高中物理功和功率典型例题解析精编版

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功、功率与动能定理(解析版)

构建知识网络：考情分析：功和功率、动能和动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律是力学的重点，也是高考考查的重点，常以选择题、计算题的形式出现，考查常与生产生活实际联系紧密，题目的综合性较强。

复习中要特别注意功和功率的计算，动能定理、机械能守恒定律的应用以及与平抛运动、圆周运动知识的综合应用重点知识梳理：一、功1.做功的两个要素(1)作用在物体上的力. (2)物体在力的方向上发生的位移. 2.功的物理意义功是能量转化的量度. 3.公式 W ＝Fl cos_α(1)α是力与位移方向之间的夹角，l 为物体对地的位移. (2)该公式只适用于恒力做功. 4.功的正负(1)当0≤α<π2时，W >0，力对物体做正功.(2)当π2<α≤π时，W <0，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功.(3)当α＝π2时，W ＝0，力对物体不做功.通晓两类力做功特点(1)重力、弹簧弹力和电场力都属于“保守力”，做功均与路径无关，仅由作用对象的初、末位置(即位移)决定。

(2)摩擦力属于“耗散力”，做功与路径有关。

二、功率1.物理意义：描述力对物体做功的快慢.2.公式：(1)P ＝Wt ，P 为时间t 内的物体做功的快慢.(2)P ＝Fv①v 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. 3.对公式P ＝Fv 的几点认识：(1)公式P ＝Fv 适用于力F 的方向与速度v 的方向在一条直线上的情况. (2)功率是标量，只有大小，没有方向；只有正值，没有负值.(3)当力F 和速度v 不在同一直线上时，可以将力F 分解或者将速度v 分解. 4.额定功率：机械正常工作时的最大功率.5.实际功率：机械实际工作时的功率，要求不能大于额定功率. 三、动能1.定义：物体由于运动而具有的能.2.公式：E k ＝12mv 2.3.物理意义：动能是状态量，是标量(选填“矢量”或“标量”)，只有正值，动能与速度方向无关.4.单位：焦耳，1J ＝1N·m ＝1kg·m 2/s 2.5.动能的相对性：由于速度具有相对性，所以动能也具有相对性.6.动能的变化：物体末动能与初动能之差，即ΔE k ＝12mv 22－12mv 12.四、动能定理1.内容：在一个过程中合外力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式：(1)W ＝ΔE k . (2)W ＝E k2－E k1. (3)W ＝12mv 22－12mv 12.3.物理意义：合外力做的功是物体动能变化的量度.4.适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动. (2)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用. 【名师提醒】一对平衡力做功绝对值肯定相等；一对相互作用力做功的绝对值不一定相等，可以同为正或同为负，也可以一个做功一个不做功，可以一正一负绝对值不一定相等---因为相互作用力作用在不同的物体上，不同的物体位移不一定相等。

高中物理---机械能守恒定律-----典型例题(含答案)【经典】

第五章：机械能守恒定律第一讲：功和功率考点一：恒力功的分析与计算1．(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物做的功是( )．答案D A．500 J B．4 500 J C．5 000 JD．5 500 J2．（单选）如图所示，三个固定的斜面底边长度相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样。

完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部，在此过程中( ) 选DA．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多3、（多选）在水平面上运动的物体，从t＝0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示，则( )．答案ADA．在t＝0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B．从t＝0时刻开始的前3 s内，力F做的功为零C．除力F外，其他外力在第1 s内做正功D ．力F 在第3 s 内做的功是第2 s 内做功的3倍 4．(单选)质量分别为2m 和m 的A 、B 两种物体分别在水平恒力F 1和F 2的作用下沿水平面运动，撤去F 1、F 2后受摩擦力的作用减速到停止，其v －t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )．答案 CA ．F 1、F 2大小相等B ．F 1、F 2对A 、B 做功之比为2∶1C ．A 、B 受到的摩擦力大小相等D ．全过程中摩擦力对A 、B 做功之比为1∶25． (单选)一物体静止在粗糙水平地面上．现用一大小为F 1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F 2，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 F 1、W F 2分别表示拉力F 1、F 2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 F 2>4W F 1，W f2>2W f1B ．W F 2>4W F 1，W f2＝2W f1C ．W F 2<4W F 1，W f2＝2W f1D ．W F 2<4W F 1，W f2<2W f1 答案 C6．如所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg 的料车沿30°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。

完整版)高中物理功和功率试题有答案

完整版)高中物理功和功率试题有答案1.在足球沿水平地面运动过程中，球克服阻力做了功。

2.对于质量为m的物体在粗糙的水平面上运动，如果物体做加速直线运动，则力F也可能对物体做负功。

3.小球下落过程中重力做功的平均功率是50W。

4.当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为H。

5.作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律如图（乙）所示。

6.若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加。

7.发动机所做的功为2F1s。

8.合外力对物体做的功为21J。

9.F1和F2分别为W和(2/3)W。

两个人要将1000kg的小车推上一条长5m、高1m的斜坡顶端。

已知无论何时小车所受的摩擦阻力都是其重量的0.12倍，而两个人能够发挥的最大推力各为800N。

在不使用其他工具的情况下，能否将小车刚好推到坡顶？如果可以，应该如何做？额定功率为8W的玩具汽车质量为2kg，在水平桌面上以0.5m/s²的匀加速直线运动，其最大速度可达2m/s。

求：（1）汽车的牵引力是多少？匀加速运动的持续时间是多少？（2）汽车在匀加速运动中，牵引力和摩擦力各做了多少功？mP2Ps根据公式W=mv^2/2，得出物体的动能。

根据公式mgh，得出物体的重力势能。

根据公式W=F*s*cosθ，得出人对物体做的功。

根据动能定理，得出外力对物体做的功。

根据题意可判断答案。

根据功的计算公式W=F*s，解出F1和F2的大小比为3:1.根据牛顿第二定律和机械能守恒原理，求得加速度和两球落地后的水平距离。

绳L对B球做的功等于B球获得的动能。

根据公式mv^2/2=mgh，解出答案。

用心爱心专心根据公式n(n-1)mgh/512.1x10^11，得出答案。

根据公式mg/4gh和gh/2，得出答案。

根据公式m1(m1+m2)g/(k2-k1)，得出答案。

计算题根据牛顿第二定律和运动学公式，求出加速度和物体在斜面上的位移。

根据功的公式，求出物体在斜面上受到的摩擦力所做的功。

专题06 功和功率动能定理(解析版)

专题06 功和功率动能定理目录题型一功和功率的理解和计算 ..................................................................................................... 1 题型二机车启动问题 ..................................................................................................................... 4 题型三动能定理及其应用 ........................................................................................................... 12 题型四功能中的图像问题 .. (22)题型一功和功率的理解和计算【题型解码】1.要注意区分是恒力做功，还是变力做功，求恒力的功常用定义式．2.变力的功根据特点可将变力的功转化为恒力的功(如大小不变、方向变化的阻力)，或用图象法、平均值法(如弹簧弹力的功)，或用W ＝Pt 求解(如功率恒定的力)，或用动能定理等求解．【典例分析1】（2023上·福建三明·高三校联考期中）如图所示，同一高度处有4个质量相同且可视为质点的小球，现使小球A 做自由落体运动，小球B 做平抛运动，小球C 做竖直上抛运动，小球D 做竖直下抛运动，且小球B 、C 、D 抛出时的初速度大小相同，不计空气阻力。

小球从释放或抛出到落地的过程中（）A ．重力对4个小球做的功相同B ．重力对4个小球做功的平均功率相等C ．落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率大小关系为A B CD P P P P =<= D ．重力对4个小球做功的平均功率大小关系为A B C D P P P P =>= 【答案】AC【详解】A ．4个质量相同的小球从同一高度抛出到落地的过程中，重力做功为G W mgh =故重力对4个小球做的功相同，故A 正确；BD ．小球A 做自由落体运动，小球B 做平抛运动，小球C 做竖直上抛运动，小球D 做竖直下抛运动，小球从同一高度抛出到落地，运动时间关系为D A B C t t t t <=<重力对4个小球做功的平均功率为GW P t=可得重力对4个小球做功的平均功率大小关系为D A B C P P P P >=>故BD 错误；C ．落地前瞬间，4个小球竖直方向有2A 2v gh =，2B 2v gh = 22C 02v v gh -=，22D 02v v gh -=4个小球竖直方向的速度关系为A B C D v v v v =<=落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率y P mgv =落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率大小关系为A B C D P P P P =<=故C 正确。

专题27 功和功率（解析版）

专题27功和功率1.功的正负的判断方法2.计算功的方法3.几种力做功比较(1)重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与位移有关,与路径无关。

(2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关。

(3)摩擦力做功有以下特点:①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。

②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值。

③相互作用的一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能转移和机械能转化为内能,内能Q=F f x相对。

4.求变力做功的方法方法以例说法应用动能定理用力F把小球从A处缓慢拉到B处,F做功为W F,则有W F-mgl(1-cos θ)=0,得W F=mgl(1-cos θ)微元法质量为m的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩擦力做功W f=F f·Δx1+F f·Δx2+F f·Δx3…=F f(Δx1+Δx2+Δx3…)=F f·2πR功率法汽车以恒定功率P在水平路面上运动t时间的过程中,牵引力做功W F=Pt等效转换法恒力F 把物块从A 拉到B,绳子对物块做功W=F ·(hsin α-hsin β)平均力法弹簧由伸长x 1被继续拉至伸长x 2的过程中(在弹性限度内),克服弹力做功W=F (x 2-x 1)图象法一水平拉力F 0拉着一物体在水平面上运动的位移为x 0,图线与横轴所围面积表示拉力所做的功,即W=F 0x 0【典例1】[恒力做功]如图所示，质量为m 的物体置于倾角为θ的斜面体上，物体与斜面体间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体沿水平方向向左做匀速运动，水平位移为L ，运动中物体与斜面体相对静止｡则关于斜面对物体的摩擦力和支持力的做功情况，下列说法中正确的是( )A. 摩擦力做的功为−mgLsinθB. 摩擦力做的功为−μmgLcosθC. 支持力做的功为mgLcosθD. 支持力做的功为mgLsinθcosθ【答案】D【解析】AB.对物体进行受力分析如图：根据受力分析可得摩擦力f =mgsinθ，由功的计算公式W =FScosθ，得摩擦力做的功W =−mgLsinθcosθ，故AB 错误；CD.斜面对物体的支持力F N =mgcosθ，得支持力做的功W =mgLsinθcosθ，故C 错误，D 正确。

高中物理必修2【功和功率】典型题(带解析)

高中物理必修2 【功和功率】典型题1.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 ．由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A 项正确，B 项错误；小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，C 、D 项错误．2．我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平．若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104 kW ，排泥量为1.4 m 3/s ，排泥管的横截面积为0.7 m 2.则泥泵对排泥管内泥浆的推力为( )A ．5×106 NB ．2×107 NC ．2×109 ND ．5×109 N解析：选A ．由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度v ＝1.4 m 3/s0.7 m 2＝2 m/s.由P ＝F v可求，F ＝P v ＝1×107 W2 m/s＝5×106 N.3．(多选)某汽车在平直公路上以功率P 、速度v 0匀速行驶时，牵引力为F 0.在t 1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P2，此后保持该功率继续行驶，t 2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态．有关汽车牵引力F 、速度v 的说法，其中正确的是( )A ．t 2后的牵引力仍为F 0B ．t 2后的牵引力小于F 0C ．t 2后的速度仍为v 0D ．t 2后的速度小于v 0解析：选AD ．由P ＝F 0v 0可知，当汽车的功率突然减小为P2时，瞬时速度还没来得及变化，则牵引力突然变为F 02，汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力又等于阻力时，汽车再做匀速运动，由P2＝F0·v2可知，此时v2＝v02，故A、D正确．4．在光滑的水平面上，用一水平拉力F使物体从静止开始移动x，平均功率为P，如果将水平拉力增加为4F，使同一物体从静止开始移动x，平均功率为() A．2P B．4PC．6P D．8P解析：选D．设第一次运动时间为t，则其平均功率表达式为P＝Fxt；第二次加速度为第一次的4倍，由x＝12at2可知时间为t2，其平均功率为P′＝4Fx t2＝8Fxt＝8P，选项D正确．5．质量为2 kg的物体做直线运动，沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如图所示，若物体的初速度为3 m/s，则其末速度为()A．5 m/s B．23 m/sC． 5 m/s D．35 m/s解析：选B．Fx图象与x轴围成的面积表示外力所做的功，由题图可知：W＝(2×2＋4×4－3×2) J＝14 J，根据动能定理得：W＝12m v2－12m v20，解得：v＝23 m/s，故B正确．6．我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程．假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x＝1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v＝80 m/s.已知飞机质量m＝7.0×104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g＝10 m/s2.求飞机滑跑过程中，(1)加速度a的大小；(2)牵引力的平均功率P.解析：(1)飞机做初速度为零的匀加速直线运动，有 v 2＝2ax ①代入数据解得a ＝2 m/s 2.② (2)飞机受到的阻力F 阻＝0.1mg ③设发动机的牵引力为F ，根据牛顿第二定律有 F －F 阻＝ma ④飞机滑跑过程中的平均速度v －＝v2⑤所以牵引力的平均功率P ＝F v －⑥ 联立②③④⑤⑥式得P ＝8.4×106 W ．⑦ 答案：(1)2 m/s 2 (2)8.4×106 W7．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 ．22d 解析：选B ．铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功．由于阻力与深度成正比，可用阻力的平均值求功，据题意可得W ＝F －1d ＝kd 2d ①，W ＝F －2d ′＝kd ＋k (d ＋d ′)2d ′ ②，联立①②式解得d ′＝(2－1)d .故选B ．8．如图甲所示，质量为4 kg 的物体在水平推力作用下开始运动，推力大小F 随位移大小x 变化的情况如图乙所示，物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g 取10 m/s 2.则( )A ．物体先做加速运动，推力撤去后才开始做减速运动B ．运动过程中推力做的功为200 JC ．物体在运动过程中的加速度先变小后不变D ．因推力是变力，无法确定推力做功的大小解析：选B．滑动摩擦力F f＝μmg＝20 N，物体先加速，当推力减小到20 N时，加速度减小为零，之后推力逐渐减小，物体做加速度增大的减速运动，当推力减小为零后做匀减速运动，选项A、C错误；F-x图象与横轴所围图形的面积表示推力做的功，W＝12×100 N ×4 m＝200 J，选项B正确，D错误．9．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/s2B．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：选C．由题图乙可知，vt图象的斜率表示物体加速度的大小，即a＝0.5 m/s2，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＝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＝Fl＝84 J，故平均功率P－＝Wt＝21 W，D错误．10．如图所示，传送带AB的倾角为θ，且传送带足够长．现有质量为m可视为质点的物体以v0的初速度从传送带上某点开始向上运动，物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tan θ，传送带的速度为v(v0<v)，方向未知，重力加速度为g.物体在传送带上运动过程中，摩擦力对物体做功的最大瞬时功率是()A．μmg v2＋v20cos θB．μmg v0cos θC．μmg v cos θD．12μmg(v＋v0)cos θ解析：选C．由物体与传送带之间的动摩擦因数μ>tan θ，则有μmg cos θ>mg sin θ，传送带的速度为v (v 0<v )，若v 0与v 同向，物体先做匀加速运动，最后物体加速到与传送带速度相同时，物体速度最大，此时摩擦力的瞬时功率最大，为μmg v cos θ.若v 0与v 反向，物体先向上做匀减速运动，后向下匀加速运动到与传送带速度相同时物体速度最大，此时摩擦力的瞬时功率最大，为μmg v cos θ，故选C ．11．放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s 内其速度与时间的关系图象和拉力的功率与时间的关系图象如图所示．下列说法正确的是( )A ．物体的质量为109 kgB ．滑动摩擦力的大小为5 NC ．0～6 s 内物体的位移大小为24 mD ．0～2 s 内拉力做的功为20 J解析：选A ．当P ＝30 W 时，v ＝6 m/s ，得到牵引力F ＝Pv ＝5 N ；0～2 s 内物体的加速度a ＝Δv Δt ＝3 m/s 2，根据F －f ＝ma ，可得m ＝109 kg ，A 正确．在2～6 s 内，v ＝6 m/s ，P ′＝10 W ，物体做匀速直线运动，F ′＝f ，则滑动摩擦力为f ＝F ′＝P ′v ＝106 N ＝53 N ，B 错误；0～6 s 内物体的位移大小等于v -t 图象中图象与t 轴所包围的面积，x ＝30 m ，C 错误，在0～2 s 内物体位移为x 1＝6 m ，则拉力做的功为W 1＝Fx 1＝30 J ，D 错误．12．某汽车集团公司研制了一辆燃油与电动混合动力赛车，燃油发动机单独工作时的额定功率为P ，蓄电池供电的电力发动机单独工作时的额定功率为3P4，已知赛车运动过程中受到的阻力恒定．(1)若燃油发动机单独工作时的最大速度为120 km/h ，则两台发动机同时工作时的最大速度为多少？(2)若赛车先单独启动电力发动机从静止开始做匀加速直线运动，经过t 1时间达到额定功率，然后以燃油发动机的额定功率单独启动继续加速，又经过t 2时间达到最大速度v 0，赛车总质量为m ，求赛车的整个加速距离．解析：(1)燃油发动机单独工作，P ＝F 1v 1＝f v 1两台发动机同时工作，P ＋3P4＝F 2v 2＝f v 2最大速度v 2＝7v 14＝210 km/h.(2)燃油发动机的额定功率为P ，最大速度为v 0，阻力f ＝Pv 0匀加速过程功率随时间均匀增加，发动机的平均功率为3P8，设总路程为s ，由动能定理有3P 8t 1＋Pt 2－fs ＝12m v 20解得s ＝P (3t 1＋8t 2)v 0－4m v 308P.答案：(1)210 km/h (2)P (3t 1＋8t 2)v 0－4m v 308P。

功、功率与动能定理(解析版)

(2)摩擦力属于“耗散力”，做功与路径有关。

高中物理专项练习含解析-功与功率

8.1 功与功率一．练经典---落实必备知识与关键能力1．下列关于功率的计算式P ＝W t 和P ＝Fv ，说法正确的是( )A ．据P ＝W t 可知，机器做功越多，其功率就越大B ．由P ＝W t 知，只要知道W 和t 就可求出任意时刻的功率C ．由P ＝Fv 只能求某一时刻的瞬时功率D ．由P ＝Fv 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比2.(多选)如图所示，人站在自动扶梯的水平台阶上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法正确的是( )A ．重力对人做负功B ．摩擦力对人做正功C ．支持力对人做正功D ．合力对人做功为零3．(2022·浙江嘉兴期末)如图所示，质量为m 的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向左运动一段距离L ，车与地面之间的动摩擦因数为μ。

下列说法正确的是( )A ．拉力对小车做功FLB ．拉力对小车做功为FL sin αC ．摩擦力对小车做功为－μmgLD ．重力对小车做功为mgL4．如图所示，质量分别为M 和m 的两物块A 、B (均可视为质点，且M >m )分别在同样大小的恒力作用下，沿水平面由静止开始做直线运动，两力与水平面的夹角相同，两物块经过的位移相同。

设此过程中F 1对A做的功为W1，F2对B做的功为W2，则()A．无论水平面光滑与否，都有W1＝W2B．若水平面光滑，则W1>W2C．若水平面粗糙，则W1>W2D．若水平面粗糙，则W1<W25.(2022·湖南邵阳期末)(多选)如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则对力做功的情况的下列说法中正确的是()A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A做正功，对B做负功C．摩擦力对B做负功，对A不做功D．弹力对A、B均不做功6.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 f。

2024年高考物理试题分项解析专题06功和功率第01期

专题6 功和功率一．选择题1．（2024江苏泰州12月联考）中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成实力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。

报道称新一代高速列车牵引功率达9000kW，持续运行速度为350km/h，则新一代高速列车从北京开到杭州全长约为1300km，则列车在动力上耗电约为（）A．3.3×103kW·hB．3.3×104kW·hC．3.3×105kW·hD．3.3×106kW·h【参考答案】B2．【济宁模拟】一汽车在水平平直路面上，从静止起先以恒定功率P运动，运动过程中所受阻力大小不变，汽车最终做匀速运动。

汽车运动速度的倒数1v与加速度a的关系如图所示。

下列说法正确的是( )A ．汽车运动的最大速度为v 0B ．阻力大小为02PvC ．汽车的质量为002Pa v D ．汽车的质量为00Pa v【参考答案】AD3．【郑州2025届质量检测】如图所示，不行伸长的轻绳通过定滑轮将物块甲、乙(均可视为质点)连接，物块甲套在固定的竖直光滑杆上，用外力使两物块静止，轻绳与竖直方向夹角θ＝37°，然后撤去外力，甲、乙两物块从静上起先无初速释放，物块甲能上升到最高点Q ，己知Q 点与滑轮上缘O 在同一水平线上，甲、乙两物块质量分别为m 、M ，sin 37°＝0．6，cos 37°＝0．8，重力加速度为g ，不计空气阻力，不计滑轮的大小和摩擦。

设物块甲上升到最高点Q 时加速度为a ，则下列说法正确的是( )A ．M ＝3mB ．M ＝2mC ．a ＝0D ．a ＝g 【参考答案】BD【名师解析】当甲上升到最高点时，甲和乙的速度均为零，此时设甲上升的高度为h ，则乙下降的高度为，由能量关系可知，则M＝2m，选项B正确，A错误；甲在最高点时，竖直方向只受重力作用，则a＝g，选项C错误，D正确。

高中物理必修二 81 功与功率练习(解析版)

功与功率练习一、单选题1.关于功的概念，下列说法中正确的是()A. 因为功有正负，所以功是矢量B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移C. 滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功D. 若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功【答案】C【解析】【分析】功有正负，但功是标量，计算公式为W=FS，受力与力的方向上位移的乘积。

本题主要考查了功的表达式，即力与在力的方向上通过的位移的乘积。

【解答A.功有正负，但功是标量，A错误；B.当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，故B错误；C.摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，故C正确；D.一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，故D错误。

故选C。

2.我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。

若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104kW，排泥量为1.4m3/s，排泥管的横截面积为0.7m2.则泥泵对排泥管内泥浆的推力为()A. 5×106NB. 2×107NC. 2×109ND. 5×109N【答案】A【解析】解：根据排泥量和排泥管的横截面积可求出排泥速度为：v=1.40.7m/s=2m/s，根据P=Fv可得：F=Pv =1×104kW2m/s=5×106N。

故A正确、BCD错误。

故选：A。

求出排泥速度，再根据P=Fv即可求得泥泵对排泥管内泥浆的推力。

本题主要是考查规律的计算，解答本题的关键是知道排泥速度的求解方法，根据P= Fv进行求解。

3.在一个平直公路上，一辆质量为m的汽车在大小为F的恒定牵引力作用下从静止开始加速，当运动的位移为x时，牵引力的功率为P(P小于额定功率)，则汽车受到的恒定阻力大小为()A. F−mP22xF2B. mP22xF2C. F−mP2xF2D. mP2xF2【答案】A【解析】解：当汽车位移为x时，汽车的速度为v=PF ，则汽车的加速度为a=v22x，设汽车所受阻力为f，由牛顿第二定律得：F−f=ma，联立解得f=F−mP22xF2，故A正确，BCD错误。

功和功率--精练题(含答案与解析)

功和功率做功（1）功的定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。

（2）做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。

（3）功的计算①公式：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即=W Fs 。

F 表示力，s 表示沿力的方向移动的距离，W 表示功。

②单位：功的单位为焦耳，简称焦，符号是J 。

不做功的三种情况（1）不劳无功（有距离无力）：没有力作用在物体上，但是物体移动了距离。

（2）劳而无功（有力无距离）：有力作用在物体上，但是物体在力的方向上没有移动距离。

例如：推而不动，提而不起。

（3）垂直无功：作用在物体上的力与物体移动的距离垂直。

功率（1）功率的意义：在物理学中，用功率表示做功的快慢。

（2）功率的定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功。

（3）功率的定义式：=tP W，P 的单位是瓦特（W ），W 的单位是焦耳（J ），t 的单位是秒（s ），单位要一一对应。

（4）功率的推导式：===t tP Fv W Fs，v 是速度，单位是米每秒（m/s ）。

1．下列情况下，小桂对物理课本做了功的是()A．阅读静止在桌面上的物理课本B．水平推物理课本，但未推动C．物理课本自由下落的过程D．将物理课本从地面捡起的过程2．放学后，某同学背着重50N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，则他在回家的过程中对书包所做的功约为()A．0J B．500J C．2000J D．2400J3．下列关于功和功率的说法，正确的是()A．机器的功率越大，做的功越多B．机器做的功越少，功率越小C．机器的功率越小，做功越慢D．挖掘机的功率越大，所挖的土就越多4．某机械的功率是2020W，表示这台机械()A．每秒做功2020J B．每秒做功2020WC．每秒的功率是2020W D．做功2020J5．某同学沿楼梯以快跑与慢走两种方式从一楼到四楼，下列有关说法正确的是() A．快跑比慢走克服重力做功多B．快跑比慢走能量转换得快C．慢走克服重力做功约为500J D．快跑的功率约为1500W6．小明用20N的水平推力推重为100N的箱子，箱子纹丝不动，这时小明对物体（选填“有”或“没有”)做功，小明再用40N的水平推力推着箱子在10s内沿水平地面匀速前进10m，则小明做了J的功，这个过程中重力对物体做功J。

高一物理功率试题答案及解析

高一物理功率试题答案及解析1.质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，则有（）．A．t秒内重力对物体做功为mg2t2；B．t秒钟内重力的平均功率为mg2t；C．前秒末重力的瞬时功率与后秒末重力的瞬时功率之比P1∶P2＝1∶2.D．前秒内减少的重力势能减少的重力势能之比为ΔEp1∶ΔEp2＝1∶3.【答案】ACD【解析】小球落地速度，由动能定理知A对；该过程重力的平均功率为，B错；前秒末与后秒末的末速度之比等于重力瞬时功率之比，为1∶2，C对；前秒内与后秒内的重力势能减少量为位移之比1∶3，D对。

【考点】动能定理、功和功率2.如图所示，高速动车组的出现为人们出行带来极大的方便.几节自带动力的车辆（动车）与几节不带动力的车辆（拖车）编成动车组。

假设每节的动车的额定功率都相等，每节车的质量都相等，动车组运行过程中受到的阻力与其重力成正比，若1节动车与3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则3节动车与3节拖车编成的动车组的最大速度为（）A．120km/h B．240km/h C．320km/h D．480km/h【答案】B【解析】设每节动车的额定功率为P，每节车的质量为m，则每节车的阻力为，1节动车加3节拖车编成的动车组达到最大速度时，则；3节动车加3节拖车编成的动车组达到最大速度时，，解得：，所以正确选项为B。

【考点】本题考查了功率、瞬时功率。

3.汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一段时间里保持匀加速直线运动，则必须A．不断减小发动机的功率B．不断增加发动机的功率C．保持发动机的功率不变D．无法判断汽车发动机功率如何变化【答案】B【解析】根据F=ma+f，要使汽车匀加速运动则牵引力要保持不变，随着速度的增加，根据P=Fv，可知发动机的功率要不断增加，选项B 正确；【考点】功率；4.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同。

电功和电功率--精练题(含答案与解析)

电功和电功率电功和电功率—基本概念（1）电功：电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。

所以电功是电能转化的量度，两者国际单位相同，均为J （焦耳）。

常用单位：kW h （千瓦时）、又称“度”。

1kW h=3.610J ⨯6。

（2）电功的计算式：=W UIt （基本公式，普适）；==RW t I Rt U 22（推导式，仅适用纯电阻电路）（3）电功率：电功率等于电功与时间之比，表示电流做功的快慢，单位为W （瓦）。

（4）电功率的计算式：==tP UI W （基本公式，普适）；==R P I R U 22（推导式，仅适用纯电阻电路）串、并联电路电功率的计算规律（1）串联电路中：各用电器电功率与其电阻成正比：=P R P R 2211。

（2）并联电路中：各用电器电功率与其电阻成反比：=P R P R 2112。

（3）串、并联电路的总功率均等于各用电器的电功率之和，即：…+P P P P n =++12；电能表（1）作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。

（2）测量方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。

起始和结束时电能表上计数器的示数之差就是这段时间内用电的度数。

下图所示中，电能表的读数为1205.9kW h 。

额定功率与实际功率（1）额定电压和额定功率①额定电压：用电器正常工作的电压；②额定功率：用电器在额定电压下工作的功率。

（2）实际电压和实际功率①实际电压：实际加在用电器两端的电压；②实际功率：用电器在实际电压下工作的功率（小灯泡的亮度由实际功率决定）。

（3）用电器的铭牌：如图某灯泡上标有“PZ220V-25W”的字样，它们分别表示：普通照明，额定电压为220V，额定功率为25W。

1．小丽家的一只电吹风机铭牌上标有“220V500W”，一个节能灯泡上标有“220V5W”。

则下列说法中正确的是()A．电吹风机和节能灯泡通电后，电流通过电吹风机做功会更快B．电吹风机和节能灯泡工作时，电吹风机消耗的电能会更多C．电吹风机消耗的电能相当于100个节能灯泡消耗的电能D．电吹风机正常工作3min，消耗的电能为0.025度2．一同学利用电能表测某家用电器的电功率。

高一必修二物理功和功率练习题带答案解析

7.3 功率同步练习题解析（人教版必修2）1．质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动，则开始运动时间t后F的功率是（）。

A．22F tmB．222F tmC．2F tmD．22F tm2．一辆小车在水平路面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车受到的牵引力F和阻力f随时间的变化规律如图所示，则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是（）。

3．近年我国高速铁路技术得到飞速发展，20XX年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486．1千米，刷新了世界记录，对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是（）。

A．减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速B．当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等C．列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术D．将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率4．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f，使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（）。

A．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B．人对皮带不做功C．人对皮带做功的功率为mg vD．人对皮带做功的功率为f v5．一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，之后保持额定功率运动，其v t图象如图所示。

已知汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0．1倍，g取10 m/s2，则（）。

A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103 NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103 NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为30 m/s6．纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。

若E1概念车的总质量为920 kg，在16 s内从静止加速到100 km/h（即27．8 m/s）。

受到恒定的阻力为1 500 N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为____N。

高中物理必修2功率例题解析

功率例题解析求解功率问题时，先要明确题目要求的是平均功率还是瞬时功率，要理解功率的实质——单位时间内做的功，表示做功的快慢.说到汽车、轮船、飞机等的功率时，都是指它的动力装置提供的动力所做功的功率.【例1】已知质量为m 的物体从高处自由下落，经时间t ，求在t 时间内重力对物体做功的平均功率和t 时刻重力对物体做功的瞬时功率.思路:利用自由落体的规律，求出t 时间内的位移和t 时刻的瞬时速度，可求出t 时间内的功，进一步求功率.解析:在t 时间内，物体下落的高度：h=21gt 2重力对物体所做的总功：W=mgh=21mg 2t 2所以在t 时间内重力对物体做功的平均功率为：P=21 t W mg 2t 在t 时刻重力对物体做功的瞬时功率为：P t =mgv t =mg 2t.【例2】如图4－29所示，位于水平面上的物体A 的质量m ＝5 kg ，在F ＝10 N 的水平拉力作用下从静止开始向右运动，位移为s ＝36 m 时撤去拉力F ．求：在下述两种条件下，力F 对物体做功的平均功率各是多大？(取g ＝10 m/s 2)图4－29(1)设水平面光滑；(2)设物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.15．解析:解答过程可分为三个阶段：①力F 在36 m 位移中所做的功，强调功只由F 和s 这两个要素决定，与其他因素无关，因而两种情况下力F 做的功相同，均为W ＝360 J ．②计算这两次做功所用的时间．用牛顿第二定律求出： a 1=m F =2 m/s 2,a 2=m f F =0.5 m/s 2,用s=21at 2 分别求出t 1＝6 s ，t 2＝12 s ．③用功率的定义式即平均功率的计算公式求得:P 1＝60 W ，P 2＝30 W ．如果有的同学用公式v t 2=2as 分别求出每次的末速度，再用公式：v =v t /2求出每次的平均速度1v 和2v ，最后用P 1=F 2v 求得最后结果也可以，这是解决问题的另一思路.【例3】卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66 kW ，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0×103 N.求此最大速度.解析:卡车在水平方向受到两个力：牵引力F 和阻力f.设发动机输出功率为P ，卡车行驶速度为v ，那么P=Fv.卡车刚开动时行驶速度较小，牵引力较大.这时F ＞f ，卡车加速行驶.随着速度v 的增大，F 减小,当达到F ＝f 时，卡车的速度不再增加，以最大速度v m 匀速行驶.这时发动机的输出功率P ＝Fv m =fv m .所以v m =fP 代入数值得v m ＝22 m/s.从这个例子可以知道，飞机、轮船、火车、汽车等交通工具匀速行驶的最大速度是受发动机的输出功率限制的，要提高这个最大速度，必须提高发动机的输出功率.对公式P=Fv 的讨论.①当功率P 一定时，F ∝v1.即牵引力越大，其速度就越小.当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度.所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力.②当速度v 一定时，P ∝F.即牵引力越大，它的功率也越大.汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力.③当力F一定时，P∝v.即速度越大，功率越大.起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大.【例4】汽车发动机的额定功率为P=60 kW，汽车质量m=5.0×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍.试问：汽车从静止开始，保持以a=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？解析:汽车受到阻力f=0.1mg和牵引力F的作用.F－0.1mg=ma ①在以额定功率P=60 kW运动时，允许达到的最大速度为：vm =FP②根据匀加速运动规律得：vm=at ③解以上各式可得维持匀加速运动的时间为：t=16 s.【例5】猎豹是优秀的“长跑运动员”，猎豹的心脏每跳一次输送2×10－4 m3的血液，其血压平均值为p=3×104 Pa，心跳每分钟60次.猎豹在一天中有16 h是在跑跑停停之中的，平均速度为v=20 m/s，其奔跑时克服的阻力平均为f=100 N，剩余的8 h为休息状态，而休息状态时消耗体能的功率为心脏输出功率的10倍;(1)请估算猎豹心脏工作的平均功率;(2)请估算猎豹一天所需的能量;(3)照射到植物表面的太阳能量大约只有20％通过光合作用被植物吸收，经植物链后，其中约20％存于猎豹体内.请设计一个方案，测量某地区为保持一只猎豹的生存所需的绿色植物的最小面积.明确指出所要测量的量，给出测量方法，并给出所需植物面积S的表达式.解析:(1)猎豹的心脏每跳一次输送的血液可以近似看成底面积为S、长为L的长方体，心脏每跳一次，相当于把体积为V=S×L=2×10－4 m3的血液推出L的位移，心脏跳动一次做的功为：W=PS×L所以，猎豹心脏工作的平均功率为：P=60600⨯=SL P t W W=6 W. (2)猎豹一天消耗的能量：E=fvt+10Pt=(100×20×16×3600+10×6×8×3600) J=1.2×108 J. (3)方案如下：①测出当地每单位面积在单位时间内接收的阳光辐射能量E 0，查出当地一年内平均光照天数t 0；②测量E 0的方法：放一盆横截面积为S 0、质量为m 的水，测出时间T 内其温度变化Δt ，则单位时间单位面积的阳光辐射：E 0=TS tcm ∆. ③设需要的植物面积为S ，则： SE 0×20%×20%×365t =E 所以，需要的植物面积为：S=04.0365t E E⨯.点评:本题完全从实际出发，把物理原理寓于具体的问题中，培养学生的估算能力、建模能力(把实际问题抽象成物理模型和数学模型)和实验设计能力.同时，该题也让我们认识到保护植被的重要性.。

高中物理机械能守恒定律典型例题(含答案)【经典】

第五章：机械能守恒定律第一讲：功和功率考点一：恒力功的分析与计算1．(单选)起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升，g取10 m/s2，则在1 s内起重机对货物做的功是()．答案DA．500 J B．4 500 J C．5 000 J D．5 500 J2．（单选）如图所示，三个固定的斜面底边长度相等，斜面倾角分别为30°、45°、60°，斜面的表面情况都一样。

完全相同的三物体(可视为质点)A、B、C分别从三斜面的顶部滑到底部，在此过程中() 选D A．物体A克服摩擦力做的功最多B．物体B克服摩擦力做的功最多C．物体C克服摩擦力做的功最多D．三物体克服摩擦力做的功一样多3、（多选）在水平面上运动的物体，从t＝0时刻起受到一个水平力F的作用，力F和此后物体的速度v随时间t的变化图象如图所示，则()．答案ADA．在t＝0时刻之前物体所受的合外力一定做负功B．从t＝0时刻开始的前3 s内，力F做的功为零C．除力F外，其他外力在第1 s内做正功D．力F在第3 s内做的功是第2 s内做功的3倍4．(单选)质量分别为2m和m的A、B两种物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止，其v－t图象如图所示，则下列说法正确的是()．答案CA．F1、F2大小相等B．F1、F2对A、B做功之比为2∶1C．A、B受到的摩擦力大小相等D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶25．(单选)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 f1 答案C6．如所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°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。

功和功率(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)

功和功率考点01 功和功率1. （2024年高考广东卷）如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。

在接近某行星表面时以60m/s 的速度竖直匀速下落。

此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。

已知探测器质量为1000kg ，背罩质量为50kg ，该行星的质量和半径分别为地球的110和12。

地球表面重力加速度大小取210m/s =g 。

忽略大气对探测器和背罩的阻力。

下列说法正确的有（）A. 该行星表面的重力加速度大小为24m/sB. 该行星的第一宇宙速度为7.9km/sC. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为280m/s D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 【参考答案】.AC【名师解析】本题考查万有引力，宇宙速度，牛顿运动定律，功率及其相关知识点。

由GM=gR 2可得行星表面g’大小为g ’=22''M RM R g=110·22·10==4m/s 2，A 正确；由第一宇宙速度公式可得行星的第一宇宙速度为×7.9 km/s ，B 错误；根据题述，探测器、背罩通过弹性轻绳连接降落伞，在某行星表面时以v=60m/s 竖直匀速下落，可知所受空气阻力f=（M+m ）g’=4200N ，探测器与背罩断开瞬间，由牛顿第二定律，f-mg’=ma ，解得背罩的加速度大小为a=80m/s 2，C 正确；探测器与背罩断开瞬间，探测器受重力做功功率为P=Mg ’v=1000×4×60W=240kW ，D 错误。

【关键点拨】探测器与背罩断开瞬间，探测器做自由落体运动，背罩和降落伞受到向上的空气阻力和重力，利用牛顿第二定律计算其加速度。

2.（2024年高考福建卷）在水平面上，用两根绳子拉一木板，绳子与水平方向夹角为θ = 22.5°，每条绳子上拉力F = 250N ，在15s 内木板匀速前进20m 。

高中物理功和功率典型例题解析版

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新料介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯功和功率典型例题精析[ 例题 1]使劲将重物竖直提起，先是从静止开始匀加快上涨，紧接着匀速上涨，假如前后两过程的时间同样，不计空气阻力，则[]A．加快过程中拉力的功必定比匀速过程中拉力的功大B．匀速过程中拉力的功比加快过程中拉力的功大C．两过程中拉力的功同样大D．上述三种状况都有可能[ 思路点拨 ]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力 F．这两个力的互相关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加快提高重物时拉力为F1，重物加快度为a，由牛顿第二定律F1－ mg=ma，匀速提高重物时，设拉力为 F2，由均衡条件有 F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2 ．拉力 F2 所做的功 W2=F2·S2=mgat2．[ 解题过程 ] 比较上述两种状况下拉力 F1、 F2 分别对物体做功的表达式，不难发现：全部取决于加快度 a 与重力加快度的关系．所以选项A、 B、C 的结论均可能出现．故答案应选D．[ 小结 ]由恒力功的定义式W=F·S·cos α可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态( 加快、匀速、减速 ) 没关．在必定的条件下，物体做匀加快运动时力对物体所做的功，能够大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功．[ 例题 2]质量为M、长为L的长木板，搁置在圆滑的水平面上，长木板最右端搁置一质量为m的小物块，如图 8－ 1 所示．此刻长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ ，求把长木板抽出来所做的功．[ 思路点拨 ]本题为有关系的两物体存在相对运动，从而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一同的．分别隔绝选用研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再依据恒力功的定义式求恒力F的功．[ 解题过程 ]由F=ma得m与M的各自对地的加快度分别为设抽出木板所用的时间为t ，则 m与 M在时间 t 内的位移分别为所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为[ 小结 ]解决此类问题的重点在于深入剖析的基础上，脑筋中成立一幅清楚的动态的物理图景，为此要仔细画好草图( 如图 8－ 2) ．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力 f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力 f ′为阻力，因为相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端走开木板时的位移Sm与木板长度L 之和，而它们各自的匀加快运动均在同样时间t 内达成，再依据恒力功的定义式求出最后结果．[ 例题 3]如图8－3所示，用恒力F经过圆滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从地点 A 拉到地点B，物体可视为质点，定滑轮距水平面高为h，物体在地点A、B 时，细绳与水平面的夹角分别为α和β，求绳的拉力 F 对物体做的功．[ 思路点拨 ]从题设的条件看，作用于物体上的绳的拉力T，大小与外力 F 相等，但物体从 A 运动至 B 的过程中，拉力T 的方向与水平面的夹角由α 变成β，明显拉力T 为变力．此时恒力功定义式W=F·S·cos α就不合用了．怎样化求变力功转而求恒力功就成为解题的重点．因为绳拉物体的变力T 对物体所做的功与恒力 F 拉绳做的功相等，依据力对空间累积效应的等效代替即可求出绳的拉力对物体做的功．[ 解题过程 ] 设物体在地点 A 时，滑轮左边绳长为l 1，当物体被绳拉至地点 B 时，绳长变成l 2，所以物体由A到B，绳长的变化量又因 T=F，则绳的拉力T 对物体做的功[ 小结 ]怎样由求变力功转变成求恒力功，即实现由变到不变的转变，本题采纳了等效法，马上恒定拉力 F 作用点的位移与拉力 F 的乘积代替绳的拉力对物体做功．这类解题的思路和方法应予以高度重视．[ 例题 4] 汽车发动机的功率为 60 kW，汽车的质量为 4 t ，当它行驶在坡度为 0.02 的长直公路上时，如图 8－ 4，所受阻力为车重的 0.1 倍 (g ＝ 10 m/s2) ，求：(1) 汽车所能达到的最大速度vm=？(2)若汽车从静止开始以 0.6 m/s2 的加快度做匀加快直线运动，则此过程能保持多长时间？(3)当汽车匀加快行驶的速度达到最大值时，汽车做功多少？(4)在 10 s 末汽车的即时功率为多大？[ 思路点拨 ] 由 P=F·v可知，汽车在额定功率下行驶，牵引力与速度成反比．当汽车的牵引力与阻力 ( 包含爬坡时战胜下滑力 ) 相等时，速度达最大．只有当汽车牵引力不变时，汽车才能匀加快行驶，当F·v=P 额时，匀加快运动即告结束，可由W=F·S求出这一阶段汽车做的功．当10 s 末时，若汽车仍在匀加快运动，即可由Pt=F·vt求发动机的即时功率．[ 解题过程 ](1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分组成，即f＝ Kmg＋ mgsin α =4000＋800=4800 N ．又因为 F＝ f 时， P=f·vm，所以(2)汽车从静止开始，以 a=0.6 m/s2 ，匀加快行驶，由 F＝ma，有 F′－ f － mgsinα＝ma．所以F′＝ ma＋ Kmg＋ mgsin α＝4×103×0.6 ＋ 4800＝7.2 ×103 N．保持这一牵引力，汽车可达到匀加快行驶的最大速度v′m，有由运动学规律能够求出匀加快行驶的时间与位移(3)由 W=F·S可求出汽车在匀加快阶段行驶时做功为W＝F·S＝7.2 ×103×57.82=4.16 ×105J．(4) 当 t ＝ 10 s ＜13.9 s ，说明汽车在10 s 末时仍做匀加快行驶，则汽车的即时功率Pt ＝F·vt ＝F·a·t ＝7.2 ×103×0.6 ×10＝43.2 kW ．[ 小结 ] 本题为功和功率观点应用于汽车运动过程中的综合题．注意汽车匀加快行驶的特点：牵引力为恒力，发动机输出功率与即时功率渐渐呈线性增大．当输出功率达到额定功率可作为匀加快运动结束的判以 vm 扫尾匀速行驶．。

高一物理功和功率试题答案及解析

高一物理功和功率试题答案及解析1.如图所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右运动一段距离x，在此过程中，恒力F对物块所做的功为（）A．B．C．Fxsin αD．Fxcos α【答案】D【解析】根据功的概念可知，恒力F对物块所做的功为W=" Fxcos" α，选项D 正确。

【考点】功的概念。

2.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度—时间图象如图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图中的哪一个【答案】B【解析】在时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律得：，解得：，拉力的功率：，m、a1均一定，则．在时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力，则拉力的功率，P2不变，根据拉力的大小得到，P2小于时刻拉力的功率．在时间内：重物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为a2，根据牛顿第二定律得：，，拉力的功率，m、a2均一定，P3与t是线性关系，随着t延长，P3减小，t3时刻拉力突然减小，功率突然减小，故B正确。

【考点】考查了功率的计算3.如图所示，一根轻杆两端有小球a、b，它们的质量分别是m和2m，杆可绕中心点O自由转动，使杆由水平位置无初速度释放，杆转至竖直位置的过程中（）A．b球的重力势能减少，动能增加，机械能守恒B．杆对a球做正功C．杆对b球做正功D．整个系统的机械能守恒【答案】BD【解析】对小球a、b和轻杆组成的系统，在运动过程中系统只受重力，故系统的机械能守恒，故D项正确；对a球，在运动过程中受重力和杆的弹力，而小球的重力势能和动能都在增加，即小球的机械能增加了，根据功能关系可知，杆一定对a球做正功，故B项正确；对b球，在运动过程中受重力和杆的弹力，由于a球、b球和杆组成的系统的机械能守恒，且a球的机械能增加，故b球的机械能减少，根据功能关系可知杆对b球做负功，故C项错误；对b球，由于系统的机械能守恒，且a球的机械能增加，所以b球的机械能减少，故A项错误。

高中物理功和功率试题及答案详解

第七章机械能——功和功率一、选择题1、如图1所示，用力拉一质量为m 的物体，使它沿水平匀速移动距离s ，若物体和地面间的摩擦因数为μ，则此力对物体做的功为（）A ．μmgsB ．μmgs/（cos α+μsin α）C ．μmgs/（cos α-μsin α）D ．μmgscos α/（cos α+μsin α） 2、如图2所示，质量为m 的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法中正确的是（）A ．若斜面向右匀速移动距离s ，斜面对物块没有做功B ．若斜面向上匀速移动距离s ，斜面对物块做功mgsC ．若斜面向左以加速度a 移动距离s ，斜面对物块做功masD ．若斜面向下以加速度a 移动距离s ，斜面对物块做功m （g+a ）s3、从空中以40 m/s 的初速平抛一个重力为10 N 的物体，物体在空中运动3 s 落地，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则物体落地时重力的即时功率为( )A ．400 WB ．300 WC ．500 WD ．700 W4、如图3所示，质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的直角劈上，同时用力F 向右推劈，使P 与劈保持相对静止，在前进的水平位移为s 的过程中，劈对P 做的功为()图3A ．F ·sB ．mg sin θ·s /2C ．mg cos θ·sD ．mg tan θ·s5、质量为m 的汽车发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为f ，牵引力为F ．汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值v m ，则发动机所做的功为( )A ．PtB ．fv m tC ．221m mv ＋fsD ．mv Ps f m P 222 E ．Fs 二、填空题6、如图4所示，木板质量为M ，长为L ，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质量为m 的小木块相连，M 与m 之间的动摩擦因数为，现用水平向右的力F 将小木块从木板的最左端拉到最右端，拉力至少要做的功是______．图1图2图47、如图5所示，人拉着细绳的一端由A 走到B ，使质量为m 的物体匀速上升。

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