人教版物理必修2同步练习：8.1 功与功率（基础巩固）
一、选择题
1．（2023高一下·泸水期末）如图所示，用同样大的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上沿力F的方向通过大小相等的位移，则拉力F的做功情况是（ ）
A．甲做功最少 B．丁做功最多 C．丙做功最多 D．做功一样多
【答案】D
【知识点】功的概念；功的计算
【解析】【解答】功等于力和物体在力的方向上的位移乘积。本题四种情况位移大小、拉力大小均相等。故做功一样多。
故答案为D。
【分析】本题考查功的定义。
2．（2023高二下·雨花会考）起重机将重物向上起吊的过程中，作用在物体上的力做功的情况是（ ）
A．重力做正功，拉力做负功 B．重力做正功，拉力做正功
C．重力做负功，拉力做正功 D．重力做负功，拉力做负功
【答案】C
【知识点】功的概念
【解析】【解答】起重机将重物向上起吊的过程中，位移的方向向上，重力的方向向下与位移方向相反，重力做负功；拉力的方向向上与位移的方向相同，拉力做正功。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】
根据分析判断。
3．（2023高一下·期末）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．如果物体做减速直线运动，F对物体做负功
B．如果物体做匀速直线运动，F对物体不做功
C．物体只有做加速直线运动，F才对物体做正功
D．如果物体做减速直线运动，F对物体做正功
【答案】D
【知识点】功的概念
【解析】【解答】无论物体运动类型如何，F与v方向相同，根据功的定义可知，F对物体做正功，故ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】当速度与力的方向相等时，力做正功。
4．（2023高一下·赣州月考）早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。磨盘半径，磨杆长也为，驴以恒定的速率拉动磨盘转动，假设驴对磨杆的拉力为，在1分钟的时间内转动了6圈，则（ ）
A．驴拉磨转动的角速度约为
B．驴拉磨的线速度约为
C．驴拉磨转动一周拉力所做的功为
D．驴拉磨转动一周拉力的平均功率约为
【答案】D
【知识点】曲线运动；线速度、角速度和周期、转速；功的概念；功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】
A.因为驴拉磨一分钟转动了6圈，所以角速度为，故A错误；
B.因为磨盘半径r=0.5m，磨杆长0.5m，所以线速度，故B错误；
C. 驴拉磨转动一周运动的距离为，所以拉力做功为，故C错误；
D.驴拉磨转动一周拉力的平均功率，故D正确；
故答案为：D。
【分析】
（1）根据公式求线速度；
（2）根据公式求拉力做功；
（3）根据公式求拉力的功率。
5．（2023高二上·涟水月考）如图所示，物块在与水平方向成角的拉力的作用下，沿水平面向右运动一段距离，在此过程中，拉力对物块所做的功为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】根据功的定义式
可得，拉力F对物块所做的功为
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据功的定义式，分析拉力F对物块所做的功。
6．（2023高一下·深圳期末）学校举办“鸡蛋撞地球”的科技活动，小明将一个鸡蛋装入缓冲器，在空旷场地离地面12米高处由静止释放，落地后鸡蛋完好无损。该过程中，鸡蛋重力做的功约为
A．0.06J B．0.6J C．6J D．60J
【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】一个鸡蛋的质量大约为50g，则鸡蛋重力做的功为
W=mgh=50 x10-3×10×12J=6J
故选C。
【分析】知道一个鸡蛋的质量大约是50克，是解题的关键，根据重力做功公式计算即可。
7．（2023高一下·芜湖期末）甲，乙、丙三个物体在力F作用下沿各自图示速度方向单向运动，发生了一段水平位移L，已知F=10N，L=2m，力F对三个物体做的功分别记为W甲、W乙、W丙，则（ ）
A．W甲=17.32J B．W乙=17.32J
C．W丙=-17.32J D．以上三个都正确
【答案】A
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A、，A正确；
B、B错误；
C、C错误；
故答案为：A。
【分析】本题考查恒力做功，，为力F与位移L（或速度方向）的夹角，为锐角时，力做正功；为钝角时，力做负功；等于时，力不做功。
8．（2023高一下·肥东月考） 两个力F1、F2夹角成90 作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，F1对物体做功3J，F2对 物体做功一4J，则F1和F2 的合力对物体做的功w为
A．w = 5J B．w = 7J C．w = 一1J D．w = 6J
【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】合力做功为两个力做功的代数和，代数和为 -1焦耳， 则F1和F2 的合力对物体做的功w为 -1焦耳，故答案为：C。
【分析】合力做功为两个力做功的代数和，合力冲量为两力冲量的矢量和。
9．（2023高一下·期中）如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F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F所做的功分别为Wa、Wb，下列表述正确的是（ ）
A．Wa＝Wb B．Wa＝－Wb C．Wa＞Wb D．Wa＜Wb
【答案】A
【知识点】功的计算
【解析】【解答】，，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据求解，注意公式中力与位移之间的夹角。
10．（2017高一下·北京期中）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（ ）
A．v2=k1v1 B．v2= v1 C．v2= v1 D．v2=k2v1
【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v2= v1
故选：B．
【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解．
11．（2023高一下·芜湖期末）一台电动机正常工作时的输出功率是10kW，要用它匀速提升2.0×104kg的货物，提升的速度为（ ）
A．0.02m/s B．0.05m/s C．0.2m/s D．0.5m/s
【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】电动机正常工作时的输出功率等于货物的机械功率，而货物的动能不变，所以机械功率体现在拉力做功的功率。
拉力
拉力的功率，而
联立上式解得，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查功率的知识点，要求学生明白电动机正常工作时的输出功率等于货物的机械功率，而货物的动能不变，所以机械功率体现在拉力做功的功率。
12．（2023高二下·雨花会考）若一台抽水机每秒钟能把重为的水抽到高的水塔上，则这台抽水机输出的功率至少为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】根据得：，故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】
根据求解。
二、多项选择题
13．（2023高一下·新会期中）如图所示，一个质量为m的物体沿固定光滑斜面滑下，下列说法正确的是（ ）
A．支持力对物体不做功 B．支持力对物体做正功
C．重力对物体不做功 D．重力对物体做正功
【答案】A,D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】AB.支持力方向与物体运动的位移方向垂直，所以支持力对物体不做功，故A符合题意，B不符合题意；
CD.重力方向与物体运动的位移方向夹角为锐角，所以重力对物体做正功，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】分析物体的受力情况以及运动情况，根据力与位移的夹角判断功的正负。
14．（2023·广东模拟）汽车在2×104N恒定牵引力作用下，沿水平直线加速前进了100m，该过程牵引力（ ）
A．做功为2×106J B．做功为1×105J
C．做功的功率不变 D．做功的功率逐渐变大
【答案】A,D
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】AB.牵引力做功：，故A符合题意，B不符合题意；
CD.汽车做加速运动，速度增大，由可知，功率增大，故D符合题意，C不符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据和，结合题意求解。
15．（2021高一下·泾川期末）关于功的概念，下列说法中错误的是（ ）
A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B．力对物体做功少，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
【答案】A,B,C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A．根据W=Fxcosθ
可知，力对物体做功多，说明物体的位移不一定大，A错误，符合题意；
B．根据W=Fxcosθ
可知，力对物体做功少，说明物体的受力不一定小，B错误，符合题意；
C．根据W=Fxcosθ
可知，力对物体不做功，可能力和位移的夹角θ为90°，而物体不一定没有移动，C错误，符合题意；
D．根据W=Fxcosθ
可知，物体发生了位移，不一定有力对它做功，D正确，不符合题意；
故答案为：ABC。
【分析】根据公式W=Fxcosθ就可以知道力对物体做的功取决于力的大小、位移的大小、及力与位移夹角关系。
16．（2022·韶关模拟）某人在竖直方向上高度不同的M、N两点先后水平抛出质量相同的两个小石块，两个小石块均经过地面上方的O点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．在M点抛出的小石块飞行过程中的加速度更大
B．在M点抛出的小石块飞行时间更短
C．在N点抛出的小石块初速度更大
D．在N点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大
【答案】B,D
【知识点】平抛运动；功率及其计算
【解析】【解答】A．两个小石块抛出后均做平抛运动，加速度均为重力加速度，A不符合题意；
B．竖直方向，根据可得
可知在M点抛出的小石块飞行时间更短，B符合题意；
C．从抛出到O点，水平方向位移相等，根据
可知在M点抛出的小石块初速度更大，C不符合题意；
D．竖直方向的速度
在N点抛出的小石块着地时竖直方向速度较大，根据
可知在N点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】A.做平抛运动的物体，其只受受重力作用，故其加速度为重力加速度，所以两个运动中加速度相同；
B.决定平抛运动在空中飞行时间是下落的高度；
C.根据平抛运动运动时间，结合平抛运动水平方向位移关系就可以求出答案；
D.功率计算公式p=Fv要求F与v速度方向必须相同。
17．（2021高一下·沧州期末）一辆汽车在平直公路上以恒定功率启动，经过5s运动60m达到了最大速度20m/s，其v-t图像如图所示，已知汽车质量，设汽车恒定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A,C
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】根据动能定理得
又因为
解得
。
故答案为：AC。
【分析】恒定功率启动牵引力不断减小，属于变力做功，一般只能用动能定理求解相关物理量。牵引力等于阻力，汽车有最大速度。
18．（2020高一下·如皋月考）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（ ）
A．加速度先减小后增大
B．经过O点时摩擦力的功率最大
C．所受弹簧弹力始终做正功
D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
【答案】A,D
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】AB．物块由A点开始向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小， 减小，由
知，a减小；当运动到 时，a减小为零，此时物块速度最大，弹簧仍处于压缩状态；由于惯性，物块继续向右运动，此时
物块做减速运动，且随着压缩量继续减小，a逐渐增大；当越过O点后，弹簧开始被拉伸，此时
随着拉伸量增大，a继续增大，综上所述，从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在O点左侧 时速度v达到最大，摩擦力的功率 ，A符合题意，B不符合题意；
C．在AO段物块所受弹簧弹力做正功，在OB段物块所受弹簧弹力做负功，C不符合题意；
D．由动能定理知，从A到B的过程中，弹簧弹力做功与摩擦力做功之和为0，D符合题意。
故答案为：AD．
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度；力如果做功，利用公式W=Fs cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角，当α小于90度时，力做正功，当α大于90度时，力做负功。
19．（2019高三上·旅顺口月考）一物块放在水平面上，在水平拉力F作用下做直线运动，运动的v－t图象如图所示，则有关该力F的功率P－t图象可能是图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B,C
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】由于题目未讲水平面是否光滑，故应分情况讨论，若水平面光滑，0～t1段F为恒力，速度线性增加，故功率也线性增大，t1～t2段F为零，功率为零，t2～t3段F反向，仍为恒力，速度线性减小，故功率也线性减小，C符合题意．若水平面不光滑，由于t1、t2时刻后一小段时间内，F突然减小，故功率突然减小，B符合题意．
故答案为：BC
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，图像的斜率是加速度，利用牛顿第二定律求解拉力，物体的功率计算公式为P=Fv，结合拉力和速度求解功率的变化。
20．（2020高一下·郑州期末）水平路面上有一质量为1kg的玩具小车由静止开始沿直线启动。其运动的v-t图象如图所示，图中0~2s时间段图象为直线，2s后发动机的输出功率保持不变。已知玩具小车行驶中的阻力恒为2N，则下列说法正确的是（ ）
A．2s后牵引力功率为12W
B．玩具小车运动的最大速度
C．0~2s内牵引力所做的功为18J
D．2~4s内牵引力所做的功为60J
【答案】B,D
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】A．前2s小车做匀加速直线运动，加速度大小为
由牛顿第二定律可得
代入数值可得
由功率表达式可知
A不符合题意；
B．玩具小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度
B符合题意；
C.0~2s内位移
牵引力所做的功为 C不符合题意；
D.2~4s内功率恒定，牵引力所做的功为
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】汽车启动时，先做匀加速运动，后做加速度减小的加速运动，当汽车的牵引力等于阻力的时候，汽车的加速度为零，此时的汽车的速度最大，利用公式P=Fv求解即可。
21．（2020高一下·明水月考）设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则（ ）
A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢
B．路面越粗糙，汽车行驶得越快
C．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快
D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢
【答案】A,C
【知识点】机车启动
【解析】【解答】AB．路面越粗糙，摩擦力越大，则匀速行驶时牵引力越大，根据
可知功率一定，牵引力越大，速度越小，所以路面越粗糙，汽车行驶越慢，A符合题意，B不符合题意；
CD．同一路面，载货时所受的摩擦力大，摩擦力越大，则匀速行驶时牵引力越大，根据
可知功率一定，牵引力越大，速度越小，所以在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】解决本题的关键知道匀速行驶时，牵引力等于阻力，以及知道发动机的功率等于牵引力与速度的乘积。
三、非选择题
22．（2022高一下·新都期末）将一个质量为0.1kg的小球从某高度以5m/s的初速度水平抛出。到落地时运动的水平距离为3m（不计空气阻力，g取），求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）从抛出点到落地过程重力做的功。
【答案】（1）解：由题意得，小球在空中运动的时间为
（2）解：由得，落地高度为
则从抛出点到落地过程重力做的功为
【知识点】平抛运动；功的计算
【解析】【分析】（1）水平方向做匀速直线运动，由匀速直线运动规律求得小球在空中运动的时间。
（2）由自由落体运动规律和重力做功公式求得从抛出点到落地过程重力做的功。
23．（2021高一下·番禺期末）如图，用F=10N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面运动至B点，所用时间t=2s，已知A、B之间的距离s=4m，则：
（1）A到B过程，拉力F的平均功率；
（2）在B点时，拉力F的瞬时功率。
【答案】（1）解：A到B过程，拉力F做的功
平均功率
（2）解：设在B点时物体的速度为v，则有
解得
则在B点时拉力F的瞬时功率
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【分析】（1）由恒力做功公式以及平均功率公式代入数据即可求解。
（2）由于是求瞬时功率，所以只能由瞬时功率公式p=Fv求解，其中v为瞬时速度。
24．（2022高三上·红桥期末）某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v=2m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m=1kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.2.设皮带足够长，取g=10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动过程中，求：
（1）邮件相对滑动的时间t；
（2）邮件对地的位移大小x；
（3）邮件与皮带发生相对滑动过程中生的热。
【答案】（1）解：相对滑动过程中
解得
邮件相对滑动的时间t
（2）解：邮件对地的位移大小x
（3）解：相对滑动过程皮带的位移
邮件与皮带发生相对滑动过程中生的热
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；功的计算
【解析】【分析】（1）由牛顿第二定律以及匀变速直线运动的速度时间关系即可求出时间。
（2）由匀变速直线运的位移时间关系求出位移。
（3）产生的热等于相对位移乘以摩擦力大小。
25．（2021高一下·达州期末）如图所示，某飞机在水平跑道上的滑跑可视为初速度为零的匀加速直线运动，当运动时间 s时，飞机达到起飞速度 m/s，且此时发动机的功率刚好达到额定功率 W。已知飞机质量 kg，飞机滑跑过程所受阻力不变，取 。针对飞机滑跑全过程求：
（1）加速度的大小a和位移大小x；
（2）牵引力大小F；
（3）牵引力做的功W。
【答案】（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
由
解得
（2）根据牵引力功率关系
解得
（3）飞机滑跑过程中牵引力为恒力，则
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；功的计算；功率及其计算
【解析】【分析】（1）根据运动学公式列方程求解。
（2）根据牵引力与功率之间的关系式列方程求解。
（3） 飞机滑跑过程中牵引力为恒力 ，根据恒力做功的表达式求解。
26．（2023高一下·期中）从空中以2 m/s的初速度平抛一重为质量1kg的物体，物体在空中运动0.6 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求（1）物体平抛运动过程中重力做的功
（1）物体平抛运动过程中重力做功的平均功率
（2）物体落地前重力的瞬时功率 (g取10 m/s2 ）
【答案】（1）解：P=W/t=30W
（2）解：物体落地瞬间vy＝gt＝6m/s，所以PG＝mgvy＝60 W
【知识点】功率及其计算
【解析】【分析】（1）由求出重力做的功，根据求出重力的平均功率；
（2）根据、求出重力的瞬时功率。
27．（2022高一下·武汉期末）现在我国正大力发展氢燃料作为交通能源。使用氢能源的最大好处是它跟空气中的氧反应，仅产生水蒸气排出，有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。一种氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定功率为，在平直公路上行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车保持额定功率从静止启动（g取），求：
（1）汽车所能达到的最大速率；
（2）当汽车的速度为时的加速度大小。
【答案】（1）解：设汽车的功率为P，最大速率为v，则
代入数据解得
（2）解：根据牛顿第二定律可得
将，；代入解得
【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算
【解析】【分析】（1）根据瞬时功率的表达式以及牛顿第二定律得出汽车所达到的最大速率：
（2）利用牛顿第二定律以及瞬时功率的表达式得出汽车的速度为时的加速度 。
28．（2023高一下·延吉期末）我国提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车，质量，额定功率，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，。
（1）求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度；
（2）新型电动车在平直路面上从静止开始，以加速度做匀加速直线运动，求匀加速能维持的时间。
【答案】（1）解：当达到最大速度v时有
解得
（2）解：设匀加速结束（此时恰好为额定功率）速度为，则
由牛顿第二定律可得
又
联立解得
【知识点】机车启动
【解析】【分析】（1）当牵引力与阻力大小相等时由P=Fv求解最大速度；
（2）由牛顿第二定律及匀变速直线运动规律求解匀加速度能维持的时间。
29．（2022高一下·祁东期末）质量M=4×103kg的汽车，以额定功率P=60kW启动后沿水平路面行驶，行驶过程中受到的阻力大小f=3×103N。求：
（1）汽车能够达到的最大速度vmax；
（2）汽车速度v=10m/s时其加速度大小a。
【答案】（1）解：当汽车的速度最大时，其受力平衡，设牵引力为F，有，
解得
（2）解：设汽车的速度时牵引力为F＇，有，
解得
【知识点】牛顿第二定律；机车启动
【解析】【分析】（1）汽车速度最大时，利用阻力和牵引力相等结合功率的表达式可以求出最大的速度；
（2）汽车速度已知时，利用功率的表达式可以求出牵引力的大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
1 / 1人教版物理必修2同步练习：8.1 功与功率（基础巩固）
一、选择题
1．（2023高一下·泸水期末）如图所示，用同样大的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（光滑斜面）、丁（粗糙斜面）上沿力F的方向通过大小相等的位移，则拉力F的做功情况是（ ）
A．甲做功最少 B．丁做功最多 C．丙做功最多 D．做功一样多
2．（2023高二下·雨花会考）起重机将重物向上起吊的过程中，作用在物体上的力做功的情况是（ ）
A．重力做正功，拉力做负功 B．重力做正功，拉力做正功
C．重力做负功，拉力做正功 D．重力做负功，拉力做负功
3．（2023高一下·期末）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．如果物体做减速直线运动，F对物体做负功
B．如果物体做匀速直线运动，F对物体不做功
C．物体只有做加速直线运动，F才对物体做正功
D．如果物体做减速直线运动，F对物体做正功
4．（2023高一下·赣州月考）早在二千多年前，我国劳动人民就发明了汉石磨盘，它是一种可使谷物脱壳、粉碎的加工工具，凝聚着人类的高度智慧。后来人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。磨盘半径，磨杆长也为，驴以恒定的速率拉动磨盘转动，假设驴对磨杆的拉力为，在1分钟的时间内转动了6圈，则（ ）
A．驴拉磨转动的角速度约为
B．驴拉磨的线速度约为
C．驴拉磨转动一周拉力所做的功为
D．驴拉磨转动一周拉力的平均功率约为
5．（2023高二上·涟水月考）如图所示，物块在与水平方向成角的拉力的作用下，沿水平面向右运动一段距离，在此过程中，拉力对物块所做的功为（ ）
A． B． C． D．
6．（2023高一下·深圳期末）学校举办“鸡蛋撞地球”的科技活动，小明将一个鸡蛋装入缓冲器，在空旷场地离地面12米高处由静止释放，落地后鸡蛋完好无损。该过程中，鸡蛋重力做的功约为
A．0.06J B．0.6J C．6J D．60J
7．（2023高一下·芜湖期末）甲，乙、丙三个物体在力F作用下沿各自图示速度方向单向运动，发生了一段水平位移L，已知F=10N，L=2m，力F对三个物体做的功分别记为W甲、W乙、W丙，则（ ）
A．W甲=17.32J B．W乙=17.32J
C．W丙=-17.32J D．以上三个都正确
8．（2023高一下·肥东月考） 两个力F1、F2夹角成90 作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，F1对物体做功3J，F2对 物体做功一4J，则F1和F2 的合力对物体做的功w为
A．w = 5J B．w = 7J C．w = 一1J D．w = 6J
9．（2023高一下·期中）如图所示，同一物体在大小相同、方向不同的力F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F所做的功分别为Wa、Wb，下列表述正确的是（ ）
A．Wa＝Wb B．Wa＝－Wb C．Wa＞Wb D．Wa＜Wb
10．（2017高一下·北京期中）某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的k1和k2倍，最大速率分别为v1和v2，则（ ）
A．v2=k1v1 B．v2= v1 C．v2= v1 D．v2=k2v1
11．（2023高一下·芜湖期末）一台电动机正常工作时的输出功率是10kW，要用它匀速提升2.0×104kg的货物，提升的速度为（ ）
A．0.02m/s B．0.05m/s C．0.2m/s D．0.5m/s
12．（2023高二下·雨花会考）若一台抽水机每秒钟能把重为的水抽到高的水塔上，则这台抽水机输出的功率至少为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题
13．（2023高一下·新会期中）如图所示，一个质量为m的物体沿固定光滑斜面滑下，下列说法正确的是（ ）
A．支持力对物体不做功 B．支持力对物体做正功
C．重力对物体不做功 D．重力对物体做正功
14．（2023·广东模拟）汽车在2×104N恒定牵引力作用下，沿水平直线加速前进了100m，该过程牵引力（ ）
A．做功为2×106J B．做功为1×105J
C．做功的功率不变 D．做功的功率逐渐变大
15．（2021高一下·泾川期末）关于功的概念，下列说法中错误的是（ ）
A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B．力对物体做功少，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
16．（2022·韶关模拟）某人在竖直方向上高度不同的M、N两点先后水平抛出质量相同的两个小石块，两个小石块均经过地面上方的O点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．在M点抛出的小石块飞行过程中的加速度更大
B．在M点抛出的小石块飞行时间更短
C．在N点抛出的小石块初速度更大
D．在N点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大
17．（2021高一下·沧州期末）一辆汽车在平直公路上以恒定功率启动，经过5s运动60m达到了最大速度20m/s，其v-t图像如图所示，已知汽车质量，设汽车恒定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
18．（2020高一下·如皋月考）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，物块（ ）
A．加速度先减小后增大
B．经过O点时摩擦力的功率最大
C．所受弹簧弹力始终做正功
D．所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功
19．（2019高三上·旅顺口月考）一物块放在水平面上，在水平拉力F作用下做直线运动，运动的v－t图象如图所示，则有关该力F的功率P－t图象可能是图中的（ ）
A． B．
C． D．
20．（2020高一下·郑州期末）水平路面上有一质量为1kg的玩具小车由静止开始沿直线启动。其运动的v-t图象如图所示，图中0~2s时间段图象为直线，2s后发动机的输出功率保持不变。已知玩具小车行驶中的阻力恒为2N，则下列说法正确的是（ ）
A．2s后牵引力功率为12W
B．玩具小车运动的最大速度
C．0~2s内牵引力所做的功为18J
D．2~4s内牵引力所做的功为60J
21．（2020高一下·明水月考）设匀速行驶的汽车，发动机功率保持不变，则（ ）
A．路面越粗糙，汽车行驶得越慢
B．路面越粗糙，汽车行驶得越快
C．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得快
D．在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢
三、非选择题
22．（2022高一下·新都期末）将一个质量为0.1kg的小球从某高度以5m/s的初速度水平抛出。到落地时运动的水平距离为3m（不计空气阻力，g取），求：
（1）小球在空中运动的时间；
（2）从抛出点到落地过程重力做的功。
23．（2021高一下·番禺期末）如图，用F=10N的水平拉力，使物体从A点由静止开始沿光滑水平面运动至B点，所用时间t=2s，已知A、B之间的距离s=4m，则：
（1）A到B过程，拉力F的平均功率；
（2）在B点时，拉力F的瞬时功率。
24．（2022高三上·红桥期末）某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持v=2m/s的恒定速度向右运动，现将一质量为m=1kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.2.设皮带足够长，取g=10m/s2，在邮件与皮带发生相对滑动过程中，求：
（1）邮件相对滑动的时间t；
（2）邮件对地的位移大小x；
（3）邮件与皮带发生相对滑动过程中生的热。
25．（2021高一下·达州期末）如图所示，某飞机在水平跑道上的滑跑可视为初速度为零的匀加速直线运动，当运动时间 s时，飞机达到起飞速度 m/s，且此时发动机的功率刚好达到额定功率 W。已知飞机质量 kg，飞机滑跑过程所受阻力不变，取 。针对飞机滑跑全过程求：
（1）加速度的大小a和位移大小x；
（2）牵引力大小F；
（3）牵引力做的功W。
26．（2023高一下·期中）从空中以2 m/s的初速度平抛一重为质量1kg的物体，物体在空中运动0.6 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求（1）物体平抛运动过程中重力做的功
（1）物体平抛运动过程中重力做功的平均功率
（2）物体落地前重力的瞬时功率 (g取10 m/s2 ）
27．（2022高一下·武汉期末）现在我国正大力发展氢燃料作为交通能源。使用氢能源的最大好处是它跟空气中的氧反应，仅产生水蒸气排出，有效减少了传统汽油车造成的空气污染问题。一种氢气燃料的汽车，质量为，发动机的额定功率为，在平直公路上行驶时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车保持额定功率从静止启动（g取），求：
（1）汽车所能达到的最大速率；
（2）当汽车的速度为时的加速度大小。
28．（2023高一下·延吉期末）我国提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车，质量，额定功率，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，。
（1）求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度；
（2）新型电动车在平直路面上从静止开始，以加速度做匀加速直线运动，求匀加速能维持的时间。
29．（2022高一下·祁东期末）质量M=4×103kg的汽车，以额定功率P=60kW启动后沿水平路面行驶，行驶过程中受到的阻力大小f=3×103N。求：
（1）汽车能够达到的最大速度vmax；
（2）汽车速度v=10m/s时其加速度大小a。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】功的概念；功的计算
【解析】【解答】功等于力和物体在力的方向上的位移乘积。本题四种情况位移大小、拉力大小均相等。故做功一样多。
故答案为D。
【分析】本题考查功的定义。
2．【答案】C
【知识点】功的概念
【解析】【解答】起重机将重物向上起吊的过程中，位移的方向向上，重力的方向向下与位移方向相反，重力做负功；拉力的方向向上与位移的方向相同，拉力做正功。故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】
根据分析判断。
3．【答案】D
【知识点】功的概念
【解析】【解答】无论物体运动类型如何，F与v方向相同，根据功的定义可知，F对物体做正功，故ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】当速度与力的方向相等时，力做正功。
4．【答案】D
【知识点】曲线运动；线速度、角速度和周期、转速；功的概念；功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】
A.因为驴拉磨一分钟转动了6圈，所以角速度为，故A错误；
B.因为磨盘半径r=0.5m，磨杆长0.5m，所以线速度，故B错误；
C. 驴拉磨转动一周运动的距离为，所以拉力做功为，故C错误；
D.驴拉磨转动一周拉力的平均功率，故D正确；
故答案为：D。
【分析】
（1）根据公式求线速度；
（2）根据公式求拉力做功；
（3）根据公式求拉力的功率。
5．【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】根据功的定义式
可得，拉力F对物块所做的功为
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据功的定义式，分析拉力F对物块所做的功。
6．【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】一个鸡蛋的质量大约为50g，则鸡蛋重力做的功为
W=mgh=50 x10-3×10×12J=6J
故选C。
【分析】知道一个鸡蛋的质量大约是50克，是解题的关键，根据重力做功公式计算即可。
7．【答案】A
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A、，A正确；
B、B错误；
C、C错误；
故答案为：A。
【分析】本题考查恒力做功，，为力F与位移L（或速度方向）的夹角，为锐角时，力做正功；为钝角时，力做负功；等于时，力不做功。
8．【答案】C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】合力做功为两个力做功的代数和，代数和为 -1焦耳， 则F1和F2 的合力对物体做的功w为 -1焦耳，故答案为：C。
【分析】合力做功为两个力做功的代数和，合力冲量为两力冲量的矢量和。
9．【答案】A
【知识点】功的计算
【解析】【解答】，，故A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据求解，注意公式中力与位移之间的夹角。
10．【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】解：设汽车的功率为P，质量为m，则有：P=K1mgV1=K2mgV2，所以v2= v1
故选：B．
【分析】汽车在水平路面上行驶时，当牵引力等于阻力时，速度最大．根据功率与速度的关系，结合汽车阻力与车重的关系求解．
11．【答案】B
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】电动机正常工作时的输出功率等于货物的机械功率，而货物的动能不变，所以机械功率体现在拉力做功的功率。
拉力
拉力的功率，而
联立上式解得，B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查功率的知识点，要求学生明白电动机正常工作时的输出功率等于货物的机械功率，而货物的动能不变，所以机械功率体现在拉力做功的功率。
12．【答案】C
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】根据得：，故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】
根据求解。
13．【答案】A,D
【知识点】功的计算
【解析】【解答】AB.支持力方向与物体运动的位移方向垂直，所以支持力对物体不做功，故A符合题意，B不符合题意；
CD.重力方向与物体运动的位移方向夹角为锐角，所以重力对物体做正功，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD
【分析】分析物体的受力情况以及运动情况，根据力与位移的夹角判断功的正负。
14．【答案】A,D
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】AB.牵引力做功：，故A符合题意，B不符合题意；
CD.汽车做加速运动，速度增大，由可知，功率增大，故D符合题意，C不符合题意。
故答案为：AD
【分析】根据和，结合题意求解。
15．【答案】A,B,C
【知识点】功的计算
【解析】【解答】A．根据W=Fxcosθ
可知，力对物体做功多，说明物体的位移不一定大，A错误，符合题意；
B．根据W=Fxcosθ
可知，力对物体做功少，说明物体的受力不一定小，B错误，符合题意；
C．根据W=Fxcosθ
可知，力对物体不做功，可能力和位移的夹角θ为90°，而物体不一定没有移动，C错误，符合题意；
D．根据W=Fxcosθ
可知，物体发生了位移，不一定有力对它做功，D正确，不符合题意；
故答案为：ABC。
【分析】根据公式W=Fxcosθ就可以知道力对物体做的功取决于力的大小、位移的大小、及力与位移夹角关系。
16．【答案】B,D
【知识点】平抛运动；功率及其计算
【解析】【解答】A．两个小石块抛出后均做平抛运动，加速度均为重力加速度，A不符合题意；
B．竖直方向，根据可得
可知在M点抛出的小石块飞行时间更短，B符合题意；
C．从抛出到O点，水平方向位移相等，根据
可知在M点抛出的小石块初速度更大，C不符合题意；
D．竖直方向的速度
在N点抛出的小石块着地时竖直方向速度较大，根据
可知在N点抛出的小石块着地时重力的瞬时功率更大，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】A.做平抛运动的物体，其只受受重力作用，故其加速度为重力加速度，所以两个运动中加速度相同；
B.决定平抛运动在空中飞行时间是下落的高度；
C.根据平抛运动运动时间，结合平抛运动水平方向位移关系就可以求出答案；
D.功率计算公式p=Fv要求F与v速度方向必须相同。
17．【答案】A,C
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】根据动能定理得
又因为
解得
。
故答案为：AC。
【分析】恒定功率启动牵引力不断减小，属于变力做功，一般只能用动能定理求解相关物理量。牵引力等于阻力，汽车有最大速度。
18．【答案】A,D
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【解答】AB．物块由A点开始向右加速运动，弹簧压缩量逐渐减小， 减小，由
知，a减小；当运动到 时，a减小为零，此时物块速度最大，弹簧仍处于压缩状态；由于惯性，物块继续向右运动，此时
物块做减速运动，且随着压缩量继续减小，a逐渐增大；当越过O点后，弹簧开始被拉伸，此时
随着拉伸量增大，a继续增大，综上所述，从A到B过程中，物块加速度先减小后增大，在O点左侧 时速度v达到最大，摩擦力的功率 ，A符合题意，B不符合题意；
C．在AO段物块所受弹簧弹力做正功，在OB段物块所受弹簧弹力做负功，C不符合题意；
D．由动能定理知，从A到B的过程中，弹簧弹力做功与摩擦力做功之和为0，D符合题意。
故答案为：AD．
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度；力如果做功，利用公式W=Fs cosα求解外力做功即可，其中α是力与位移的夹角，当α小于90度时，力做正功，当α大于90度时，力做负功。
19．【答案】B,C
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】由于题目未讲水平面是否光滑，故应分情况讨论，若水平面光滑，0～t1段F为恒力，速度线性增加，故功率也线性增大，t1～t2段F为零，功率为零，t2～t3段F反向，仍为恒力，速度线性减小，故功率也线性减小，C符合题意．若水平面不光滑，由于t1、t2时刻后一小段时间内，F突然减小，故功率突然减小，B符合题意．
故答案为：BC
【分析】v-t图像中，横坐标为时间，图像的斜率是加速度，利用牛顿第二定律求解拉力，物体的功率计算公式为P=Fv，结合拉力和速度求解功率的变化。
20．【答案】B,D
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】A．前2s小车做匀加速直线运动，加速度大小为
由牛顿第二定律可得
代入数值可得
由功率表达式可知
A不符合题意；
B．玩具小车匀速运动时，牵引力等于阻力，此时速度最大，最大速度
B符合题意；
C.0~2s内位移
牵引力所做的功为 C不符合题意；
D.2~4s内功率恒定，牵引力所做的功为
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】汽车启动时，先做匀加速运动，后做加速度减小的加速运动，当汽车的牵引力等于阻力的时候，汽车的加速度为零，此时的汽车的速度最大，利用公式P=Fv求解即可。
21．【答案】A,C
【知识点】机车启动
【解析】【解答】AB．路面越粗糙，摩擦力越大，则匀速行驶时牵引力越大，根据
可知功率一定，牵引力越大，速度越小，所以路面越粗糙，汽车行驶越慢，A符合题意，B不符合题意；
CD．同一路面，载货时所受的摩擦力大，摩擦力越大，则匀速行驶时牵引力越大，根据
可知功率一定，牵引力越大，速度越小，所以在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC
【分析】解决本题的关键知道匀速行驶时，牵引力等于阻力，以及知道发动机的功率等于牵引力与速度的乘积。
22．【答案】（1）解：由题意得，小球在空中运动的时间为
（2）解：由得，落地高度为
则从抛出点到落地过程重力做的功为
【知识点】平抛运动；功的计算
【解析】【分析】（1）水平方向做匀速直线运动，由匀速直线运动规律求得小球在空中运动的时间。
（2）由自由落体运动规律和重力做功公式求得从抛出点到落地过程重力做的功。
23．【答案】（1）解：A到B过程，拉力F做的功
平均功率
（2）解：设在B点时物体的速度为v，则有
解得
则在B点时拉力F的瞬时功率
【知识点】功的计算；功率及其计算
【解析】【分析】（1）由恒力做功公式以及平均功率公式代入数据即可求解。
（2）由于是求瞬时功率，所以只能由瞬时功率公式p=Fv求解，其中v为瞬时速度。
24．【答案】（1）解：相对滑动过程中
解得
邮件相对滑动的时间t
（2）解：邮件对地的位移大小x
（3）解：相对滑动过程皮带的位移
邮件与皮带发生相对滑动过程中生的热
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型；功的计算
【解析】【分析】（1）由牛顿第二定律以及匀变速直线运动的速度时间关系即可求出时间。
（2）由匀变速直线运的位移时间关系求出位移。
（3）产生的热等于相对位移乘以摩擦力大小。
25．【答案】（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有
解得
由
解得
（2）根据牵引力功率关系
解得
（3）飞机滑跑过程中牵引力为恒力，则
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；功的计算；功率及其计算
【解析】【分析】（1）根据运动学公式列方程求解。
（2）根据牵引力与功率之间的关系式列方程求解。
（3） 飞机滑跑过程中牵引力为恒力 ，根据恒力做功的表达式求解。
26．【答案】（1）解：P=W/t=30W
（2）解：物体落地瞬间vy＝gt＝6m/s，所以PG＝mgvy＝60 W
【知识点】功率及其计算
【解析】【分析】（1）由求出重力做的功，根据求出重力的平均功率；
（2）根据、求出重力的瞬时功率。
27．【答案】（1）解：设汽车的功率为P，最大速率为v，则
代入数据解得
（2）解：根据牛顿第二定律可得
将，；代入解得
【知识点】牛顿第二定律；功率及其计算
【解析】【分析】（1）根据瞬时功率的表达式以及牛顿第二定律得出汽车所达到的最大速率：
（2）利用牛顿第二定律以及瞬时功率的表达式得出汽车的速度为时的加速度 。
28．【答案】（1）解：当达到最大速度v时有
解得
（2）解：设匀加速结束（此时恰好为额定功率）速度为，则
由牛顿第二定律可得
又
联立解得
【知识点】机车启动
【解析】【分析】（1）当牵引力与阻力大小相等时由P=Fv求解最大速度；
（2）由牛顿第二定律及匀变速直线运动规律求解匀加速度能维持的时间。
29．【答案】（1）解：当汽车的速度最大时，其受力平衡，设牵引力为F，有，
解得
（2）解：设汽车的速度时牵引力为F＇，有，
解得
【知识点】牛顿第二定律；机车启动
【解析】【分析】（1）汽车速度最大时，利用阻力和牵引力相等结合功率的表达式可以求出最大的速度；
（2）汽车速度已知时，利用功率的表达式可以求出牵引力的大小，结合牛顿第二定律可以求出加速度的大小。
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