功与功率-2022年【新教材】人教版高中物理word版含答案

功与功率练习一、单选题关于功和功率的概念，下列说法正确的是(    )A.功有正、负之分，说明功有方向

B.由P=Fv可知，功率一定时，牵引力与速度成反比

C.由P=Wt可知，机器做功越多，其功率就越大

D.由P=W一个重量为10N的物体，在15N的水平拉力作用下，第一次在光滑水平面上移动2m，第二次在动摩擦因数为0.2的粗糙水平面上移动2m，则以下说法正确的是(    )A.第一次地面支持力做功20J

B.第二次水平拉力做功为30J

C.第一次重力和拉力的合力做功为10J

D.第二次各力对物体做的总功为0在光滑水平面上，质量为2kg的物体以2m/s的速度向东运动，当对它施加一向南的F=10N的水平恒力作用下经过t=4s，则下列说法正确的是(    )A.外力对物体做的功480J

B.外力对物体做的功400J

C.第4秒时外力做功的瞬时功率为220W

D.前4秒外力做功的平均功率为120W如图所示，倾角为30°、长度为10m的光滑斜面，一质量为0.8kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，g取10m/s2，则(

)A.整个过程中重力做功80J

B.整个过程中合外力做功80J

C.整个过程中重力做功的平均功率是20W

D.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是20W

如图所示，一水平传送带始终保持向右匀速传送。某时刻将小物块P轻放于传送带左端(不计小物块的水平初速度)。小物块P在传送带上运动的过程中，关于传送带对小物块P的做功情况，下列说法正确的是(    )A.一定先做正功，后做负功 B.一定先做正功，后不做功

C.可能始终做正功 D.可能始终做负功一物块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为1m/s，从此刻开始在物块运动方向上再施加一水平作用力F，力F与物块的速度v

随时间变化的规律分别如图甲、乙所示．则下列说法中正确的是(

)A.第1秒内水平作用力F做负功

B.第2秒内合力做功为0.5J

C.第3秒内水平作用力F不做功

D.0∼3秒内水平作用力F所做总功为3J如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，人脚所受的静摩擦力(

)A.等于零，对人不做功 B.水平向左，对人做负功

C.水平向右，对人做正功 D.沿斜面向上，对人做正功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，之后保持以额定功率运动，其v-t图象如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/sA.汽车在前5 s内的牵引力为5×102N

B.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用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是A.W1>W2 B.W1<某物体从高为H处由静止下落至地面，用时为t，则下列结论正确的是(    )A.前，后H2内重力做功的平均功率相等

B.前、后t2内重力做功的平均功率相等

C.下落H4时与下落t2时重力做功的瞬时功率相等

D.下落汽车发动机的额定功率为P=100kW，汽车的质量为m=5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的k=0.1倍，g=10 m/A.若汽车保持额定功率不变从静止启动，当汽车的速度为v1=5m/s时，加速度为3m/s2

B.汽车的最大速度为20m/s

C.若汽车以a2=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速启动，经过20s汽车功率达到额定值

二、多选题(多选)物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度ν随时间t变化的规律如下图所示．取g=10m/s2，则(

)

A.第1s内推力做功为1J

B.第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J

C.第1.5s时推力F的功率为3W

D.第2s内推力F做功的平均功率P=1.5W如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180 km/h.假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车(    )A.以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡

B.以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡

C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为1200N

D.以54km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60 kW(多选)如下图所示，质量为m的飞机在水平甲板上，受到与竖直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F的作用，沿水平方向移动了距离s，飞机与水平甲板之间的摩擦阻力大小恒为Ff，重力加速度为g，则在此过程中(

)A.摩擦力做的功为—Ffs B.力F做的功为Fscosθ

C.重力做的功为mgs D.如图所示，一质量为1 kg的物块静止于光滑水平面上，从t = 0时刻开始，受到水平外力F作用，下列说法正确的是(

)A.0〜2s内外力的平均功率是4 W

B.第2 s内外力所做的功是4 J

C.第2 s末外力的瞬时功率最大

D.第1 s末与第2 s末外力的瞬时功率之比为9 : 4三、计算题如图所示，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体，在水平拉力F=6N的作用下，从静止开始运动，经过3s运动了9m。求：

(1)力F在3s内对物体所做的功。(2)力F在3s内对物体做功的平均功率。(3)在3s末，力F对物体做功的瞬时功率。

汽车的质量为m=5×103kg，额定功率为P=6×104(1)汽车达到额定功率后保持额定功率不变，运动中最大速度多大？(2)经过多长时间汽车达到额定功率？(3)汽车牵引力在10s内做的功多大？

一辆汽车的额定功率为80kW，运动中所受的阻力恒为4.0×103N(1)求汽车运动的最大速度；(2)若汽车以额定功率行驶，求车速为36km/h时汽车的加速度．

如图所示，质量m=50 kg的滑雪运动员从高度h=30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ=37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ=0.1.g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.答案和解析1.【答案】B【解答】

A.功是标量，没有方向，正负表示动力还是阻力做功，故A错误；

B.由P=Fv可知，功率一定时，牵引力与速度成反比；故B正确；

C.功率是反映做功快慢的物理量，力做功越多，功率不一定越大，还要看用了多长时间，故C错误；

D.由功率的定义式求出的是平均功率而不是瞬时功率；故D错误；

2.【答案】B

【解答】

A.地面的支持力与位移方向相互垂直，故支持力不做功，故A错误；

B.第二次水平拉力的功W=FL=15×2J=30J，故B正确；

C.第一次时重力不做功，拉力做功W=30J，故重力和拉力的合力做功为30J，故C错误；

D.第二次物体受到的合力F合=F-μmg=(15-0.2×10)N=13N，W合=F合L=13×2J=26J，故D错误。

3.【答案】B

【解答】

AB.在恒力作用下，根据牛顿第二定律可知F=ma，解得a=5m/s2，在拉力方向上通过的位移为x=12at2=12×5×42m=40m，外力做功W=Fx=400J，故A错误，B正确；

末的沿拉力方向的分速度为vy=at=20m/s，故瞬时功率P=Fvy=200W，故C错误；

D.前4秒外力做功的平均功率为P-=Wt=4004W=100W，故D错误；

4.【答案】C

【解答】

A.重力做功为WG=mgh=mgLsin30°=0.8×10×10×12J=40J，故A错误；

B.整个过程中只有重力做功，故合外力做功为W=WG=40J，故B错误；

C.下滑过程中加速度为a=gsin30°=5m/s2，所需时间t=2La  =2×105 s=2s，重力平均功率为P= WG t =402 W=20W，故C正确；

D.下滑到斜面底端时的速度为v=at=10m/s，故P=mgvcos60°=40W，故D错误。

5.【答案】C

【解答】

A.将小物块P轻放于传送带左端，小物块在摩擦力的作用下加速，若在达到传送带右端前，已经与传送带共速，则小物块先加速，后匀速，传送带对小物块先做正功，后不做功，故A错误，

BC.若在达到传送带右端时，还未与传送带共速，或刚好与传送带共速，则小物块始终做匀加速运动，传送带对小物块始终做正功，故B错误，C正确；

D.小物块P轻放于传送带左端，小物块在摩擦力的作用下一定要先做加速运动，所以一定有做正功的阶段，故D错误。

6.【答案】B

【解答】

A.由速度图象可知，第1s内的位移为0.5m，由功的公式W=Fscosθ可知，拉力所做的功W1=1×0.5J=0.5J，即在第1秒内，水平作用力做正功；故A错误；

B.由图象可知，第2s内的位移为0.5m；第3s内物体做匀速运动，根据平衡条件可知，摩擦力f=2N；所以第2秒内合力做功为W合=(3-2)×0.5J=0.5

J，故B正确；

C.第3s内水平作用力与位移方向相同，故水平作用力做正功，故C错误；

D.第2s内水平作用力的功为W2=1.5J，第3s内物块的位移为1m，水平力为2N，所以第3s内水平力F的功W3=2J，由以上可知，0-3s内水平作用力F所做的总功W总=0.5J+1.5J+2J=4J；故D错误。

7.【答案】C

【解答】

人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：

ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上，

水平方向受静摩擦力作用，f=ma=macosθ，水平向右，

设扶梯与水平方向的夹角为θ，运动的位移为x，则W=fxcosθ>0，做正功。

8.【答案】C

【解答】

B.下落前、后t2时间内，物体分别下落H4和34H，重力做功分别为14C.物体在前t2时间内下落H4，即物体在下落H4和tD.物体下落H2时的速度vH2=2g⋅H2=gH，物体下落t2时的速度vt2=gt2，H=12gt2，vt2=gH2，又P=mgv，故物体下落H2时与下落t2时重力做功的瞬时功率不相等，故D错误。

11.【答案】C

【解答】

A.设速度为5m/s的牵引力为F，则有：F=Pv1=1.0×1055N=2×104N

由牛顿第二定律可得：F-f=ma，解得a=F-fm=2×104-0.1×5000×105000m/s2=3m/s2，故A正确；

C.若汽车以a2=1m/s2的加速度从静止开始做匀加速启动，由牛顿第二定律可得：F'-f=ma2

可得：F'=ma2+f=5000×1N+0.1×5000×10N=10000N

匀加速获得的速度为：v'=PF'=1×10510000m/s=10m/s，加速时间为：t=v'a2=101s=10s，故C错误；

BD.若汽车保持额定功率不变从静止启动，F1=f时到达最大行驶速度，则有：

vm=PF1=Pf【解析】解：AB、根据功率与牵引力的关系P=Fv可知，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；

C、在额定功率下以最高速度行驶时，F=Pv=600001803.6N=1200N，故C正确；

D、汽车匀速运动，牵引力等于阻力，故F'=f=1200N，此时的功率P'=F'v'=1200×15W=18kW【解析】解：A、摩擦力大小为f，则摩擦力所做的功Wf=-Ffs，故A正确；

B、由题意可知，拉力与位移方向上的夹角为90°-θ，则根据功的公式可得：WF=Fscos(90°-θ)=Fssinθ，故B错误，D正确；

C、由于竖直方向上没有位移，故重力不做功，故C错误。

15.【答案】AD

【解答】

A.0-1s内，物体的加速度为：a1=F1m=31m/s2=3m/s2，

则质点在0-1s内的位移为：x1=12a1t12=12×3×1m=1.5m，

1s末的速度为：v1=a1t1=3×1m/s=3m/s

第2s内物体的加速度为：a2=F2m=11m/s2=1m/s2，

第2s内的位移为：x2=v1t2+1(1)W=Fs=6N×9m=54J。

(2)力F在3s内对物体做功的平均功率P=Wt=18W。

(3)3s末的瞬时速度设为ν，根据s=νt2，ν=6m/s，则3s末的瞬时功率P=Fν=6×6W=36W。

17.【答案】解：(1)当F=f时，a=0，速度最大，故最大速度为：vm=Pf=6×1045×103m/s=12m/s

(2)根据P=Fv得达到额定功率时的速度为：v=PF=6×1041×104m/s=6m/s，

根据牛顿第二定