人教版新教材必修二 8.1 功与功率（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版新教材必修二 8.1 功与功率（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 524.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-27 13:05:24 | ||
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文档简介
人教版新教材必修二第八章功与功率（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
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. 由可知，功率一定时，牵引力与速度成反比
C. 由可知，机器做功越多，其功率就越大
D. 由可知，只要知道时间内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
在抢险救灾工作中常见到直升机的身影．如图为直升机抢救伤员的情景，直升机悬停在空中，用绳索将伤员由静止向上吊起，绳索对伤员做功的功率恒定．则在伤员加速上升的过程中不计空气阻力
A. 绳索对伤员的拉力越来越大 B. 伤员克服重力做功的功率恒定
C. 伤员运动的速度变化越来越慢 D. 合力对伤员做功的功率越来越大
如下图，从空中以的初速度平抛一质量的物体，物体在空中运动落地，不计空气阻力，，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为
A. ， B. ， C. ， D. ，
汽车以额定功率从水平路面开始上坡时，司机换低速档是为了( )
A. 增大速度，增大牵引力 B. 减小速度，减小牵引力 C. 增大速度，减小牵引力 D. 减小速度，增大牵引力
一个小孩站在船的船头，按图甲、乙所示两种情况用同样大小的力拉绳，甲图是将绳的另一端系在岸边的固定杆上，乙图是将绳的另一端系在船上的固定杆上。经过相同的时间船未碰撞，小孩所做的功、及在时间内小孩拉绳的功率、的关系为 ( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
如图所示，质量为的物块被水平向左、大小为的恒定推力按压在车厢竖直壁上，车以大小为的速度向左做匀速直线运动。重力加速度大小为在车向左运动距离为的过程中，下列说法正确的是
A. 推力的功率为 B. 车厢对物块的弹力做正功
C. 物块受到的重力做的功为 D. 物块所受的摩擦力的功率为
如图所示，倾角为、长度为的光滑斜面，一质量为的物体从斜面顶端由静止开始下滑，取，则( )
A. 整个过程中重力做功
B. 整个过程中合外力做功
C. 整个过程中重力做功的平均功率是
D. 物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是
如图，小球甲从点水平抛出，将小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时速度大小相等，方向夹角为，已知、高度差为，两小球质量均为，不计空气阻力，由以上条件可知( )
A. 两小球在点的速度大小均为 B. 、两点高度差为
C. 甲小球在点时重力的瞬时功率为 D. 乙小球在点时的动量大小为
如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知与水平方向的夹角，重力加速度，则( )
A. 推力做的功为 B. 推力的功率为
C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 D. 物体克服摩擦力做功为
如图所示，摆球质量为，悬线的长为，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是
A. 重力做功为 B. 悬线拉力做负功
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数。物体从静止开始运动，运动时间。求：
力在内对物体所做的功
力在内对物体所做功的平均功率
在末力对物体做功的瞬时功率
如图所示，一个人用与水平方向成角的力拉一个木箱，以的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了，，，求：
拉力对木箱所做的功；
摩擦力对木箱做的功及外力对木箱做的总功；
末拉力的瞬时功率。
如图所示，质量的木块在倾角的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，已知，，取，求：
前内重力做的功；
前内重力的平均功率；
末重力的瞬时功率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
公式能量转化的量度；功是标量；功率表示做功快慢的物理量，做功多，功率不一定大，还与时间有关。
本题就是考查学生对功率概念的理解，知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大。
【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；
故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
绳索对伤员做功的功率恒定，由，伤员的速度增大，所以绳上的拉力变小；当拉力等于重力时合力为零，合力的功率为零。
本题主要考查功率的概念以及瞬时功率，难度一般。
【解答】
A.绳索对伤员的拉力做功的功率不变，而伤员加速上升，速度增大，由可知，绳索对伤员的拉力越来越小，项错误；
B.由可知，伤员克服重力做功的功率不断增大，项错误；
C.由可知，伤员运动的加速度越来越小，速度变化得越来越慢，项正确；
D.合力对伤员做功的功率，由于不变，速度越来越大，则合力对伤员做功的功率越来越小，项错误．
故选C。
3.【答案】
【解析】解：物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以物体落地瞬间的速度为：
则落地瞬间重力的瞬时功率为：
物体下落的位移为：
则重力做功为：
则重力的平均功率为：，故B正确，ACD错误。
故选：。
物体做平抛运动，重力的瞬时功率只与重物的竖直方向末速度有关，根据竖直方向做自由落体运动求出末的速度，由瞬时功率公式即可求出瞬时功率，再由平均功率公式求解平均功率。
本题考查了瞬时功率和平均功率的求解，根据功率的公式，结合平抛运动的特点进行计算。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了功率与速度和牵引力的关系。由知功率一定时，为了便于上坡，要增大牵引力，必须通过减小速度才能实现。
【解答】
由知功率一定时，为了便于上坡，要增大牵引力，必须通过减小速度才能实现。
答案选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了功率的概念，功的定义、计算式和物理意义；本题关键明确拉力的功等于拉力与拉力作用点在拉力方向的位移的乘积，然后根据功率定义判断功率的大小。
两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大，根据功的定义和功率的定义判断即可。
【解答】
解：两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大。
故ACD错误，B正确。
故选B。
6.【答案】
【解析】解：、推力向左，车的速度也向左，则推力的功率为，故A正确；
B、车厢对物块的弹力向右，位移向左，则弹力做负功，故B错误；
C、物块在重力的方向上没有位移，则重力不做功，故C错误；
D、物块所受的摩擦与速度垂直，则摩擦力的功率为，故D错误。
故选：。
根据小物块的受力及运动状态结合求解瞬时功率，根据求解功的大小。
本题主要考查了根据受力分析判断做功及功率的知识，知道力和位移夹角小于时做正功，等于时不做功，大于时做负功。
7.【答案】
【解析】
【分析】
通过牛顿第二定律求的下滑加速度，利用运动学公式求的下滑速度和时间，再由重力做功只与初末位置有关即可求得。
解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法，要注意瞬时功率的表达式是。
【解答】
A.重力做功为，故A错误；
B.整个过程中只有重力做功，故合外力做功为，故B错误；
C.下滑过程中加速度为，所需时间，重力平均功率为，故C正确；
D.下滑到斜面底端时的速度为，故，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查功和功率的计算以及力的平衡条件的应用，掌握相关公式是解题的关键。
由功的定义得到推力所做的功；由得到推力的功率；根据力的平衡条件得到物体与水平面间的动摩擦因数；由动能定理得到物体克服摩擦力所做的功。
【解答】
A.推力，故A错误；
B.推力的功率为，故B错误；
C.根据力的平衡条件，有：，代入数据解得：，故C正确；
D.根据动能定理，，物体克服摩擦力做功为，故D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据功的计算公式可以求出重力、拉力的功、空气阻力为变力，可由微元法求解空气阻力的功。
本题考查功的计算，熟练应用功的计算公式即可正确解题。
【解答】
A.重力做功，故A正确；
B.绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，故悬线拉力不做功，故B错误；
空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功，由微元法求变力做功可得：，故CD错误。
故选A。
11.【答案】解：物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：，
物体运动的位移是：，
力在内对物体所做的功为：
力在内对物体所做的功的平均功率为：
末物体的速度为：
所以末力对物体所做的功的瞬时功率为：
。
答：力在内对物体所做的功是；
力在内对物体所做功的平均功率是；
在末力对物体所做功的瞬时功率是。
【解析】求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择，瞬时功率只能用来求解。
由物体的运动规律，可以求得物体运动的位移的大小，再根据功的公式可以直接求得功的大小；
求的是平均功率，用前面求出的总功除以总的时间就可以；
瞬时功率要用力与瞬时速度的乘积来计算，根据运动规律可以求得瞬时速度的大小，再由瞬时功率的公式可以求得瞬时功率的大小。
12.【答案】解：拉力对木箱所做的功为：；
木箱受到的摩擦力，摩擦力对木箱所做的功为：，
外力对木箱做的总功为；
末拉力的瞬时功率，所以。
【解析】本题主要考查了平衡条件和功的公式的应用，难度一般，基础题。
根据功的计算公式，便可解得所求力的功；
根据平衡条件求出摩擦力，然后根据求摩擦力对木箱所做的功，总功就是拉力做功和摩擦力做功的代数和；
根据瞬时功率的计算公式，求拉力的瞬时功率。
13.【答案】解：木块所受的合外力
．
木块的加速度 ．
前内木块的位移 ．
所以，重力在前内做的功为
．
重力在前内的平均功率为 ．
木块在末的速度．
末重力的瞬时功率．
答：内重力做的功为；内的平均功率为；第末重力的瞬时功率。
【解析】通过受力分析求出物体下滑时的加速度，由运动学公式求出内下滑的位移，由求出重力做的功；
由求出内平均功率；
求出末的速度，由求出瞬时功率；
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式与功与功率的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
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. 由可知，功率一定时，牵引力与速度成反比
C. 由可知，机器做功越多，其功率就越大
D. 由可知，只要知道时间内机器做的功，可以求这段时间内任意时刻机器做功的功率
在抢险救灾工作中常见到直升机的身影．如图为直升机抢救伤员的情景，直升机悬停在空中，用绳索将伤员由静止向上吊起，绳索对伤员做功的功率恒定．则在伤员加速上升的过程中不计空气阻力
A. 绳索对伤员的拉力越来越大 B. 伤员克服重力做功的功率恒定
C. 伤员运动的速度变化越来越慢 D. 合力对伤员做功的功率越来越大
如下图，从空中以的初速度平抛一质量的物体，物体在空中运动落地，不计空气阻力，，则物体下落过程中的重力做功的平均功率和落地前瞬间重力的瞬时功率分别为
A. ， B. ， C. ， D. ，
汽车以额定功率从水平路面开始上坡时，司机换低速档是为了( )
A. 增大速度，增大牵引力 B. 减小速度，减小牵引力 C. 增大速度，减小牵引力 D. 减小速度，增大牵引力
一个小孩站在船的船头，按图甲、乙所示两种情况用同样大小的力拉绳，甲图是将绳的另一端系在岸边的固定杆上，乙图是将绳的另一端系在船上的固定杆上。经过相同的时间船未碰撞，小孩所做的功、及在时间内小孩拉绳的功率、的关系为 ( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
如图所示，质量为的物块被水平向左、大小为的恒定推力按压在车厢竖直壁上，车以大小为的速度向左做匀速直线运动。重力加速度大小为在车向左运动距离为的过程中，下列说法正确的是
A. 推力的功率为 B. 车厢对物块的弹力做正功
C. 物块受到的重力做的功为 D. 物块所受的摩擦力的功率为
如图所示，倾角为、长度为的光滑斜面，一质量为的物体从斜面顶端由静止开始下滑，取，则( )
A. 整个过程中重力做功
B. 整个过程中合外力做功
C. 整个过程中重力做功的平均功率是
D. 物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是
如图，小球甲从点水平抛出，将小球乙从点自由释放，两小球先后经过点时速度大小相等，方向夹角为，已知、高度差为，两小球质量均为，不计空气阻力，由以上条件可知( )
A. 两小球在点的速度大小均为 B. 、两点高度差为
C. 甲小球在点时重力的瞬时功率为 D. 乙小球在点时的动量大小为
如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进，已知与水平方向的夹角，重力加速度，则( )
A. 推力做的功为 B. 推力的功率为
C. 物体与水平面间的动摩擦因数为 D. 物体克服摩擦力做功为
如图所示，摆球质量为，悬线的长为，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球从点运动到点的过程中空气阻力的大小不变，则下列说法正确的是
A. 重力做功为 B. 悬线拉力做负功
C. 空气阻力做功为 D. 空气阻力做功为
二、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
质量的物体，在水平方向力的作用下，物体与平面间的动摩擦因数。物体从静止开始运动，运动时间。求：
力在内对物体所做的功
力在内对物体所做功的平均功率
在末力对物体做功的瞬时功率
如图所示，一个人用与水平方向成角的力拉一个木箱，以的速度在水平地面上沿直线匀速向右前进了，，，求：
拉力对木箱所做的功；
摩擦力对木箱做的功及外力对木箱做的总功；
末拉力的瞬时功率。
如图所示，质量的木块在倾角的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，已知，，取，求：
前内重力做的功；
前内重力的平均功率；
末重力的瞬时功率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
公式能量转化的量度；功是标量；功率表示做功快慢的物理量，做功多，功率不一定大，还与时间有关。
本题就是考查学生对功率概念的理解，知道功率是表示做功的快慢的物理量，做的功多，功率也不一定大。
【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；
故选B。
2.【答案】
【解析】
【分析】
绳索对伤员做功的功率恒定，由，伤员的速度增大，所以绳上的拉力变小；当拉力等于重力时合力为零，合力的功率为零。
本题主要考查功率的概念以及瞬时功率，难度一般。
【解答】
A.绳索对伤员的拉力做功的功率不变，而伤员加速上升，速度增大，由可知，绳索对伤员的拉力越来越小，项错误；
B.由可知，伤员克服重力做功的功率不断增大，项错误；
C.由可知，伤员运动的加速度越来越小，速度变化得越来越慢，项正确；
D.合力对伤员做功的功率，由于不变，速度越来越大，则合力对伤员做功的功率越来越小，项错误．
故选C。
3.【答案】
【解析】解：物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以物体落地瞬间的速度为：
则落地瞬间重力的瞬时功率为：
物体下落的位移为：
则重力做功为：
则重力的平均功率为：，故B正确，ACD错误。
故选：。
物体做平抛运动，重力的瞬时功率只与重物的竖直方向末速度有关，根据竖直方向做自由落体运动求出末的速度，由瞬时功率公式即可求出瞬时功率，再由平均功率公式求解平均功率。
本题考查了瞬时功率和平均功率的求解，根据功率的公式，结合平抛运动的特点进行计算。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了功率与速度和牵引力的关系。由知功率一定时，为了便于上坡，要增大牵引力，必须通过减小速度才能实现。
【解答】
由知功率一定时，为了便于上坡，要增大牵引力，必须通过减小速度才能实现。
答案选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了功率的概念，功的定义、计算式和物理意义；本题关键明确拉力的功等于拉力与拉力作用点在拉力方向的位移的乘积，然后根据功率定义判断功率的大小。
两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大，根据功的定义和功率的定义判断即可。
【解答】
解：两种情况用同样大小的力拉绳，甲乙两幅图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，故拉力作用点移动的距离大；拉力的功等于拉力与作用点在拉力方向上的位移的乘积，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大。
故ACD错误，B正确。
故选B。
6.【答案】
【解析】解：、推力向左，车的速度也向左，则推力的功率为，故A正确；
B、车厢对物块的弹力向右，位移向左，则弹力做负功，故B错误；
C、物块在重力的方向上没有位移，则重力不做功，故C错误；
D、物块所受的摩擦与速度垂直，则摩擦力的功率为，故D错误。
故选：。
根据小物块的受力及运动状态结合求解瞬时功率，根据求解功的大小。
本题主要考查了根据受力分析判断做功及功率的知识，知道力和位移夹角小于时做正功，等于时不做功，大于时做负功。
7.【答案】
【解析】
【分析】
通过牛顿第二定律求的下滑加速度，利用运动学公式求的下滑速度和时间，再由重力做功只与初末位置有关即可求得。
解决本题的关键掌握平均功率和瞬时功率的求法，要注意瞬时功率的表达式是。
【解答】
A.重力做功为，故A错误；
B.整个过程中只有重力做功，故合外力做功为，故B错误；
C.下滑过程中加速度为，所需时间，重力平均功率为，故C正确；
D.下滑到斜面底端时的速度为，故，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查功和功率的计算以及力的平衡条件的应用，掌握相关公式是解题的关键。
由功的定义得到推力所做的功；由得到推力的功率；根据力的平衡条件得到物体与水平面间的动摩擦因数；由动能定理得到物体克服摩擦力所做的功。
【解答】
A.推力，故A错误；
B.推力的功率为，故B错误；
C.根据力的平衡条件，有：，代入数据解得：，故C正确；
D.根据动能定理，，物体克服摩擦力做功为，故D错误。
故选C。
10.【答案】
【解析】
【分析】
根据功的计算公式可以求出重力、拉力的功、空气阻力为变力，可由微元法求解空气阻力的功。
本题考查功的计算，熟练应用功的计算公式即可正确解题。
【解答】
A.重力做功，故A正确；
B.绳子拉力与摆球的速度方向始终垂直，故悬线拉力不做功，故B错误；
空气阻力与速度方向相反，空气阻力做负功，由微元法求变力做功可得：，故CD错误。
故选A。
11.【答案】解：物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：，
物体运动的位移是：，
力在内对物体所做的功为：
力在内对物体所做的功的平均功率为：
末物体的速度为：
所以末力对物体所做的功的瞬时功率为：
。
答：力在内对物体所做的功是；
力在内对物体所做功的平均功率是；
在末力对物体所做功的瞬时功率是。
【解析】求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择，瞬时功率只能用来求解。
由物体的运动规律，可以求得物体运动的位移的大小，再根据功的公式可以直接求得功的大小；
求的是平均功率，用前面求出的总功除以总的时间就可以；
瞬时功率要用力与瞬时速度的乘积来计算，根据运动规律可以求得瞬时速度的大小，再由瞬时功率的公式可以求得瞬时功率的大小。
12.【答案】解：拉力对木箱所做的功为：；
木箱受到的摩擦力，摩擦力对木箱所做的功为：，
外力对木箱做的总功为；
末拉力的瞬时功率，所以。
【解析】本题主要考查了平衡条件和功的公式的应用，难度一般，基础题。
根据功的计算公式，便可解得所求力的功；
根据平衡条件求出摩擦力，然后根据求摩擦力对木箱所做的功，总功就是拉力做功和摩擦力做功的代数和；
根据瞬时功率的计算公式，求拉力的瞬时功率。
13.【答案】解：木块所受的合外力
．
木块的加速度 ．
前内木块的位移 ．
所以，重力在前内做的功为
．
重力在前内的平均功率为 ．
木块在末的速度．
末重力的瞬时功率．
答：内重力做的功为；内的平均功率为；第末重力的瞬时功率。
【解析】通过受力分析求出物体下滑时的加速度，由运动学公式求出内下滑的位移，由求出重力做的功；
由求出内平均功率；
求出末的速度，由求出瞬时功率；
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式与功与功率的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
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