O 、两点等高且相距4m ,将质量为20g 的飞镖从A 点沿AO 方向抛出,经0.2s 落在靶心正下方的B 点处.不计空气阻力,重力加速度取210m /s g =。
求:(1)飞镖从A 点抛出时的速度大小;(2)飞镖从A 处抛出到落到B 处的过程中减少的重力势能;(3)为了使飞镖能落在靶盘上,飞镖抛出的速度大小应满足什么条件?4.中国生产的龙门吊名声在外,占据了全球龙门吊80%的市场。
如图所示,某国产龙门吊吊机通过驱动电机将重物从A 处吊至B 处。
重物在水平方向上做速度为00.2m/s v =的匀速直线运动;竖直方向的初速度为零,加速度恒为20.01m/s a =,方向竖直向上。
已知重物的质量为500kg,m A B =、间的水平距离为8m d =。
忽略空气阻力和吊绳的质量。
g 取210m/s 。
2021年高考物理一轮复习考点13功和功率练习含解析
考点13 功和功率题组一基础小题1．关于做功，下列说法正确的是( )A．功是标量，正负不表示方向，但表示大小B．一对平衡力，一个力做正功，另一个力必做负功C．一对相互作用的静摩擦力，可都对物体做负功D．一对相互作用的滑动摩擦力，可都对物体做正功答案 B解析功是物体之间能量转化的量度，它是标量，功也有正、负之分，但功的正负不是表示方向，是表示力对物体的做功效果的，故A错误；平衡力大小相等，方向相反，作用位移相同，则一个力做正功，另一个力必做负功，故B正确；一对相互作用的静摩擦力，大小相等，方向相反，作用位移相同，则不可能都对物体做负功，故C错误；由于一对相互作用的滑动摩擦力总功的代数和一定为负，所以它们不可能都对物体做正功，故D错误。
2.在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次是斜向上拉，第二次是斜向下推，两次力的作用线与水平方向的夹角相同，力的大小也相同，位移的大小也相同，则( )A．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B．力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D．力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同答案 B解析由W＝Fs cosθ知，力F两种情况下对物体做功一样多；当斜向上拉时，合力F1＝F cosθ－μ(mg－F sinθ)，当斜向下推时，合力F2＝F cosθ－μ(mg＋F sinθ)，很明显合力F1>F2，由于水平方向的位移相同，故第一次合力对物体做的总功大于第二次合力对物体做的总功，故选B。
3.如图所示，光滑的斜劈放在水平面上，斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球，当整个装置沿水平面向左以速度v匀速运动时，以下说法中正确的是( )A ．小球的重力不做功B ．斜面对球的弹力不做功C ．挡板对球的弹力做正功D ．合外力做正功 答案 A解析 对小球进行受力分析：小球受到竖直向下的重力，斜面对它垂直斜面向上的弹力，挡板对它水平向右的弹力，而小球位移方向水平向左，故小球的重力不做功，斜面对小球的弹力做正功，挡板对小球的弹力做负功，A 正确，B 、C 错误；整个装置匀速向左运动，根据动能定理可知合外力做功为零，故D 错误。
2021高考物理人教版一轮专项训练：课练 14 功和功率 Word版含解析
课练14功和功率练基础小题1．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做的功和功率的大小关系是() A．W1＝W2，P1>P2 B．W1>W2，P1＝P2C．W1>W2，P1>P2 D．W1＝W2，P1＝P22．(多选)下列有关功率的说法正确的是()A．功率是描述力对物体做功快慢的物理量B．由P＝Fv可知，汽车的功率与它的速度成正比C．由P＝可知，力做功越多，功率就越大D．根据P＝Fv可知，汽车以额定功率行驶时，速度越大，其受到的牵引力越小3．下列说法正确的是()A．合外力对物体不做功，则物体速度一定不变B．静摩擦力对物体一定不做功C．滑动摩擦力对物体可能做正功D．作用力与反作用力做功的代数和一定为零4．如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车(含司机)，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前减速行驶距离L的过程中，车与人相对静止．下列说法正确的是()A．车对人的作用力大小为ma，方向水平向右B．车对人的摩擦力可能为零C．人对车做的功为一定为FLD．车对人做的功为maL5．某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受到的阻力恒为F，则t时间内()A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐增大C．合外力对小车所做的功为PtD．牵引力对小车所做的功为Fx＋mv6．质量为2 kg的物体，放在与物体间的动摩擦因数为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之间的关系如图所示，g＝10 m/s2，下列说法正确的是()A．此物体在OA段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WB．此物体在OA段做匀速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WC．此物体在AB段做匀加速直线运动，且此过程中拉力的最大功率为6 WD．此物体在AB段做匀速直线运动，且此过程中拉力的功率恒为6 W练高考小题7．[2018·全国卷Ⅲ，19](多选)地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面．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，提升的质量相等．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，下列正确的是() 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4:58．[2017·全国卷Ⅱ，14]如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力()A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心9．[2016·全国卷](多选)如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W.重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则() A．a＝B．a＝C．N＝D．N＝10．[2017·全国卷Ⅲ，16]如图，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂．用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l.重力加速度大小为g.在此过程中，外力做的功为()A.mglB.mglC.mglD.mgl练模拟小题11．[2019·河南省郑州一中模拟](多选)如图，长为L的轻杆A一端固定小球B，另一端固定在水平转轴O上，轻杆A绕转轴O在竖直平面内匀速转动，在轻杆A与水平方向的夹角θ从0°增加到90°的过程中()A．小球B受到轻杆A的作用力的方向始终平行于轻杆B．小球B受到轻杆A的作用力逐渐减小C．小球B受到轻杆A的作用力对小球B不做功D．小球B受到轻杆A的作用力的瞬时功率减小12．[2019·四川省成都外国语学校模拟](多选)太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车．当太阳光照射到汽车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动汽车前进．设汽车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶，经过时间t，速度为v时功率达到额定功率，并保持不变．之后汽车又继续前进了距离s，达到最大速度vmax.设汽车质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，则下列说法正确的是()A．汽车的额定功率为fvmaxB．汽车匀加速运动过程中，牵引力做的功为fvt＋mv2C．汽车从静止开始到速度达到最大值的过程中，克服阻力做的功为fvt＋fsD．汽车速度为时的加速度大小为13．[2019·贵州监测]一物体在粗糙水平面上受到水平拉力作用，从静止开始运动，在一段时间内的速度v随时间t变化的情况如图所示，下列描述此拉力的功率P随时间t变化的图象中，可能正确的是()14．[2019·安徽四校摸底](多选)如图所示，两根轻质细线的一端拴在O点、另一端分别固定在楼道内的倾斜天花板上的a点和b点，一质量为m的重物P通过长度为L的轻质细线固定在O点，系统静止，Oa水平、Ob与竖直方向成一定夹角．现在对重物施加一个水平向右的拉力F，使重物以较小速率绕O点做匀速圆周运动，至O、P间细线转动60°，此过程中拉力F 做功为W，则下列判断正确的是()A．Oa上的拉力F1不断增大，Ob上的拉力F2一定不变B．Oa上的拉力F1可能不变，Ob上的拉力F2可能增大C．W＝mgL，拉力F做功的瞬时功率一直增大D．W＝FL，拉力F做功的瞬时功率先增大后减小15．[2019·昆明适应性检测](多选)一物体置于升降机中，t＝0时刻升降机由静止开始运动，规定竖直向上为运动的正方向，其加速度a随时间t变化的图象如图所示，下列说法正确的是()A．在2～6 s内升降机对物体不做功B．在6～8 s内升降机对物体做正功C．在6～8 s内物体处于失重状态D．在0～8 s内物体的平均速度大小为4 m/s———[综合测评提能力]———一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1.[新情境题]如图所示，n个完全相同、边长足够小且互不粘连的小方块依次排列，总长度为l，总质量为M，它们一起以某一初速度在光滑水平面上滑动，某时刻开始滑上粗糙水平面．小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，若小方块恰能全部进入粗糙水平面，则摩擦力对所有小方块所做功的大小为()A.μMgl B．μMglC.μMgl D．2μMgl2．如图所示，一架自动扶梯以恒定的速度v1运送乘客上同一楼层，某乘客第一次站在扶梯上不动，第二次以相对扶梯v2的速度匀速往上走．扶梯两次运送乘客所做的功分别为W1、W2，牵引力的功率分别为P1、P2，则()A．W1<W2，P1<P2 B．W1<W2，P1＝P2C．W1＝W2，P1<P2 D．W1>W2，P1＝P23．[2019·安徽黄山一模]一辆F1赛车含赛车手的总质量约为600 kg，在一次F1比赛中赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车在加速的过程中()A．速度随时间均匀增大B．加速度随时间均匀增大C．输出功率为240 kW D．所受阻力大小为24 000 N4．[2019·湖南师大附中模拟]一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则()A．车经最低点时对轨道的压力为mgB．车运动过程中发动机的功率一直不变C．车经最低点时发动机功率为3P0D．车从最高点到最低点的过程中，人和车重力做功的功率不变5．[2019·吉林五地六校期末]一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率继续运动，其v－t图象如图所示．已知汽车的质量为m＝1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的，则下列说法正确的是()A．汽车在前5 s内的牵引力为5×102 NB．汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2C．汽车的额定功率为100 kWD．汽车的最大速度为80 m/s6．[2019·四川德阳三中考试]一质量为m的汽车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B．汽车加速过程的平均速度为vC．汽车速度从v增大到2v的过程做匀加速运动D．汽车速度增大时，发动机产生的牵引力随之不断增大7．[2019·河南淮阳中学模拟]一辆汽车在平直公路上以恒定功率P0匀速行驶，行驶的速度为v0.由于前方出现险情，汽车要减速慢行，驾驶员在t1时刻将发动机的功率减半，以P0的恒定功率行驶到t2时刻通过险情区之后，驾驶员立即将功率增大到P0，以恒定功率P0继续向前行驶到t3时刻，整个过程汽车所受阻力恒为f，则在0～t3这段时间内，汽车的速度随时间变化的关系图象可能是()8．如图所示，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时缆绳与水平方向的夹角为θ，小船的速度大小为v0，则此时小船加速度大小a和缆绳对船的拉力F为(缆绳质量忽略不计)()A．a＝，F＝B．a＝，F＝C．a＝，F＝D．a＝，F＝二、多项选择题(本题共2小题，每小题4分，共8分)9．[2019·安徽安庆二中月考]一质量为m的木块静止在光滑的水平面上．从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，下列说法正确的是()A．木块在经历时间t1的过程中，水平恒力F做的功为B．木块在经历时间t1的过程中，在t1时刻力F的瞬时功率为C．木块在经历时间t1的过程中，在t1时刻力F的瞬时功率为D．木块在经历时间t1的过程中，水平恒力F做功的平均功率为10．在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态．现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，物块A运动的距离为d，速度为v，重力加速度大小为g，则此时()A．m2gsin θ＝kdB．物块A的加速度大小为C．重力对物块A做功的功率为(kd－m2gsin θ)vD．弹簧的弹力对物块A做功的功率为(kd－m2gsin θ)v三、非选择题(本题共3小题，共32分)11．(10分)汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车质量为5 t．汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍．(g取10 m/s2)(1)若汽车以额定功率启动，则汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车速度达到5 m/s时，其加速度是多少？(2)若汽车以恒定加速度0.5 m/s2启动，则这一过程能维持多长时间？12．(10分)如图是一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的遥控飞行器，具有体积小、使用灵活、飞行高度低、机动性强等优点．现进行试验：无人机从地面由静止开始以额定功率竖直向上起飞，经t＝20 s上升到h＝47 m，速度达到v＝6 m/s之后，不断调整功率继续上升，最终悬停在高H＝108 m处．已知无人机的质量m＝4 kg，无论动力是否启动，无人机上升、下降过程中均受空气阻力，且大小恒为f＝4 N，取g＝10 m/s2.(1)求无人机的额定功率；(2)当悬停在H高处时，突然关闭动力设备，无人机由静止开始竖直坠落，2 s末启动动力设备，无人机立即获得向上的恒力F，使其到达地面时速度恰好为0，则F是多大？13．(12分)[2015·北京卷]如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物块(可视为质点)的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F＝kx，k为常量．(1)请画出F随x变化的示意图；并根据F x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功．(2)物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2，在这个过程中，a．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；b．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念．课练14功和功率[狂刷小题夯基础]1．A根据功的定义，两次水平恒力F做的功相等，即W1＝W2；第一次是在光滑水平面上，第二次是在粗糙水平面上，第二次受到摩擦力作用，作用同样大小的力F，第一次的加速度较大，由x＝at2可知，使物体沿力的方向发生相同的位移，第一次需要的时间较短，根据功率的定义，可知第一次的功率较大，即P1>P2，选项A正确．2．AD功率是描述力对物体做功快慢的物理量，选项A正确；根据P＝Fv可知，只有在F一定的条件下，功率才与速度成正比，故选项B错误；由P＝可知，一定的时间内，力做功越多，功率就越大，选项C错误；根据P＝Fv可知，汽车以额定功率行驶时，速度越大，其受到的牵引力越小，选项D正确．3．C合外力对物体不做功，则物体的动能不变，但是速度不一定不变，例如匀速圆周运动，选项A错误；静摩擦力对物体可以做正功、做负功或者不做功，选项B错误；滑动摩擦力对物体可能做正功，也可能做负功或者不做功，选项C正确；作用力与反作用力等大反向，可以都做正功，也可以都做负功，如将两个静止靠近的同种电荷释放，作用力和反作用力都做正功，故D项错误．4．B对人进行受力分析，人受重力及车对人的作用力，合力大小为ma，方向水平向右，故车对人的作用力大小应为m，方向朝右上方，选项A错误；水平方向对人应用牛顿第二定律，如果恰有F＝ma，则车对人的摩擦力可能为零，选项B正确；只有车与人的摩擦力为零时，人对车做的功才为FL，选项C错误；人所受的合力为ma，方向向右，位移L向左，所以车对人做的功为－maL，选项D错误．5．D电动机功率恒定，P＝F牵v，结合牛顿第二定律F牵－F＝ma可知，当速度增大时，牵引力减小，加速度减小，故小车做加速度减小的变加速运动，故A、B错误；整个过程中，牵引力做正功，阻力做负功，故合外力做的功为W＝mv，Pt为牵引力所做的功，故C错误；整个过程中，根据动能定理可知Pt－Fx＝mv，解得Pt＝Fx＋mv，故D正确．6．D对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff＝μmg＝2 N，由题图可知，斜率表示物体所受拉力的大小，OA段的拉力为5 N，AB段的拉力为2 N，所以物体在OA段做匀加速直线运动，在AB段做匀速直线运动，选项B、C错误；在OA段物体所受的拉力为5 N，物体做匀加速直线运动，当速度最大时，拉力的功率最大，v＝at，x＝at2，a＝，代入数据得v＝3 m/s，此时拉力的最大功率Pm＝Fv＝15 W，选项A错误；在AB段，物体以3 m/s的速度做匀速运动，此过程中拉力的功率恒为P＝F′v＝6 W，选项D正确．7．AC根据位移相同可得两图线与时间轴围成的面积相等，即v0×2t0＝×v0[2t0＋t′＋(t0＋t′)]，解得t′＝t0，则对于第①次和第②次提升过程中，矿车上升所用的时间之比为2t0:＝4:5，A项正确．加速过程中的牵引力最大，且已知两次加速时的加速度大小相等，故两次中最大牵引力相等，B项错误．由题知两次提升的过程中矿车的最大速度之比为2:1，由功率P＝Fv，得最大功率之比为2:1，C项正确．两次提升过程中矿车的初、末速度都为零，则电机所做的功等于克服重力做的功，重力做的功相等，故电机所做的功之比为1:1，D项错误．8．A光滑大圆环对小环只有弹力作用．弹力方向沿大圆环的半径方向(下滑过程先背离圆心，后指向圆心)，与小环的速度方向始终垂直，不做功．故选A.9．AC质点P下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgR－W＝mv2，则速度v＝，最低点的向心加速度a＝＝，选项A正确，选项B错误；在最低点时，由牛顿第二定律得N－mg＝ma，N＝，选项C正确，选项D错误．10．A以均匀柔软细绳MQ段为研究对象，其质量为m，取M点所在的水平面为零势能面，开始时，细绳MQ段的重力势能Ep1＝－mg·＝－mgl，用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点时，细绳MQ段的重力势能Ep2＝－mg·＝－mgl，则外力做的功即克服重力做的功等于细绳MQ段的重力势能的变化，即W＝Ep2－Ep1＝－mgl＋mgl＝mgl，选项A正确．11．BD小球做匀速圆周运动，则合力提供向心力，知合力方向一定沿着轻杆A指向O，而小球受重力和杆对小球的作用力，则可知杆对小球作用力的方向与轻杆不平行，A错误；设轻杆对小球的作用力为F，因为小球做匀速圆周运动，则F与mg的合力大小恒定不变，如图，由图可以看出小球受到轻杆A的作用力逐渐减小，B正确；根据动能定理，可知动能的变化量为零，重力做负功，则轻杆对小球的作用力做正功，C错误；在运动的过程中，杆子的作用力减小，与速度的夹角逐渐增大，根据P＝Fvcos θ知，作用力的功率减小，D正确．12．ABD当汽车达到最大速度时牵引力与阻力平衡，功率为额定功率，汽车的额定功率为fvmax，故A正确；汽车匀加速运动过程中通过的位移x＝vt，克服阻力做的功为W＝fvt，由动能定理知：WF－Wf＝mv2，得WF＝Wf＋mv2＝fvt＋mv2，故B正确；汽车匀加速运动过程中克服阻力做的功为W＝fvt，后来汽车又运动了距离s，则这段过程克服阻力做的功为W′＝fs，整个过程中克服阻力做的功为W总＝W＋W′＝fvt＋fs，故C错误；由Fvmax＝F·，F －f＝ma可得，当汽车速度为时的加速度a＝，故D正确．13．D由v－t图象可知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，后做匀速运动．在匀加速直线运动阶段，由牛顿第二定律可得，F－μmg＝ma，拉力F＝μmg＋ma，速度v＝at，拉力的功率P＝Fv＝(μmg＋ma)at，即拉力的功率随时间t均匀增大．在匀速运动阶段，拉力F＝μmg，拉力功率P＝μmgv，恒定不变，且小于匀加速阶段末时刻的功率，综上所述可知，拉力的功率P随时间t变化的图象中可能正确的是D项．14．AC对结点O与P整体受力分析，竖直方向受P的重力与细线Ob拉力F2的竖直分力并处于平衡状态，则F2不变，对重物应用图解法可知水平拉力F不断增大，又F2不变，由结点O和重物水平方向受力平衡可知，细线Oa的拉力F1不断增大，故A项正确，B项错误；重物绕O点做匀速圆周运动，则拉力F、重力二者沿垂直半径(OP)方向的分力等大，拉力F做功功率P＝(mgsin θ)×v不断增大，θ为OP与竖直方向的夹角，根据拉力F做的功等于重物增加的重力势能可知W＝mgL(1－cos 60°)，选项C正确，D错误．15．BC由题图可知，在2～6 s内，物体竖直向上做匀速运动，升降机对物体的作用力方向竖直向上，与物体的运动方向相同，故升降机对物体做正功，故A错误，在6～8 s内，升降机做减速运动，由牛顿第二定律可知，升降机对物体的作用力仍向上，则升降机对物体做正功，B正确；在6～8 s内，物体的加速度方向向下，故物体处于失重状态，故C正确；根据运动学公式可知，前2 s内物体的位移x1＝at＝×2×4 m＝4 m,2 s末物体的速度v＝at1＝2×2 m/s＝4 m/s；在2～6 s内，物体的位移x2＝vt2＝4×4 m＝16 m，物体减速过程的加速度大小与加速过程相同，时间相同，则其位移x3＝x1＝4 m，则物体的平均速度v＝＝m/s＝3 m/s，故D错误．[综合测评提能力]1．A(方法一：利用平均力做功求解)总质量为M的小方块在进入粗糙水平面的过程中，滑动摩擦力由零开始均匀增大，当小方块全部进入粗糙水平面时摩擦力达到最大值μMg，总位移大小为l，平均摩擦力为f＝μMg，由功的计算公式可得Wf＝－μMgl，所以摩擦力对所有小方块做功的大小为μMgl，A正确．(方法二：利用Ff －x图象求解)由于小方块受到的滑动摩擦力Ff从零开始均匀增大至μMg，故可作出如图所示的Ff －x图象进行求解，其图线与横轴围成图形的面积即滑动摩擦力做功的大小，即μMgl，A正确．2．D功等于力和在力的方向上通过的距离的乘积，由于都是匀速运动，两种情况力的大小相等；由于第二次人沿扶梯向上走了一段距离，所以第一次扶梯运动的距离要比第二次扶梯运动的距离长，故两次扶梯运客所做的功不同，有W1>W2；功率等于力与沿力方向的速度的乘积，由于都是匀速，两种情况力的大小相等，扶梯移动的速度也相同，电机驱动扶梯做功的功率相同，即P1＝P2，故选D.3．C由题图可知，加速度变化，则赛车做变加速直线运动，故A项错误；a－的函数方程a ＝－4(m/s2)，赛车加速运动，速度增大，加速度减小，故B项错误；对赛车及赛车手整体受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律有F－f＝ma，其中F＝，联立解得a＝－，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可知，a＝0时，＝0.01 s/m，vm＝100 m/s，所以最大速度为100 m/s；由图象可知＝4 m/s2，解得f＝4 m/s2·m＝4×600 N ＝2 400 N，故D项错误；0＝·－4 m/s2，解得P＝240 kW，故C项正确．4．C在最高点，向心力大小为Fn＝N1＋mg＝2mg，摩托车做匀速圆周运动，向心力大小不变，则在最低点N2－mg＝Fn，得N2＝3mg，根据牛顿第三定律得车经最低点时对轨道的压力为3mg，故A错误；在最高点，发动机功率P0＝F1v＝μN1v＝μmgv，在最低点发动机功率为P＝F2v＝μN2v＝3μmgv，则有P＝3P0，故B错误，C正确；摩托车做匀速圆周运动，速度大小不变，重力大小不变，车从最高点到最低点的过程中，重力方向和速度方向的夹角先变小再变大，重力功率先变大再变小，故D错误．5．C前5 s内的加速度为a＝＝m/s2＝4 m/s2，根据牛顿第二定律得F－f＝ma，解得牵引力F＝f＋ma＝0.1×1×104 N＋1×103×4 N＝5×103 N，故A项错误；额定功率P＝Fv＝5 000×20 W＝100 000 W＝100 kW，故C项正确；当车的速度为25 m/s时，牵引力F′＝＝N＝4 000 N，汽车的加速度a′＝＝m/s2＝3 m/s2，故B项错误；当牵引力与阻力相等时，汽车的速度最大，最大速度vm＝＝＝N＝100 m/s，故D项错误．6．A设汽车所受的阻力为f，则开始时有P＝fv，加大油门后有P1＝f·2v，解得P1＝2P，汽车突然加大油门时的加速度最大，最大加速度am＝＝，选项A正确；汽车若做匀加速运动，则平均速度为＝v，而由P＝Fv可知随汽车速度的增加，牵引力减小，加速度减小，即汽车做加速度减小的加速运动，则平均速度大于v，选项B、C、D错误．。
2021届高三物理一轮复习力学功和能重力势能专题练习
2021届高三物理一轮复习力学功和能重力势能专题练习一、填空题1．势能的定义：___________的物体凭借其_________而具有的能量．2．举高的物体可以对外做功，这是因为举高的物体具有__________．在物体下落过程中，这种形式的能量转化为物体的___________，从而可以对工件进行煅压等工作任务．3．如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能______（填“增大”（“减少”或“不变”（和运动员的重力势能____（填“增大”（“减少”或“不变”（4．物体的重力势能等于_____，定义式E Ｐ（_____5．如图所示，在某次足球比赛中，运动员用力将球踢出，足球从A 点飞往空中的B 点（B 点为足球运动轨迹的最高点）。
若忽略空气阻力的影响，从A 点运动到B 点的过程中，足球的动能_________________，重力势能_____________ ，机械能_____________。
（填“增加”（“减少”或“不变”（6．下面的物体中，只具有动能的是_______，只具有势能的是_______，既具有动能又具有势能的是__________。
（以地面为参考平面）A（停在地面上的汽车 B（在空中飞行的飞机 C（被起重机吊在空中静止的货物D（水平地面上被压缩的弹簧 E.正在水平铁轨上行驶的火车7．如图所示，将质量为5kg 的物体，放在高为1.5m 的桌面上时具有的重力势能是_________，放在地面上时它具有的重力势能是_________，当放在深1.5m 的沟底时它具有的重力势能是_________.（选地面势能为零）（210m/s g ）8．如图所示，一个质量是25kg的小孩从高为2m的滑梯顶端由静止滑下，滑到底端时的速度为2m/s（g＝10m/s2）．该过程中重力势能________（选填“增加”或“减少”）了________J，阻力做功________J．9．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能为______，整个下落过程中机械能的改变量为________。
2021届高考物理一轮复习5第1讲功和功率练习及答案
第1讲功和功率考点一功和恒力做功对功的理解【典例1】(2017·全国卷Ⅱ)如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( )A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【解析】选A。
因为大圆环对小环的作用力始终与速度垂直不做功，因此A正确、B错误；从静止开始在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力先背离大圆环圆心，后指向大圆环圆心，故C、D项错误。
恒力做功【典例2】(多选)质量为m=2 kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，取水平向右为正方向，此物体的v-t图象如图乙所示，g取10 m/s2，则( )A.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5B.10 s内恒力F对物体做功102 JC.10 s末物体在计时起点位置左侧2 m处D.10 s内物体克服摩擦力做功34 J【解析】选C、D。
设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v-t图象得加速度大小a1=2 m/s2，方向与初速度方向相反，设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v-t图象得加速度大小a2=1 m/s2，方向与初速度方向相反，根据牛顿第二定律得，F+μmg=ma1，F-μmg=ma2，解得F=3 N，μ=0.05，故A错误；根据v-t图象与横轴所围成的面积表示位移得，x=×4×8 m-×6×6 m=-2 m，负号表示物体在起点的左侧，则10 s内恒力F对物体做功W=Fx=3×2 J=6 J，故B错误，C正确；10 s内物体克服摩擦力做功W f=F f s=0.05×20×(×4×8+×6×6) J=34 J，故D正确。
【多维训练】(2019·长沙模拟)一物块放在水平地面上，受到水平推力F的作用，力F与时间t的关系如图甲所示，物块的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
2021年高考物理一轮复习：功和功率(附答案解析)
2021年高考物理一轮复习：功和功率考点一功的计算与正负判断1．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在__力的方向上__发生的位移．2．计算功的公式：W＝__Fl cos__α__，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向之间的夹角；功的单位：__焦耳__(J)；功是__标__(填“矢”或“标”)量．3．正功和负功：根据W＝Fl cosα可知：(1)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．()(2)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．()(3)作用力做正功时，反作用力一定做负功．()(4)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的．()(5)滑动摩擦力一定做负功．()(6)静摩擦力一定不做功．()[答案] (1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×做功正负的判断1分析下列三种情况下各力做功的正负情况：(1)如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面b，物块a从斜面顶端由静止开始下滑的过程；(2)人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的a点运动到b点的过程；(3)小车M静止在光滑水平轨道上，球m用细绳悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放，小球下摆的过程．则()A．图甲中，斜面对物块不做功B．图乙中，万有引力对卫星做正功C．图丙中，绳的拉力对小车做负功D．图丙中，绳的拉力对小球做负功[审题指导] 分析物体的运动过程及受力情况，根据功的计算公式W＝FL cosθ可判断力是否做功．根据F与L的夹角大小，判断力对物体做正功还是负功．[解析] 物块a下滑过程中，因为支持力与位移之间的夹角大于90°，所以支持力对物体做负功，选项A错；因为卫星由a点运动到b点的过程中，万有引力的方向和速度的方向的夹角大于90°，所以万有引力对卫星做负功，选项B错；小球下摆的过程中，绳的拉力使车的动能增加了，绳的拉力对小车做正功，C错；又因为小车与小球构成的系统机械能守恒，小车机械能增加了，则小球的机械能减小了，所以绳的拉力对小球做负功，正确答案为D.[答案] D,判断功的正、负主要有以下三种方法：1．若物体做直线运动，依据力与位移的夹角来判断，此法常用于恒力做功的判断．2．若物体做曲线运动，依据F与v的方向的夹角α的大小来判断．当0≤α<90°时，力对物体做正功；90°<α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功．3．依据能量变化来判断：此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能量的转化情况．根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有相关的力对物体做功．)功的计算2一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动．经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3 J和4 J，则两个力的合力对物体所做的功为()A．3 J B．4 JC．5 J D．7 J[解析] 当多个力对物体做功时，多个力的总功大小等于各个力对物体做功的代数和，故W合＝W F1＋W F2＝3 J＋4 J＝7 J，选项D正确．[答案] D,在计算力所做的功时，首先要对物体进行受力分析，明确是要求哪个力做的功，这个力是恒力还是变力；其次进行运动分析，明确是要求哪一个过程力所做的功．关于恒力的功和总功的计算方法如下：1．恒力做功对恒力作用下物体的运动，力对物体做的功用W＝Fl cosα求解．该公式可写成W＝F·(l·cosα)＝(F·cosα)·l.即功等于力与力方向上的位移的乘积或功等于位移与位移方向上的力的乘积．2．总功的求法(1)总功等于合外力的功．先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总＝F合l cosα计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角．(2)总功等于各力做功的代数和．(3)总功等于力与位移关系图象(F－x图象)中图线与位移轴所围几何图形的“面积”．)考点二 功率的计算对应学生用书p 901．功率的定义：功与完成这些功所用时间的比值． 2．功率的物理意义：描述力对物体__做功的快慢__． 3．功率的公式(1)P ＝Wt，P 为时间t 内的__平均功率__．(2)P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角)①v 为平均速度，则P 为__平均功率__． ②v 为瞬时速度，则P 为__瞬时功率__．4．额定功率：机械__正常工作__时输出的__最大__功率．5．实际功率：机械__实际工作__时输出的功率．要求__不大于__额定功率．【理解巩固2】 如图所示，四个相同的小球在距地面相同的高度处以相同的速率分别竖直下抛、竖直上抛、平抛和斜抛，不计空气阻力，则下列关于这四个小球从抛出到落地过程的说法中正确的是( )A ．小球飞行过程中单位时间内的速度变化不同B ．小球落地时，重力的瞬时功率相同C ．从开始运动至落地，重力对小球做功相同D ．从开始运动至落地，重力对小球做功的平均功率相同[解析] 因为抛体运动的加速度恒为g ，所以单位时间内的速度变化相同，A 错误；重力小球落地时做功的瞬时功率公式为P ＝mgv y ，v y 是竖直方向的分速度，四个球落地时竖直方向的分速度不全相同，竖直下抛、竖直上抛最大，重力落地时重力的功率最大，故B 错误；重力做功W G ＝mgh ，起点与终点的竖直高度相等，重力相等，重力做功相等，四个小球抛出后，加速度都是g ，竖直方向都做匀变速直线运动，设高度为h ，则有：对于第一个球：h ＝v 0t ＋12gt 2；第二个球：先上升后下落，返回出发点时，速率等于v 0，则知竖直上抛小球的运动时间大于竖直下抛小球运动时间；第三个球做平抛运动，h ＝12gt 2；第四个球竖直方向：做竖直上抛运动，运动时间比平抛运动的时间长．故可知竖直下抛的小球运动时间最短，竖直上抛的小球运动时间最长；由平均功率公式P ＝Wt 知重力对每个小球做的功相同，但运动时间不同，故平均功率不同，C 正确D 错误．[答案] C对应学生用书p 913 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 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其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 ．4 s 内F 的平均功率为42 W[解析] 由题图乙可知，v －t 图象的斜率表示物体加速度的大小，即a ＝0.5 m /s 2，由2F －mg ＝ma 可得：F ＝10.5 N ，A 、B 均错误；4 s 末F 的作用点的速度大小为v F ＝2v 物＝4 m /s ，故4 s 末F 的功率为P ＝Fv 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 ＝Fl ＝84 J ，故平均功率P －＝Wt＝21 W ，D 错误．[答案] C, 1.平均功率的计算方法(1)利用P ＝Wt.(2)利用P ＝Fv cos α，其中v 为物体运动的平均速度． 2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度． (2)P ＝Fv F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度． (3)P ＝F v v ，其中F v 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力． 3．求功率时应注意的问题(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率，对应于某一过程或某一段时间内的功率为平均功率，对应于某一时刻的功率为瞬时功率．(2)求功率大小时要注意F与v方向间的夹角α对结果的影响．)考点三机车启动问题对应学生用书p91两种常见机车启动问题的比较以恒定功率启动以恒定加速度启动加速度启动，当汽车的功率为P 时，司机立即将功率降到P2，且保持此功率运动一段较长时间．已知汽车在运动过程中受到的阻力大小恒为ma ，则汽车在以上运动过程中，速度随时间变化的图象是( )[解析] 汽车恒定加速度启动，设牵引力为F ，则有：F －ma ＝ma ；解得：F ＝2ma ，由P ＝fv 可知，当汽车的功率由P 降到P 2时，F 降到F2，此刻牵引力大小等于ma ，大小等于汽车受到的阻力，故汽车将做匀速直线运动．[答案] A对应学生用书p 92恒定功率启动4 (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 图象，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象可用下图中的哪些图象来表示( )[解析] 根据P ＝Fv ，发动机的功率不变，汽车加速行驶的过程中，速度增大，则牵引力减小，根据a ＝F －f m ，阻力不变，加速度减小；若汽车运动过程中速度不变，则牵引力不变，做匀速运动，故A 、B 、D 正确，C 错误；故选ABD .[答案] ABD恒定加速度启动5 (多选)小车在水平直轨道上由静止开始运动，全过程运动的v －t 图象如图所示，除2～10 s 时间段内图象为曲线外，其余时间段图象均为直线．已知在小车运动的过程中，2～14 s 时间段内小车的功率保持不变，在14 s 末关闭发动机，让小车自由滑行．小车的质量为2 kg ，受到的阻力大小不变．则( )A ．小车受到的阻力为1.5 NB ．小车额定功率为18 WC ．1 s 末小车发动机的输出功率为9 WD ．小车在变加速运动过程中位移为39 m[审题指导] 14 s 末让小车无动力自由滑行，小车只受摩擦力，故可以先求加速度，再求出合力，等于摩擦力；再分析前2 s 过程；2 s 到10 s 为变加速过程，其位移可以由动能定理求解．[解析] 匀减速运动阶段的加速度大小为：a ＝1.5 m /s 2，根据牛顿第二定律得：f ＝ma ＝3 N ，故A 错误；匀速运动阶段，牵引力等于阻力，则有：P ＝Fv ＝3×6 W ＝18 W ，故B 正确；匀加速运动阶段的加速度大小为：a 1＝32 m /s 2＝1.5 m /s 2，根据牛顿第二定律得：F －f ＝ma ，解得：F ＝6 N ．1 s 末的速度为：v 1＝a 1t 1＝1.5 m /s ，则1 s 末小车发动机的输出功率为：P ＝Fv 1＝9 W ，故C 正确；对2～10 s 的过程运用动能定理得：Pt －fs 1＝12mv 22－12mv 21，代入数据得解得：s 1＝39 m ，故D 正确．[答案] BCD, 对于机车启动问题应先弄清启动方式是功率恒定还是加速度恒定．机车启动的方式不同，运动规律不同，即其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的变化规律不同．分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律．以恒定功率启动的过程不是匀加速运动，所以匀变速直线运动的公式不适用，这时加速过程中牵引力做功用W ＝Pt 计算，不能用W ＝FL 计算(因为F 为变力)，由动能定理得Pt －F f x ＝ΔE k ，该式可求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度问题．以恒定牵引力加速启动时的功率一定不是恒定的，这种加速过程中发动机做的功常用W ＝FL 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．)。
2021届高考物理一轮复习十四功和功率试题及答案
功和功率(45分钟100分)一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，1～7题为单选题，8、9题为多选题)1.如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，达到一定速度后再匀速上升。
若以F N表示水平电梯对人的支持力，G为人受到的重力，F f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是( )A.加速过程中F f≠0，F f、F N、G都做功B.加速过程中F f≠0，F N不做功C.加速过程中F f=0，F N、G都做功D.匀速过程中F f=0，F N、G都不做功【解析】选A。
加速过程中人受力和速度方向如图所示，由力与速度方向之间夹角的关系可判定：F N、F f对人做正功，G对人做负功，故A对，B、C均错。
匀速运动时，F f=0，F N做正功，G做负功，故D错。
2.小明骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，故改用脚蹬车匀速前行。
设小明与车的总质量为100 kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重力的0.02倍，g取10 m/s2。
通过估算可知，小明骑此电动自行车做功的平均功率最接近( )A.500 WB.300 WC.100 WD.50 W【解析】选C。
人骑车的速度大小约为5 m/s，匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为F f=0.02mg=0.02×1 000 N=20 N，此时的功率P=Fv=F f v=20×5 W=100 W，C正确。
3.如图所示，质量为m的物块与转台之间的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速缓慢增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到相对滑动的瞬间的过程中，转台的摩擦力对物块做的功为( )A.0B.2πkmgRC.2kmgRD.0.5kmgR【解析】选D。
根据牛顿第二定律得kmg=m，根据动能定理得W=mv2=kmgR，故D正确，A、B、C错误。
4.(2019·马鞍山模拟)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力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象如图所示。
2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习
2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习一、填空题1．在雅典奥运会上，我国举重运动员取得了骄人的战绩．在运动员举起杠铃过程中，是___________能转化为杠铃的___________能．2．如图所示，某兴趣小组希望通过实验求得连续碰撞中的机械能损失，做法如下：在光滑水平面上，依次有质量为m，2m，3m……10m的10个小球，排列成一直线，彼此间有一定的距离，开始时后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度v0向着第二个小球碰去，结果它们先后全部粘合到一起向前运动．求全过程中系统损失的机械能为__________．3．一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少32J,则当物体滑回原出发点时动能为__________ J4．在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体，由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E﹣x图象如图所示，图中两段图线都是直线．取g=10m/s2，物体在0～6m过程中，速度一直_______（增加、不变、减小）；物体在x=4m时的速度大小为________。
5．重为20N的物体从某一高度自由落下，在下落过程中所受的空气阻力为2N，则物体在下落1m的过程中，物体的重力势能减少了________，克服阻力做功________，物体动能增加了_________．6．如图所示，一个质量为m的小球用细线悬挂于O点，用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L，运动中始终保持悬线竖直，这个过程中小球的速度为是_________，手对轻杆做的功为是_________.7．一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20 J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12 J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10 J 时，其重力势能的可能值为________、_________．8．如图所示，水平传送带的运行速率为v，将质量为m的物体轻放到传送带的一端，物体随传送带运动到另一端。
2021年高考物理新课标一轮复习习题：第6章 第1讲 功 功率 Word版含答案
第1讲功功率A组基础题组1.(多选)如图所示,倾角为θ的斜劈放在水平面上,斜劈上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的质量为m的小球,当整个装置沿水平面以速度v向左匀速运动时间t时,以下说法正确的是( )A.小球的重力做功为零B.斜劈对小球的弹力做功为C.挡板对小球的弹力做功为零D.合力对小球做功为零2.关于作用力与反作用力的做功问题,以下说法中正确的是( )A.作用力做功,反作用力也必定做功B.作用力做正功,反作用力一定做负功C.作用力做功数值一定等于反作用力做功数值D.单纯根据作用力的做功情况不能判断反作用力的做功情况3.(2015云南第一次统考,20)(多选)如图所示,n个完全相同,边长足够小且互不粘连的小方块依次排列,总长度为l,总质量为M,它们一起以速度v在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面。
小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为μ,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的数值为( )A.Mv2B.Mv2C.μMglD.μMgl4.(2014课标Ⅱ,16,6分)一物体静止在粗糙水平地面上。
现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v。
若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v。
对于上述两个过程,用W F1、W F2分别表示拉力F1、F2所做的功,W f1、W f2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( )A.W F2>4W F1,W f2>2W f1B.W F2>4W F1,W f2=2W f1C.W F2<4W F1,W f2=2W f1D.W F2<4W F1,W f2<2W f15.(2016浙江嘉兴一中期中)如图所示,某同学斜向上抛出一石块,空气阻力不计。
下列关于石块在空中运动过程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬时功率P随时间t变化的图像中,正确的是( )6.(2016安徽涡阳四中月考)如图所示,质量相同的两物体从同一高度由静止开始运动,A沿着固定在地面上的光滑斜面下滑,B做自由落体运动。
2021届高三物理一轮复习力学功和能动能定理的综合应用专题练习
12．物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB =______
(1)求小球运动到B点时的速度大小；
(2)请通过计算说明小球能否离开轨道？
18．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍。当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高。将A和B由静止释放，求：
(1)A落地前瞬间的速度是多少？
(2)B上升的最大高度是多少？
17．某玩具厂设计出如图所示的玩具，轨道固定在高H1的水平台面上，通过在A处压缩弹簧把质量m=0.01kg的小球（可看作质点）从静止弹出，先后经过直线轨道AC、半径R1=0.1m的圆形轨道、长为L1=0.5m的直线轨道CD、以及两段半径R2=1m的圆弧DE、GP，G、E两点等高且两圆弧对应的圆心角都为 ，所有轨道都平滑连接；小球从P点水平抛出后打到固定在Q点的锣上。CD段的动摩擦因数为0.2，其余轨道光滑，在一次测试中测出小球运动到B点时对内轨的作用力为0.064N。(sin =0.6，cos =0.8，g=10m/s2)
13．质量为m的列车，以恒定的功率沿水平直轨道行使，在时间t内行驶的距离s，其速率为 增大到最大值 .为求出机车的功率P和列车受到的恒定阻力f的大小，所需要的物理方程式为：________________和________________。
2021届高考物理新课标一轮复习专题精讲精练之功 功率 动能定理Word版含答案
功功率动能定理一、单项选择题（每题4分，共16分）1．(2022·哈尔滨二模)一位同学在二楼教室窗口把一个篮球用力水平抛出，篮球落地时重力的瞬时功率约为()A．5 W B．50 WC．500 W D．5 000 W2．(2021·上海高考)汽车以恒定功率沿大路做直线运动，途中通过一块沙地。
汽车在大路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在大路上受到的阻力。
汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是()图13．(2021·吉林省试验中学模拟)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，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。
从t＝0时刻开头，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图2所示。
重力加速度g取10 m/s2，则在t＝0至t＝12 s这段时间拉力F对物体做的功为()图2A．72 J B．144 JC．360 J D．720 J4．(2021·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3所示，下列说法正确的是()图3A．0～6 s内物体位移大小为36 mB．0～6 s内拉力做的功为30 JC．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二、双项选择题（每题6分，共30分）5．(2021·潍坊模拟)质量为1 kg的物体静止于光滑水平面上。
t＝0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第1 s内F1＝2 N，第2 s内F2＝1 N。
下列推断正确的是()A．2 s末物体的速度是3 m/sB．2 s内物体的位移为3 mC．第1 s末拉力的瞬时功率最大D．第2 s末拉力的瞬时功率最大6．(2021·青岛模拟)物体在光滑水平面上，在外力F作用下的v-t图像如图4所示，从图中可以推断物体在0～t4的运动和受力状况()图4A．物体始终在做曲线运动B．在t1～t3时间内，合外力先减小后增大C．在t1、t3时刻，外力F的功率最大D．在t1～t3时间内，外力F做的总功为零7. (2021·成都一诊)某爱好小组的同学争辩一辆电动小车的性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1． mg2tmg2t2．1.43．1:31:34．
5．10－1kW6．576W63N7．157.758．3×1035.4×106
9．等于大于10．7511．37.5W50W12．vsinθP-fvsinθ
13． 小于14．2mgv0tanθ15．0.8 8
16．(1)0.5；(2)0.5m/s2，水平向右；(3)3.1m；(4)8J；(5)4W；(6)8W；(7)0.2s；(8)72Ns
(1)第2秒内重力做功的功率为__________W；
(2)2秒末重力做功的功率为________W。（g=10m/s2）
12．如图所示，汽车在平直路面上以恒定功率P向左运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引重物沿竖直光滑轨道向上加速运动，汽车与滑轮间的绳保持水平．某时刻当牵引物块的绳与水平方向成θ角时，物块的速度大小为v，则此时汽车的速度为_____若除去绳子拉力外汽车还受到恒定阻力f，则此时系统机械能随时间的变化率为_____．
15．如图，在倾角 的斜面底端的正上方某一高处以 的初速度水平抛出一质量为 的物体，空气阻力不计，该物体落在斜面上时的速度方向恰好与斜面垂直，取 ，则小球在空中飞行时间为______s；小球与斜面相碰瞬间重力的功率为______
二、解答题
16．如图所示，一个质量m=2.0kg的物体静止在水平地面上，现用一大小为10N、与水平方向成θ=37°斜向右上的力F拉物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。运动2s后，保持拉力F的大小不变，改为水平向右拉此物体，物体恰能沿水平地面做匀速直线运动，再运动2s后，撤掉拉力，最终物体停在水平地面上。已知sin37º=0.6，cos37º=0.8，空气阻力可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。求：
13．水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小Ff与汽车行驶的速率成正比。若汽车保持功率不变，速率变为原来的2倍，则汽车的牵引力变为原来的_________倍；若汽车匀加速行驶，速率变为原来的2倍，则汽车的功率_________（选填“大于”“小于”或“等于”）原来的4倍。
14．如图所示，斜面倾角为 ，将质量为m的小球A从斜面顶端以水平速度v0抛出，落在斜面上，已知重力加速度为g，则小。
自重
40（kg）
额定电压
48（V）
载重
75（kg）
额定电流
12A
最大运行速度
20（km/h）
额定输出功率
350（W）
7．电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m(已知此物体在被吊高90m时已达到最大速度并匀速上升)，则最大速度的大小为_________；所需时间为___________．(g=10m/s2)
17．如图所示，固定斜面AB长 ，倾角 ，BC段为与斜面平滑连接的水平地面，一个质量 的小物块 可视为质点 从斜面顶端A由静止开始滑下，已知小物块与斜面，小物块与地面间的动摩擦因数均为 ，求： 不计空气阻力， ， ， ）
(1)小物块滑到斜面底端B点时的速度大小；
(2)小物块滑到斜面底端B点时，重力的瞬时功率P；
(3)小物块在水平地面上滑行的最远距离x。
18．将质量为2.0 kg的物体从静止开始以1.0 m/s2的加速度竖直提升2.0 m。求：
(1)物体此过程运动的时间t和末速度v。
(2)拉力的大小？
(3)在此过程中拉力做功的平均功率为多少？
(4)到达2.0 m高处时拉力做功的瞬时功率多大（g=10m/s2）。
5．设在平直公路上以一般速度行驶的自行车，所受阻力约为车和人重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于_______．
6．某品牌电动自行车的主要技术数据如右表所示。当该电动自行车在额定状态下以v=20km/h的速度行驶时，电动机的输入功率为________W；若不计电动自行车自身机械损耗，则此时自行车受到的牵引力约为_________N。
10．跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50 kg，他1 min跳绳180次.假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是______W.（g=10 m/s2)
11．足够长的固定光滑斜面倾角为30°，质量为m=1kg的物体在斜面上由静止开始下滑，则：
2021届高三物理一轮复习力学功和能功率及其计算专题练习
一、填空题
1．将一质量为m的物体由高处自由释放，物体经时间t着地，则在整个运动过程中重力做功的平均功率 为________，t时刻重力做功的瞬时功率P为________．
2．人的心脏每跳一次大约输送 的血液，正常血压的平均值为 ，心脏每分钟跳70次，据此估计心脏工作的平均功率为__________W．
(1)物体与水平地面间的动摩擦因数μ的大小；
(2)物体做匀加速直线运动的加速度a；
(3)物体运动的总位移x的大小；
(4)前2s内拉力F所做的功W；
(5)前2s拉力F做的平均功率 ；
(6)拉力改变方向前瞬间，拉力的瞬时功率P；
(7)撤去拉力后到物体速度减为零所用时间t；
(8)在物体的整个运动过程中，地面对物体的支持力的冲量I的大小。
17．(1) (2) ；(3) 18．(1)2s，2m/s；(2)22N；(3)22W；(4)44W
3．一石块在空中由静止释放开始计时，不计空气阻力，则石子在第1s内与第2s内重力做功之比为________，重力平均功率之比为_______
4．图所示，在河岸上用细绳拉船，使小船靠岸，拉绳的张力为F拉绳的速度为v，当拉船头的细绳与水平面的夹角为θ时，船的速度大小为______________，绳子张力的功率为___________．
8．一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，如果不计额外功的损失，重力加速度g=10m/s2，则这台抽水机输出的功率是___________W;如果保持这一输出功率，半小时内做功为___________J。
9．水平恒力F作用在一个物体上，使该物体沿光滑水平面在力的方向上移动距离l，恒力F做的功为W1，功率为P1；再用同样的水平力F作用在该物体上，使该物体在粗糙的水平面上在力的方向上移动距离l，恒力F做的功为W2，功率为P2，则W1________(填“大于”、“等于”或“小于”)W2，P1________(填“大于”、“等于”或“小于”)P2.