2011届高考物理功和功率复习题2

新部编版高三物理必修2功和功率专项练习（带答案与解析）的正确答案、解答解析、考点详解姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分得分1.【题文】如图所示,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A．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【答案】选A、C、D.【解析】设传送带运转的速度大小为v1,物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.(1)当v1=v2时,物体随传送带一起匀速运动,故传送带与物体之间不存在摩擦力,即传送带对物体始终不做功,A正确.(2)当v1v2时,物体相对传送带向右运动,物体受到的滑动摩擦力方向向左,则物体先做匀减速运动直到速度减为v1,再做匀速运动,故传送带对物体先做负功后不做功,D正确.(3)当v1v2时,物体相对传送带向左运动,物体受到的滑动摩擦力方向向右,则物体先做匀加速运动直到速度达到v1,再做匀速运动,故传送带对物体先做正功后不做功,B错误,C正确.2.【题文】(2011·白银模拟)(12分)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L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】(1)2 000 J (2)-2 000 J (3)0评卷人得分【解析】(1)工人拉绳子的力： F=(3分)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=Flcosα,得W1==“2” 000 J(2)重力做功：W2=-mgh=-mgLsinθ=“-2” 000 J (3分)(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 (3分)3.【题文】(16分)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=“0.2” m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=“1.02” m/s的匀速运动.取g=“10” m/s2,不计额外功.求：(1)起重机允许输出的最大功率.(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.【答案】(1)5.1×104W (2)5 s 2.04×104W【解析】 (1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力.P0＝F0vm，P0＝mgvm (2分)代入数据，有：P0＝5.1×104W (2分)(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1,有：P0＝Fv1，F－mg＝ma，v1＝at1(4分)代入数据，得：t1＝5 s (2分)t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则：v2＝at，P＝Fv2(4分)代入数据，得:P＝2.04×104W. (2分)4.【题文】（2011·海南物理·T9）一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用。

高考综合复习——机械能专题一功、功率及动能定理总体感知知识网络考纲要求命题规律从近几年高考试题看，本专题内容是高考命题的热点，考查特点是灵活性强、综合面广、能力要求高、题型全、分量重、压轴题多与此部分内容有关。

本专题内容常与牛顿运动定律、圆周运动、电磁学知识综合，在高考中所占分数分量相当大，高考对本专题知识的考查仍会放在分析综合能力和应用热点知识解决问题的能力上。

本专题内容是必修部分的重点内容，在今后的高考中出题几率非常大，考查热点包括重力势能、机械能守恒、能量的转化和守恒定律、动能定理等。

高考中对本专题的考查以计算题形式出现的可能性较大，应是与功能知识、牛顿运动定律、圆周运动及电磁学等知识相联系的综合应用，复习中应特别重视。

复习策略功和能的概念是物理学中重要的基本概念，能的转化和守恒定律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客观规律。

功和能量的转化关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。

运用能量的观点分析解决有关问题，可以不涉及过程中力的作用以及运动细节，关心的只是过程中的能量转化的关系和过程的始末状态，这往往更能把握住问题的实质，使解决问题的思路变得简捷，并且能解决一些用牛顿定律无法解决的问题。

1．复习中要抓住功是能量变化的量度这条主线，多方面多角度理解功的概念。

功和功率的分析和计算是高考考查的一个重点，解决此类问题必须抓准物理实质，建立相关物理模型，对考生能力要求比较高。

对功率问题尤其是机车牵引力的功率，应处理好机车以额定功率启动和以恒定牵引力启动过程中加速度、速度随时间变化的关系，特别是对以恒定牵引力启动，开始一段时间机车做匀加速直线运动，功率增大到额定功率时，牵引力将减少，速度增加，最后机车将做匀速运动。

在学习中，有必要了解两种情况下对应的图象的区别和联系。

2．动能定理是一条适用范围很广的物理规律，解题的优越性很多。

根本原因在于它省去了矢量式的很多麻烦。

2011-2012学年度下学期 高中物理功和功率单元检测[人教版]说明：1．本题分I 、II 两卷，请将第I 卷正确答案的序号填写在答题卡上，第II 卷的正确答案按要求填定在第II 卷上，考试结束后只交答题卡和第II 卷。

2．本试题满分100分，答卷时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共40分）一、选择题（每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分。

）1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以后的运动过程中 （ ） A ．运动员对球做了功 B ．球克服支持力做了功 C ．重力对球做了功 D ．球克服阻力做了功 2．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 ．如果物体做加速直线运动，F 也可能对物体做负功 C ．如果物体做减速直线运动，F 一定对物体做负功 D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定对物体做正功3．质量为0.5kg 的小球从高空自由下落，经2s 落到地面，在小球下落过程中重力做功的平均功率是 （ ） A ．5W B ．10W C ．50W D ．100W4．一物体由H 高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为 （ ）A ．gH 2B ．gHC ．gH 2D ．以上都不对5．一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F 和阻力F 1随时间的变化规律如图（甲）所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图（乙）中的 （ ）6．某物体做变速直线运动，则下列说法中不正确．．．的是 （ ） A ．若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变B ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少C ．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加D ．在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加（甲） （乙)A B C D7．质量为m 的汽车，发动机的功率恒为P ，摩擦阻力恒为F 1，牵引力为F ，汽车由静止开始，经过时间t 行驶了位移s 时，速度达到最大值v m ，则发动机所做的功为 （ ）A ．PtB ．FsC ．2m 12mvD ．221m2mP PsF v 8．某人把原来静止于地面上的质量为2kg 的物体向上提起1m ，并使物体获得1m/s 的速度，取g =10m/s 2，则这过程中下列说法中正确的是 （ ） A ．人对物体做的功为21J B ．合外力对物体做的功为21J C ．合外力对物体做功20J D ．物体的重力势能增加20J9．放在光滑水平面上的静止物体，在水平拉力F 1作用下，移动距离s 时做功W 。

专题五功、功率、动能定理例1．用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止，其速度—时间图象如图1所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力F f做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是( )A．W1>W2；F＝2F fB．W1＝W2；F >2F fC．P1>P2；F >2F fD．P1＝P2；F＝2FfBCBD例2．下列是一些说法中，正确的是（）A．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内的对物体做功一定相同B．一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相在等符号相反C．同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反D．在同样的时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号也不一定相反因为处于平衡状态时，两个力大小相等方向相反，在同一段时间内冲量大小相等，但方向相反。

由恒力做功的知识可知，说法B正确。

关于作用力和反作用力的功要认识到它们是作用在两个物体上，两个物体的位移可能不同，所以功可能不同，说法C不正确，说法D正确。

正确选项是BD。

例3.如图所示，竖直平面内的轨道ABCD 由水平轨道AB 与光滑的四分之一圆弧轨道CD 组成，AB 恰与圆弧CD 在C 点相切，轨道固定在水平面上。

一个质量为m 的小物块（可视为质点）从轨道的A 端以初动能E 冲上水平轨道AB ，沿着轨道运动，由DC 弧滑下后停在水平轨道AB 的中点。

已知水平轨道AB 长为L 。

求：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数μ ?（2）为了保证小物块不从轨道的D 端离开轨道，圆弧轨道的半径R 至少是多大？（3）若圆弧轨道的半径R 取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R 处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。

《功功率》复习测试一、单选题1.如图所示，质量为m的物块在倾角为α的斜面上保持相对静止，斜面体和物块一起以速度v水平向右做匀速直线运动，则斜面体对物块的摩擦力和弹力对物块做功情况是（）A. 摩擦力做正功，弹力做负功B. 摩擦力做正功，弹力做正功C. 摩擦力做负功，弹力做负功D. 摩擦力做负功，弹力做正功2.如图所示，用水平恒力F拉着一物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是（）A. 有摩擦力比无摩擦力时，力F做的功多B. 物体加速运动比减速运动时，力F做的功多C. 物体无论怎样运动，力F做的功相等D. 有摩擦力与无摩擦力时，力F的平均功率相等3.魔方，英文名为Rubik′s Cube，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为( )A. mgaB.C.D.4.如图所示，密度为ρ、边长为a的正立方体木块漂浮在水面上（h为木块在水面上的高度）。

现用竖直向下的力F将木块按入水中，直到木块上表面刚浸没，则此过程中木块克服浮力做功为（已知水的密度为ρ0、重力加速度为g）（）A. ρa3ghB. a3gh（ρ＋ρ0）C. ρ0a2gh（a－h）D. a2gh（a－h）（ρ＋ρ0）5.据《科技日报》2018年7月17日报道，上海中车公司生产的全球最大马力无人遥控潜水器近日在上海下线。

该潜水器主要用于深海搜寻和打捞等。

若在某次作业中，自重5×103kg的潜水器的将4×103kg的重物从3000m深的海底匀速提升到海面，已知提升过程中潜水器的机械功率恒为180kW，水对潜水器及重物的浮力与阻力大小相等，则提升的时间约为（）A. 0. 5×103sB. 1. 0×103sC. 1. 5×103sD. 2. 0×103s6.质量为2000kg的汽车在水平路面上匀加速启动，阻力恒为1000N，t=20s时发动机达到额定功率，此后，功率保持不变，其运动的v—t图象如下，下列说法正确的是（）A. 在t=40s时汽车达到最大速度B. 汽车的额定功率为20000WC. 匀加速阶段，汽车的加速度大小为1m/s2D. 加速过程中，汽车的牵引力一直在增大7.引体向上是国家高中学生体质健康标准的选测项目之一，主要测试上肢肌肉力量的发展水平，为男学生上肢力量的测试项目。

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。

高三物理功和功率试题答案及解析1. 起重机将质量为m 的货物由静止开始以加速度匀加速提升，在t 时间内上升h 高度，设在t 时间内起重机对货物的拉力做的功为W 、平均功率为，则A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】对货物进行受力分析，货物受重力和起重机对货物拉力F ，根据牛顿第二定律得：，解得：，上升h 高度，起重机对货物拉力做功，故A 、B 错误；由于货物做匀加速运动，所以平均速度等于过程中的中间时刻速度，所以在t 时间内的平均速度为，起重机对货物拉力做功平均功率为，故C 错误，D 正确．所以选D ．【考点】牛顿第二定律；匀变速运动规律；功率、平均功率和瞬时功率．2. 滑块在粗糙的水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为2.0m/s ，从此刻开始在滑块运动方向上施加大小不同方向相同的水平拉力F 1、F 2、F 3，滑块运动图像如图所示，设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做功的平均功率分别为P 1、P 2、P 3，在第3秒内水平拉力对滑块做功为W ，则（ ）A ．0~2s 内水平拉力对滑块做功为W/2B ．0~2s 内水平拉力对滑块做功为WC ．F 2>F 3>F 1, F 2=F 3+F 1D ．P 1<P 2<P 3, P 3=P 2+P 1【答案】BD【解析】由图知，在第1秒内F f -F 1=ma ，在第2s 内F 2-F f =ma ，第3s 内F 3=F f ，由题意知，第3s 内拉力做功为W=F 3x 3，0~2s 内水平拉力对滑块做功F 1x 1+F 2x 2，由x 3=2x 1=2x 2，代入解得：F 1x 1+F 2x 2= F 3x 3=W ，所以A 错误；B 正确；F f - ma = F 1，F 2 ="ma" +F f ，F 3=F f ，故F 2>F 3>F 1，F 2不等于F 3+F 1，所以C 错误；对第1、2、3秒内分别用动能定理，，，又x 3=2x 1=2x 2，联立解得：，根据，可得P 1<P 2<P 3 , P 3=P 2+P 1，所以D 正确。

高中物理必修二《功和功率》典型题练习(含答案)功和功率》典型题练一、选择题1.质量为m的物体在粗糙的水平面上受到水平力F的作用，下列说法中正确的是？A.如果物体做加速直线运动，F一定对物体做负功。

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一定对物体不做功。

2.某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中F1与加速度a的方向相同，F2与速度v的方向相同，F3与速度v的方向相反，则？A.F1对物体做正功。

B.F2对物体做负功。

C.F3对物体做负功。

D.合外力对物体做正功。

3.我国武广高速铁路在2009年年底全线通车，这样减缓了现有京广线的运输压力。

若在水平直轨道上以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则？A.脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动。

B.分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大。

C.车头部分所受牵引力减小，速度也减小。

D.车头部分所受牵引力增大，所以速度增大。

4.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是？A.阻力对系统始终做负功。

B.系统受到的合外力始终向下。

C.重力做功使系统的重力势能增加。

D.任意相等的时间内重力做的功相等。

5.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，汽车不载货与载货时行驶得一样快。

D.在同一路面上，汽车不载货比载货时行驶得慢。

6.如下图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移。

μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F 对甲所做的功的大小？A.Wa最小。

1．关于摩擦力做功的下列说法中正确的是( )A ．滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定做负功B ．静摩擦力起着阻碍物体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 ．系统内相互作用的两物体间一对摩擦力做功的总和等于零解析：选A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动，不一定阻碍物体的运动，故滑动摩擦力对物体可以做正功，可以做负功，也可以不做功，A 正确；同理，静摩擦力可做正功，可做负功，也可不做功，B 错误；由以上可知，C 错误；系统内相互作用的两物体间若是一对静摩擦力，因两物体没有相对位移，要么两力都不做功，要么两力做功大小相等，符号相反，总和等于零，若是一对滑动摩擦力，两物体间的相对位移不为零，则做功的总和一定不等于零，而等于摩擦力与相对位移的乘积的负值，D 错误．2．如图5－1－15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( )A ．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：选ACD.设传送带速度大小为v 1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v 2.①当v 1＝v 2时，物体随传送带一起匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A 正确．②当v 1<v 2时，物体相对传送带向右运动，物体受到的滑动摩擦力方向向左，则物体先做匀减速运动直到速度减为v 1，再做匀速运动，故传图5－1－15送带对物体先做负功后不做功，B错误，D正确．③当v1>v2时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力方向向右，则物体先做匀加速运动直到速度达到v1，再做匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功，C正确．3．物体在水平拉力F作用下，沿x轴方向由坐标原点开始运动，设拉力F随s的变化分别如图5－1－16甲、乙、丙所示，其中图甲为一半圆图形，对应拉力做功分别为W甲、W乙、W丙，则以下说法正确的是()图5－1－16A．W甲>W乙>W丙B．W甲>W乙＝W丙C．W甲＝W乙＝W丙D．无法比较它们的大小解析：选B.图线与坐标轴围成的面积在数值上等于拉力F做的功的大小．因此B正确．4．如图5－1－17所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等．在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F1和F2对物体所做的功为W1和W2，物体克服摩擦力做的功为W3和W4，下列哪组表示式是正确的()图5－1－17A．W1＝W2，W3＝W4B．W1<W2，W3<W4C ．W 1>W 2，W 3>W 4D ．W 1<W 2，W 3>W 4解析：选B.因匀速运动，故F 1·cos α＝μ(mg －F 1·sin α)F 2·cos α＝μ(mg ＋F 2sin α)由以上两式可以看出，F 1<F 2，F f 甲<F f 乙由公式W ＝F ·s ·cos α，得W 1<W 2，W 3<W 4.5．飞行员进行素质训练时，抓住秋千杆由水平状态开始下摆，到达竖直状态的过程中如图5－1－18所示，飞行员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 ．先减小后增大解析：选C.由于P G ＝mg v 竖直，在摆到竖直位置的过程中，v 竖直先由零逐渐增加，后逐渐减小到零，故P G 先增大后减小．6．(2010年江南八校联考)一列火车在额定功率下由静止从车站出发，沿直线轨道运动，行驶5 min 后速度达到30 m/s ，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离( )A ．一定大于4.5 kmB ．可能等于4.5 kmC ．一定小于4.5 kmD ．条件不足，无法确定 解析：选A.火车在额定功率下由静止运动的v －t 图象如图所示．不论5 min 后是否达到最大速度．其平均速度v >302 m/s ＝15 m/s. 图5－1－18所以通过的位移s ＝v t >15×300 m ＝4.5 km.故A 对．7．(2010年武汉联考)如图5－1－19所示，中间有孔的物块A 套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F 及拉力F 的功率P ，下列说法正确的是( )A ．F 不变，P 减小B ．F 增大，P 增大C ．F 增大，P 不变D ．F 增大，P 减小答案：C8．(2010年广东深圳九校联考)如图5－1－20所示是汽车牵引力F 和车速倒数1v 的关系图象，若汽车质量为2×103 kg ，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30 m/s ，则以下说法正确的是()图5－1－20A ．汽车的额定功率为6×104 WB ．汽车运动过程中受到的阻力为6×103 NC ．汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D ．汽车做匀加速运动的时间是5 s图5－1－19解析：选AD.由图知速度最大为v m ＝30 m/s ，此时牵引力等于阻力为2×103 N ，额定功率P ＝2×103×30 W ＝6×104 W ，A 正确、B 错；前一阶段，牵引力恒定，汽车先做匀加速运动，后一阶段，F 正比于1v ，P ＝F v 恒定，v 增大，F 减小，加速度减小，直到F 等于阻力，后做匀速运动，故C 错；匀加速阶段，a ＝6×103－2×1032×103 m/s 2＝2 m/s 2， 末速度v ＝P /F ＝6×104/(6×103) m/s ＝10 m/s ，则时间t ＝v /a ＝5 s ，故D 正确．9．(2008年高考宁夏理综卷)一滑块在水平地面上沿直线滑行，t ＝0时其速度为1 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F ，力F 和滑块的速度v 随时间的变化规律分别如图5－1－21甲和乙所示．设在第1秒内、第2秒内、第3秒内力F 对滑块做的功分别为W 1、W 2、W 3，则以下关系式正确的是( )图5－1－21A ．W 1＝W 2＝W 3B ．W 1＜W 2＜W 3C ．W 1＜W 3＜W 2D ．W 1＝W 2＜W 3解析：选B.在第1 s 内，滑块的位移为s 1＝12×1×1 m ＝0.5 m ，力F 做的功为W 1＝F 1s 1＝1×0.5 J ＝0.5 J ；第2 s 内，滑块的位移为s 2＝12×1×1 m ＝0.5 m ，力F 做的功为W 2＝F 2s 2＝3×0.5 J ＝1.5 J ；第3 s内，滑块的位移为s 3＝1×1 m ＝1 m ，力F 做的功为W 3＝F 3s 3＝2×1 J ＝2 J ；所以W 1＜W 2＜W 3，故应选B.10．(2008年高考广东卷)为了响应国家的“节能减排”号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法．在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减少．假设汽车以72 km/h 的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000 N 和1950 N ．请计算该方法使汽车发动机输出功率减少了多少？解析：设汽车牵引力为F ，所受阻力为F f .匀速运动时，有F ＝F f质量改变前、后汽车发动机的功率分别为P 0＝F 0v ＝40 kWP 1＝F 1v ＝39 kW减少的功率ΔP ＝P 0－P 1＝1 kW.答案：1 kW11．(2010年山东青岛质检)如图5－1－22所示，长度L ＝1 m 、质量M ＝0.25 kg 的木板放在光滑水平面上，质量m ＝2 kg 的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现突然给木板一向左的初速度v 0＝2 m/s ，同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F ＝10 N ，经过一段时间后，物块与木板相对静止，g 取10 m/s 2，求：(1)物块最终停在木板上的位置；(2)上述过程中拉力F 做的功和产生的内能．解析：(1)由题意知木块向右做匀加速运动，木板先向左做匀减速运动，再向做右匀加速运动图5－1－22F f ＝μmg ＝2 N.据牛顿第二定律知物块的加速度为a 1＝F －F f m ＝4 m/s 2.木板的加速度为a 2＝F f M ＝8 m/s 2.当物块、木板具有共同速度时，两者不再发生相对滑动，一直匀速运动下去．所以a 1t ＝－v 0＋a 2t解得t ＝0.5 s.两者速度大小为v ＝a 1t ＝2 m/s.可见物板此时恰好回到原位置，位移为零此过程木块的位移为s ＝12a 1t 2＝0.5 m.所以木块最终停在木板的中点上．(2)拉力F 做的功为W ＝Fs ＝5 J ，产生的内能为Q ＝F f Δs ＝1 J.答案：(1)木块最终停在木板的中点上 (2)5 J 1 J12．汽车发动机的功率为60 kW ，汽车的质量为4 t ，当它行驶在坡度为0.02(sin α＝0.02)的长直公路上时，如图5－1－23所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g ＝10 m/s 2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度v m .(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车做功为多少？ 图5－1－23解析：(1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即F f＝μmg＋mg sinα＝4000 N＋800 N＝4800 N.又因为F＝F f时，P＝F f·v m，所以v m＝PF f＝60×1034800m/s＝12.5 m/s.(2)汽车从静止开始，以a＝0.6 m/s2匀加速行驶，由F＝ma，有F′－F f＝ma，所以F′＝ma＋F f＝4×103×0.6 N＋4800 N＝7.2×103 N.保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度v′m，有v′m＝PF′＝60×1037.2×103m/s＝8.33 m/s.由运动学规律可以求出匀加速行驶的时间与位移t＝v′ma＝8.330.6s＝13.88 s，s＝(v′m)22a＝(8.33)22×0.6m＝57.82 m.(3)由W＝F·s可求出汽车在匀加速运动阶段行驶时牵引力做功为W＝F·s＝7.2×103×57.82 J＝4.16×105 J.答案：(1)12.5 m/s(2)13.88 s(3)4.16×105 J。

金典练习十一功功率动能定理选择题部分共 10 小题，每题 6 分 .在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确 .1.使劲将重物竖直提起， 先由静止开始匀加快上涨， 紧接着匀速上涨 .假如前后两过程的运动时间同样，不计空气阻力，则 ()A. 加快过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B. 匀速过程中拉力做的功比加快过程中拉力做的功大C. 两过程中拉力做的功同样大D. 上述三种状况都有可能解读：匀加快运动的位移 1 2 ，匀速运动的位移 s 2＝ at ·t ＝ 2s 1，当匀加快上提时的s 1＝ at2拉力 F ＝ 2mg 时，两过程拉力做的功相等；当 F<2 mg 时，匀加快过程拉力做的功比匀速上 升过程拉力做的功小；当 F>2mg 时，匀加快过程拉力做的功比匀速上涨过程拉力做的功大 .答案： D2.在水平粗拙的地面上，使同一物体由静止开始做匀加快直线运动，第一次是斜向上的拉力 F ，第二次是斜向下的推力 F .两次力的作用线与水平方向的夹角同样，力的大小同样， 位移的大小也同样 .则在这两次力的作用过程中 ()A. 力 F 对物体做的功同样，协力对物体做的总功也同样B. 力 F 对物体做的功同样，协力对物体做的总功不同样C.力 F 对物体做的功不同样，协力对物体做的总功同样D.力 F 对物体做的功不同样，协力对物体做的总功也不同样解读：两力对物体做的功W ＝ Fscos α 同样，合外力做的功：第一次 W 1＝ (Fcos α－ μmg ＋μF sin α)s ；第二次 W 2＝ (Fcos α－ μmg － μF sin α)s.答案： B3.如下图， 滑块以 6m/s 的初速度从曲面上的 A 点滑下， 运动到 B 点 (比 A 点低 )时速度仍为 6m/s.若滑块以 5m/s 的初速度仍由 A 点下滑，则它运动到 B 点时的速度 ()A. 大于 5m/sB. 等于 5m/sC.小于 5m/sD. 没法确立解读： 两次下滑中， 滑块做圆周运动时， 曲面对滑块的弹力不一样， 则滑块遇到的摩擦力不一样，故摩擦力对滑块做的功不一样，而重力对滑块做的功同样，故两次动能的变化不一样.因 第二次速度小一点， 滑块做圆周运动时， 曲线对它的弹力也小一些， 故它遇到的摩擦力也随 之减小，所以它战胜摩擦力做的功也相应地减小，进而小于滑块重力做的功( 由于第一次滑块战胜摩擦力做的功等于滑块重力做的功)，故末速度大于初速度 .答案： A4.如下图， 质量为 m 的物体用穿过圆滑小孔的细绳牵引，使其在圆滑水平面上做匀速圆周运动，拉力为某个值 F 时，转动半径为 R ；当拉力渐渐减小到F时，物体仍做匀速圆周 2R.则此过程中外力对物体所做的功为 () 4运动，半径为1 1 5A. 4FRB.－ 4FRC.8FRD.0解读：设物体在前后两种状况下做圆周运动的线速度分别为v 1、 v 2，此过程中外力对物体所做的功为W ，由动能定理得：1 2 1 2W ＝ 2mv 2－2mv 1又由题意有：2v 1F ＝m R1v 22 4F＝m2R解得： W ＝－ 1 F R.4 11F ＋4FF ＋ 4F(注：不可以经过 W ＝ F s ＝ 2 ·Rcos π来计算，即 F ≠ 2 P)答案： B5.据《科技日报》 2007 年 12 月 23 日报导， 时速为 300 公里的“和睦号”动车组是在引进、消化和汲取外国时速 200 公里动车组技术平台的基础上， 由中国自主研发制造的世界上营运速度最高的动车组列车之一 .假如列车遇到的阻力与其运转速度的二次方成正比，当速度由本来的 200km/h 提升到此刻的 300km/h 后，机车发动机的功率要变成本来的 ()3 3 2 3 3 34 倍 A. 倍 B.( ) 倍C.( ) 倍 D.( ) 2 2 2 2解读：当列车匀速运动时，动力大小等于遇到的阻力，故：2机车功率 P ＝F ·v ＝ kv ·v P ′ v ′3 3 3P ＝ ( v ) ＝(2) . 答案： C6.如下图，质量为 m 的小车在水平恒力 F 的推进下，从山坡底部 A 处由静止起运动至高为 h 的坡顶 B ，获取速度为 v ，A 、B 的水平距离为 s.以下说法正确 的是 ()A. 小车战胜重力所做的功是 mgh1 2B. 推力对小车做的功是 2mvC.推力对小车做的功是Fs － mgh12D. 阻力对小车做的功是 mv ＋ mgh － Fs解读：重力对小车做的功W G ＝－ mgh ，应选项 A 正确 .由功的定义知 W 推 ＝ F ·s ，由动能 12 1 2定理有 W 推 － mgh ＋ W 阻 ＝ 2mv ，故 W 阻 ＝ 2mv ＋ mgh － Fs.应选项 B 、C 错误，选项D 正确 .答案： AD7.如下图， ABCD 是一个盆式容器，盆内侧壁与盆底BC 的连结处都是一段与BC 相切的圆弧， BC 水平，其长 d ＝ 0.50m ，盆边沿的高度 h ＝ 0.30m. 在 A 处放一个质量为 m 的小物块并让其由静止开始下滑 .已知盆内侧壁是圆滑的， 而盆底 BC 面与小物块间的动摩擦因数μ＝ 0.10.小物块在盆内往返滑动， 最后停止下来， 则小物块停止时的地点到 B 的距离为 ()解读：对小物块从 A 点出发到最后停下来的整个过程，由动能定理有： mgh － μmgs ＝ 0所以 s ＝h＝ 3mμ而 d ＝0.50m ，恰巧三个往返，所以最后停在 B 点 .答案： D8.如下图，一内壁粗拙的环形细圆管位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的直径大得多 )，在圆管中有一个直径与细管内径同样的小球 (可视为质点 )，小球的质量为 m.设某一时辰小球经过轨道的最低点时对管壁的压力为 6mg ，今后小球便做圆周运动， 经过半个圆周恰能经过最高点， 则在此过程中小球战胜摩擦力所做的功是()1A.3mgRB.2mgRC.mgRD.2mgR2解读：设小球在环形管最低点的速度大小为v ，由向心力公式得： 6mg － mg ＝ mvR可得小球在最低点的动能为：1 2 5 E k ＝ 2mv ＝2mgR又由题意知，小球抵达最高点时速度等于零，设这一过程管壁摩擦力对小球做的功为W f ，由动能定理得：W G ＋W f ＝ 0－ 12mv 25即－ mg ·2R ＋W f ＝－ 2mgR1 解得： W f ＝－ 2mgR1即小球战胜摩擦力做的功为 2mgR.答案： D9.如下图， 物体的质量为1kg ，动滑轮和细绳的质量均不计 .现用一竖直向上的拉力 F 拉动细绳，使物体从静止开始以5m/s 2 的加快度匀速上涨，则拉力 F 在1s 末的刹时功率是 (g 取 10m/s 2)()解读：设与重物连结的悬绳的拉力为 F ′，由牛顿第二定律得：F ′－ mg ＝ ma解得： F ′＝ 15N.方法一每时辰拉力做功的功率都等于悬绳对重物做功的功率，故P ＝ F ′·v ＝ F ′·at ＝ 75W.方法二由动滑轮的特色知，F ＝1F ′，拉力 F 作用点上涨的加快度为 10m/s 2，故 P ＝F ·v ′215＝×10×1W ＝75W.2答案： B10.在圆滑的水平面上有一静止的物体，现以水平恒力F 1 推这一物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力F 2 推这一物体，当恒力 F 2 作用的时间与恒力 F 1 作用的时间相等 时，物体恰巧回到原处，此时物体的动能为32J ，则在整个过程中，恒力 F 1、F 2 做的功分别 为()A.16J 、 16JB.8J 、 24JC.32J 、 0JD.48J 、－ 16Jt ， A 到 B 过程中，物体的加快度大小为 a 1 ；B解读：如下图，设两过程的时间均为到 D 过程中，物体的加快度大小为 a 2.取向右的方向为正方向，设 AB ＝s ，可得：12s ＝ 2a 1t12－ s ＝ v 0t － a 2t2v 0＝ a 1t解得： a 2＝3a 1由于 F 1＝ ma 1，F 2＝ ma 2 解得： F 2＝3F 1 又由动能定理得： W 1＋ W 2＝ E k ＝ 32J W 1＝ F 1·sW 2＝ F 2·s可得： W 1＝ 8J ， W 2＝ 24J. 答案： B非选择题部分共 3 小题，共 40 分 .11.(13 分 )一质量为 500t 的机车，以恒定功率375kW 由静止出发，经过 5min 速度达到 最大值 54km/h ，设机车所受阻力 f 恒定不变，取g ＝10m/s 2，试求：(1)机车遇到的阻力 f 的大小 . (2)机车在这 5min 行家驶的行程 .解读：研究对象为机车 .第一剖析物理过程：机车以恒定功率P 0 由静止出发→速度 v 增加→牵引力 F 减小 (P 0＝ Fv)→协力减小 (F＝ F － f)→加快度减小F 合合 (a ＝ m )→速度持续增添→直至协力减小为0，加快度 a ＝0，速度达到最大 .可见机车在这 5min 内做的是加快度减小、 速度不停增大的变速运动 . 当机车的速度达到最大时， P 0＝Fv max ，此时 F ＝ f ，机车的受力状况如下图 .(1)已知 P 0＝ 375kW ＝ 3.75 ×105W v max ＝ 54km/h ＝ 15m/s依据 P 0＝ Fv max 时 F ＝ f ，得： P 0＝ fv max机车遇到的阻力f ＝ P 0 ＝ 3.75 ×105N ＝ 2.5 ×104N.v max 15(2)机车在这 5min 内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功.依据 P 0＝W F，牵引力做的功为： W F ＝ P 0·tt依据动能定理有：1 2P 0·t －f ·s ＝ mv max － 0212P 0·t － 2mv max解得： s ＝f＝ 3.75 ×105×5×60－ 0.5 ×5×105×152 2.5 ×10 4m＝ 2250m.答案： (1)2.5 ×104N(2)2250m12.(13 分 )弹射器是航母制造中的重点技术之一，重型喷气式战斗机在水平跑道上需要 滑行 450m 以上才能达到腾飞快度，而即便此刻最大的“尼 M 兹”级航空母舰甲板的长度 也可是 300 余 M ，依赖弹射器是重型战斗机在航母上腾飞的必不行少的环节 .已知美军 F －14 战斗机重 7450m 3.0 ×10 kg ，在地面跑道上靠自己发动机供给动力需滑行 才能抵达 250km/h 的腾飞快度，而这类战斗机在“尼 M 兹”号航母上，在蒸汽弹射器和自身发动灵活力的共同作用下，可在45m 内将速度加到 250km/h. 若 F －14 战斗机加快度滑行 时，发动灵活力和飞机遇到的阻力都恒定，则“尼M 兹”号上蒸汽弹射器使一架 F －14 战 斗机腾飞起码要做多少功？解读：设 F － 14 战斗机自己发动机的牵引力为 F ，遇到的阻力为f ，在水平川面跑道上腾飞时，由动能定理有：1 2(F － f) ·s 1＝ mv－ 02在“尼 M 兹”号航母甲板上腾飞时，有：1 2W ＋ Fs 2－ fs 2＝ mv2W ＝ 6.5 ×1010J.解得：弹射器起码需做的功 答案： 6.5 ×1010J13.(14 分)如下图，竖直搁置的半圆形绝缘轨道的半径为 R，下端与圆滑绝缘水平面光滑连结，整个装置处于方向竖直向上的场强盛小为 E 的匀强电场中 .现有一质量为m、带电荷量为＋q 的物块(可视为质点 )从水平面上的 A 点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰巧经过最高点C，已知 E<mgq.(1)试计算物块在运动过程中战胜摩擦力做的功.(2)证明物块走开轨道落回水平面的水平距离与场强盛小 E 没关，且为一常量.解读： (1)物块恰能经过圆弧最高点 C，即圆弧轨道此时与物块间无弹力作用，物块遇到的重力和电场力供给向心力，则：v2Cmg－ Eq＝ m R物块在由 A 运动到 C 的过程中，设物块战胜摩擦力做的功为W f，依据动能定理知：1212Eq·2R－ W f－ mg·2R＝ mv C－ mv022125解得： W f＝mv0＋ ( Eq－ mg)R.22(2)物块走开半圆形轨道后做类平抛运动，设水平位移为s，则 s＝ v C t1Eq 22R＝2(g－m ) ·t联立解得： s＝ 2R所以，物块走开轨道落回水平面的水平距离与场强盛小 E 没关，恒为 2R.125答案： (1)mv0＋ (Eq－mg)R22(2)物块走开轨道落回水平面的水平距离与场强盛小 E 没关，恒为 2R。

2011年普通高等学校招生全国统一考试理综试题解析版（全国卷新课标版）14．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。

在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是A ．B ．C ．D ．15．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。

此后，该质点的动能可能A ．一直增大B ．先逐渐减小至零，再逐渐增大C ．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D ．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。

假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A ．运动员到达最低点前重力势能始终减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C ．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D ．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为22W ；原线圈电路中接有电压表和电流表。

现闭合开关，灯泡正常发光。

若用U 和I 分别表示此时电压表和电流表的读数，则A ．U =110V ，I =0.2AB ．U =110V ，I =0.05AC ．U =1102V ，I =0.2AD ．U =1102V ，I =0.22A18．电磁轨道炮工作原理如图所示。

待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。

电流I 从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。

轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I 成正比。

通电的弹体西东 I西东 I西东 I西东IAV在轨道上受到安培力的作用而高速射出。

现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是A ．只将轨道长度L 变为原来的2倍B ．只将电流I 增加至原来的2倍C ．只将弹体质量减至原来的一半D ．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L 变为原来的2倍，其它量不变19．卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。

第五章 第一讲 功和功率一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分1．(2010·济宁模拟如图1所示，分别用F1、F2、F3将质量为m 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F1、F2、F3的功率关系为 (图1A ．P1＝P2＝P3B ．P1＞P2＝P3C ．P3＞P2＞P1D ．P1＞P2＞P3解析：设物体的质量为m ，三种情况下物体的加速度a 相同，据牛顿第二定律得F 1 －mgsin α＝ma ，F 2cos α－mgsin α＝ma ，F 3cos θ－mgsin α＝ma.所以F 1＝F 2cos α＝ F 3cos θ，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P 1＝P 2＝P 3，故选A.答案：A2．如图2所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力F 拉绳，使滑块从A 点起由静止开始上升．若从A 点上升至B 点和从B 点上升至C 点的过程中FT 做的功分别为W1、W2，滑块经B 、C 两点的动能分别为Ek B 、Ek C ，图中AB ＝BC ，则一定有 ( 图2A ．W1＞W2B ．W1＜W2C ．W1＝W2D ．无法判断解析：由于F T 做的功等于F 做的功，因此可将变力F T 做功的问题转化成恒力F 做功的问题．由几何知识知滑块由A→B ，F拉过的绳的长度比由B→C 拉过的绳的长 度更长，由W ＝Fl 得W 1＞W 2，故A 正确．答案：A3．(2010·济南模拟质量为m 的汽车以恒定的功率P 在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v 1，则当汽车的速率为v 2(v 2<v 1时，汽车的加速度为 (A. B.C. D.解析：汽车所受阻力为F f ＝，汽车速度为v2时的牵引力为F ＝，由牛顿第二定律得F－F f＝ma，即－＝ma，所以a＝，应选C.答案：C 4．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如图3所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图4中的(图3图4解析：从图中可以看出，在0～t1时间内，重物做匀加速运动，钢索对重物的拉力为恒力，且F1＞G，由P1＝Fv知，拉力的功率随速度的增大而增大；t1～t2时间内，重物做匀速运动，F2＝G，所以t1时刻功率发生了突变，且在t1～t2时间内功率恒定并小于t1时刻的功率；t2～t3时间内重物做匀减速运动，拉力恒定，F3＜G，所以t2时刻功率也发生了突变，t2～t3时间内功率逐渐减小，且小于t2时刻的功率．综上所述，B正确．答案：B5．(2010·中山月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，如图5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，其中错误的是 (A ．每次吊起3个货箱，吊起货箱所需时间最短 图5B ．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v1＝ m/s ，当吊起两个箱子时，上升的最大速度约为v2＝ 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＝ m/s ，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Pt ＝W 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：D二、双项选择题(本题共5小题，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分6．(2009·海南高考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6所示．设该物体在t 0和2t 0时刻相对于出发点的位移分别是x 1和x 2，速度分别是v1和v 2，合外力从开始至t 0时刻做的功是W 1，从t 0至2t 0时刻做的功是W 2，则 (A ．x 2＝5x 1 v 2＝3v 1B ．x 2＝9x 1 v 2＝5v 1 图6C ．x 2＝5x 1 W 2＝8W 1D ．v 2＝3v 1 W 2＝9W 1解析：设t 0时刻前后的加速度分别为a 1、a 2，则a 2＝2a 1，所以v 1＝a 1t 0，v 2＝v 1＋a 2t 0＝3v 1；x 1＝a 1t 02，x 2＝x 1＋v 1t 0＋a 2t 02＝5x 1；W 1＝F 0x 1，W 2＝2F 0(x 2－x 1＝8W 1，故选项A 、C 对，B 、D 错．答案：AC7．(2010·银川模拟提高物体(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平方成正比，即F f ＝k v 2，k 是阻力因数．当发动机的额定功率为P 0时，物体运动的最大速率为vm ，如果要使物体运动的速率增 大到2v m ，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2P 0B ．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8P 0D ．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到解析：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P0＝F v m ＝F f v m ＝k v m 2·v m ＝k v m 3，若速率增大到2v m ，则牵引力的功率的表达式为P ′＝8k ′v m 3，则当阻力因数不变时，即k ＝k ′时，则P ′＝8P0，A 错C 对；当发动 机额定功率不变时，即P0＝P ′时，则k ＝8k ′，k ′＝，D 对B 错．答案：CD8．(2010·佛山测试如图7所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若小车在 图7平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t 前进距离l ，速度达到最大值v m ， 设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么 (A ．这段时间内小车先做匀加速运动，然后做匀速运动B ．这段时间内电动机所做的功为PtC ．这段时间内电动机所做的功为m v m 22D．这段时间内电动机所做的功为Fl＋m v m解析：小车以恒定功率启动，则小车先做变加速运动，速度达到v m后再做匀速运动，A错误．当行驶时间t时，电动机所做的功为Pt，B正确．根据能量关系，电动机所做的功一部分克服摩擦阻力做功，另一部分转化为小车的动能，D正确C错误．答案：BD9．如图8所示，一小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与弹簧接触．到C点时弹簧被压缩至最短．若不计弹簧质量和空气阻力，让小球由A至B到C的运动过程中 (A．小球的机械能守恒B．小球在B点时动能最大C．小球由B到C加速度先减少后增大图8D．小球由B到C的过程中，机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量解析：对小球，从A运动到B，只受重力作用，加速运动，且只有重力做功，机械能守恒；从B运动到C，受重力和弹力作用，先加速后减速，且均做功，机械能不守恒，动能先增后减，重力势能一直减少．对小球和弹簧组成系统，从A运动到B再运动到C过程中，只有动能和势能相互转化，机械能守恒．故C、D正确．答案：CD10．(2010·苏北四市联考在2008年北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05 m的成绩第24次打破世界纪录．如图9所示为她在比赛中的几个画面的示意图．下列说法中正确的是 (图9A．运动员过最高点时的速度为零B．撑杆恢复形变时，弹性势能完全转化为运动负的机械能C．运动员要成功跃过横杆，其重心必须高于横杆D．运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功解析：运动员在最高点要有一个向前的速度，A错误；撑杆恢复形变时，弹性势能转化为运动员的动能和重力势能，故B正确；运动员在成功跃过的过程中，一般使用背越式，重心可以在横杆的下方，C错误；运动员奔跑一段后，杆的一端触地，运动员开始上升，在此过程中，运动员的动能先转化为杆的弹性势能和她本身的重力势能，当上升到一定高度时，杆的弹性势能再转化为运动员的动能和重力势能，故D正确．答案：BD三、非选择题(本题共2小题，共30分11．(13分(2010·云浮联考如图10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 变化的规律如图乙所示， g 取10 m/s 2.求：图10(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：(10～4 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 ·t 1－F ·t 2＝155 J.答案：(1见解析图 (2155 J12．(17分(2010·上海浦东模拟一辆汽车质量为1×103 kg ，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v 2，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11所示．试求： 图11(1根据图线ABC 判断汽车做什么运动？(2v 2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？解析：(1题图中图线AB 段牵引力F 不变，阻力F f 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P ，P 不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至 达到最大速度v 2，此后汽车做匀速直线运动．(2当汽车的速度为v 2时，牵引力为F 1＝1×103 N ，v 2＝＝ m /s ＝20 m/s.(3汽车做匀加速直线运动时的加速度最大阻力F f ＝＝ N ＝1000 Na ＝＝ m /s 2＝2 m/s 2.(4与B 点对应的速度为v 1＝＝ m/s≈6.67 m/s当汽车的速度为10 m/s 时处于图线BC 段，故此时的功率最大为P m ＝2×104 W.答案：(1见解析 (220 m/s (32 m/s 2(46.67 m/s 2×104 W。

2011年高考物理真题分类汇编（详解+精校）功和能1．（2011年高考·江苏理综卷）如图所示，演员正在进行杂技表演。

由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于A ．0.3J B．3J C ．30J D ．300J1.A 解析：生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ，则一个鸡蛋的质量约为0.50.0510m kg ==，鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ，则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ，A 正确。

2．（2011年高考·海南理综卷）一物体自t =0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。

下列选项正确的是（ ）A ．在0～6s 内，物体离出发点最远为30mB ．在0～6s 内，物体经过的路程为40mC ．在0～4s 内，物体的平均速率为7.5m/sD ．在5～6s 内，物体所受的合外力做负功2.BC 解析：在0~5s,物体向正向运动，5~6s 向负向运动，故5s 末离出发点最远，A 错；由面积法求出0~5s 的位移s 1＝35m, 5~6s 的位移s 2＝－5m,总路程为：40m ，B 对；由面积法求出0~4s 的位移s=30m ，平度速度为：v ＝s/t ＝7.5m/s C 对；由图像知5～6s 过程物体加速，合力和位移同向，合力做正功，D 错3．（2011年高考·四川理综卷）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则v/m ·s -1 10A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态3.A 解析：在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。

第18节 功和功率1. 2011年物理江苏卷4．如图所示，演员正在进行杂技表演。

由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A ．0.3J B ．3J C ．30J D ．300J 答：A【解析】生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ，则一个鸡蛋的质量约为kg 0501050..m ==，鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ，则做功约为W =mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ，A 正确。

2. 2012年物理江苏卷3. 如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球. 在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点. 在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 (A)逐渐增大(B)逐渐减小 (C)先增大,后减小 (D)先减小,后增大【答案】A【解析】设F 与速度v 的夹角为θ，则θcos Fv P =，力的分解，在切线上（速度方向上）合力为0，即θθcos sin F mg =，所以P=mgv sin θ，随θ增大，P 增大。

3. 2012年理综四川卷21．如图所示，劲度系数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。

用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x 0，此时物体静止。

撤去F 后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x 0。

物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g 。

则A ．撤去F 后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B ．撤去F 后，物体刚运动时的加速度大小为g mkx μ-0FABOv AB OFFC ．物体做匀减速运动的时间为2gx μ0D ．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为)(0k mgx mg μμ-答案：BD解析：撤去F 后，在物体离开弹簧的过程中，弹簧弹力是变力，物体先做变加速运动，离开弹簧之后做匀变速运动，故A 错；刚开始时，由kx 0-μmg=ma 可知B 正确；离开弹簧之后做匀减速运动，减速时间满足3x 0=a 1t 2/2，a 1=μg 则t =g x μ/60，从而C 错；速度最大时合力为零，此时弹簧弹力F =μmg=kx ，x=μmg/k ，所以物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为()x x mg W f -=0μ=⎪⎭⎫⎝⎛-k mg x mg μμ0，D 正确。