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【与名师对话】高考物理总复习 5.1功和功率课时作业 新人教版必修21．如右图所示，两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上，使物体通过一段位移的过程中，力F 1对物体做功4 J ，力F 2对物体做功3 J ，如此力F 1与F 2的合力对物体做功为( )A ．7 JB ．1 JC ．5 JD ．3.5 J解析：由于功是标量，合力对物体做的功，应等于各分力对物体做功的代数和，因此，合力对物体做的功应为W ＝W 1＋W 2＝4 J ＋3 J ＝7 J ．选项A 正确．答案：A2．汽车在平直的公路上以恒定的功率启动，设阻力恒定，如此图中关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系，以下判断正确的答案是( )A ．汽车的加速度—时间图象可用图乙描述B ．汽车的速度—时间图象可用图甲描述C ．汽车的加速度—时间图象可用图丁描述D ．汽车的速度—时间图象可用图丙描述解析：由牛顿第二定律得F －F f ＝ma ，F ＝P v ，即P v－F f ＝ma ，随着v 的增大，物体做加速度减小的加速运动，在v －t 图象上斜率应越来越小，故甲为汽车的速度—时间图象，B 对D 错；因速度增加得越来越慢，由a ＝P mv －F f m知，加速度减小得越来越慢，最后趋于零，故图乙为汽车加速度—时间图象，A 对C 错．答案：AB3．(2013·宝鸡统考)如下列图，长为L 的长木板水平放置，在木板的A 端放置一个质量为m 的小物体．现缓慢抬高A 端，使木板以左端为轴转动. 当木板转到跟水平面的夹角为α时，小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到底端的速度为v ，如此在整个过程中( )A ．木板对小物体做功为12mv 2B ．摩擦力对小物体做功为mgL sin αC ．支持力对小物体做功为零D ．抑制摩擦力做功为mgL cos α－12mv 2解析：以小物体作为研究对象，利用动能定理可知木板对小物体做功为小物体动能的增量12mv 2，A 正确；从水平位置到木板转到与水平面的夹角为α时，根据功的定义可判断，重力做负功，支持力做正功，由动能定理得：W N －mgL sin α＝0－0，如此W N ＝mgL sin α，C 错误；小物体下滑过程中摩擦力做负功，如此整个过程利用动能定理，W G －W f 克＝12mv 2－0，即W f 克＝mgL sin α－12mv 2，D 错误．答案：A4. (2013·温州月考)测定运动员体能的一种装置如右图所示，运动员的质量为M ，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮(不计滑轮摩擦和质量)，绳的另一端悬吊物的质量为m . 人用力后蹬传送带而人的重心不动，传送带以速度v 向后匀速运动(速度大小可调)，最后可用mMv 的值作为被测运动员的体能参数. 如此( )A ．人对传送带不做功B ．人对传送带做功的功率为mgvC ．人对传送带做的功和传送带对人做的功大小相等，但正、负相反D ．被测运动员的m Mv 值越大，表示其体能越好解析：人能平衡，如此人对皮带的水平方向作用力F ＝mg ，故人对皮带做功的功率P ＝mg ·v ，B 对. 而人对地位移为0，故皮带对人不做功. 体能参数实际上是人做功功率与体重之比，即mgv Mg ＝mvM，D 正确． 答案：BD5．如下图甲为起重机沿竖直方向提起重物的过程中重物运动的速度－时间图象，如此该过程中起重机的输出功率－时间图象最接近图乙中的( )解析：起重机的输出功率P ＝Fv ，由于物体的运动分为三个阶段：加速阶段、匀速阶段、减速阶段，所以拉力的大小有F 加>F 匀>F 减，因此D 选项正确．答案：D6.质量为m 的物体静止在粗糙的水平地面上．现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的v －t 图象如下列图．如下关于物体运动过程，分析正确的答案是( )A ．0～t 1内拉力逐渐减小B ．0～t 1内拉力对物体做负功C ．在t 1～t 2时间内拉力的功率为零D ．在t 1～t 2时间内合外力做功12mv 2解析：由运动的v －t 图象可知，物体运动的加速度越来越小，水平拉力越来越小，所以0～t 1内拉力逐渐减小，选项A 正确；由于拉力与运动方向一样，所以0～t 1内拉力对物体做正功，选项B 错误；由P ＝Fv 可知，在t 1～t 2时间内拉力等于摩擦力，速度不为零，所以拉力的功率大于零，选项C 错误；由于在t 1～t 2时间内物体速度不变，合外力做功为零，选项D 错误．答案：A7.如下列图，水平传送带正以2 m/s 的速度运行，两端水平距离l ＝8 m ，把一质量m ＝2 kg 的物块轻轻放到传送带的A 端，物块在传送带的带动下向右运动，假设物块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，如此把这个物块从A 端传送到B 端的过程中，不计物块的大小，g 取10 m/s 2，求摩擦力对物块做功的平均功率．解析：物块刚放到传送带上时，由于与传送带有相对运动，物块受向右的滑动摩擦力，物块做加速运动，摩擦力对物块做功，物块受向右的摩擦力为：F f ＝μmg ＝0.1×2×10 N＝2 N ，加速度为a ＝μg ＝0.1×10 m/s 2＝1 m/s 2物块与传送带相对静止时的位移为：x ＝v 22a＝2 m. 摩擦力做功为：W ＝F f x ＝2×2 J＝4 J.相对静止后物块与传送带之间无摩擦力，此后物块匀速运动到B 端，物块由A 端到B 端所用的时间为：t ＝v a ＋l －x v＝5 s. 如此物块在被传送过程中所受摩擦力的平均功率为：P ＝Wt＝0.8 W.答案：0.8 W8．(2013·某某卷)汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地．汽车在公路与沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力．汽车在驶入沙地前已做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s 随时间t 的变化关系可能是( )解析：汽车驶入沙地后阻力突然变大，导致牵引力小于阻力开始减速，s －t 图象斜率表示速度，速度先减小，排除D.汽车功率不变P ＝Fv ，速度v 减小导致牵引力F 增大，这样减速的加速度逐渐减小，直到加速度减小到0后匀速，但整个过程汽车一直向前，没有改变速度方向，排除C ，最终是F 变大了，因此匀速的速度变小了，排除B ，故A 正确．答案：A9．如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．拖动缆绳的电动机功率恒为P ，小船的质量为m ，小船受到的阻力大小恒为f ，经过A 点时缆绳与水平方向的夹角为θ，小船的速度大小为v 0，如此此时小船加速度大小a 和缆绳对船的拉力F 为(缆绳质量忽略不计)( )A ．a ＝1m ⎝⎛⎭⎪⎫Pv 0cos θ－f ，F ＝Pv 0cos θB ．a ＝1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0－f ，F ＝P v 0cos θC ．a ＝1m ⎝⎛⎭⎪⎫Pv 0cos θ－f ，F ＝Pv 0D ．a ＝1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0－f ，F ＝P v 0解析：将小船的速度v 0沿绳与垂直绳的方向分解，得沿绳分速度v 1＝v 0cos θ，电动机的功率P ＝F ·v 1＝Fv 0cos θ，F ＝Pv 0cos θ，由牛顿第二定律：F cos θ－f ＝ma ，a ＝P mv 0－f m ＝1m ⎝ ⎛⎭⎪⎫P v 0－f ，选项B 正确．答案：B10．(2013·黑龙江四校联考)用一个机械将货箱全部吊上离地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，如右图所示．(不计放下吊钩、搬起和放下箱子等时间)根据图线可得出如下结论，其中正确的答案是( )A ．每次吊起3个货箱，吊完货箱所需时间最短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v 1＝12.550 m/s ，当吊起两个箱子时，上升的最大速度约为v 2＝21100 m/s ，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v 3＝25150 m/s ，随着功率减小与重物的增加，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W ＝Pt 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．答案：ABC11．如如下图甲所示，质量m ＝2.0 kg 的物体静止在水平面上，物体跟水平面间的动摩擦因数μ＝0.20. 从t ＝0时刻起，物体受到一个水平力F 的作用而开始运动，前8 s 内F 随时间t 变化的规律如如下图乙所示，g 取10 m/s 2.求：(1)在图丙所示的坐标系中画出物体在前8 s 内的v －t 图象； (2)前8 s 内水平力F 所做的功． 解析：(1)0～4 s 物体做匀加速直线运动F －μmg ＝ma 1⇒a 1＝3 m/s 24 s 时物体的速度v 1＝a 1t 1＝12 m/s4 s ～5 s 物体做加速度为a 2的匀减速直线运动F ＋μmg ＝ma 2⇒a 2＝7 m/s 25 s 时物体的速度v 2＝v 1－a 2t 2＝5 m/s5 s 后F 撤去，物体做加速度为a 3的匀减速直线运动，设t 3时间后物体的速度为零，μmg ＝ma 3⇒a 3＝μg ＝2 m/s 20＝v 2－a 3t 3⇒t 3＝2.5 s即5 s ～7.5 s 内物体做匀减速直线运动到速度为零．7．5 s ～8 s 内物体处于静止状态．综上，0～8 s 内物体的v －t 图象如右图所示． (2)前8 s 内水平力F 所做的功由v －t 图象知：W F ＝F ·v 12t 1－F ·v 1＋v 22t 2＝155 J.答案：(1)见解析图 (2)155 J12．(2013·永嘉月考)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象．现利用这架照相机对MD －2000家用汽车的加速性能进展研究，如如下图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s ．该汽车的质量为2000 kg ，额定功率为72 kW ，汽车运动过程中所受的阻力始终为1600 N.(1)求该汽车加速度的大小；(2)假设汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？ (3)求汽车所能达到的最大速度．解析：(1)汽车做匀加速直线运动，据运动学公式，有x 1＝v 0·ΔT ＋12a ·ΔT 2 v 1＝v 0＋a ΔT x 2＝v 1ΔT ＋12a ·ΔT 2由以上几式可得，Δx ＝x 2－x 1＝a ·ΔT 2a ＝Δx ΔT 2＝3.00－2.001.02m/s 2＝1.0 m/s 2. (2)做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力，由牛顿第二定律得：F －F f ＝ma ，所以F ＝ma ＋F f ＝3600 N ，随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的过程完毕，由P ＝Fv 得v 1＝PF＝72×1033600 m/s ＝20 m/s ，由匀加速运动公式v ＝at 得：t ＝v 1a＝20 s. (3)当汽车达到最大速度时，有F ′＝F f ＝1600 N.由P ＝F ′v ，得v ＝P F ′＝72×1031600m/s ＝45 m/s.答案：(1)1.0 m/s 2(2)20 s (3)45 m/s。
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作1．下列说法正确的是()A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功、还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量【解析】功是标量，功的正负表示力对物体做正功还是负功，功是力在一段位移上的积累效果，故功是过程量，故正确选项为B、C、D.【答案】BCD2．关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是()A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功【解析】滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功，还可能不做功，B对，A、C、D错．【答案】 B3．如图所示，力F大小相等，物体运动的位移l也相同，哪种情况F做功最小()【解析】 选项A 中，力F 做的功W 1＝Fl ；选项B 中，力F 做的功W 2＝Fl cos 30°＝32Fl ；选项C 中，力F 做的功W 3＝Fl cos 30°＝32Fl ；选项D 中，力F 做的功W 4＝Fl cos 60°＝12Fl .【答案】 D4．以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h ，空气的阻力大小恒为F ，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A ．0B ．－FhC ．－2FhD ．－4Fh【解析】 从全过程看，空气的阻力为变力，但将整个过程分为两个阶段：上升阶段和下落阶段，小球在每个阶段上受到的阻力都是恒力，且总是跟小球运动的方向相反，空气阻力对小球总是做负功．全过程空气阻力对小球做的功等于两个阶段所做的功的代数和，即W ＝W 上＋W 下＝(－Fh )＋(－Fh )＝－2Fh .【答案】 C5．(2013·汕头高一期末)如图7－1－10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 间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是( )图7－1－10A ．A 、B 都克服摩擦力做功B ．摩擦力对A 不做功，因为A 未运动；但B 克服摩擦力做功C ．摩擦力对A 做功，B 克服摩擦力做功D ．摩擦力对A 、B 都不做功【解析】 A 物体静止不动，不发生位移，因此摩擦力对A 不做功，B 受到的摩擦力与其运动方向相反，因此摩擦力对B做负功，即B克服摩擦力做功．【答案】 B6．如图7－1－11所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由下滑，然后在水平面上前进至B点后停止．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m，A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，摩擦力做的功()图7－1－11A．大于μmgLB．小于μmgLC．等于μmgLD．以上三种情况都有可能【解析】设水平部分的长度为x1，斜坡的长度为x2，斜坡与水平面的夹角为θ，则下滑的过程中摩擦力做功为W＝μmgx1＋μmg cos θ·x2＝μmg(x1＋x2cos θ)＝μmgL.【答案】 C7．(2013·广州高一检测)如图7－1－12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()图7－1－12A．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【解析】当物体刚滑上传送带时若与传送带的速度相同，则传送带对物体只有支持力作用，传送带对物体不做功．若物体滑上传送带时的速度小于传送带的速度，传送带先对物体做正功．若物体滑上传送带时的速度大于传送带的速度，传送带先对物体做负功．无论物体以多大速度滑上传送带，物体最终与传送带相对静止，传送带最后都不会再对物体做功．故A、C、D对，B错．【答案】ACD8．(2013·包头高一检测)关于力对物体做功，以下说法正确的是()A．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功B．若物体所受合外力不为零，则合外力一定对物体做功C．静摩擦力可以对物体做正功D．滑动摩擦力可以对物体做正功【解析】作用力做正功时，反作用力可能做正功，也可能做负功，甚至不做功，A错；若合外力始终与运动方向垂直(如匀速圆周运动)，合外力不做功，B错；无论是静摩擦力，还是滑动摩擦力，都是既可以做正功，也可以做负功，甚至不做功，C、D对．【答案】CD9．在同一高度处让三个质量相同的小球a、b、c分别自由下落、竖直上抛、竖直下抛．设三球运动过程中所受空气阻力大小恒定，则当三球落到同一水平面上时，重力做功分别为W a、W b、W c，小球克服空气阻力做功为Wf a、Wf b、Wf c，则()A．W a＝W c＜W b，Wf a＝Wf c＜Wf bB．W a＝W c＝W b，Wf a＝Wf c＝Wf bC．W a＝W c＝W b，Wf a＝Wf c＜Wf bD．W a＜W c＜W b，Wf a＜Wf c＜Wf b【解析】因三球所受重力均为恒力，又从抛出到落到同一水平面，三球发生的位移相同，故由W＝Fl知W a＝W c＝W b.对a、c两球，下落时所受空气阻力相同且为恒力，下落过程中发生的位移也相同，故Wf a＝Wf c.但对b上升过程受阻力向下，下降过程受阻力向上，全程阻力非恒力，其阻力做功等于阻力大小乘以路程，即Wf b＝f(h上＋h下)＞fh a＝fh c，所以Wf b＞Wf a＝Wf c，答案C正确．【答案】 C10．如图7－1－13所示，某人用300 N的水平推力，把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m，后来又把它匀速举高2 m，这个人对木箱共做功多少？图7－1－13【解析】整个做功过程分为两个阶段：在水平路面上用力F1＝300 N，位移l1＝10 m；在竖直方向上用力F2，位移l2＝2 m，全过程中做功为这两个阶段中做功之和．沿水平路面推行时，人对木箱做功为W1＝F1l1＝300×10 J＝3×103 J.匀速举高时，人对木箱的作用力F2＝mg，人对木箱做功为W2＝F2l2＝50×10×2 J＝1×103 J.所以全过程中人对木箱做的功为W＝W1＋W2＝4×103 J.【答案】4×103 J11．如图7－1－14所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：图7－1－14(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？【解析】(1)力F1做的功W1＝F1l cos θ1＝3×10×332＋42J＝18 J力F2做的功W2＝F2l cos θ2＝4×10×432＋42J＝32 JW1与W2的代数和W＝W1＋W2＝18 J＋32 J＝50 J.(2)F1与F2的合力F＝F21＋F22＝32＋42N＝5 N合力F做的功W′＝Fl＝5×10 J＝50 J.【答案】(1)18 J32 J50 J(2)5 N50 J12．如图7－1－15所示，车间内的天车(有的地区叫行车)将一重104 N的物体沿着与水平方向成30°角的方向匀速吊起，使物体向斜上方移动了x1＝6 m，则天车钢绳对物体的拉力做了多少功？如果又使物体水平移动了x2＝8 m，这个过程中天车钢绳的拉力又做了多少功？图7－1－15【解析】因物体的运动为匀速运动，所以整个吊运过程中，钢绳对物体的拉力F的方向竖直向上，大小等于物体的重力，即F＝mg.当物体沿着与水平方向成30°角的直线上升时，拉力F与位移x1的夹角α＝60°，所以W＝Fx1cos α＝104×6×cos 60° J＝3×104 J.当物体又沿水平方向移动时，钢绳拉力F与位移x2的夹角α′＝90°，所以W′＝Fx2cos α′＝0.【答案】3×104 J0。
课时作业(十二) 功与功率素养落实练1．在下图所描述的情景中，关于力做的功判断正确的是( )A．如图甲所示，运动员下滑过程中，雪面的支持力做正功B．如图乙所示，运动员借助竿子起跳过程中，克服竿子弹力做功C．如图丙所示，运动员将冰壶向前推的过程中，对冰壶做正功D．如图丁所示，杠铃被举在空中时，运动员对杠铃做正功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3．如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )A．大人做的功多 B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多 D．条件不足，无法判断4．如图所示，用电梯将两箱相同的货物从一楼运送到二楼，其中图甲是用扶梯台式电梯运送，图乙是用履带式自动电梯运送，假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物，下列说法正确的是( )A ．两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B ．图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C ．图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功D ．图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功 5.如图所示是甲、乙两物体做功与所用时间的关系图像，那么甲物体的功率P 甲与乙物体的功率P 乙相比( )A ．P 甲>P 乙B ．P 甲<P 乙C ．P 甲＝P 乙D ．无法判定 6.如图所示是小孩滑滑梯的情景，假设滑梯是固定光滑斜面，倾角为30°，小孩质量为m ，由静止开始沿滑梯下滑，滑行距离为s 时，重力的瞬时功率为( )A ．mg gs B.12mg gsC ．mg 2gs D.12mg 6gs7.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F 的功率随时间变化的规律是下图中的( )8.质量为m 的物体沿底面长度均为L 、倾角不同的a 、b 、c 三个斜面从顶端滑下，如图所示，物体和斜面间的动摩擦因数相同，a 、b 、c 三个斜面与水平面的夹角的关系是θ1>θ2>θ3，物体从a 、b 、c 三个斜面顶端运动到底端过程中，摩擦力做功分别是W 1、W 2和W 3，下列关系式正确的是( )A ．W 1>W 2>W 3B ．W 1＝W 3>W 2C ．W 1>W 2＝W 3D ．W 1＝W 2＝W 3素养提升练9．(多选)某地遭受大雨侵袭发生内涝和泥石流灾害，某路段有一质量为2.0×103kg 的石块随着雨水由静止开始沿倾角为30°的斜坡滑下，石块滑至坡底时的速度大小为10 m/s ，g 取10 m/s 2，则此时( )A ．石块重力的瞬时功率为2×105W B ．石块重力的瞬时功率为1×105 W C ．石块所受斜坡支持力的瞬时功率为零 D ．石块所受斜坡支持力的瞬时功率为3×105W10．(多选)如图所示，质量为50 kg 的同学在做仰卧起坐．若该同学上半身的质量约为全身质量的35，她在1 min 内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m ，g取10 m/s 2，则她在1 min 内克服重力做的功W 和相应的平均功率P 约为( )A ．W ＝4 500 JB ．W ＝450 JC．P＝75 W D．P＝60 W11．(多选)如图所示，质量为m＝2 kg的小球，以v0＝15 m/s的初速度，朝着一个倾角为θ＝37°的斜面平抛出去，它落到斜面上时的速度方向刚好和斜面垂直，则( ) A．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为400 WB．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为200 WC．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400 WD．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为200 W12.甲、乙两人在小河的两岸同时用绳拉小船，使小船在河的中间沿直线行驶，甲、乙的拉力分别为F1＝100 N和F2＝100 3 N，其方向如图所示．在小船行驶80 m的过程中，求：(1)两个拉力F1和F2的合力以及该合力所做的功．(2)两个拉力F1和F2分别做的功以及它们的代数和．13．小球在空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示，已知小球质量为1 kg，整个过程中所受的阻力大小不变，求：(1)小球下落的加速度大小．(2)小球初始位置距地面的高度．(3)此过程小球克服阻力所做的功．课时作业(十二) 功与功率1．答案：C2．解析：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向上，弹力的方向与运动方向相反，床面对小朋友的弹力一直做负功，故D项正确．答案：D3．解析：因为木箱匀速运动，所以推力等于摩擦力，根据F f＝μF N＝μmg可知，小孩和大人所用的推力大小相等，又因为沿推力方向所走的位移相同，所以做功一样多，C选项正确．答案：C面前瞬间，速度方向与竖直方向的夹角为θ，有tan θ＝v 0v y，解得v y ＝20 m/s ，此时重力做功的功率为P ＝mgv y ＝2×10×20 W＝400 W ，选项A 正确，B 错误；平抛运动的时间为t ＝v y g＝2 s ，下降的高度为h ＝12gt 2 ＝20 m ，重力做功的平均功率P ＝mgh t ＝2×10×202W ＝200 W ，选项C 错误，D 正确．答案：AD 12．解析：(1)作F 1和F 2的矢量合成图，如图所示．则合力F ＝F 1cos 60°＝200 N ，方向沿河中心线方向；合力所做的功W 合＝F ·s ＝200×80 J＝16 000 J.(2)F 1和F 2做的功分别为W 1＝F 1·s ·cos 60°＝100×80×12J ＝4 000 J ， W 2＝F 2·s ·cos 30°＝1003×80×32J ＝12 000J ， W 1＋W 2＝16 000 J.答案：(1)200 N 16 000 J (2)4 000 J 12 000 J 16 000 J 13．解析：(1)小球由静止开始下落，从题图可知下落的加速度大小a ＝Δv Δt ＝40.5m/s 2＝8.0 m/s 2. (2)下落的高度h ＝12at 2＝12×8.0×0.52m ＝1 m.(3)由图像的面积表示位移可知：0.5～0.75 s 内小球上升的高度h ′＝0.375 m 小球上升过程的加速度大小a ′＝Δv ′Δt ′＝30.75－0.5 m/s 2＝12.0 m/s 2由牛顿第二定律可知： 小球下落过程mg －F 阻＝ma 小球上升过程mg ＋F 阻＝ma ′ 解得：F 阻＝2 N由于上升和下落过程中，阻力一直做负功，故整个过程小球克服阻力所做的功W ＝F 阻(h ＋h ′)＝2×(1＋0.375) J ＝2.75 J.答案：(1)8.0 m/s2(2)1 m (3)2.75 J。
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。
第1节功与功率课时定时训练(限时45分钟)◆对点题组练题组一功的分析和计算1.(多选)下列说法正确的是()A.合力对物体不做功，说明物体的位移一定为零B.合力对物体做功越多，说明物体所受的合力越大C.把重1 N的物体匀速举高1 m，物体所受的重力做的功为－1 JD.把重1 N的物体匀速举高1 m，物体所受的支持力做功为1 J『解析』合力对物体不做功，物体的位移不一定为零，可能是力与位移相互垂直，选项A错误；根据W＝Fl cos α可知，合力做功多，可能是物体的位移大，合力不一定大，选项B错误；把重1 N的物体匀速举高1 m，重力的方向与位移的方向相反，根据W＝Fl cos α可得物体所受的重力G做的功为W G＝Gh cos 180°＝－1 J，选项C正确；把重1 N的物体匀速举高1 m，则支持力F N的大小与物体的重力大小相等，可得支持力做的功为W F N＝F N h cos 0°＝1 J，选项D正确。
『答案』CD2.(多选)一个力对物体做了负功，则说明()A.这个力一定阻碍物体的运动B.这个力不一定阻碍物体的运动C.这个力与物体运动方向的夹角α<90°D.这个力与物体运动方向的夹角α>90°『解析』由功的表达式W＝Fl cos α知，只有当α>90°时，cos α<0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、D正确。
『答案』AD3.一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼。
下列关于两人受到的力做功判断正确的是()A.支持力对女士做正功B.支持力对男士做正功C.摩擦力对女士做负功D.摩擦力对男士做负功『解析』女士站立在台阶式自动扶梯上，女士匀速上楼，支持力向上，与速度方向的夹角为锐角，则支持力做正功，不受静摩擦力作用，摩擦力不做功，故A 正确，C错误；男士受支持力与速度方向垂直，支持力不做功，摩擦力方向与速度方向相同，做正功，故B、D错误。
姓名，年级：时间：习题课:功和功率课后篇巩固提升基础巩固1.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,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.2一个小球做自由落体运动,在第1 s内重力做功为W1，在第2 s内重力做功为W2；在第1 s 末重力的瞬时功率为P1,在第2 s末重力的瞬时功率为P2，则W1∶W2及P1∶P2分别等于（) A.1∶1,1∶1 B.1∶2,1∶3C.1∶3，1∶2D.1∶4,1∶23（多选）用竖直向上的拉力F将一个质量为m的物体从静止开始，以加速度a向上匀加速提起，经t时间,物体上升的高度为h。
则t时间末,作用力F的瞬时功率为（)A。
Fat B。
FℎtC.F(F-mg)tm D。
F2tm时间末,物体的速度为v=at,故t时间末，力F的瞬时功率为P=Fv=Fat.又由于a=F-mgm,故F的瞬时功率也可表示为P=F(F-mg)tm。
故A、C正确。
4(多选）如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为F,则（）A.F对木块做功为FlB。
F对木块做功为F（l+d)C。
F对子弹做功为-FdD.F对子弹做功为—F（l+d)l,由W=Fl cos α得F对木块做功为Fl，子弹的位移为l+d，木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反,故木块对子弹的摩擦力做负功,W=-F(l+d）.故A、D正确。
能力提升1.（多选）如图所示，某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象，P0为发动机的额定功率。
已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大v m,汽车所受阻力大小与速度大小成正比。
第八章机械能守恒定律1 功与功率第2课时功率基础过关练题组一功率的理解和计算1.关于功率,下列说法正确的是( )A.功率是描述力对物体做功多少的物理量B.力做功时间越长,力的功率一定越小C.力对物体做功越快,力的功率一定越大D.力对物体做功越多,力的功率一定越大2.汽车上坡时,保持汽车发动机输出功率一定,降低速度,这样做的目的是( )A.增大牵引力B.减小牵引力C.增大阻力D.减小惯性3.假设列车从静止开始做匀加速直线运动,经过500 m后,速度达到最大,为360 km/h。
整列列车的质量为1×105 kg,如果不计阻力,在匀加速阶段,牵引力的最大功率是( )A.4.67×106 kWB.1×105 kWC.1×108 kWD.4.67×109 kW题组二平均功率与瞬时功率4.(多选)质量为3 kg的物体,从高45 m处自由落下(g取10 m/s2),那么在下落的过程中( )A.前2 s内重力做功的功率为300 WB.前2 s内重力做功的功率为675 WC.第2 s末重力做功的功率为600 WD.第2 s末重力做功的功率为900 W5.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,到达竖直状态的过程中,飞行员所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6.(多选)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动,推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。
取g=10 m/s2,则( )A.第1 s内推力做功为1 JB.第2 s内物体克服摩擦力做的功为2 JC.t=1.5 s时推力F的功率为2 WD.第2 s内推力F做功的平均功率为3 W7.在F=6 N的水平力作用下,质量m=3 kg的物体在光滑水平面上由静止开始运动,运动时间t=3 s。
求:(1)力F在前3 s内对物体做的功;(2)力F在前3 s内对物体做功的平均功率;(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
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。
