高考物理功和功率(含答案)
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。
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。
高考物理一轮复习 第五章机械能第1讲功功率Word版含答案
第1讲 功 功率考点一 功的分析与计算1．做功的两个要素 (1)物体受到力的作用。
(2)物体在力的方向上发生了一段位移。
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。
(3)功是标(填“标”或“矢”)量。
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。
[思维诊断](1)只要物体受力的同时又有位移发生，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)滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功；静摩擦力对物体一定做负功。
( ) (4)作用力做正功时，反作用力一定做负功。
( )(5)相互垂直的两个力分别对物体做功为4 J 和3 J ，则这两个力的合力做功为5 J 。
答案： (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× [题组训练] 1.[正、负功的判断](多选)如图所示，重物P 放在一长木板OA 上，将长木板绕O 端转过一个小角度的过程中，重物P 相对于木板始终保持静止。
关于木板对重物P 的摩擦力和支持力做功的情况是( )A ．摩擦力对重物不做功B ．摩擦力对重物做负功C ．支持力对重物不做功D ．支持力对重物做正功解析：由做功的条件可知：只要有力，并且物体在力的方向上通过位移，则力对物体做功。
由受力分析可知，支持力做正功，摩擦力不做功，选项A、D正确。
答案：AD2．[功大小的比较]如下图所示，分别用F1、F2、F3将质量为m的物体由静止开始沿同一粗糙水平面以相同的加速度运动相同的距离，力F1、F2、F3做功的大小关系为()A．W1＝W2＝W3B．W2>W1＝W3C．W1<W2<W3D．W2<W1＝W3解析：加速度相同，说明合力相同，若三个力在水平方向上的分力设为F′，则F′－F f ＝ma，所以F′＝ma＋F f，故物体受到的摩擦力越大，则三个力在水平方向上的分力就越大，根据F N1<F N2<F N3，F f＝μF N可得F f1<F f2<F f3，所以有F′1<F′2<F′3，三个分力在水平方向上的位移相同，所以做功大小关系为W1<W2<W3，故选C。
功和功率 动能定理-2024年高考物理二轮热点题型归纳含参考答案
功和功率 动能定理目录题型一 功和功率的理解和计算题型二 机车启动问题题型三 动能定理及其应用题型四 功能中的图像问题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．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P A =P B <P C =P DD.重力对4个小球做功的平均功率大小关系为P A =P B >P C =P D【提分秘籍】计算功和功率时应注意的问题(1)计算功时，要注意分析受力情况和能量转化情况，分清是恒力做功，还是变力做功，恒力做功一般用功的公式或动能定理求解，变力做功用动能定理、转化法或图象法求解。
(2)用图象法求外力做功时应注意横轴和纵轴分别表示的物理意义，若横轴表示位移，纵轴表示力，则可用图线与横轴围成的面积表示功，例如下图甲、乙、丙所示(丙图中图线为14圆弧)，力做的功分别为W 1=F 1x 1、W 2=12F 2x 2、W 3=π4F 3x 3。
(3)计算功率时，要明确是求瞬时功率，还是平均功率，若求瞬时功率，应明确是哪一时刻或哪个位置的瞬时功率，若求平均功率应明确是哪段时间内的平均功率；应注意区分公式P =Wt和公式P =Fv cos θ的适用范围，P =Wt计算的是平均功率，P =Fv cos θ侧重于对瞬时功率的计算。
高中物理必修二功与功率练习题含答案
高中物理必修二功与功率练习题含答案学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________1. 关于功的概念，下列说法正确的是（）A.物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B.合力的功等于各分力功的矢量和C.摩擦力可以对物体做正功D.功有正、负，正、负表示功的方向2. 关于功的说法，正确的是（）A.力对物体不做功，说明物体一定无位移B.合力的功等于各分力功的代数和C.因为功有正功和负功，所以功是矢量D.功的大小只由力和位移的大小决定3. 关于功的概念，下列说法中正确的是（）A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大B.力对物体做功小，说明物体的受力一定小C.力对物体不做功，说明物体一定没有移动D.物体发生了位移，不一定有力对它做功4. 某同学为配合值日生打扫地面，将凳子向上搬起后再缓慢放回原处，此过程中该同学对凳子做功的情况是（）A.一直做正功B.先做正功，再做负功C.一直做负功D.先做负功，再做正功5. 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，下列说法中正确的是（）A.运动员的脚对皮带的摩擦力是皮带运动的阻力B.运动员对皮带不做功C.运动员对皮带做功的功率为mgvD.运动员对皮带做功的功率为fv6. 如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情玩耍．在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是（）A.先做负功，再做正功B.先做正功，再做负功C.一直做负功D.一直做正功7. 关于功率公式P=W和P=Fv说法中，正确的是（）t知，只要知道W和t，就可求出任意时刻的瞬时功率A.由P=WtB.由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C.由P=Fv可知，汽车的功率与它的速度成正比D.功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量8. 小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70W，则他骑车时所受阻力约为（）A.2000NB.200NC.20ND.2N9. 一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图像如图所示．若已知汽车的质量m，牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3．则根据图像所给的信息，下列说法正确的是（）A.汽车运动中的最大功率为F1v3B.速度为v2时的加速度大小为F1v1mv2C.汽车行驶中所受的阻力F1v1v3D.恒定加速时，加速度为F1m10. 自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间Δt的比值，叫做这个量D的变化率。
高三物理功和功率试题答案及解析
高三物理功和功率试题答案及解析1.如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速率v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程下列说法正确的是()A．电动机多做的功为mv2B．摩擦力对物体做的功为mv2C．电动机增加的功率为μmgvD．传送带克服摩擦力做功为mv2【答案】BC【解析】由能量守恒知电动机多做的功为物体动能增量和摩擦生热Q，所以A项错；根据动能定＝mv2，所以B项正确；因为电动机增加的功率P＝理，对物体列方程，Wf＝＝μmgv，C项正确；因为传送带与物体共速之前，传送带的路程是物体路程的2倍，所以传送带克服摩擦力做功是摩擦力对物体做功的2倍，即mv2，D项错误．2.一起重机由静止开始以加速度a匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为时，起重机的允许输出的功率达到最大值P，此后起重机保持该功率不变,继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止。
设重物上升高度为h，则下列说法中正确的是（）A．钢绳的最大拉力为B．钢绳的最大拉力为C．重物的动能增量为D．起重机对重物做功为【答案】B【解析】匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，由P=Fv得，所以A错误，B正确；由题意知重物先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动，而ma是匀加速过程的合外力，所以动能的增量不等于mah，故C错误；整个过程起重机对重物做功为W，根据动能定律，所以D错误。
【考点】本题考查功、功率及动能定理。
3.如图所示，A、B两物体用一根跨过定滑轮的细绳相连，置于固定斜面体的两个斜面上的相同高度处，且都处于静止状态，两斜面的倾角分别为α和β，α>β,若不计摩擦，剪断细绳后，下列关于两物体说法中正确的是( )A．两物体着地时所受重力的瞬时功率相同B．两物体着地时的动能相同C．两物体着地时的速率相同D．两物体着地时的机械能相同【答案】AC【解析】两物体静止时时，根据平衡条件可知，，到达地面时，根据机械能守恒可知两物体速率相等，因此重力的瞬时功率，A正确，C正确；开始时A物体的机械能为，B物体的机械能为，由于，因此，D错误，下滑过程中，两个物体各自机械能守恒，到达底端时势能全部转化为动能，因此两物体落地时动能也不相同，B错误。
高中物理功和功率试题有答案
高中物理功和功率练习题一、选择题（带“▲”为多项选择题）1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以后的运动过程中 （） A ．运动员对球做了功 B ．球克服支持力做了功 C ．重力对球做了功 D ．球克服阻力做了功2．▲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，以下说法中正确的是（ ）A ．如果物体做加速直线运动，F 一定对物体做正功B ．如果物体做加速直线运动，F 也可能对物体做负功C ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功3．质量为0.5kg 的小球从高空自由下落，经2s 落到地面，在小球下落过程中重力做功的平均功率是 （） A ．5W B ．10WC ．50W D ．100W4．一物体由H 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为 （） A ．g H 2 B ．g H C ．g H 2 D ．以上都不对5．一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F 和阻力F 1随时间的变化规律如图（甲）所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图（乙）（ ）6．▲某物体做变速直线运动，则以下说法中不正确．．．的是（ ）A ．若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变B ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少C ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加D ．在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加7．▲质量为m 的汽车，发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为F 1，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 ．FsC ．2m 12mvD ．221m2mP PsF v 8．▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg 的物体向上提起1m ，并使物体获得1m/s 的速度，取g =10m/s 2，则这过程中以下说法中正确的是 （ ） A ．人对物体做的功为21J B ．合外力对物体做的功为21J C ．合外力对物体做功20J D ．物体的重力势能增加20J9．放在光滑水平面上的静止物体，在水平拉力F 1作用下，移动距离s 时做功W。
高考物理一轮复习 核心考点专题16 功和功率(含解析)-人教版高三全册物理试题
核心考点专题16 功和功率知识一 功1．定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功． 做功的必要因素力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素． 2．计算公式(1)恒力F 的方向与位移l 的方向一致时：W ＝Fl .(2)恒力F 的方向与位移l 的方向成某一夹角α时：W ＝Fl cos α. 3．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，或者说物体抑制这个力做了功．(3)当α＝π2时，W ＝0，力对物体不做功．4．一对作用力与反作用力的功5.一对平衡力作用在同一个物体上，假设物体静止，如此两个力都不做功；假设物体运动．如此这一对力所做的功一定是数值相等，一正一负或均为零．知识二 功率1．定义：功与完成这些功所用时间的比值． 功率的物理意义功率表示物体做功的快慢，而不是做功的多少，做功多功率不一定大． 2．公式(1)P ＝W t，P 描述时间t 内力对物体做功的快慢． (2)P ＝Fv①v 为平均速度，如此P 为平均功率． ②v 为瞬时速度，如此P 为瞬时功率．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．P 一定时，F 与v 的制约关系从P ＝Fv 可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P 一定时，牵引力F 与速度v 成反比，要增大牵引力，就要减小速度． 对点练习1.(多项选择)如下列图，物体在水平桌面上，当对它施加图a 的拉力F ，它由静止发生位移x ；当对它施加图b 的推力F ，它同样由静止发生位移x ，F 与水平方向夹角均为α，如此关于做功的下述说法中正确的答案是( )A ．图b 中F 做功多B ．图a 、b 中F 做功一样C ．图b 中抑制摩擦力做功多D ．图a 、b 中抑制摩擦力做功一样【答案】BC【解析】由力F 做功W F ＝Fx cos α，知a 、b 两图中F 做功一样，A 错误，B 正确；由于摩擦力f a ＝μ(mg －F sin α)，f b ＝μ(mg ＋F sin α)，所以抑制摩擦力做功W a ＝f a x ＝μ(mg －F sin α)x ，W b ＝f b x ＝μ(mg ＋F sin α)x ，W a <W b ，C 正确，D 错误．2.如下列图，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，斜面体以加速度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．如此关于斜面对m 的支持力和摩擦力的做功情况，如下说法中错误的答案是( )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【答案】B【解析】支持力方向垂直于斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，由功的计算公式W ＝Fs cos α可知，支持力一定做正功． 摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力F f 沿斜面向上，即a <g tan θ时，摩擦力沿斜面向上，做负功； 当加速度较大时，摩擦力F f 沿斜面向下，即a >g tan θ，摩擦力沿斜面向下，做正功； 当a ＝g tan θ时，摩擦力不存在，不做功． 综上所述，B 的说法错误，应当选B.3.一个质量为m 的小球做自由落体运动，那么，在t 时间内重力对它做功的平均功率P 与在t 时刻重力做功的瞬时功率P 分别为( )A.P ＝mg 2t 2，P ＝12mg 2t 2B.P ＝mg 2t 2，P ＝mg 2t 2C.P ＝12mg 2t ，P ＝mg 2tD.P ＝mg 2t ，P ＝2mg 2t【答案】C【解析】在t 时间内重力做功的平均功率P ＝W t＝mg ·12gt 2t＝12mg 2t ，在t 时刻重力做功的瞬时功率P ＝Fv ＝mg ·gt ＝mg 2t ，故C 正确．4. 一质量为1 kg 的物体从50 m 高处自由落下，求下落10 m 时重力的功率与前2 s 内重力的功率各为多少？(g 取10 m/s 2) 【答案】141 W 100 W【解析】由自由落体运动的规律可知v ＝2gh 1＝ 2×10×10 m/s ＝10 2 m/s ，所以下落10 m 时重力的功率为P 1＝mgv ＝1×10×10 2 W ≈141 W ；前2 s 内下落的高度h 2＝12gt 2＝12×10×22m ＝20 m ，所以前2 s内重力的功率为P 2＝W t ＝mgh 2t ＝1×10×202W ＝100 W.5. 一物体前端有一滑轮，绳的一端系在右方固定处，另一端穿过滑轮用恒力F 拉住保持两股绳之间的夹角θ不变，如下列图．当用力拉绳使物体前进s 时，力F 对物体做的功(不计绳重和摩擦)是( ) A ．Fs cos θ B ．Fs (1＋cos θ)C ．2Fs cos θD ．2Fs【答案】B【解析】拉绳时，两股绳中的拉力都是F ，它们都对物体做功，根据恒力做功的表达式W ＝Fs cos θ可知，斜向右上方的拉力F 做功为W 1＝Fs cos θ，水平向右的拉力F 做功为W 2＝Fs ，因此力F 对物体做的总功为W ＝W 1＋W 2＝Fs cos θ＋Fs ＝Fs (1＋cos θ)，应当选B.6.如下列图，用与水平方向成α角的轻绳拉小物体，小物体水平向右做匀速直线运动，运动的距离为L ，绳中拉力大小恒为F ，如此拉力做的功为 ( )A.FLB.FLsin αC.FLcos αD.FLtan α 【答案】C【解析】F 为恒力，恒力F 做功为W=FLcos α，故C 正确，A 、B 、D 错误。
高考物理 考点一遍过 专题23 功 功率(含解析)
专题23 功功率一、功1．概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
2．做功的两个要素（1）物体受力的作用。
（2）物体在力的方向上发生了位移。
注意：两个要素缺一不可，因为有力不一定有位移，有位移不一定有力。
3．功的物理意义：功是能量转化的量度。
功只有大小，没有方向。
4．功的计算公式（1）力F与位移l同向时，W=Fl。
（2）力F与位移l夹角为α时，W=Fl cos α。
其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移的夹角。
注意：（1）计算功时首先应明确要求的是哪一个力的功，物体所受的各个力做功时互不影响；（2）力对物体做功，只与F、l、α有关，与物体的运动状态无关。
5．功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。
1 J等于1 N的力使物体在力的方向上发生1 m的位移所做的功，即1 J=1 N·m。
6．功的正负1．功的正负不表示方向、大小，只表示做功的力是阻力还是动力。
2．正功与负功及不做功的判定（1）根据力和位移的夹角判定（多用于恒力做功）。
①当F、l夹角为锐角时，F做正功。
②当F、l夹角为钝角时，F做负功。
③当F、l夹角为直角时，F不做功。
（2）根据力和速度的夹角判定（多用于曲线运动）。
①当F、v夹角为锐角时，F做正功。
②当F、v夹角为钝角时，F做负功。
③当F、v夹角为直角时，F不做功。
7．合力做功的两种求解思路由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：（1）先求物体所受到的合外力，再根据公式W合=F合l cos α求合外力的功。
（2）先根据W=Fl cos α，求每个分力做的功W1，W2，···，W n，再根据W合=W1+W2+···+W n，求合力的功，即合力做的功等于各分力做功的代数和。
二、功率1．定义功W跟完成这些功所用的时间t的比值叫做功率，通常用P表示。
高中功和功率试题及答案
高中功和功率试题及答案一、选择题1. 一个物体受到10N的力，移动了2m的距离，如果力的方向与位移的方向相同，那么这个力对物体做的功是多少？A. 10JB. 20JC. 30JD. 40J2. 功率是描述什么的物理量？A. 物体运动的快慢B. 做功的快慢C. 物体的质量D. 物体的体积3. 一个物体以恒定功率运动，如果它的运动速度增大，那么它的加速度将如何变化？A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定二、计算题4. 一辆汽车以恒定功率100kW行驶，如果汽车的质量为1500kg，假设汽车受到的阻力为车重的0.05倍，求汽车达到最大速度时的速度。
5. 一个质量为5kg的物体从静止开始下滑，下滑过程中受到的摩擦力为10N，如果物体下滑的高度为3m，求物体下滑过程中重力做的功和摩擦力做的功。
三、简答题6. 解释为什么说功率是描述做功快慢的物理量，并给出一个生活中的例子。
答案一、选择题1. B. 20J解析：功的计算公式为W = F × s，其中F为力，s为位移。
根据题目，W = 10N × 2m = 20J。
2. B. 做功的快慢解析：功率是单位时间内完成的功的量度，即P = W/t。
3. B. 减小解析：根据功率公式P = F × v，当功率恒定时，速度增大，力F 将减小，根据牛顿第二定律F = ma，加速度a将减小。
二、计算题4. 解：首先计算阻力F = 0.05 × m × g，其中m为质量，g为重力加速度，取g = 9.8m/s²。
阻力F = 0.05 × 1500kg × 9.8m/s² = 735N。
功率P = F × v，所以v = P / F = 100000W / 735N ≈136m/s。
5. 解：重力做的功W_gravity = m × g × h = 5kg × 9.8m/s² × 3m = 147J。
高考物理总复习 机械能、功、功率 功练习5(附答案)
高考物理总复习机械能、功、功率功练习5（附答案）功 (5) 1．用水平推力是200牛的力，将一木箱在水平方向上匀速地椎动了5米，水平推力所做的功是_______ J。
用500牛顿的举力，将杠铃匀速地举高，若所做的功为250焦耳，那么举高的高度是__________。
2．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡下滑，到达底部时速度为10m/s。
人和雪橇的总质量为60kg求人下滑过程中克服阻力做功等于多少”（取g=10m／s2） 3．一个人从4m深的水井中匀速提取50N的水桶至地面，又提着水桶在水平道路上行走12m，再匀速走下4m深的地下室，则此人提水桶的力所做的功为。
4．将一小球在有空气阻力（大小恒定）的情况下以初速度v0竖直向上抛出，当落回原地时速度大小为v1若上升过程时间为t1，加速度大小为a1，克服空气阻力做功为W1，下落过程时间为t2，加速度大小为a2，克服空气阻力做功为W2，则有（） A． v1= v0 B. t1 ＞ t2 C. a1 ＞ a2 D. W1 ＞ W2 5．讨论力F在下列几种情况下做功的多少①用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．②用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．③斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿斜面向上推进了s．（） A．③做功最多B．②做功最多 C．做功相等 D．不能确定 6．在以下过程中，重力做功越来越快的是（） A．跳水运动员在空中下落 B．杠铃被举起后静止不动 C．足球在水平场地上滚动 D．滑翔伞在空中匀速下降7．质量为0.7Kg的足球，以4m/s的速度水平飞来，运动员以5m/s 的速度将球反方向顶出，则运动员在顶球的过程中对球做的功为. 8．用一个大小恒定、方向始终与运动方向相同的水平力F推小车沿半径为R的圆周运动一周，则人做的功为（） A．0 B.2πR F C.2R F D.无法确定 9．下列关于功的叙述中，正确的是（） A．力和位移是做功的二要素，只要有力、有位移、就一定有功 B．功等于力、位移、力与位移夹角的正弦三者的乘积 C．因为功是矢量，所以功有正负 D．一对作用力和反作用力所做的功代数和可以不为零 10．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，则F1、F2的合力对物体做功为（） A．14J B.10J C.2J D.�2J参考答案： 1．答案： .1000、0.5 解析： 2．答案： 6000J 解析： 3．答案： 0J 解析： 4．答案： C 解析： 5．答案： C 解析：①用水平推力F推质量是m的物体在光滑水平面上前进了s．W1=Fs ②用水平推力F推质量为2m的物体沿动摩擦因数为μ的水平面前进了s．W2=Fs ③斜面倾角为θ，与斜面平行的推力F，推一个质量为2m的物体沿斜面向上推进了s． W3=Fs 6．答案： A 解析： A、跳水运动员在空中下落，运动员的重力不变，速度越来越快，由P=Gv可得，重力做功越来越快；故符合题意； B．杠铃被举起后静止不动，重力不变，速度为零，因此重力的功率为零；故不合题意； C．足球在水平场地上滚动，重力不变，并且足球在重力方向上的速度为零，故重力的功率为零；故不合题意； D．滑翔伞在空中匀速下降，其重力不变，速度不变，由P=Gv可得，重力做功的快慢不变；故不合题意 7．答案： 3.15J 8．答案： B 解析：考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：由于在圆周转动时可以将圆周分解成一条直线，周长为2πR．然后根据恒力做功即可求解．解答：解：可以把圆周分解成一条长度为周长的直线，根据恒力做功的公式，W=FS S=2πR，所以得：W=2πRF 故选：B 点评：此题注意需要把圆的模型转化为直线模型，得到力的方向的位移，根据恒力做功即可求解． 9．答案： D 解析：考点：功的计算. 专题：功的计算专题．分析：恒力做功的表达式为：W=FLcosα；一对作用力和反作用力做功的代数和不一定为零．解答：解：A、力和力的方向上的位移是做功的二要素，只要有力、力的方向上有位移，就一定做功，但有位移与力的方向有位移不同，故A错误； B．功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积，即W=FLcosα，即B 错误； C．功是标量，有正负之分，正负表示对应的力是动力还是阻力，故C错误； D．一对作用力和反作用力等大、方向；但物体间可能有相对运动，故位移不一定相同；故一对作用力和反作用力做功的代数和不一定为零；故D正确故选：D．点评：本题关键明确恒力做功的表达式W=FLcosα，同时明确一对相互作用力做功的代数和不一定为零． 10．答案： D 解析：考点：功的计算. 专题：功的计算专题．分析：功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量被转化．功是力在力的方向上发生的位移乘积．功是标量，没有方向性．求合力的功有两种方法：先求出合力，然后利用功的公式求出合力功；或求出各个力做功，之后各个功之和．解答：解：求合力的功有两种方法，此处可选择：先求出各个力做功，之后各个功之和．力F1对物体做功6J，物体克服力F2做功8J，即�8J．虽然两力相互垂直，但两力的合力功却是它们之和=6J+（�8J）=�2J 故为：�2J 点评：克服力做功，即为此力做负功；同时体现功的标量性．。
高三物理-专题复习-《功和功率》-《功能关系》(含答案解析)
高三物理-专题复习-《功和功率》-《功能关系》(含答案解析)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1复习备考建议1．能量观点是高中物理三大观点之一，是历年高考必考内容；或与直线运动、平抛运动、圆周运动结合，或与电场、电磁感应结合，或与弹簧、传送带、板块连接体等结合；或借助选择题单独考查功、功率、动能定理、功能关系的理解，或在计算题中考查动力学与能量观点的综合应用，难度较大．2．对于动量问题，可以只在选择题中出现，考查动量守恒定律、动量定理的基本应用，也可在计算题中出现，特别是动量与动力学、能量结合、综合性强、难度高，应加大训练．第4课时 功和功率 功能关系 考点功、功率的分析与计算 1．恒力功的计算(1)单个恒力的功 W ＝Fl cos α.(2)合力为恒力的功①先求合力，再求W ＝F 合l cos α.②W ＝W 1＋W 2＋….2．变力功的计算(1)若力大小恒定，且方向始终沿轨迹切线方向，可用力的大小跟路程的乘积计算．(2)力的方向不变，大小随位移线性变化可用W ＝F l cos α计算．(3)F －l 图象中，功的大小等于“面积”．(4)求解一般变力做的功常用动能定理．3．功率的计算(1)P ＝W t，适用于计算平均功率；(2)P ＝Fv ，若v 为瞬时速度，则P 为瞬时功率；若v 为平均速度，则P 为平均功率． 注意：力F 与速度v 方向不在同一直线上时功率为Fv cos θ.例1 (多选)(2019·山西晋中市适应性调研)如图1甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F ，使环由静止开始运动，已知拉力F 及小环速度v 随时间t 变化的规律如图乙、丙所示，重力加速度g 取10 m/s 2.则以下判断正确的是( )图1A ．小环的质量是1 kgB ．细杆与地面间的倾角是30°C ．前3 s 内拉力F 的最大功率是2.25 WD ．前3 s 内拉力对小环做功5.75 J答案 AD解析 由速度－时间图象得到环先匀加速上升，然后匀速运动，由题图可得：第 1 s 内，a ＝Δv t ＝0.51m/s 2＝0.5 m/s 2，加速阶段：F 1－mg sin θ＝ma ；匀速阶段：F 2－mg sin θ＝0，联立以上三式解得：m ＝1 kg ，sin θ＝0.45，故A 正确，B 错误；第1 s 内，速度不断变大，拉力的瞬时功率也不断变大，第1 s 末，P ＝F v 1＝5×0.5 W ＝2.5 W ；第1 s 末到第3 s 末，P ＝F v 1＝4.5×0.5 W ＝2.25 W ，即拉力的最大功率为2.5 W ，故C 错误；从速度－时间图象可以得到，第1 s 内的位移为0.25 m,1～3 s 内的位移为1 m ，前3 s 内拉力做的功为：W ＝5×0.25 J ＋4.5×1 J ＝5.75 J ，故D 正确．变式训练1．(2020·山东等级考模拟卷·3)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答案 A解析 由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度v ＝1.4 m 3/s 0.7 m 2＝2 m/s.由P ＝F v 可得F ＝P v ＝1×107 W 2 m/s＝5×106 N. 2.(多选)(2019·福建龙岩市期末质量检查)如图2所示，在竖直平面内有一条不光滑的轨道ABC ，其中AB 段是半径为R 的14圆弧，BC 段是水平的．一质量为m 的滑块从A 点由静止滑下，最后停在水平轨道上C 点，此过程克服摩擦力做功为W 1.现用一沿着轨道方向的力推滑块，使它缓慢地由C 点推回到A 点，此过程克服摩擦力做功为W 2，推力对滑块做功为W ，重力加速度为g ，则下列关系中正确的是( )图2A ．W 1＝mgRB ．W 2＝mgRC ．mgR <W <2mgRD ．W >2mgR答案 AC解析 滑块由A 到C 的过程，由动能定理可知mgR －W 1＝0，故A 对；滑块由A 到B 做圆周运动，而在推力作用下从C 经过B 到达A 的过程是一个缓慢的匀速过程，所以从A 到B 的过程中平均支持力大于从B 到A 的平均支持力，那么摩擦力从A 到B 做的功大于从B 到A 做的功，而两次经过BC 段摩擦力做功相等，故W 2<W 1＝mgR ，故B 错；滑块由C 到A 的过程中，由能量守恒可知，推力对滑块做的功等于滑块重力势能增加量与克服摩擦力所做的功两部分，即W －mgR －W 2＝0，即W ＝W 1＋W 2，由于 W 2<W 1＝mgR ，所以mgR <W <2mgR ，故C 对，D 错． 考点功能关系的理解和应用1．几个重要的功能关系 (1)重力做的功等于重力势能的减少量，即W G ＝－ΔE p .(2)弹力做的功等于弹性势能的减少量，即W 弹＝－ΔE p .(3)合力做的功等于动能的变化量，即W ＝ΔE k .(4)重力(或系统内弹力)之外的其他力做的功等于机械能的变化量，即W 其他＝ΔE .(5)系统内一对滑动摩擦力做的功是系统内能改变的量度，即Q ＝F f ·x 相对．2．理解(1)做功的过程就是能量转化的过程，不同形式的能量发生相互转化可以通过做功来实现．(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同性质的力做功对应不同形式的能转化，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等．3．应用(1)分析物体运动过程中受哪些力，有哪些力做功，有哪些形式的能发生变化．(2)列动能定理或能量守恒定律表达式．例2(多选)(2019·全国卷Ⅱ·18)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图3所示．重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得()图3A．物体的质量为2 kgB．h＝0时，物体的速率为20 m/sC．h＝2 m时，物体的动能E k＝40 JD．从地面至h＝4 m，物体的动能减少100 J答案AD解析根据题图图像可知，h＝4 m时物体的重力势能mgh＝80 J，解得物体质量m＝2 kg，抛出时物体的动能为E k0＝100 J，由公式E k0＝12可知，h＝0时物体的速率为v＝102m vm/s，选项A正确，B错误；由功能关系可知F f h＝|ΔE总|＝20 J，解得物体上升过程中所受空气阻力F f＝5 N，从物体开始抛出至上升到h＝2 m的过程中，由动能定理有－mgh－F f h＝E k －100 J，解得E k＝50 J，选项C错误；由题图图像可知，物体上升到h＝4 m时，机械能为80 J，重力势能为80 J，动能为零，即从地面上升到h＝4 m，物体动能减少100 J，选项D 正确．变式训练3．2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪U形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军，为我国夺得此届冬奥会首枚奖牌．如图4为U形池模型，其中A、B为U形池两侧边缘，C 为U 形池最低点，U 形池轨道各处粗糙程度相同．运动员(可看成质点)在池边高h 处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为h 2，下列说法正确的是( )图4A ．运动员再次进入池中后，能够冲出左侧边缘A 然后返回B ．运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘A 然后返回C ．由A 到C 过程与由C 到B 过程相比，运动员损耗机械能相同D ．由A 到C 过程与由C 到B 过程相比，前一过程运动员损耗机械能较小答案 A解析 运动员由h 处自由下落，到右侧h 2高度，损失的机械能ΔE ＝mg h 2.运动员受到的摩擦力与正压力成正比，由圆周运动的规律可知，运动员返回时比开始进入时的平均速率要小，平均摩擦力要小，则阻力做功小于mg h 2，故能冲出A 点，选项A 正确，B 错误，同理，A 到C 过程比C 到B 过程平均速率大，平均摩擦力大，运动员损耗机械能大，故C 、D 错误．4.(多选)(2018·安徽安庆市二模)如图5所示，一运动员穿着飞行装备从飞机上跳出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运动，运动方向与水平方向成53°角，运动员的加速度大小为3g 4.已知运动员(包含装备)的质量为m ，则在运动员下落高度为h 的过程中，下列说法正确的是(sin 53°＝45，cos 53°＝35)( )图5A ．运动员重力势能的减少量为35mgh B ．运动员动能的增加量为34mgh C ．运动员动能的增加量为1516mgh D ．运动员的机械能减少了116mgh答案 CD解析 运动员下落的高度是h ，则重力做功：W ＝mgh ，所以运动员重力势能的减少量为mgh ，故A 错误；运动员下落的高度是h ，则飞行的距离：L ＝h sin 53°＝54h ，运动员受到的合外力：F 合＝ma ＝34mg ，动能的增加量等于合外力做的功，即：ΔE k ＝W 合＝F 合L ＝34mg ×54h ＝1516mgh ，故B 错误，C 正确；运动员重力势能的减少量为mgh ，动能的增加量为1516mgh ，所以运动员的机械能减少了116mgh ，故D 正确． 考点动能定理的应用1．表达式：W 总＝E k2－E k1.2．五点说明 (1)W 总为物体在运动过程中所受各力做功的代数和．(2)动能变化量E k2－E k1一定是物体在末、初两状态的动能之差．(3)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．(4)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功．(5)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用．3．基本思路(1)确定研究对象和研究过程．(2)进行运动分析和受力分析，确定初、末速度和各力做功情况，利用动能定理全过程或者分过程列式．4．在功能关系中的应用(1)对于物体运动过程中不涉及加速度和时间，而涉及力和位移、速度的问题时，一般选择动能定理，尤其是曲线运动、多过程的直线运动等．(2)动能定理也是一种功能关系，即合外力做的功(总功)与动能变化量一一对应．例3 如图6所示，在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧，弹簧原长时上端与刻度尺上的A 点等高．质量m ＝0.5 kg 的篮球静止在弹簧正上方，其底端距A 点的高度h 1＝1.10 m ，篮球由静止释放，测得第一次撞击弹簧时，弹簧的最大形变量x 1＝0.15 m ，第一次反弹至最高点，篮球底端距A 点的高度h 2＝0.873 m ，篮球多次反弹后静止在弹簧的上端，此时弹簧的形变量x 2＝0.01 m ，弹性势能为E p ＝0.025 J ．若篮球运动时受到的空气阻力大小恒定，忽略篮球与弹簧碰撞时的能量损失和篮球形变，弹簧形变在弹性限度范围内，g 取10 m/s 2.求：图6(1)弹簧的劲度系数；(2)篮球在运动过程中受到的空气阻力的大小；(3)篮球在整个运动过程中通过的路程．答案(1)500 N/m(2)0.50 N(3)11.05 m解析(1)由最后静止的位置可知kx2＝mg，所以k＝500 N/m(2)由动能定理可知，在篮球由静止下落到第一次反弹至最高点的过程中mgΔh－F f·L＝12m v22－12m v12整个过程动能变化为0，重力做功mgΔh＝mg(h1－h2)＝1.135 J空气阻力大小恒定，作用距离为L＝h1＋h2＋2x1＝2.273 m故可得F f≈0.50 N(3)整个运动过程中，空气阻力一直与运动方向相反根据动能定理有mgΔh′＋W f＋W弹＝12m v2′2－12m v12整个过程动能变化为0，重力做功mgΔh′＝mg(h1＋x2)＝5.55 J弹力做功W弹＝－E p＝－0.025 J则空气阻力做功W f＝－mgΔh′－W弹＝－5.525 J因W f＝－F f s故解得s＝11.05 m.变式训练5.(2019·全国卷Ⅲ·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7所示．重力加速度取10 m/s2.该物体的质量为()图7A．2 kg B．1.5 kg C．1 kg D．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．6．由相同材料的木板搭成的轨道如图8所示，其中木板AB、BC、CD、DE、EF…的长均为L＝1.5 m，木板OA和其他木板与水平地面的夹角都为β＝37°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.一个可看成质点的物体在木板OA上从离地高度h＝1.8 m处由静止释放，物体与木板间的动摩擦因数都为μ＝0.2，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过，既不损失动能，也不会脱离轨道，在以后的运动过程中，求：(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)图8(1)物体能否静止在木板上请说明理由．(2)物体运动的总路程是多少(3)物体最终停在何处并作出解释．答案(1)不能理由见解析(2)11.25 m(3)C点解释见解析解析(1)物体在木板上时，重力沿木板方向的分力为mg sin β＝0.6mg最大静摩擦力F fm＝μmg cos β＝0.16mg因mg sin β>μmg cos β，故物体不会静止在木板上．(2)从物体开始运动到停下，设总路程为s，由动能定理得mgh－μmgs cos β＝0解得s＝11.25 m(3)假设物体依次能到达B、D点，由动能定理得mg(h－L sin β)－μmg cos β(L＋hsin β)＝12m v B2解得v B>0mg(h－L sin β)－μmg cos β(3L＋hsin β)＝12m v D2v D无解说明物体能通过B点但不能到达D点，因物体不能静止在木板上，故物体最终停在C点．考点动力学与能量观点的综合应用1．两个分析(1)综合受力分析、运动过程分析，由牛顿运动定律做好动力学分析．(2)分析各力做功情况，做好能量的转化与守恒的分析，由此把握各运动阶段的运动性质，各连接点、临界点的力学特征、运动特征、能量特征．2．四个选择(1)当物体受到恒力作用发生运动状态的改变而且又涉及时间时，一般选择用动力学方法解题；(2)当涉及功、能和位移时，一般选用动能定理、机械能守恒定律、功能关系或能量守恒定律解题，题目中出现相对位移时，应优先选择能量守恒定律；(3)当涉及细节并要求分析力时，一般选择牛顿运动定律，对某一时刻的问题选择牛顿第二定律求解；(4)复杂问题的分析一般需选择能量的观点、运动与力的观点综合分析求解．例4(2019·河北邯郸市测试)如图9所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m＝1 kg可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，AB长L＝5 m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s＝1.5 m，它与物块间的动摩擦因数μ2＝0.3，在C 点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧轨道与BC平滑连接，圆弧对应的圆心角为θ＝120°，在圆弧的最高点F 处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以v ＝5 m /s 的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失．当弹簧储存的E p ＝18 J 能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E 点，取g ＝10 m/s 2.图9(1)求右侧圆弧的轨道半径R ；(2)求小物块最终停下时与C 点的距离；(3)若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．答案 (1)0.8 m (2)13 m (3)37 m/s ≤v ≤43 m/s解析 (1)物块被弹簧弹出，由E p ＝12m v 02，可知：v 0＝6 m/s因为v 0>v ，故物块滑上传送带后先减速，物块与传送带相对滑动过程中， 由：μ1mg ＝ma 1，v ＝v 0－a 1t 1，x 1＝v 0t 1－12a 1t 12得到：a 1＝2 m/s 2，t 1＝0.5 s ，x 1＝2.75 m因为x 1<L ，故物块与传送带同速后相对静止，最后物块以5 m/s 的速度滑上水平面BC ，物块滑离传送带后恰到E 点，由动能定理可知：12m v 2＝μ2mgs ＋mgR代入数据得到：R ＝0.8 m.(2)设物块从E 点返回至B 点的速度大小为v B ， 由12m v 2－12m v B 2＝μ2mg ·2s 得到v B ＝7 m/s ，因为v B >0，故物块会再次滑上传送带，物块在恒定摩擦力的作用下先减速至0再反向加速，由运动的对称性可知，物块以相同的速率离开传送带，经分析可知最终在BC 间停下，设最终停在距C 点x 处，由12m v B 2＝μ2mg (s －x )，代入数据解得：x ＝13 m.(3)设传送带速度为v 1时物块恰能到F 点，在F 点满足mg sin 30°＝m v F 2R从B 到F 过程中由动能定理可知：－μ2mgs －mg (R ＋R sin 30°)＝12m v F 2－12m v 12解得：v 1＝37 m/s设传送带速度为v 2时，物块撞挡板后返回能再次上滑恰到E 点， 由12m v 22＝μ2mg ·3s ＋mgR 解得：v 2＝43 m/s若物块在传送带上一直加速运动，由12m v B m 2－12m v 02＝μ1mgL知其到B 点的最大速度v B m ＝56 m/s若物块在E 、F 间速度减为0，则物块将脱离轨道．综合上述分析可知，只要传送带速度37 m/s ≤v ≤43 m/s 就满足条件． 变式训练7.(2019·山东青岛二中上学期期末)如图10所示，O 点距水平地面的高度为H ＝3 m ，不可伸长的细线一端固定在O 点，另一端系一质量m ＝2 kg 的小球(可视为质点)，另一根水平细线一端固定在墙上A 点，另一端与小球相连，OB 线与竖直方向的夹角为37°，l <H ，g 取10 m/s 2，空气阻力不计．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图10(1)若OB 的长度l ＝1 m ，剪断细线AB 的同时，在竖直平面内垂直OB 的方向上，给小球一个斜向下的冲量，为使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，求此冲量的大小； (2)若先剪断细线AB ，当小球由静止运动至最低点时再剪断OB ，小球最终落地，求OB 的长度l 为多长时，小球落地点与O 点的水平距离最远，最远水平距离是多少． 答案 (1)246 kg·m/s (2)1.5 m355 m 解析 (1)要使小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动，最高点需满足：mg ＝m v 2l从B 点到最高点，由动能定理有：－mg (l ＋l cos 37°)＝12m v 2－12m v 02联立得一开始的冲量大小为I ＝m v 0＝246 kg·m/s(2)从剪断AB 到小球至(H －l )高度过程，设小球至(H －l )高度处的速度为v 0′，由机械能守恒可得12＝mgl(1－cos 37°)2m v0′小球从(H－l)高度做初速度为v0′的平抛运动，12＝H－l2gtx＝v0′t联立得，x＝42＋3l)5(－l当l＝1.5 m时x取最大值，为35 5 m.专题突破练级保分练1．(2019·山东烟台市上学期期末)如图1所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和水平向右方向抛出，不计空气阻力．则下列说法中正确的是()图1A．两小球落地时速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等答案 C解析两小球运动过程中均只有重力做功，故机械能都守恒，由机械能守恒定律得，两小球落地时的速度大小相同，但方向不同，故A错误；两小球落地时，由于竖直方向的分速度不同，故重力的瞬时功率不相同，故B错误；由重力做功公式W＝mgh得，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，故C正确；从抛出至落地，重力对两小球做的功相同，但是落地的时间不同，故重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误．2.(2019·河北张家口市上学期期末)如图2所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是()图2A ．运动员先处于超重状态后处于失重状态B ．空气浮力对系统始终做负功C ．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量D ．任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等 答案 B解析 运动员先加速向下运动，处于失重状态，后减速向下运动，处于超重状态，选项A 错误；空气浮力与运动方向总相反，则对系统始终做负功，选项B 正确；无论以什么运动状态运动，重力做功都等于系统重力势能的减小量，选项C 错误；因为是变速运动，相等的时间内，因为系统下降的高度不相等，则系统重力势能的减小量不相等，选项D 错误． 3．(2019·河南驻马店市上学期期终)一物体在竖直向上的恒力作用下，由静止开始上升，到达某一高度时撤去外力．若不计空气阻力，则在整个上升过程中，物体的机械能E 随时间t 变化的关系图象是( )答案 A解析 设物体在恒力作用下的加速度为a ，机械能增量为：ΔE ＝F Δh ＝F ·12at 2，知此时E －t图象是开口向上的抛物线；撤去外力后的上升过程中，机械能守恒，则机械能不随时间改变，故A 正确，B 、C 、D 错误．4.(多选)(2018·广东揭阳市一模)如图3，第一次，小球从粗糙的14圆形轨道顶端A 由静止滑下，到达底端B 时的速度为v 1，克服摩擦力做功为W 1；第二次，同一小球从底端B 以v 2冲上圆形轨道，恰好能到达A 点，克服摩擦力做功为W 2，则( )图3A．v1可能等于v2B．W1一定小于W2C．小球第一次运动机械能增加了D．小球第一次经过圆弧某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率答案BD5．一名外卖送餐员用电动自行车沿平直公路行驶给客户送餐，中途因电瓶“没电”，只能改用脚蹬车以5 m/s的速度匀速前行，骑行过程中所受阻力大小恒为车和人总重力的0.02倍(取g＝10 m/s2)，该送餐员骑电动自行车以5 m/s的速度匀速前行过程做功的功率最接近()A．10 W B．100 W C．1 kW D．10 kW答案 B解析设送餐员和车的总质量为100 kg，匀速行驶时的速率为5 m/s，匀速行驶时的牵引力与阻力大小相等，F＝0.02mg＝20 N，则送餐员骑电动自行车匀速行驶时的功率为P＝F v＝100 W，故B正确．6．(多选)如图4所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮．质量分别为M、m(M>m)的滑块，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中()图4A．两滑块组成的系统机械能守恒B．轻绳对m做的功等于m机械能的增加量C．重力对M做的功等于M动能的增加量D．两滑块组成的系统机械能的损失等于M克服摩擦力做的功答案BD7．(多选)(2019·四川第二次诊断)如图5甲所示，质量m＝1 kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5 s时撤去拉力，其1.5 s内的速度随时间变化关系如图乙所示，g取10 m/s2.则()图5 A．0.5 s时拉力功率为12 WB．0.5 s内拉力做功9 JC．1.5 s后物块可能返回D．1.5 s后物块一定静止答案AC解析0～0.5 s内物体的位移：x1＝12×0.5×2 m＝0.5 m；0.5～1.5 s内物体的位移：x2＝12×1×2 m＝1 m；由题图乙知，各阶段加速度的大小：a1＝4 m/s2，a2＝2 m/s2；设斜面倾角为θ，斜面对物块的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，0～0.5 s内F－μgm cos θ－mg sin θ＝ma1；0.5～1.5 s内－μmg cos θ－mg sin θ＝－ma2，联立解得：F＝6 N，但无法求出μ和θ.0.5 s时，拉力的功率P＝F v＝12 W，故A正确．拉力做的功为W＝Fx1＝3 J，故B错误．无法求出μ和θ，不清楚tan θ与μ的大小关系，故无法判断物块能否静止在斜面上，故C正确，D错误．8.(多选)(2019·安徽安庆市期末调研监测)如图6所示，重力为10 N的滑块轻放在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止开始下滑，到b点接触到一个轻质弹簧，滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点．已知ab＝1 m，bc＝0.2 m，则以下结论正确的是()图6A．整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 JB．整个过程中滑块动能的最大值为6 JC．从c到b弹簧的弹力对滑块做功5 JD．整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒答案AD解析滑块从a到c, mgh ac＋W弹′＝0－0解得：W弹′＝－6 J.则E pm＝－W弹′＝6 J所以整个过程中弹簧弹性势能的最大值为6 J，故A正确；当滑块受到的合外力为0时，滑块速度最大，设滑块在d点合外力为0，由分析可知d点在b点和c点之间．滑块从a到d有：mgh ad＋W弹＝E k d－0因mgh ad＜6 J，W弹＜0所以E k d＜6J，故B错误；从c点到b点弹簧的弹力对滑块做的功与从b点到c点弹簧的弹力对滑块做的功大小相等，即为6 J，故C错误；整个过程中弹簧、滑块与地球组成的系统机械能守恒，没有与系统外发生能量转化，故D正确．9．(多选)如图7所示，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上．a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g.则()图7A．a落地前，轻杆对b一直做正功B．a落地时速度大小为2ghC．a下落过程中，其加速度大小始终不大于gD．a落地前，当a的机械能最小时，b对地面的压力大小为mg答案BD解析滑块b的初速度为零，末速度也为零，所以轻杆对b先做正功，后做负功，选项A 错误；以滑块a、b及轻杆组成的系统为研究对象，系统的机械能守恒，当a刚落地时，b 的速度为零，则mgh＝12＋0，即v a＝2gh，选项B正确；a、b的先后受力如图甲、乙2m v a所示，由a 的受力图可知，a 下落过程中，其加速度大小先小于g 后大于g ，选项C 错误；当a 落地前b 的加速度为零(即轻杆对b 的作用力为零)时，b 的机械能最大，a 的机械能最小，这时b 受重力、支持力，且F N b ＝mg ，由牛顿第三定律可知，b 对地面的压力大小为mg ，选项D 正确．级争分练10．(2019·吉林“五地六校”合作体联考)一辆赛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，之后保持以额定功率运动．其v －t 图象如图8所示．已知赛车的质量为m ＝1×103 kg ，赛车受到的阻力为车重力的0.1倍，重力加速度g 取10 m/s 2，则以下说法正确的是( )图8A ．赛车在前5 s 内的牵引力为5×102 NB ．赛车速度为25 m /s 时的加速度为5 m/s 2C ．赛车的额定功率为100 kWD ．赛车的最大速度为80 m/s 答案 C解析 匀加速直线运动的加速度大小为：a ＝Δv Δt ＝205 m/s 2＝4 m/s 2，根据牛顿第二定律得：F－F f ＝ma ，解得牵引力为：F ＝F f ＋ma ＝0.1×1×103×10 N ＋1×103×4 N ＝5×103 N ，故A 错误；额定功率为：P ＝F v ＝5 000×20 W ＝100 000 W ＝100 kW.当车的速度是25 m/s 时，牵引力：F ′＝P v ′＝100 00025 N ＝4 000 N ，车的加速度：a ′＝F ′－F f m ＝4 000－0.1×1×1041×103m/s 2＝3 m/s 2，故B 错误，C 正确；当牵引力与阻力相等时，速度最大，最大速度为：v m ＝PF＝P F f ＝100 0001 000m/s ＝100 m/s ，故D 错误． 11．(2019·福建泉州市期末质量检查)如图9所示，四分之一圆弧AB 和半圆弧BC 组成的光滑轨道固定在竖直平面内，A 、C 两端点等高，直径BC 竖直，圆弧AB 的半径为R ，圆弧BC 的半径为R2.一质量为m 的小球从A 点上方的D 点由静止释放，恰好沿A 点切线方向进入并沿轨道运动，不计空气阻力，重力加速度大小为g .图9(1)要使小球能运动到C 点，D 、A 两点间的高度差h 至少为多大(2)改变h ，小球通过C 点后落到圆弧AB 上的最小动能为多少答案 (1)R 4 (2)32mgR解析 (1)设小球刚好通过C 点的速度为v ，则 mg ＝m v 2R 2小球从D 点到C 点的过程中机械能守恒，有： mgh ＝12m v 2联立解得h ＝R4(2)设小球通过C 点的速度为v 0，落到圆弧AB 上时，水平位移为x ，下落高度为y ，由平抛运动的规律可知x ＝v 0t ；y ＝12gt 2从C 点抛出到落到圆弧AB 上，由动能定理得：mgy ＝E k －12m v 02又x 2＋y 2＝R 2联立可得：E k ＝14mg (R 2y＋3y )。
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(附答案)高考物理基础训练题
功和功率（附答案）1．摩擦力做功的下列说法中正确的是()A ．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定做负功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 ．系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零2．如图5－1－15所示，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，则传送带对物体做功情况可能是()A ．始终不做功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3．物体在水平拉力F 作用下，沿x 轴方向由坐标原点开始运动，设拉力F 随s 的变化分别如图5－1－16甲、乙、丙所示，其中图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W 甲、W 乙、W 丙，则以下说法正确的是()图5－1－16A ．W 甲>W 乙>W 丙B ．B ．W 甲>W 乙＝W 丙C ．W 甲＝W 乙＝W 丙D ．D ．无法比较它们的大小4．如图5－1－17所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等．在甲图用力F 1拉物体，在乙图用力F 2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F 1和F 2对物体所做的功为W 1和W 2，物体克服摩擦力做的功为W 3和W 4，下列哪组表示式是正确的()图5－1－15图5－1－17A．W1＝W2，W3＝W4B．B．W1<W2，W3<W4C．W1>W2，W3>W4D．D．W1<W2，W3>W45．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图5－1－18所示，飞行员受重力的瞬时功率变化情况是()A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大图5－1－186．(江南八校联考)一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运动，行驶5 min后速度达到30m/s，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离()A．一定大于4.5kmB．可能等于4.5kmC．一定小于4.5kmD．条件不足，无法确定7．(武汉联考)如图5－1－19所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F及拉力F的功率P，下列说法正确的是()A．F不变，P减小B．F增大，P增大C．F增大，P不变D．F增大，P减小8．(广东深圳九校联考)如图5－1－20所示是汽车牵引力F和车速倒数1v的关系图象，若汽车质量为2×103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则以下说法正确的是()图5－1－20A．汽车的额定功率为6×104WB．B．汽车运动过程中受到的阻力为6×103NC．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D．D．汽车做匀加速运动的时间是5s9．(高考宁夏理综卷)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时其速度为1m/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和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图5－1－21甲和乙所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3，则以下关系式正确的是()图5－1－21 A．W1＝W2＝W3B．B．W1＜W2＜W3C．W1＜W3＜W2D．D．W1＝W2＜W310．(高考广东卷)为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72km/h的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N．请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？答案：1kW11．(山东青岛质检)如图5－1－22所示，长度L ＝1m 、质量M ＝0.25kg 的木板放在光滑水平面上，质量m ＝2kg 的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现突然给木板一向左的初速度v 0＝2m/s ，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F ＝10N ，经过一段时间后，物块与木板相对静止，g 取10m/s 2，求：(1)物块最终停在木板上的位置；(2)上述过程中拉力F 做的功和产生的内能．答案：(1)木块最终停在木板的中点上(2)5J 1J 12．汽车发动机的功率为60kW ，汽车的质量为4t ，当它行驶在坡度为0.02(sin α＝0.02)的长直公路上时，如图5－1－23所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g ＝10m/s 2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度v m .(2)若汽车从静止开始以0.6m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功为多少？答案：(1)12.5m/s(2)13.88s(3)4.16×105J答案：1A2ACD3B4B5C6A7C8AD9B图5－1－22图5－1－23。
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。
高考物理功和功率(含答案)
考点11 功和功率两年高考真题演练1．(2015·新课标全国卷Ⅱ，17)一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的是( )2．(2015·海南单科，3)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 ．4倍B ．2倍 C.3倍 D.2倍3．(2015·浙江理综，18)(多选)我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
舰载机总质量为3.0×104 kg ，设起飞过程中发动机的推力恒为1.0×105 N ；弹射器有效作用长度为100 m ，推力恒定。
要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s 。
弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则( )A ．弹射器的推力大小为1.1×106 NB ．弹射器对舰载机所做的功为1.1×108 JC ．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8×107 WD ．舰载机在弹射过程中的加速度大小为32 m/s 24．(2014·重庆理综，2)某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k 1和k 2倍，最大速率分别为v 1和v 2，则( )A ．v 2＝k 1v 1B ．v 2＝k 1k 2v 1C ．v 2＝k 2k 1v 1 D ．v 2＝k 2v 15．(2014·新课标全国卷Ⅱ，16)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 f 1、W f 2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 f 2＞2W f 1B ．W F 2＞4W F 1，W f 2＝2W f 1C ．W F 2＜4W F 1，W f 2＝2W f 1D ．W F 2＜4W F 1，W f 2＜2W f 16．(2015·四川理综，9)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。
功和功率(含答案)
功和功率一、单选题(共10道，每道8分)1.下列说法正确的是( )A.作用在物体上的力越大，物体通过的距离越长，力所做的功就越多B.功等于力跟物体通过的距离的乘积C.物体受到力的作用，同时通过一定的距离，力对物体不一定做功D.以上说法都不对答案：C解题思路：做功的两个要素是：①作用在物体上的力；②物体在这个力的方向上移动的距离。
作用在物体上的力越大，物体在这个力的方向上移动的距离越大，这个做功越多。
其中非常关键的是：物体移动的距离要在力的方向上。
A：不能确定物体移动的距离是否在力的方向上，力不一定做功。
故该选项错误。
B：同A选项的错误相同。
C：正确。
故答案选C。
试题难度：三颗星知识点：做功的两个要素2.某人用力把一个重10N的冰块沿水平面推出，冰块在水平的冰面上滑行40m后停下来。
则冰块在滑行过程中( )A.人对冰块做了400J的功B.重力对冰块做了400J的功C.人对冰块做功了，但小于400J，重力没有对冰块做功D.人和重力都没有对冰块做功答案：D解题思路：首先明确冰块在水平冰面上滑行时的受力情况：只受重力、支持力、摩擦力的作用。
尤其注意不再受人给它的“推力”的作用，因为人用力把冰块推出去只是一瞬间的事，在滑行过程中，人对冰块没有力的作用，因此人没有对物体做功。
冰块在水平方向移动了距离，但在水平方向不受力。
冰块受重力作用，但在重力方向上没有移动距离。
因此人和重力都没有对冰块做功。
故答案选D。
试题难度：三颗星知识点：做功的两个要素3.如图所示，水平地面上的物体，在水平恒定的拉力的作用下，沿方向做直线运动。
已知，段是光滑的，拉力在此段做功为；段是粗糙的，拉力在此段做功为。
则和的关系是( )A. B.C. D.不能确定答案：A解题思路：此题考查对功的计算公式的理解：某个力做的功，等于“这个力”乘以物体在“这个力的方向上”移动的距离。
与其它力无关。
本题中虽然段粗糙，即存在摩擦力，但对拉力做功多少没有任何影响。
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考点 11 功和功率两年高考真题演练1．（2015 ·新课标全国卷Ⅱ， 17）一汽车在平直公路上行驶。
从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t 的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变。
下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线中，可能正确的是（）2．（2015·海南单科， 3）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．4 倍 B ．2 倍 C. 3倍 D. 2倍3．（2015·浙江理综， 18）（多选）我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器。
舰载机总质量为 3.0 × 104 kg ，设起飞过程中发动机的推力恒为 1.0 ×10 5 N；弹射器有效作用长度为 100 m，推力恒定。
要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80 m/s。
弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，则（）A．弹射器的推力大小为 1.1 ×10 6 NB．弹射器对舰载机所做的功为 1.1 ×10 8 JC．弹射器对舰载机做功的平均功率为8.8 ×10 7 WD．舰载机在弹射过程中的加速度大小为 32 m/s 24．（2014·重庆理综， 2）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（）k1 k2A．v2＝k1v1 B ．v2＝v1 C ．v2＝v1 D ．v2＝k2v1k2 k15．（2014·新课标全国卷Ⅱ， 16）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 f 1、W f 2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 f1 B ．W F2>4W F1，W f2＝2W f1C．W F2<4W F1，W f2＝2W f1 D ．W F2<4W F1，W f2<2W f16．（2015·四川理综， 9）严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。
地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动 20 s达最高速度72 km/h，再匀速运动 80 s ，接着匀减速运动 15 s 到达乙站停住。
设列车在匀加速运动阶段牵引力为 1×106 N，匀速运动阶段牵引力的功率为6×103 kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(1) 求甲站到乙站的距离； (2) 如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车 排放气态污染物的质量。
(燃油公交车每做 1 焦耳功排放气态污染物 3×10－6克)7．(2015·天津理综， 10) 某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动 机的带动下保持 v ＝ 1 m/s 的恒定速度向右运动，现将一质量为 m ＝ 2 kg 的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数 μ ＝ 0.5 。
设皮带足够长，取 g ＝ 10 m/s 2，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求(1) 邮件滑动的时间 t ； (2) 邮件对地的位移大小 x ；(3) 邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功 W 。
考点11 功和功率一年模拟试题精练1．(2015·宁夏银川高三模拟 )一滑块在水平地面上沿直线滑行， t ＝0时其速度为 1 m/s 。
从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平作用 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 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 32． (2015 ·安徽省八校高三联考 ) 一辆汽车在平直公路上行驶时，受到的阻力为其重力 的 n 倍，当其速度为 v 、加速度为 a 时，发动机的实际功率为 P ，重力x ；加速度为g，则该汽车的质量为 ( )P （a＋ng）va＋ng）v B.P3．(2015·江西省南昌市高三联考 ) 质量为 m 的汽车，额定功率为 P ，与水平地面间的 动摩擦因数为 μ，以额定功率匀速前进一段时间后驶过一半径为 R 的圆弧形凹桥，汽车在 凹桥最低点时的速度与匀速行驶时相同，则此时汽车对桥面的压力 F N 的大小为 ( )m P 2A．mg B.R (μmg )2R μ mg 1 P 2 1 P 2C ． m [ g ＋ R ( μ mg ) 2]D ．m [g －R ( μmg ) 2]R μ mg R μ mg4．(2015 ·开封一中检测 )受到了广泛关注。
2012年 11月 23日，舰载机歼－ 15首降“辽宁舰”获得成功，随后舰载 机又通过滑跃式起飞成功。
某兴趣小组通过查阅资料对舰载机滑跃起飞过程进行了如下的简 化模拟：假设起飞时“航母”静止，飞机质量不变并可看成质点。
“航母”起飞跑道由图示的两 段轨道组成 ( 二者平滑连接，不计拐角处的长度 )，其水平轨道长 AB ＝L ，水平轨道与斜面轨 道末端 C 的高度差为 h 。
一架歼－ 15 飞机的总质量为 m ，在 C 端的起飞速度至少为 v 。
若某 次起飞训练中， 歼－15 从A 点由静止启动， 飞机发C. P ng －a ) v vDng －a )vM ，长度为 L ，小木块质量为 m ，水平地面光滑，一根不计质量 μ，开始时小木块 ( ) 如图所示，木板质量为 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 静止在木板左端，现用水平向右的力将小木块拉至右端，拉力至少做功为A ． μ mgLB ．2μmgLC ． μ mgL /2D ．μ( M ＋m ) gL 5．(2015·邯郸市高三月考 )一条长 12 m 的传送带，倾角为 30°， 面送到卡车上，每个工件的质量为 对工件的加速， g ＝10 m/s 2，下列说法正确的是 ( A ． B ． C ． D ． 6． 的太阳能试验汽车，安装有约 6 m 2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件 2下单位面积输出的电功率为 30 W/m 2。
若驾驶员的质量为 70 kg ，汽车最大行驶速度为 假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车 ( )传送带每分钟对工件做的总功是 摩擦力每分钟对工件做的总功是 传送带的传送功率为 100 W 传送带的传送功率为 200 W (2015·江苏省扬州市高三它能够将工件从地25 kg ，传送带每分钟可传送 16 个工件，不考虑传送带 )42.4 ×10 4J4 1.2 ×10 4 J )( 多选)有一辆质量为 170 kg 、输出功率为 1 440 W 90 km/h 。
7． 以最大速度行驶时牵引力大小为 57.6 N起动时的加速度大小为 0.24 m/s 2保持最大速度行驶 1 h 至少需要有效光照 8 h 直接用太阳能电池板提供的功率可获得 3.13 m/s 的最大行驶速度 (2015·四川省成都市高三一诊 ) 我国拥有航空母舰后，舰载机的起飞与降落等问题动机的推力大小恒为 0.6 mg，方向与速度方向相同，飞机受到空气和轨道平均阻力的合力大小恒为0.1 mg。
重力加速度为g。
求：(1)飞机在水平轨道AB上运动的时间；(2)在水平轨道末端B，发动机的推力功率；(3)要保证飞机正常起飞，斜面轨道的长度满足的条( 结果用m、g、L、h、v 表示 ) 件。
参考答案考点 11 功和功率两年高考真题演练1．A [ 当汽车的功率为P1时，汽车在运动过程中满足P1＝F1v，因为P1不变，v 逐渐增大，所以牵引力F1 逐渐减小，由牛顿第二定律得F1－f ＝ma1，f 不变，所以汽车做加速度减P1 P1小的加速运动，当F1＝f 时速度最大，且v m＝1＝1。
当汽车的功率突变为P2 时，汽车的牵F1 f引力突增为F2，汽车继续加速，由P2＝F2v 可知F2减小，又因F2－f ＝ma2，所以加速度逐渐P2减小，直到F2＝f 时，速度最大v m′＝f，以后匀速运动。
综合以上分析可知选项 A正确。
]2．D [设f ＝kv，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有P＝Fv＝fv＝kv · v＝kv 2，变化后有 2P＝F′v′＝kv′·v′＝kv′2，联立解得v′＝2v，D正确。
] 3．ABD [ 设总推力为F，位移x，阻力F 阻＝20%F，对舰载机加速过程由动能定理得Fx1 2 6 6 5－20%F· x＝2mv2，解得F＝1.2×106 N ，弹射器推力F弹＝F－F发＝1.2 ×10 6 N－1.0×105 N ＝1.1 ×10 6 N， A正确；弹射器对舰载机所做的功为W＝F弹· x＝1.1 ×10 6× 100 J＝1.1×108J， B正确；弹射器对舰载机做功的平均功率P＝F弹·0＋2v＝4.4×107W，C错误；根据运动22 v 2学公式v2＝ 2ax，得a＝2x＝ 32 m/s 2，D正确。
]4．B [ 汽车以最大速率行驶时，牵引力F 等于阻力f，即F＝f＝kmg。
由P＝k1mgv1及k1P＝k2mgv2，得v2＝v1，故 B正确。
]k21 2 v 1 2 2v v5．C [ W F1＝2mv2＋μ mg· 2t ，W F2＝2m·4v2＋μmg2 t ，故W F2<4W F1；W f1＝μmg·2t ，W f2 ＝μ mg· 22v t ，故W f2＝ 2W f 1，C正确。
]6．解析 (1) 设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t 1；距离为s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t 2，距离为s2，速度为v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t 3，距离1为s3；甲站到乙站的距离为s。