2023-2024学年高一物理人教版2019试题8.1功与功率（基础达标练）-1

8.1功与功率（基础达标练）（解析版）一、单选题（本大题共15小题）1.如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是(

)A.将包提起来 B.站在水平匀速行驶的车上

C.乘升降电梯 D.提着包上楼【答案】B

【解析】根据物体做功的概念，物体受到了力的作用，并且物体在力的方向上移动了距离，即W=Fs．

考查了做功的条件的知识点，要求学会做功的概念．

【解答】A、因为小新将包提起来了，提包受到了向上的力的作用，并且提包在力的方向上移动了距离，根据W=Fs知，力做功，不符合题意；

B、因为小新站在水平匀速行驶的车上，小新提着包，但是提包没有在力的方向移动距离，即s=0，根据W=Fs知，符合题意；

C、因为小新是乘升降电梯，在提包的力的方向上移动了距离，根据W=Fs知，力做功，故不符合题意；

D、小新提着包上楼，手提着包的力是向上的，提包在力的方向上移动了距离，根据W=Fs知，力做功，不符合题意；

2.如图所示，一物块在大小为100N，方向与水平方向成60°角斜向上的拉力F的下，沿水平面移动了x=2m的位移，此过程中拉力F对物块做功为

A.10J B.20J C.50J D.100J【答案】D

【解析】恒力做功表达式为W=Flcosα，其中F为恒力，x为位移，α为力与位移的夹角。

本题关键记住恒力做功的公式，明确公式中各个物理量的含义，基础题。【解答】根据W=Flcosα，解得：拉力F对物块做功为W=100J故D正确；故选D。3.如图所示，一轻绳拴着一个物体向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是(

)A.重力做正功，拉力做负功 B.重力做正功，拉力不负功

C.重力做正功，拉力做正功 D.以上三种均有可能【答案】A

【解析】解：物体在重力和轻绳作用力的作用下向下做减速运动，合外力向上，重力竖直向下，绳子的拉力一定竖直向上；则根据功的概念可知，重力做正功，拉力做负功，故A正确，BCD错误。

故选：A。

根据物体的运动情况确定受力情况，明确力与位移方向夹角为锐角时做正功，力与位移方向夹角为钝角时做负功。

本题考查受力分析以及功的计算，要注意明确物体向下减速，则加速度的方向一定向上，合外力一定向上；同时明确正、负功的意义。

4.如图所示，扶梯水平台阶上的人随扶梯一起斜向上匀速运动，下列说法错误的是(

)A.重力对人做负功B.支持力对人做正功

C.力对人做正功D.合外力对人做功为零【答案】C

【解析】解：人站在自动扶梯上，人受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用，人相对于扶梯是静止的，没有运动也没有运动趋势，人不受摩擦力作用，所以重力和支持力是一对平衡力，合力为零；故重力对人做负功；支持力做正功，摩擦力不做功；合力不做功；故ABD正确，C错误；

本题选错误的；故选：C

人站在自动扶梯上，人相对于扶梯处于静止状态，静止的物体受到平衡力的作用，受到的合力为零．再根据功的公式确定做功情况

人站在台阶式的扶梯上和站在斜面式的扶梯上受力情况是不同的：人站在台阶式的扶梯上，人受到重力和支持力作用；人站在斜面式的扶梯上，人有下滑的趋势，所以人除了受到重力和支持力作用，还受摩擦力作用．

5.体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小，需要知道的物理量是(

)A.爬杆的速度 B.爬杆的时间 C.两人的体重 D.杆的具体高度【答案】C

【解析】解：两人爬杆过程中需要克服重力做功，由W=mgh可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关，题中所给的条件是他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端，即他们爬杆的高度相等，那么需要知道的物理量就是两人的体重，故C正确，ABD错误。

故选：C。

两人爬杆过程中需要克服重力做功，由W=mgh可知做功的多少与他们的体重和爬杆的高度有关。

两人做功主要是克服重力做功，所以需要根据重力做功的特点进行判断。

6.如图所示，完全相同的两物体A、B，受到大小相同，与水平方向夹角均为α的两恒力F作用，在水平面上向右运动相同距离，F对A、B做功分别为W ​1和W ​2，摩擦力对A、B做功分别为W 3和A.W ​1=W ​2 B.W ​1>W【答案】A

【解析】根据功的公式W=FLcosα分析功的大小，注意两种情况下物体与地面间的摩擦力的比较。

解决本题的关键掌握功的公式W=FLcosα，基础题。

【解答】AB.由W=FLcosα知，F、L、α都相同，所以W1=W2，A对，B错；

CD.由于B对地面的压力FNB=mg+Fsinα大于A对地面的压力FNA7.两个互相垂直地力F1和F2同时作用在同一物体上，使物体由静止开始运动，物体通过一段位移的过程中，力F1对物体做功12J，力F2对物体做功16J，则F1和A.4J B.20J C.28J D.192J【答案】C

【解析】解：当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的代数和，由于力F1对物体做功12J，力F2对物体做功16J，所以F1与F2的合力对物体做的总功就为12J+16J=28J，选项ABD错误，C正确．

故选：8.如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下沿水平地面向右移动了一段距离L.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则关于雪橇受到的各力做功情况，下列说法正确的是

A.支持力做功为mgL B.重力做功为mgL

C.拉力做功为FLcosθ D.滑动摩擦力做功为-μmgL【答案】C

【解析】雪橇所受的各力都是恒力，可根据恒力F做功的计算公式：W=FScosθ，θ为F与S之间的夹角，来分析计算各力做的功。

明确恒力F做功的计算公式：W=FScosθ，θ为F与S之间的夹角．若F是变力，要用变力的平均值来计算功。

【解答】

对雪橇受力分析，如图：

WN=Nlcos90°=0，故A错误；

WG=mglcos90°=0，故B错误；

WF=Flcoθ，故C正确；

D.雪橇竖直方向受力平衡：N+Fsinθ=mg

得N=mg-Fsinθ

则摩擦力f=μN=μ(mg-Fsinθ)

摩擦力做功Wf=-fl=-μ(mg-Fsinθ)l，故D错误；

故选C。

9.一质量为m的物块沿倾角为θ的斜面滑下，到达斜面底端时的速度大小为v，此时重力做功的瞬时功率是(

)A.mgv B.mgvsinθ C.mgv【答案】B

【解析】物块到达斜面底端时的瞬时速度方向沿斜面向下，重力方向竖直向下，两者夹角α=90∘-θ，则重力做功的瞬时功率为10.关于功率，以下说法中正确的是(

)A.据P=Wt可知，做功越多，其功率就越大

B.据P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比

C.据P=Wt可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率【答案】D

【解析】本题关键记住求解平均功率和瞬时功率的两个公式，会用控制变量法讨论。

【解答】P=Wt知，相同时间内，做功越多，其功率就越大，故A错误；P=Fv可知，当功率恒定时，汽车牵引力与速度成反比，故B错误；P=Wt可知，知道时间t11.俯卧撑主要锻炼胸部、上肢、腰部以及腹部的肌肉，是一种有效的力量训练手段。体育课上，某高一女同学在一分钟内做了10个俯卧撑，如图所示。若该同学每做一次俯卧撑重心上升的高度约为30cm，则她克服重力做功的功率约为(

)A.2.5W B.25W C.250W D.2500W【答案】B

【解析】本题主要考查了功率的估算，知道重力做功的计算，根据P=Wt计算功率，基础题。

【解答】该女同学质量约为50kg，做一次俯卧撑重心上升的高度约为30cm，则克服重力做功约为，每次俯卧撑平均用时，故平均功率，故B正确。

12.一坐在椅子上的同学从地面上抓起一瓶矿泉水，放于桌面上，这一过程该同学对矿泉水所做的功和功率最接近(

)A.5J

5W B.5J

100W C.100J

100W D.100J

5W【答案】A

【解析】解：一瓶矿泉水重约为5N，椅子高度约为1m，故W=Gh=5×1=5J

时间约为1s，

根据P=Wt

知P=51W=5W

故选：A。

一瓶矿泉水重约为5N，椅子高度约为1m，由W=Gh求功，时间约为1s，根据P=Wt13.如图所示，一物体在F=10N的水平推力作用下，沿水平面由静止开始运动，经过时间t=2s，发生的位移x=6m，此时，物体的速度v=6m/s。关于推力F的功率，下列说法正确的是(

)A.2s末的瞬时功率为24W B.2s末的瞬时功率为40W

C.2s内的平均功率为30W D.2s内的平均功率为12W【答案】C

【解析】解：AB、2s末的瞬时功率为P=Fv=10×6W=60W，故AB错误；

CD、2s内的平均功率为P-=Wt=Fxt=14.汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速档.加大油门是使发动机发挥最大的功率，换用低速档是为了减速.那么，在爬坡时，减少汽车的速度是为了(

)A.保证安全 B.获取更大的动力 C.省油 D.增大惯性【答案】B

【解析】当油门调到最大时，功率达最大此时功率无法再增加，由P=Fv可分析减少车速的原因。

【解答】根据瞬时功率公式：P=Fv，当汽车爬坡时，汽车重力沿斜面向下的分力成为汽车运动的阻力，阻力增大，所以汽车减小速度以获得更大的牵引力，ACD错误，B正确。

故选B．15.汽车发动机的额定功率为80kW，当它以额定功率在平直公路上以最大速度20m/s行驶时，所受的阻力是(

)A.40N B.1600N C.2000N D.4000N【答案】D

【解析】汽车在以最大速度匀速行驶时，汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等，由P=Fv=fv可以求得此时汽车受到的阻力的大小．

【解答】汽车匀速运动，说明汽车处于受力平衡状态，此时汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等，

由P=Fv=fv可以求得f=Pv二、计算题（本大题共3小题）16.一个质量m=10 kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ=0.5，受到一个大小为100 N与水平方向成θ=37°的斜向上拉力作用而运动，假设拉力作用的时间为t=1 s.(g取10 m/s2.已知sin 53°=0.8(1)求1 s内拉力做的功；(2)求1 s内摩擦力做的功；(3)求1 s内合外力做的功．【答案】解：(1)由受力分析知：FN=G-Fsin37°=100N-100×0.6N=40N

由摩擦力公式得：Ff=μFN=0.5×40N=20N

由牛顿第二定律：F合=Fcos37°-Ff=ma

解得：a=6m/s2

由位移公式可得x=12at2=12×6×12m=3m

故1s内拉力做的功：WF【解析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从而由位移公式求出位移，利用W=FScosθ计算各力做的功．

本题关键是对物体正确的受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，从而根据位移公式求出位移，利用W=FScosθ计算功．

17.质量m=2 kg的物体，在水平拉力F=8 N的拉力作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间t=2 s，求：(1)力F在2 s内对物体所做的功的平均功率(2)2 s末力F对物体所做的功的瞬时功率．【答案】(1)物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得物体在2s内两秒内的位移力F在2 s内对物体所做的功W=Fx=8×8 J=64 J力F在2s内对物体所做的功的平均功率为(2)2s末物体的速度为v=at=4×2 m/s=8 m/s所以末力F对物体所做的功的瞬时功率为P=Fv=8×8 W=64 W【解析】本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式及恒力做功公式的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，求出位移，难度不大，注意平均功率与瞬时功率的区别。

(1)由牛顿第二定律求出加速度，根据运动学基本公式求出运动的位移，再根据W=Fx即可求解拉力做的功，由P=Wt求解平均功率；

(2)先求出2s末的速度，再根据18.汽车发动机的额定功率P=60 kW，若其总质量为m=5 t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为f=5.0×103(1)若汽车启动时保持额定功率不变，求：①汽车所能达到的最大速度vmax②汽车加速度为a1=