2024-2025學(xué)年廣西高中物理必修第二冊配人教版同步訓(xùn)練：功與功率

第八章機(jī)械能守恒定律

1功與功率

課后.訓(xùn)練提升

合格考過關(guān)檢驗(yàn)

一'選擇題（每個(gè)小題只有一個(gè)正確答案）

1.如圖所示，下列過程中人對物體做了功的是（）

A.小華用力推石頭,B.小明舉起杠鈴后,

但沒有推動(dòng)在空中停留3s的

過程中

C.小紅提著書包，D.運(yùn)動(dòng)員將冰壺推出后,

隨電梯一起勻速冰壺在水平冰面上滑

上升的過程中行了5m的過程中

答案:C

解析:A、B選項(xiàng)所述情景中,位移都為零;D中冰壺滑行時(shí)，不受人的推力,故人對

物體不做功;只有C選項(xiàng)所述情景，人對物體做功。

2.人以20N的水平恒力推著小車在粗糙的水平面上前進(jìn)了5m,人放手后,小車又

前進(jìn)了2m才停下來，則小車在運(yùn)動(dòng)過程中，人的推力所做的功為（）

A.100JB.140J

C.60JD.無法確定

答案:A

解析:推力做的功W=Fs=2QNx5m=100J,撤去推力，小車由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，

推力不做功，所以在小車運(yùn)動(dòng)的過程中，人的推力做的總功為100J,選項(xiàng)A正確。

3.如圖所示，起重機(jī)正吊著一物體加速上升,在這一過程中，下列說法正確的是

()

A.重力做正功

B.拉力做負(fù)功

C.合力做負(fù)功

D.合力做正功

答案:D

解析:物體加速上升，重力方向與位移方向相反，則重力做負(fù)功;拉力方向與位移方

向相同，則拉力做正功;物體動(dòng)能增加，由動(dòng)能定理可知，合力做正功，則選項(xiàng)A、

B、C錯(cuò)誤,D正確。

4.下列說法正確的是（）

A?力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量

B.-10J的功大于+5J的功

C.功的正、負(fù)表示方向

D.若某一個(gè)力對物體不做功，說明該物體一定沒有發(fā)生位移

答案:B

解析:功是標(biāo)量,正功代表動(dòng)力做功,負(fù)功代表阻力做功,功的大小看其絕對值，選項(xiàng)

B正確,A、C錯(cuò)誤;某個(gè)力對物體不做功也可能是在力的方向上位移是零,但不一

定是物體本身沒有位移，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

5.某同學(xué)站在電梯地板上，利用速度傳感器和計(jì)算機(jī)研究該電梯在升降過程中的

情況，下圖是計(jì)算機(jī)顯示的電梯在某一段時(shí)間內(nèi)速度變化的情況，取豎直向上為正

方向，已知電梯轎廂和乘客的總質(zhì)量為800kg,g取10m/s?。根據(jù)圖像提供的信

息，可以判斷下列說法正確的是（）

A.在0~5s內(nèi)，電梯加速上升,該同學(xué)處于失重狀態(tài)

B.在10~20s內(nèi)，鋼纜對電梯做正功

C.在10-20s內(nèi)，電梯上升的位移為20m

D.在20~25s內(nèi)，電梯（包括乘客）的重力做功為4x104J

答案:B

解析油速度一時(shí)間圖像可知，在0~5s內(nèi)，電梯的加速度為正，說明電梯的加速度

向上，此時(shí)人處于超重狀態(tài),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;10~20s內(nèi)電梯處于上升階段,鋼纜對

電梯的力向上，則鋼纜對電梯做正功,故選項(xiàng)B正確;在10-20s內(nèi),電梯上升的位

移為等m=10m,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在20~25s內(nèi)，電梯向下運(yùn)動(dòng)的位移為〃=亨

m=2.5m,則電梯（包括乘客）的重力做功為W=mg/z=800xl0x2.5J=2xl（）4J,故選項(xiàng)

D錯(cuò)誤。

6.關(guān)于功率，下列說法正確的是（）

A.根據(jù)功率P《做功越多，功率就越大

B.根據(jù)功率尸可以求出任意時(shí)刻的功率

C.根據(jù)功率P=Fv可知，汽車的牽引力與速度成反比

D.根據(jù)功率P=Fv可知，汽車的功率一定時(shí)，它的牽引力與速度成反比

答案:D

解析油功率公式P=崇可知，在相同時(shí)間內(nèi),做功多的機(jī)器，功率一定大，選項(xiàng)缺少

“相同時(shí)間”這一條件，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。公式尸=崇求的是這段時(shí)間內(nèi)的平均功率，不

能求瞬時(shí)功率，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。根據(jù)P=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽

引力與速度成反比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。

二、計(jì)算題

7.一質(zhì)量為m=2.0kg的物體靜止在水平面上，現(xiàn)受到一大小為10N且方向與水

平方向成37°的力R作用，在力F的作用下物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)

動(dòng)時(shí)間為2s,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,sin37°=0.6,重力加速度g取

10m/s2o求：

⑴這段過程中物體受到的重力、拉力式摩擦力和合力做的功;

(2)這段過程中拉力的平均功率和2s末拉力的瞬時(shí)功率。

答案:(1)08J-7J1J

(2)4W8W

解析：(1)對物體受力分析，如圖所示

重力方向豎直向下，而物體沿水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上沒有位移,

重力不做功，因此WG=0

把拉力分解為水平方向的力和豎直方向的力，同理，豎直方向上的力不做功，所以

拉力做功WF=RCOS37°?工

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

2

根據(jù)牛頓第二定律Reos37°-pi(mg-Fsin37°)=ma

聯(lián)立上式，解得科=8J

摩擦力做功Wf=-/z(mg-Fsin0yx

解得Wf=-7J

合力做功W^=WG+WN++WF+Wf=lJo

⑵這段過程中拉力的平均功率=TW=4W

瞬時(shí)功率尸瞬二八cosd,v=at

聯(lián)立解得P瞬=8W。

等級考素養(yǎng)提升

一'選擇題（第1~5題為單選題，第6~7題為多選題）

1.如圖所示，小孩與雪橇的總質(zhì)量為外大人用與水平面成。角的恒定拉力R將雪

橇沿水平地面向右勻速移動(dòng)了一段距離Zo已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃,

則關(guān)于各力對雪橇做功的說法正確的是（）

A.拉力對雪橇做功為FI

B.滑動(dòng)摩擦力對雪橇做功為-〃mg/

C.支持力對雪橇做功為（/ng-八in0）1

D.雪橇受到的各力對雪橇做的總功為零

答案:D

解析:對雪橇受力分析，如圖所示。

拉力做功為WF=FICOS仇選項(xiàng)A錯(cuò)誤。雪橇豎直方向受力平衡，有FN+Fsin6=mg,

得FN=mg-Fsina則摩擦力為Ff=/ZFN=/z（mg-Fsin。）,摩擦力做功為Wf=-Fd=-

/i（mg-Fsin6）/,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。支持力做功為WN=FN/COS90°=0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由

于雪橇做勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，故合力的功為零，選項(xiàng)D正確。

2.如圖所示，物體在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一小段位移s,設(shè)這三種情形

下力、位移和所標(biāo)。角的大小都相同。三種情況力R做的功分別為W甲、W乙、

W丙，下列說法正確的是（）

A.甲、乙、丙三者做的功相同

B.甲、乙做的功相同

C.乙、丙做的功相同

D.甲、丙做的功相同

答案:D

解析:恒力做功表達(dá)式為W=Fscosa,功的正負(fù)表示對應(yīng)的力是動(dòng)力還是阻力，功

的大小看絕對值。這三種情形中甲、丙力R做功均為W=Rxcos仇而乙圖中R與

位移的夾角為鈍角下做的功為W'=Eccos（90°+e）=-Rxcos。,與甲、丙不同，選項(xiàng)

D正確。

3.如圖所示，一輛質(zhì)量為4t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80kW,在足夠長的斜面上

由靜止開始以0.5m/s2的加速度沿斜面向下勻加速啟動(dòng)，已知汽車所受阻力恒為

重力的斜面傾角的正弦值sina=0.1,g取10卷2,則（）

A.汽車勻加速過程中的牽引力為IxlO,N

B.汽車能達(dá)到的最大速度為20m/s

C.汽車勻加速過程能持續(xù)的時(shí)間為16s

D.若汽車勻加速過程加速度增大,則勻加速過程的末速度增大

答案:B

解析:勻加速過程滿足F+mgsina-Ff=ma,解得F=6xlO3N,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;達(dá)到最

大速度時(shí)F-Ff-mgsina=4xl03N,Vm===20m/s,故選項(xiàng)B正確;勻加速的末速度

v=—=—m/s,時(shí)間t=-=—s,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;該過程加速度增大，則尸增大，由

F3a3

p、

Vm二，知?jiǎng)蚣铀倌┧俣葴p小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

F

4.一個(gè)小孩（示意圖）站在船上，按圖甲、乙兩種情況用同樣大小的力拉輕繩，經(jīng)過

相同的時(shí)間/（船未碰撞）,小孩所做的功跖、版及在時(shí)間t內(nèi)小孩拉繩的功率

P1、尸2的關(guān)系為（）

A.Wl>W2,Pl=P2B.WI<W2,PI<P2

C.W1=W2,P!=P2D.WI<WI,PI=P2

答案:B

解析:按題圖甲、乙兩種情況用同樣大小的力拉繩,左邊的船移動(dòng)的位移相同，但

乙圖中右邊的船也要移動(dòng),故乙圖中拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的總的距離大;拉力做的功等

于拉力與作用點(diǎn)在拉力方向上的位移的乘積，故乙圖中拉力做功多，由于時(shí)間相

同，故乙圖中拉力的功率大，選項(xiàng)B正確。

5.如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abed,其

中ab段為平直上坡路面力c段為水平路面,cd段為平直下坡路面。不考慮整個(gè)過

程中空氣阻力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）

b

罰5亦，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，1mmmm

Cl7^777-

A.在ab段，汽車的輸出功率逐漸減小

B.汽車在ab段的輸出功率比be段的大

C.在cd段，汽車的輸出功率逐漸減小

D.汽車在cd段的輸出功率比be段的大

答案:B

解析:在ab段，根據(jù)平衡條件可知，牽引力Fi=mgsm6+B,所以在ab段，汽車的輸

出功率Pi=Fiv不變，在be段，牽引力Fi=Ff,bc段的輸出功率P2=R2V<PI,選項(xiàng)A

錯(cuò)誤,B正確。在cd段，牽引力F3=Ff-mgsin仇汽車的輸出功率RngvvPz,在cd

段,汽車的輸出功率不變，且小于。c段，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。

6.如圖甲所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運(yùn)動(dòng)。監(jiān)測到

推力R、物體速度v隨時(shí)間/變化的規(guī)律如圖乙所示。g取10向$2,則（）

A.第1s內(nèi)推力做功為1J

B.第2s內(nèi)物體克服摩擦力做的功為2.0J

C.第1.5s時(shí)推力F的功率為3W

D.第2s內(nèi)推力R做功的平均功率為1.5W

答案:BC

解析:從速度一時(shí)間圖像中可知物體在第1s內(nèi)速度為零，即處于靜止?fàn)顟B(tài),所以推

力做功為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。速度一時(shí)間圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，所以

第2s內(nèi)的位移為x=|xlx2m=lm;由速度一時(shí)間圖像可以知道在2~3s的時(shí)間

內(nèi),物體勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài)，所以滑動(dòng)摩擦力的大小為2N,故摩擦力做

功為Wf=-Ftx=-2.0J,克服摩擦力做功為2.0J,選項(xiàng)B正確。第1.5s速度為1m/s,

故第1.5s時(shí)推力的功率為P=Rv=3xlW=3W,選項(xiàng)C正確。第2s內(nèi)R做的功

為W=Ev=3xlJ=3J,所以第2s內(nèi)推力R做功的平均功率為P=y=|W=3W,選

項(xiàng)D錯(cuò)誤。

7.質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度

為20m/s。若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s2,運(yùn)動(dòng)中的

阻力不變，下列說法正確的是（）

A.汽車所受阻力為4000N

B.3s末汽車的瞬時(shí)功率為80kW

C.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10s

D.汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功為2x105J

答案:AD

解析:當(dāng)汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度達(dá)到最大，此時(shí)牽引力與阻力大小相等,則得阻

力B='=4xl()3N,故選項(xiàng)A正確。當(dāng)汽車的實(shí)際功率達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速運(yùn)

vm

動(dòng)結(jié)束，設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為7,勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v=C,根據(jù)牛頓第

F

二定律得尸-恥二機(jī)〃，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得聯(lián)立得t=則末汽車在

——a(Ff-+——ma)=5s,3s

勻加速運(yùn)動(dòng),3s末汽車的瞬時(shí)功率為尸3=83=舊+機(jī)九二4.8義1()4w,故選項(xiàng)B、

C錯(cuò)誤。勻加速運(yùn)動(dòng)的位移x=^qt1=25m,所以汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做

的功W=fx=2xl05J,故選項(xiàng)D正確。

二、計(jì)算題

8.如圖所示，光滑水平地面靜止放著質(zhì)量m=10kg的木箱，與水平方向成6=60°

的拉力R作用于物體，拉力歹=2.0N,當(dāng)木箱在力R作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)4.0s

后，求：

(1)木箱運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

(2)4.0s拉力R所做的功；

(3)4.0s末拉力F的瞬時(shí)功率。

答案:⑴0.1m/s2

(2)0.8J

(3)0.4W

解析：(1)木箱受到重力、恒力R、水平面的支持力作用，設(shè)加速度大小為將拉力

2

正交分解,根據(jù)牛頓第二定律得Feos60°=/na,代入解得a=0.1m/so

⑵移動(dòng)的距離為x=|a?=|xO.lx42m=0.8m

根據(jù)功的定義式W=Flcosa得,4.0s拉力F所做的功為

W=Fxcosa=2x0.8xcos60°J=0.8J。

(3)4s末木箱的速度為v=a/=0.1x4m/s=0.4m/s

根據(jù)P=Fvcosa得4.0s末拉力R的瞬時(shí)功率為P=Fvcosa=2x0.4xcos60°

W=0.4Wo

9.質(zhì)量為2t的汽車，沿傾角為37°的斜坡由靜止開始運(yùn)動(dòng),汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所

受摩擦阻力大小恒為2000N,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為126kW。(sin

37°=0.6,cos3