2021鲁科版高一物理必修2第一章 功和功率(含答案)

第1章 功和功率建议用时 实际用时满分 实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.下列哪些情况中力对物体做的功为零( ) A.向上抛出一物体,上升过程中,重力对物体做的功B.物体下落时,空气阻力对物体做的功C.汽车匀速上坡时,车厢底部支持力对货物所做的功D.汽车匀速上坡时,车厢底部摩擦力对货物所做的功2.一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图1所示．设该物体在和时刻相对于出发点的位移分别是和，速度分别是和，合外力从开始至时刻做的功是，从至时刻做的功是， 则 ( )B ．C ．D ．图13.如图2所示，分别用、、将质量为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，物体到达斜面顶端时，力、、的功率关系为 ( )图2A ．B ．C ．D ．4.下列说法中正确的是( )A.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B.力很大,位移很大,这个力所做的功可能等于0C.机器做功越多,其功率越大D.汽车上坡的时候,司机必须换挡,其目的是减小速度,得到较大的牵引力5.质量为m 的汽车以恒定的功率在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为，则当汽车的速率为 ()时，汽车的加速度为 ( ) A. B. C. D.6.质量为2 kg 的物体放在动摩擦因数的水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，水平拉力做的功W 和物体发生的位移s 之间的关系如图3所示，重力加速度g 取10 m/s 2，则( )图5图3A ．此物体在AB 段做匀加速直线运动 B ．此物体在AB 段做匀速直线运动C ．此物体在OA 段做匀加速直线运动D ．此物体在OA段做匀速直线运动7.提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与物体运动速率的二次方成正比，即，是阻力因数)．当发动机的额定功率为时，物体运动的最大速率为，如果要使物体运动的速率增大到，则下列办法可行的是( )A ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到B ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到C ．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到D ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到 8.用一个机械将货箱全部吊上离地面12 m 高的平台，现有30个货箱，总质量为150 kg ，这个机械在吊箱子时所能提供的功率取决于所吊物体质量的多少，如图4所示．(不计放下吊钩、搬起和放下箱子等时间)根据图线可得出下列结论，其中正确的是( )A ．每次吊起3个货箱，吊起货箱所需时间最短B ．吊完所有货箱至少需要12 minC ．每次吊起的货箱越多，上升速度越小D ．一次吊起3个货箱时，上升速度最大图49.如图5所示，质量为的物体放在光滑的倾角为的直角劈上，同时用力向右推劈，使物体与劈保持相对静止，在前进的水平位移为的过程中，劈对物体做的功为()图5A ．B ．C ．D ．10.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图6所示，则下列结论正确的是（ ） A.拉力在2 s 内的功不为零 B.物体在2 s 内的位移不为零 C.物体在2 s 末的速度为零 D.以上说法都不正确图6二、填空题（本题共3小题，每空6分，共18分.请将正确的答案填到横线上）11.如图7所示，木板质量为，长为，放在光滑水平面上，一细绳通过定滑轮将木板与质量为的小木块相连，与之间的动摩擦因数为，现用水平向右的力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712.如图8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.已知A 、B 两点间的水平距离为s ，细线与水平方向的夹角已在图中标出，不计滑轮的摩擦，人的拉力所做的功为______．图813.用水平拉力拉着滑块沿半径为r 的水平圆轨道匀速运动一周，已知滑块的质量为m ，滑块与轨道间的动摩擦因数为μ.此过程中拉力所做的功为______．三、计算题（本题共3小题，每小题14分，共42分.解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14.在一次抗洪抢险活动中，解放军某部利用直升机抢救一重要落水物体，静止在空中的直升机上的电动机通过悬绳将物体从离飞机90 m 处的洪水中吊到机舱里．已知物体的质量为80 kg ，吊绳的拉力不能超过1 200 N ，电动机的最大输出功率为12 kW.为尽快把物体安全救起，操作人员采取的办法是：先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，达到最大功率后电动机就以最大功率工作，当物体到达机舱时恰好达到最大速度．(g 取10 m/s 2)求：(1)落水物体刚到达机舱时的速度； (2)匀加速上升的高度和时间．15.如图9所示，斜面倾角为，从斜面上方点处由静止释放一个质量为的弹性小球，在点处和斜sA B面碰撞，碰撞后速度大小不变，方向变为水平，经过一段时间在C点再次与斜面碰撞．已知两点的高度差为，重力加速度为，不考虑空气阻力．求：小球在段运动过程中重力做功的平均功率.图9 16．一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104 W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图10所示．试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度；(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？图10第1章功和功率得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案二、填空题11. 12. 13.三、计算题14.15.16.第1章功和功率参考答案一、选择题1.C 解析：据功的计算式,重物上升过程中,重力对物体做负功,故A项错误;物体下落时,空气阻力对物体做负功,故B错;汽车上坡时车厢底部对货物的支持力垂直于位移的方向,不做功,二者间的摩擦力沿位移方向,做正功,故C项正确,D项错误.2.AC 解析：设时刻前后的加速度分别为、，则，所以，；，；，，故选项A、C对，B、D错．3.A 解析：设物体的质量为，三种情况下物体的加速度相同，据牛顿第二定律得，，.所以，在速度方向上的分量都相同，又因加速度相同，斜面长度相同，所以三种情况下到达斜面顶端时的速度相等，所以据功率公式可知，故选A.4.BD 解析：功的大小既与力、位移有关,还与两者夹角有关,若夹角为90°,则功为零,所以A错,B对,由功率知C项错,由,得,所以D项正确.5.C 解析：汽车所受阻力为，汽车速度为时的牵引力为，所以，应选C.6.BC 解析：由题中图象得：此物体在OA段所受的水平拉力为，在AB段所受的水平拉力为；物体所受滑动摩擦力为，所以此物体在AB段做匀速直线运动，选项B正确；此物体在OA段做匀加速直线运动，选项C正确．7.CD 解析：物体运动的最大速度为匀速运动时的速度，此时牵引力与阻力相等，由公式，若速率增大到，则牵引力的功率的表达式为，则当阻力因数不变时，即时，则，A错C对；当发动机额定功率不变时，即时，则，，D对B错．8.ABC 解析：根据题意可知每个箱子的质量为5 kg，再根据图象可得，当吊起一个箱子时，上升的最大速度约为，当吊起两个箱子时，上升的最大速度约为，当吊起三个箱子时，机械提供的功率最大，此时上升的最大速度约为，随着功率减小及重物的增加，货箱上升的速度越来越小，故C正确，D错误．因提3个货箱时机械的功率最大，由可知以最大功率提升货箱用的时间最少，是12 min，故A、B正确．9. D 解析：物体只受重力和支持力作用，它们的合力沿水平方向，如图12所示，且，斜劈对做功．图1210.BC 解析：由图象可知在0～1 s时间内，物体做加速运动，设位移为，1 s末的速度为，则物体在1 s ～2 s内的位移也为，2 s末的速度为零，则拉力在2 s内的功，2 s内的位移为，故B、C正确，A、D错.二、填空题11.解析：匀速运动时拉力做功最小．把木块拉至木板最右端过程中，前进的位移是，故拉力至少要做的功为．12．解析：人的拉力所做的功等于细绳对物体拉力的功.在物体匀速上升的过程中，细线对物体的拉力，物体上升的高度，从而细线对物体拉力的功.所以，人的拉力所做的功为.13．解析：滑块沿水平圆轨道匀速运动，故拉力的大小.把圆轨道分成、、、……很多个小段，每一段小到可以看成直线段，从而拉力在每一小段上的方向可认为不变，则拉力在每一小段上所做的功分别为，，，…….所以，在滑块沿水平圆轨道匀速运动一周的过程中，拉力所做的功为.三、计算题14.（1）（2）解析：（1）由，，得即此物体刚到达机舱时的速度为.（2）匀加速上升的加速度为：匀加速阶段的末速度：匀加速上升时间为匀加速上升的高度15. 解析：由，，得.16.（1）见解析（2）（3）（4）解析：（1）题图中图线AB段牵引力不变，阻力不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率，不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达到最大速度，此后汽车做匀速直线运动．（2）当汽车的速度为时，牵引力为，.（3）汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力.（4）与B点对应的速度为当汽车的速度为时处于图线BC段，故此时的功率最大为.。

第2节功和能学习目标知识脉络1.知道机械功的原理，懂得使用任何机械都不能省功．(重点)2．理解功和能的含义，能举例说明功是能量转化的量度．(重点、难点)3．知道机械做功的本质是能量转化的过程.机械功的原理[先填空]1．三个基本概念输入功动力对机械所做的功W动，就是总功W总输出功机械克服有用阻力所做的功，即W有用损失功机械克服额外阻力所做的额外功，即W额外2.功的原理使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功．3．公式表达W动＝W阻＝W有用＋W额外或W输入＝W输出＋W损失．4．机械原理使用任何机械都不能省功．做一定量的功，要省力就要增大做功时的位移，而要减小做功时的位移就要多用力．[再判断]1．使用先进机械能省功，使用一般机械不能省功．(×)2．功的原理是机械普遍适用的基本原理．(√)3．使用某些机械时可以省力．(√)[后思考]如图1－2－1所示，机械的使用为人类提供了很大的方便．人类能否发明既省力，又省功的机械？图1－2－1【提示】 根据功的原理，不能．[合作探讨]如图1－2－2所示，通过一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将一重物匀速提高2 m ，已知重物的质量为 100 kg ，动滑轮自身的质量为1 kg ，绳的质量和摩擦均不计，(g 取10 m/s 2)．图1－2－2探讨1：人拉绳子的力是多少？【提示】 动滑轮和重物的重力由三根绳子承担，F ＝13(G 1＋G 2)≈336.7 N. 探讨2：人做的总功，有用功和额外功各是多少？【提示】 W 总＝F ·s ＝(G 1＋G 2)h ＝2 020 JW有＝G1h＝2 000 JW额＝G2h＝20 J.[核心点击]1．功的原理的表达式(1)不使用机械时：W输入＝W输出或W动＝W阻(2)使用机械时，W输入＝W输出＋W损失或W动＝W阻＝W有用＋W额外2．“不省功”的含义(1)若机械为理想机械，则使用机械做的功与直接用手所做的功相等．(2)若机械为实际机械，则本身都有重力且存在摩擦，这时使用机械做的功比直接用手做的功要多．3．对功的原理的理解：功的原理是机械的基本原理，是机械做功所遵循的基本规律．(1)“使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”，这一描述具有普遍性．(2)机械克服的阻力包括有用阻力和无用阻力，克服无用阻力做的额外功对完成工作没有任何意义，事实上使用机械都是费功的，因此，机械效率总小于1.1．盘山公路总是筑得盘旋曲折，因为( )【导学号：01360005】A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省功B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定，斜面越长越省力D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度，增加车辆的稳度【解析】盘山公路应用了斜面的机械原理，车辆爬坡过程中克服的阻力是重力沿斜面向下的分力和摩擦阻力，在斜面上运动时的阻力小于物体的重力，斜面能够省力，高度一定的情况下，斜面越长越省力．但斜面不省功，选项C正确，其他选项均错．【答案】 C2．工人在劳动中为了方便，利用一个斜面将一个重为106 N 的机座升高了0.5 m ．斜面长为4 m ，若机座与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.1，则对机座的拉力所做的功为多大？【解析】 在斜面上对机座的拉力是动力，故拉力所做的功是总功，机座的重力沿斜面向下的分力和斜面对机座的摩擦力都是阻力，做负功；克服重力所做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是额外功．根据机械功的原理可得W 动＝W 阻＝W 有用＋W 额外即Fl ＝Gh ＋μG cos α·l ，又由cos α＝l 2－h 2l 得 cos α＝42－0.524＝378 故拉力对机座所做的功为W 动＝106×0.5 J＋0.1×106×378×4 J＝8.97×105 J.【答案】 8.97×105 J功的原理的三种表述1．使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功．(适用于各种理想机械)2．使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功．(适用于各种实际机械)3．使用任何机械都不省功．做 功 和 能 的 转 化[先填空]1．能的概念一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能．能有各种不同的形式，如动能、内能、风能、势能等．2．功能关系做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化．即功是能量转化的量度．3．机械做功的本质做功的机械是传递能量、实现能量转化的装置．机械做功只能将能量从一个物体转移到另一个物体或者将一种形式的能量转化为另一种形式的能量．[再判断]1．功就是能，功可以转化为能．(×)2．做功越多，物体的能就越多．(×)3．能量转化过程中做功越多，能量转化越多．(√)[后思考]1．2013年举行的F1汽车大奖赛上，某赛车如图1－2－3所示，试分析在赛车加速阶段和匀速运动阶段能量转化的情况．图1－2－3【提示】赛车加速阶段，化学能转化为动能和内能，在赛车匀速运动阶段，化学能转化为内能。

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功和能
1．(对应要点一)同一个物体G ，分别沿光滑斜面BA 、CA 匀速提升，
如图1－2－4所示。

若沿斜面拉动的力分别为F B 、F C 。

各过程中拉力做
功分别为W B 、W C ，则它们的大小关系正确的是( )
A ．W
B >W
C ，F B <F C
B ．W B ＝W
C ，F B <F C 图1－2－4
C ．W B >W C ，F B ＝F C
D ．W B ＝W C ，F B ＝F C
解析：根据功的原理知任何机械都不省功，则W B ＝W C ，又由FL ＝Gh 得F ＝h L
G ，故F B <F C ，B 正确。

答案：B
2．(对应要点二)关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是( )
A ．功就是能，所以它们具有相同的单位
B ．功是能量的量度
C ．功是能量转化的量度，所以它们具有相同的单位
D ．物体做功越多，物体的能量就越大
解析：功和能有相同的单位，但功和能是两个不同的概念，A 错误；功是能量转化的量
度而不是能量的量度，B 错误；功是过程量，是能量转化的量度，所以二者具有相同的单位，
C 正确；做功越多，能量转化越多，不表示物体的能量就越大，
D 错误。

答案：C。

绝密★启用前鲁科版高中物理必修2 第1章功和功率寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F做的功相等，则下列判断中正确的是()A．物体可能加速下滑B．物体可能受三个力作用，且合力为零C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D．撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力2.沪杭高铁连接上海与杭州，是中国“四纵四横”客运专线网络中沪昆客运专线的一段．正线全长160公里，全线设计时速为350公里．据报道，2010年9月28日沪杭高铁试运行，当天中午11时40分，沪杭高铁(上海－杭州)运行最高时速达到416.6公里，继续刷新世界铁路运营试验的最高时速．沪杭高铁使上海、杭州的旅行时间压缩到38分钟．沪宁杭的时空距离将进一步拉近，“长三角高铁时代”的脚步将迈得更为坚实．同时对车辆和铁路建设提出了更高的要求．一方面，火车提速需要增大发动机功率，另一方面，铁路转弯处要求外轨比内轨稍高，其内外轨高度差h的设计不仅与弯道半径r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．如果火车行驶时所受阻力与v2成正比，则以下说法正确的是( )A．如果火车提速为原来的2倍，则发动机功率应增大为原来的4倍B．如果h一定时，v越大则要求r越大C．如果r一定时，v越大则要求h越小D．如果v一定时，r越大则要求h越大3.质量为2 kg的物体做自由落体运动，经过2 s落地．取g＝10 m/s2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是()A．下落过程中重力的平均功率是400 WB．下落过程中重力的平均功率是100 WC．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400 WD．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200 W4.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内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示．下列说法正确的是()A．物体的质量为kgB．滑动摩擦力的大小为5 NC． 0～6 s内物体的位移大小为40 mD． 0～6 s内拉力做的功为20 J5.某台机器消耗的能量是1 250 J，它对外做了1 000 J的有用功，则这台机器的机械效率是() A． 70%B． 75%C． 80%D． 90%6.关于摩擦力做功，下列说法中正确的是()A．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，一定做负功B．静摩擦力起着阻碍物体的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．滑动摩擦力可以对物体做正功7.一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．8.如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M.现对该斜面体施加一个水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l 时，斜面体B对物体A所做的功为()A．FlB．mgl sinθcosθC．mgl sinθD． 09.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为()A．B．C．D．10.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，对人做正功二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示，木块A，B叠放在光滑水平面上，A，B之间不光滑，用水平力F拉B，使A，B一起沿光滑水平面加速运动，设A，B间的摩擦力为F f，则以下说法正确的是( )A．F对B做正功，对A不做功B．F f对B做负功，对A做正功C．F f对A不做功，对B做负功D．F f对A和B组成的系统做功为012.(多选)如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x，这四种情形下力F和位移x 的大小都是一样的，则力对物体做正功的是()A．B．C．D．13.(多选)在学校田径运动会上，最扣人心弦的项目莫过于100 m飞人之战．小刚同学在学校田径运动会上以10秒01的成绩夺得冠军，并打破校运动会纪录．小刚同学在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是() A．加速阶段地面对人的摩擦力不做功B．匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C．加速阶段地面对人的摩擦力做正功，匀速阶段不对人做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功14.(多选)在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是(不计空气阻力)()A．从抛出到刚着地，重力对两球所做的功相等B．从抛出到刚着地，重力做功对两球做的功都是正功C．从抛出到刚着地，重力对两球做功的平均功率相等D．两球刚着地时，重力的瞬时功率相等分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示，绳的一端固定在天花板上，通过一动滑轮将质量m＝10 kg的物体由静止开始以2 m/s2的加速度提升3 s．求绳的另一端拉力F在3 s内所做的功．(g取10 m/s2，动滑轮和绳的质量及摩擦均不计)16.一个人从深4 m的水井中匀速提出50 N的水桶至地面，在水平道路上又匀速行走了12 m，再匀速走下6 m深的地下室，则整个过程中此人用来提水桶的力所做的功为多少．17.用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，滑块质量为m，求此过程中摩擦力做的功．18.如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30°角的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长是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．答案解析1.【答案】B【解析】对物体进行受力分析，重力做的功与克服力F做的功相等，说明重力和F在沿斜面的分力相等，若物体不受摩擦力作用，则做匀速运动，若受摩擦力作用，则做减速运动，故A错误；若不受摩擦力，则物体可能受三个力作用，物体匀速运动，受力平衡，故B正确；当F与斜面的夹角与重力与斜面的夹角相等时，支持力为零，即斜劈不受力，即摩擦力为零，此时地面对斜劈没有摩擦力，故C错误；撤去F后，物体对斜面可能有摩擦力F f和弹力F N，这两个力的水平分力是可以抵消的，因此斜劈可能不受地面的摩擦力，故D错误．2.【答案】B【解析】据题意，据P＝Fv＝F f v＝kv3可知，要使火车提速为原来的2倍，则需使发动机功率变为原来的8倍，故A错误；铁路要求外轨高于内轨是因为：mg tanθ＝m＝mg，即h＝，那么当h一定时，速度v越大则r也越大，故B正确；如果r一定时，速度v越大则h也越大，故C 错误；如果速度v一定时，r越大则高度h越小，故D错误．3.【答案】C【解析】物体2 s下落的高度为h＝gt2＝20 m，落地的速度为v＝gt＝20 m/s，所以下落过程中重力的平均功率是＝＝200 W，落地前的瞬间重力的瞬时功率是P＝mgv＝400 W，选项C正确．4.【答案】A【解析】在2～6 s内，F f＝F＝N；当P＝30 W时，v＝6 m/s，得到牵引力为：F1＝＝N＝5 N；0～2 s内物体的加速度为：a＝＝m/s2＝3 m/s2，根据F－F f＝ma可知：m＝kg＝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 f，则滑动摩擦力为：F f＝N，B错误；0～6 s内物体的位移大小等于v－t图象中图象与坐标轴所包围的面积，为：x＝(×2×6＋4×6) m＝30 m，C错误； 0～2 s内物体的加速度为：a＝＝m/s2＝3 m/s2，由图可知，当P＝30 W时，v＝6 m/s，牵引力F1＝5 N，在0～2 s内物体位移为x1＝6 m，则拉力做的功为：W1＝F1x1＝5×6 J＝30 J,2～6 s内拉力做的功为：W2＝Pt＝10×4 J＝40 J,0～6 s内拉力做的总功为：W＝(30＋40) J＝70 J，D错误．5.【答案】C【解析】根据机械效率的定义η＝×100%＝×100%＝80%，选项C正确．6.【答案】D【解析】摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势，而且摩擦力对物体既可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．综上所述，只有D正确．7.【答案】B【解析】功是标量，求总功为各个力做功的代数和．根据W＝Fs得：W1＝F1s，W2＝F2s所以W1＋W2＝F1s＋F2s，故B正确．8.【答案】D【解析】对物体A进行受力分析，如图所示，由于物体A做匀速运动，所以支持力F N与静摩擦力的合力即斜面体B对物体A的作用力竖直向上，而位移水平向左，所以斜面体B对物体A的作用力的方向与位移方向垂直，斜面体B 对物体A所做的功为0，D正确．9.【答案】D【解析】当汽车匀速时速度最大，此时汽车的牵引力F＝mg sinθ＋kmg，由此可得v m＝，故选项D正确．10.【答案】C【解析】人向右上方加速，则摩擦力水平向右，对人做正功．11.【答案】ABD【解析】A，B一起沿光滑水平面加速运动，它们的位移相等，F作用在B物体上，没有作用在A 物体上，且AB向前做加速运动，在力F的方向上发生了位移，由W＝Fl可知，F对B做正功，对A不做功，故A正确；B对A的摩擦力向右，A对B的摩擦力向左，而位移水平向右，由W＝FL cosθ可知，F f对B做负功，F对B做正功，故B正确，C错误；F f对A做功为WA＝F f l，F f对B做功为WB＝－F f l，故F f对AB整体做功为W＝WA＋WB＝0，故F f对A和B组成的系统不做功，D正确．12.【答案】AC【解析】A，C中力与位移(速度)方向的夹角为锐角，故力对物体做正功，B，D中力与位移(速度)方向的夹角为钝角，故力对物体做负功．13.【答案】AB【解析】据题意，当小刚在加速阶段和匀速阶段，人受到地面的静摩擦力，由于在摩擦力方向上没有发生位移，故摩擦力不做功，则A、B选项正确，而C、D选项均错误．14.【答案】ABD【解析】重力做功只取决于初、末位置的高度差，与路径和运动状态无关．由W＝mgh得出重力做功的大小只由重力和高度的变化决定，故A、B正确；由于竖直上抛比竖直下抛的运动时间长，由P＝，知P上＜P下，故C项错误；由运动学公式得出落地时速度相同，重力的瞬时功率P＝mgv，相同，故D项正确．15.【答案】1 080 J【解析】解法一物体受到两个力的作用：拉力F′和重力mg，由牛顿第二定律得F′－mg＝ma所以F′＝m(g＋a)＝10×(10＋2) N＝120 N则力F＝F′＝60 N物体从静止开始运动，3 s内的位移为l＝at2＝×2×32m＝9 m力F作用在绳的端点，而在物体发生9 m位移的过程中，绳的端点的位移为2l＝18 m，所以力F所做的功为W＝F·2l＝60×18 J＝1 080 J.解法二本题还可用等效法求力F所做的功．由于动滑轮和绳的质量及摩擦均不计，所以拉力F所做的功和拉力F′对物体所做的功相等．即W F ＝W F′＝F′l＝120×9 J＝1 080 J.16.【答案】－100【解析】向上提水桶时，做功W1＝Fh1＝50×4 J＝200 J在水平路上行走时，作用力不做功，即W2＝0进入地下室的过程中，人对水桶做负功，即W3＝－Fh2＝－50×6 J＝－300 J故整个过程中，此人对水桶所做的功为W总＝W1＋W2＋W3＝－100 J17.【答案】－2μmgπR【解析】由题意知，滑块所受的摩擦力在整个过程中大小均为F＝μmg不变、方向时刻变化且与滑块运动方向相反，是变力，但是我们可以把圆周分成无数段小微元段，每一小段可近似成直线，从而摩擦力在每一小段上方向不变，每一小段上可用恒力做功的公式计算，然后各段累加起来，便可求得结果．如图所示，把圆轨道分成s1、s2、s3、…、sn微元段，摩擦力在每一段上为恒力，则在每一段上做的功W1＝－μmgs1，W2＝－μmgs2，W3＝－μmgs3，…，Wn＝－μmgsn，摩擦力在一周内所做的功W＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn＝－μmg(s1＋s2＋s3＋…＋sn)＝－μmg·2πR.所以滑块运动一周，摩擦力做功为－2μmgπR.18.【答案】(1)2 000 J(2)－2 000 J(3)0【解析】(1)工人拉绳子的力：F＝mg sinθ工人将料车拉到斜面顶端时，拉绳子的长度：l＝2L，根据公式W＝Fl cosα，得W1＝mg sinθ·L＝－2 000 J(2)重力做功：W2＝－mgh＝－mgL sinθ＝－ 2000 J(3)由于料车在斜面上匀速运动，则料车所受的合力为0，故W合＝0。

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第一章功和功率一、单选题（共12题；共24分）1。

一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变,继续提升重物．直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法不正确的是（）A. 钢绳的最大拉力为B. 钢绳的最大拉力为C。

重物的最大速度为D。

重物做匀加速运动的时间为2。

设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比,如果飞机以速度v匀速飞行,其发动机功率为P，则当发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为（）A。

vB。

2vC. 4vD。

8v3。

下列过程中人对物体做了功的是（ )A. 小华用力推石头,但没有推动B。

小明举起杠铃后,在空中停留3秒的过程中C. 小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D。

小陈将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中4。

质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍,则车的最大速度为（）A. B.C。

D.5。

完全相同的甲、乙两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的牵引力功率继续前进，则一段时间后( ）A. 甲车超前，乙车落后B。

乙车超前，甲车落后C。

鲁科版高中物理必修二第一章功和功率单元测试鲁科版高中物理必修二第一章功和功率单元测试一、单选题（共12题；共24分）1.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物．直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下例说法不正确的是（）A. 钢绳的最大拉力为B. 钢绳的最大拉力为C. 重物的最大速度为D. 重物做匀加速运动的时间为2.设飞机飞行中所受阻力与速率的平方成正比，如果飞机以速度v匀速飞行，其发动机功率为P，则当发动机功率为8P时，飞机飞行的速度为（）A. vB. 2v前进，乙车保持原来的牵引力功率继续前进，则一段时间后（）A. 甲车超前，乙车落后B. 乙车超前，甲车落后C. 它们仍齐头并进D. 甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车6.汽车以额定功率在水平地面上行驶，空载时的最大速度为v1，装满货物后的最大速度为v2．已知汽车空车的质量是m0，汽车所受的阻力与车重成正比，则汽车后来所装货物的质量为（）A.B.C.D.7.下列关于功率的说法中正确的是（）A. 由P＝知，力做的功越多，功率越大 B. 由P＝Fv知，物体运动得越快，功率越大C. 由W＝Pt知，功率越大，力做的功越多 D. 由P＝Fvcosα知，某一时刻，即使力和速度都很大，但功率不一定大8.质量为m的物体，在水平力F的作用下，沿粗糙水平面运动，下面说法不正确的是（）A. 如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功 B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C. 如果物体做减速直线运动，F也可能对物体做正功D. 如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功9.如图所示有三个斜面a、b、c，底边分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h,同一物体与三个斜面的动摩擦因数相同，这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端的三种情况相比较，下列说法正确的是（）A. 物体损失的机械能B. 因摩擦产生的热量C. 物体到达底端的动能D. 物体运动的时间10.大小相等的力F按如图所示的四种方式作用在相同的物体上，使物体沿粗糙的水平面移动相同的距离，其中力F做功最多的是（）A. B.C. D.11.如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的F力的作用下，在光滑水平面上移动了一段相同的位移s，两种情况下力所做的功分别为W a、W b，下列表述正确的是（）A. W a=W bB. W a=﹣W bC. W a＞W bD. W a＜W b12.小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（）A. 垂直于接触面，做功为零B. 垂直于接触面，做功不为零C. 不垂直于接触面，做功为零D. 不垂直于接触面，做功不为零二、多选题（共5题；共15分）13.如图所示，自由下落的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，如果不计空气阻力，并且弹簧的形变始终没有超过弹性限制，则（）A. 小球的加速度先减小后增大B. 小球的速度一直减小C. 小球的机械能一直减小D. 小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先增大后减小14.物体在合外力作用下做直线运动的v﹣t图象如图所示，下列表述正确的是（）A. 在0﹣1s内，合外力做正功B. 在0﹣2s内，合外力总是做负功C. 在1﹣2s内，合外力不做功D. 在0﹣3s内，合外力做功等于零15.下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是（）A. 将地面上的物体堆积起来B. 沿水平方向搬运一盆花C. 费了很大的劲也没有将重物举起D. 用拖把拖地16.如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A. 动能损失了2mgHB. 动能损失了mgHC. 机械能损失了mgH D. 机械能损失了17.如图所示，一个小物体A放在斜面B上，B放于光滑的水平地面上，现用水平恒力F推B使A和B相对静止一起通过一段路程，在这个过程中，以下哪些力有可能作正功（）A. A受的重力B . B受的摩擦力C . A受的支持力D . B受的压力三、填空题（共3题；共6分）18.质量为2×103kg的汽车，保持40kW的功率行驶，能达到的最大速度为20m/s．当它以最大速度前进时，所受阻力的大小为________ N，若汽车受阻力大小不变，它的速度为10m/s时加速度的大小为________ m/s2．19.在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人所受支持力做________功（填“正”或“负”）；重力做________功（填“正”或“负”）；机械能________（填“增加”或“减少”）．20.某人用F＝100 N 的恒力，通过滑轮把物体M拉上斜面，如图所示，力F方向恒与斜面成60°角，若物体沿斜面运动1 m，人的拉力所做的功是________J（g取10m/s2）.四、解答题（共1题；共5分）21.汽车发动机的额定功率为40kW，质量为2019kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）①汽车在路面上能达到的最大速度？②若以恒定功率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度是多少？五、综合题（共2题；共25分）22.一辆质量为m的汽车，在水平路面上运动，若汽车的功率P的恒定不变，汽车所受的阻力始终是车重的k 倍，问：（1）当汽车的速率等于v时，汽车的加速度是多少？（2）汽车在行驶中所能达到的最大速度是多少？23.一个大小为5N，与水平方向夹角是37°的拉力F作用在小车上．小车沿水平面向右运动．运动过程中小车受到的阻力大小为3N，方向水平向左．小车向右运动的距离S为2m的过程中，小车受到的各个力都没有发生变化．求：在此过程中（1）拉力F对小车做的功（取sin37°=0.6；cos37°=0.8）；（2）小车克服阻力做的功．（3）小车动能的增加量．答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【分析】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，由求出最大拉力；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以求出最大速度；先根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀加速直线运动速度-时间公式求出时间．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，由得A正确，B错误；重物以最大速度为v2匀速上升时，F=mg，所以，C正确，重物做匀加速运动的加速度，则匀加速的时间为，D正确，所以选B【点评】本题可类似于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的运动的过程一定要熟悉．2.【答案】B【解析】【解答】解：飞机匀速飞行时，应有：F=F阻=kv2，所以：P=Fv=kv3因此功率为8P时，v'=2v．B符合题意，A、C、D不符合题意．故答案为：B．【分析】根据题目中给出的阻力和速度之间的关系，结合功率的公式进行判断。

机械功(建议用时：40分钟)考点一机械功的含义1．关于功，下列说法正确的是( )A．因为功有正、负，所以功是矢量B．因为力是矢量，所以功也是矢量C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D．一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦这三者的乘积D[功是标量，故A、B选项错误；根据W＝Fs cos α可判断C错误，D正确。

]2.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．一直做正功D．一直做负功D[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方向竖直向上，力的方向与小朋友运动方向相反，床面对小朋友的弹力一直做负功。

故D项正确，A、B、C三项错误。

] 3．有一根轻绳拴了一个物体，如图所示，若整体以加速度a向下做减速运动，则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，合外力做负功B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功A[重力与位移同向，做正功，拉力与位移反向，做负功，由于做减速运动，所以物体所受合力向上，与位移反向，做负功，A选项正确。

]4．(多选)如图所示，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，下列说法中正确的是( )A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功D．如果物体做减速直线运动，F可能对物体做负功AC[判断一个力做正功还是负功，关键看力的方向和物体运动的方向是否相同，题目中不论物体加速、减速还是匀速运动，力的方向始终和运动方向相同，因此力F一定做正功，A、C正确。

]考点二机械功的计算5．用水平恒力F作用于质量为m的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s，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移动同样的距离s，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是( )A．W1>W2B．W1<W2C．W1＝W2D．无法判断C[物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力F做的功，根据W＝Fs cos α，两次做功中的F、s、α均相同，所以两次F做功相同，即W1＝W2，故C正确。

2021版高中物理第一章功和功率第2节功和能试题鲁科版必修2物理观念科学思维科学探究科学态度与责任机械功原理1(易),2(易),3(易), 4(易),12(中)功与能的转化5(易),6(易),7(中),8(易), 9(中),10(中),11(中)基础训练1. 如图所示,杆下挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟直杆垂直、作用点在杆中点的力F 使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置.则下列判定正确的是( C )A.始终是省力杠杆,同时省功B.始终是费劲杠杆,然而省功C.先是省力的、后是费劲的,但不省功D.先是费劲的、后是省力的,但不省功解析:若杆长为L,直杆转过角度为θ,依照杠杆原理F·=G·Lsin θ,θ较小时F<G,θ较大时F>G,但依照功的原理整个过程都不省功,选项C正确.2.(2021·福建漳州检测)盘山公路总是筑得盘旋曲折,因为( C )A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,依照斜面的原理,斜面越长越省功B.盘山公路盘旋曲折显得雄壮壮观C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度,斜面的原理告诉我们,高度一定,斜面越长越省力D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度解析:依照功的原理可知,增大位移能够省力,但任何机械都不能省功,因此盘山公路增大了位移使车辆省力.故选项C正确.3.在建筑工地上,需要把一车水泥运到楼顶,假如工人用手搬运,需要8名工人连续工作4小时才能搬完,但假如采纳吊车搬运,只需1名工人工作1小时就能搬完,这件情况说明了( B )A.使用机械能够省功B.使用机械能够提高工作效率C.工人用手搬运时,克服水泥重力做功多D.吊车克服水泥重力做功多解析:搬运相同的重物时,使用机械与不使用机械克服重力做功相同,因此选项C,D均错;使用机械时要多做额外功,故选项A错误;使用机械能够在较短的时刻内做较多的功,即工作效率提高,故选项B正确.4. 如图所示,把同一物体分别沿BA,CA,DA三个光滑斜面匀速推到同一高度的A点,下列说法中正确的是( D )A.沿BA斜面最费劲,做的功最多B.沿DA斜面最费劲,做的功最少C.沿三个斜面推力大小都一样,沿DA斜面最省功D.沿三个斜面做的功一样多,沿BA斜面最省力解析:由功的原理知,使用任何机械都不省功,由于不计摩擦,不管沿哪个斜面将物体推上A 点,都与不用斜面直截了当将物体从E点匀速提到A点做的功一样多.若推力为F,坡长为L,则有F·L=G·h,L越长,F越小,因此选项D正确,A,B,C错误.5.举重运动员把重800 N的杠铃举高2 m,下列说法中正确的是( A )A.人体内有1 600 J的化学能转化为杠铃的势能B.人体内消耗的化学能等于1 600 JC.人对杠铃做的功大于1 600 JD.人克服杠铃重力做的功大于1 600 J解析:运动员把杠铃举高2m的过程,需克服重力做功W G=800×2J= 1600J;同时运动员肌体也要消耗能量,故交体消耗的化学能大于1 600 J,其中有1 600 J的化学能通过对杠铃做功而转化为杠铃的重力势能.故选项A正确.6.(多选)下列关于能量转化的说法中正确的是( BCD )A.举重运动员把杠铃举起来,体内的化学能全部转化为杠铃的势能B.电流通过电阻丝使电能转化为内能C.内燃机做功的过程是内能转化为机械能的过程D.做功过程是能量转化的过程,某过程做了10 J的功,一定有10 J的能量发生了转化解析:举重运动员举起杠铃,使杠铃的势能变大,消耗了自己本身的一部分化学能,同时还有一部分化学能转化为内能,故选项A错误;电流通过电阻丝把电能转化为内能,故选项B正确;内燃机中的燃料燃烧,对外做功,把内能转化为机械能,故选项C正确;功是能量转化的量度,做功的过程确实是能量转化的过程,故选项D正确.7. 足球运动员用力将静止的足球踢出,足球沿地面滚动了一段距离而停止.则关于功和能的下列分析中,正确的是( A )A.踢球过程中,人对足球的作用力做正功,足球的动能增加B.踢球过程中,足球没有明显位移,人对足球的作用力没有做功C.足球滚动过程中,地面阻力对足球做负功,足球的动能消逝了D.整个过程中,所有功的代数和为零,足球的动能前后都为零,运动员消耗的体内的化学能消逝了解析:应从功能关系上加以分析,切记自然界中的能量守恒.能量只能转化,但不能消逝.人踢足球,足球由静止到运动,足球的动能增加,必是人对足球的作用力做功的结果,运动员体内的化学能转化为足球的动能.足球沿地面滚动一段距离而停止,足球克服地面阻力做功,足球的动能又转化为内能.整个过程中,所有功的代数和为零,运动员消耗的体内的化学能转化为内能,能量不能凭空消逝,能量能够转化或转移,其总量保持不变.选项A正确,B,C,D错误.8.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光;降落伞在空中匀速下降;点火升空的火箭将“神舟九号”飞船送入高空.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( D )A.物体的动能均增大B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体不同形式的能量之间发生转化解析:物体的速度变化情形不同,汽车制动、流星速度减小、降落伞匀速、火箭加速,动能分别为减小、减小、不变、增大,故选项A错误;四个物体运动过程中,汽车是动能转化成了内能,流星、降落伞是机械能转化为其他形式的能,火箭是化学能转化为机械能和内能,总之是物体不同形式的能量之间发生了转化,选项B,C错误,D正确.9.(2021·浙江北仑中学测试)水流从高处落下,对水轮机做了3×108 J的功,对这句话的正确明白得为( D )A.水流在对水轮机做功前,具有3×108 J的能量B.水流在对水轮机做功时,具有3×108 J的能量C.水流在对水轮机做功后,具有3×108 J的能量D.水流在对水轮机做功的过程中,能量减少了3×108 J解析:功是能量转化的量度,而不是能量多少的量度,故选项A,B,C错误,D正确.素养提升10.(2021·江苏南京模拟) 质量为m的物体从高h处的粗糙斜面上的点A由静止开始滑下,最后停在水平面上的点C处,如图所示,现在施加一个外力F,把物体由C处移到点A,则外力F所做的功最小为( A )A.mghB.2mghC.3mghD.以上选项都不对解析:功是能量转化的量度.依题意可知,外力F做功使物体由C点移到A点必须增加重力势能,一样情形下还会增加动能和克服摩擦阻力做功使内能增加,由于此题要求做功最少,能否不增加动能也不克服摩擦阻力做功呢?明显,在这种情形下,外力F才做最少的功.只要对物体m施加一个竖直向上的力F=mg,把物体提起由C点缓慢地移到A点(不一定沿着原先的路径)就能够了,故选项A正确.11.在一次小学生课外活动中,老师要求学生将一捆重20 kg的书放到高2 m的台子上,必须是每个同学单独完成,让同学们想方法完成任务.通过摸索,某同学用长为4 m的搭板将书缓慢地推了上去,他的推力为120 N.(1)该同学做了多少功?(2)该同学做功的结果使能量发生了如何样的转化?(3)若老师直截了当将书放上去需做多少功?(不计阻力,g取10 m/s2)解析:(1)依照功的定义运算得,推力所做的功为W1=Fs=120×4 J=480 J.(2)该同学做功使体内化学能转化为了书的机械能和内能.(3)若老师直截了当将书放上去,所做的功为W2=mgh=20×10×2 J=400 J.答案:(1)480 J (2)见解析(3)400 J12. 如图所示,人通过动滑轮和定滑轮拉一质量为10 kg的物体,使物体匀速升高0.5 m.(g 取10 m/s2)(1)如不计滑轮重力和摩擦力,弹簧测力计的示数为多少?人对物体做的功为多少?(2)因滑轮的重力和摩擦力的阻碍,现在弹簧测力计的读数为30 N,拉动过程中,人做的总功为多少?其中有用功和额外功分别为多少?解析:(1)弹簧测力计示数F==25 N,人对物体做的功W=F×4h=25×4×0.5 J=50 J.(2)人做的总功W总=F′×4h=30×4×0.5 J=60 J,有用功W有用=mgh=10×10×0.5 J=50 J,额外功W额外=W总-W有用=60 J-50 J=10 J.答案:(1)25 N 50 J(2)60 J 50 J 10 J。

功率1．关于功率，下列说法中正确的是( ) A ．功率大的物体一定做功多 B ．做功少的物体功率一定小 C ．单位时间内做功越多，其功率越大D ．由P ＝Fv 可知，机车运动速度越大，其功率一定越大解析：由功率的定义可知，功率反映做功的快慢，数值上等于单位时间内做的功，C 项正确；又由P ＝Fv 知，速度增加，可能牵引力F 减小，此时功率不一定增加，D 项错。

答案：C2.在平直公路上以一定速率(约5 m/s)行驶的自行车所受阻力为车和人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)( )A ．0.1 kWB ．1×103kW C ．1 kWD ．10 kW图1解析：这是一道估算题，车速v ＝5 m/s ，骑车时的牵引力F ＝f ＝0.02×100×10 N＝20 N ，所以功率P ＝Fv ＝20×5 W＝100 W ，即0.1 kW ，故A 正确。

答案：A3．2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486.1 km/h ，刷新了世界纪录，铁路提速再次引起世人的关注。

铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高火车牵引力功率是一个重要问题。

假设匀速行驶时，火车所受阻力与速度的平方成正比，那么当火车分别以150 km/h 和50 km/h 的速率在水平轨道上匀速行驶时，火车的牵引力功率之比为( )A ．3∶1B ．9∶1C ．27∶1D ．81∶1解析：由题意知，火车所受阻力为f ＝kv 2，而火车匀速行驶时，火车的牵引力等于其所受阻力，则火车的牵引力的功率P ＝kv 3，故功率之比为27∶1，所以C 正确。

答案：C4．一个质量为m 的小球做自由落体运动，那么，在前t 秒内重力对它做功的平均功率P 及在t 秒末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解析：前t 秒内重力做功的平均功率P ＝W t＝mg ·12gt 2t＝12mg 2t ；t 秒末重力做功的瞬时功率P ＝Fv ＝mg ·gt ＝mg 2t ，故C 正确。

2021-2022年高中物理第1章功和功率第4节人与机械课下作业含解析鲁科版1．关于人与机械下列说法中正确的是( ) A ．机械只能承担人类可以完成的工作 B ．机械能够承担某些人类无法完成的工作 C ．机械可以在超过额定功率的状态下长时间工作D ．机械不可以在小于额定功率的状态下长时间工作解析：人类使用机械的目的，就是为了用它来代替人力做功，甚至完成超越人力的工作，所以A 错误，B 正确；机械的实际功率可以小于额定功率，但不能长时间大于额定功率，C 、D 错误。

答案：B2．使用机械做功时( ) A ．额外功少，机械效率就高 B ．有用功多，机械效率就高 C ．总功多，机械效率就高D ．有用功占总功比例大，机械效率就高 解析：由η＝W 有用W 总，W 总＝W 有用＋W 额外可知：W 额外小，W 有用可能更小，其机械效率不一定高，A 错误；W有用多，W 额外可能更多，其机械效率不一定高，B 错误；W 总多，W有用可能小，其机械效率不一定高，C 错误；有用功占总功的比例越大，其机械效率越高，故正确答案为D 。

答案：D3．已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是( )A ．甲机器一定比乙机器省力B ．甲机器一定比乙机器省距离C ．甲机器做的有用功一定比乙机器多D ．以上说法都不对解析：甲机器的机械效率比乙机器的机械效率低，只能说明在总功一定的情况下，乙机器做的有用功要比甲机器做的有用功多，故C 错；只知道机器的机械效率不能说明机器是省力还是省距离，故A 、B 错误，本题选D 。

答案：D4．在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程消耗能量。

一个人骑电动自行车，消耗10 MJ(106J)的能量可行驶30 km ，一辆载有4人的普通轿车，消耗320 MJ 的能量可行驶10 km ，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是( )A ．6∶1B ．12∶5C ．24∶1D ．48∶7解析：由题中公式得：电动自行车的客运效率＝1×30×10310×106 ，普通轿车的客运效率＝4×10×103320×106，二者之比为24∶1，C 正确。

功率我夯基我达标1. 对于功率的观点, 以下说法中正确的选项是（）A. 功率大说明物体做功多B.功率小说明物体做功少C.机器做功越多, 其功率就越大D.机器做功越快, 其功率就越大2. 对于功率公式P＝W/t 和 P＝Fv 的说法正确的选项是（）A. 由 P＝ W/t 知，只需知道W和 t 就能够求出随意时辰的功率B. 由 P＝ Fv 只好求某一时辰的刹时功率C.由 P＝ Fv 知，汽车的功率与它的速度成正比D.从 P＝ Fv 知，当汽车发动机功率一准时，牵引力与速度成反比3.在平直的公路上以一般速度（约为 5 m/s）行驶的自行车所受阻力约为车和人总重力的倍，则骑车人的功率最靠近于（车和人的总质量约为100 kg ）（）A.0.1 kW000 kW kW kW4.火车在水平铁轨上做匀加快直线运动时, 牵引力 F 和发动机的刹时功率 P的变化状况是（设火车遇到的阻力必定）（）增大 ,P 增大不变,P增大不变 ,P 不变增大,P不变5.质量为 m 的汽车 , 启动后沿平直路面行驶 , 假如发动机的功率恒为 P, 且行驶过程中遇到的摩擦阻力大小必定, 汽车速度能够达到的最大值为v, 那么当汽车的车速为v/4 时 , 汽车的瞬时加快度的大小为（）（mv）（mv）（mv）（mv）6. 汽船航行时所受水的阻力与它的速度的平方成正比, 假如汽船以速度v 水平匀速航行时,发动机的功率为P; 则当汽船以速度2v 水平匀速航行时, 发动机的功率为（）2我综合我发展7. 人的心脏每跳一次大概输送8×10 －5 m3的血液 , 正常人的血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值约为×104 Pa. 心跳每分钟70 次 , 据此估测心脏工作的平均功率为_____________W.8. 某司机为确立他的汽车上所载货物的质量，采纳了以下方法：已知汽车自己的质量为m0，当汽车空载时， 让汽车在平直公路上以额定功率行驶， 赶快度表上读出汽车达到的最大速度为 v 0. 当汽车载重时，仍让汽车在平直公路上以额定功率行驶，赶快度表上读出汽车达到的最大速度为 v m . 设汽车行驶时的阻力与总重力成正比. 依据以上供给的已知量， 该司机能测出所载货物的质量吗？若能请帮他计算出这个质量，若不可以请说明原因.参照答案1 思路分析： 本题考察对功率物理意义的理解. 功率是表示做功快慢的物理量，这是功率的物理意义 .答案： D2 思路分析： 功率的表达式中W 一般是指均匀功率；另一表达式中P ＝ Fvcos α，若 vPt是均匀速度，则功率也是均匀功率，若 v 是刹时速度，则表示刹时功率，式中α 是 F 和 v的夹角 .答案： D3 思路分析： 本题为估量题，计算中可取人和车的总质量为100 kg ，比较切合实质 . 代入计算公式 P ＝Fv 估量可获得结果 . 取答案中最靠近估量结果的值即可.答案： A4 思路分析： 由于火车在水平铁轨上做匀加快直线运动，遇到的阻力必定，由牛顿第二定律可知 F 不变，但速度不停增大，由 P ＝ Fv 可知功率向来增大 .答案： B5 思路分析： 汽车速度达到最大值时有：P ＝ vf ，得 fP，当汽车以v的速度行驶时 P ＝F v，由牛顿第二定律 F － f ＝ ma 得 Pv4f ma ，可求得 a.4v4答案： C6 思路分析： 由题意 f ＝ kv 2，由 P ＝Fv ＝ fv ＝kv 3 可获得答案 .答案： D7 思路分析：人的心脏每跳一次输送的血液看作长为L、截面积为S 的液柱，则心脏每跳动一次，需做功W＝Fs＝ pSL＝p V，心跳每分钟70 次，则心脏做功的均匀功率为P＝nW＝tW.答案： .8 思路分析：设货物质量为m.空载时， P＝ Fv0＝ km0gv0; 载货时， P＝F′v m＝k(m0＋ m)gv m，联立求解，得m＝ (v 0－ v m)m0/v m.答案：能货物质量为m＝ (v 0－ v m)m0/v m。