1、功与功率分题型习题功与功率分题型习题 1判断 (1)有力作用在物体上，并且物体也发生了位移时，力对物体一定做了功() (2)力对物体不做功，说明物体的位移一定为零() (3)力F1做功 10 J，F2做功15 J，力F1比F2做功少() 2.下列关于做功的说法中正确的是() A凡是受力的作用的物体，一定有力对物体做功 B凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功 C只要物体受力的同时又有位移发生，就一定有力对物体做功 D只要物体受力且在力的方向上发生了位移，就一定有力对物体做功 3.（多选）下列说法中正确的是() 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
2、功 C力对物体做正功还是做负功，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 4.如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、B之间不光滑， 用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩 擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是() AF1对B做负功，F2对A做正功 BF1对B做正功，F2对A不做功 CF2对A做正功，F1对B不做功 DF2对A不做功，F1对A做正功 5.如图所示，稳站在商店自动扶梯水平踏板上的人，随扶梯斜向上做加速运动，则 在此过程中() A人只受到重力和踏板的支持力作用 B人受到的重力和踏板的支持力大小相等方向相反
3、 C支持力对人做正功 D支持力对人做功为零 6.有一根轻绳系一个物体，如图所示，在悬点O以加速度a向下做匀减速运动时， 作用在物体上的各力做功的情况是() A重力做正功，拉力做负功，合外力做负功 B重力做正功，拉力做负功，合外力做正功 C重力做正功，拉力做正功，合外力做正功 D重力做负功，拉力做负功，合外力做正功 7.(多选)以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h， 空气阻力的大小恒为f.则从抛出点至回到原出发点的过程中， 各力做功的情况正确的是 () A重力做的功为零 B空气阻力做的功为2fh C空气阻力做的功为 2fh D物体克服重力做的功为mgh 8.一人乘电梯从
4、 1 楼到 20 楼，在此过程中经历了先加速，再匀速，最后减速的运 动过程，则电梯对人的支持力做功的情况是() A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B.加速时做正功，匀速和减速时做负功 C.加速和匀速时做正功，减速时做负功 D.始终做正功 9.关于力对物体做的功，以下说法中正确的是() A.滑动摩擦力对物体做的功与路径有关 B.合外力不做功，物体必定做匀速直线运动 C.在相同的时间内作用力与反作用力做的功一定是绝对值相等，一正一负 D.一对作用力与反作用力不可能其中一个做功，而另一个不做功 10.某人用 20 N 的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了 5.0 m，放手后，小 车又
5、前进了 2.0 m 才停下来，则在小车运动过程中，人的推力所做的功为() A.100 JB.140 JC.60 JD.无法确定 11.如图所示，质量分别为M和m的两物块A、B(均可视为质点，且Mm)分别在同 样大小的恒力作用下，沿水平面由静止 开始做直线运动，两力与水平面的夹角 相同，两物块经过的位移相同.设此过程 中F1对A做的功为W1，F2对B做的功为W2，则() A.无论水平面光滑与否，都有W1W2 B.若水平面光滑，则W1W2 C.若水平面粗糙，则W1W2 D.若水平面粗糙，则W1W2 12.(正、负功的判断)(2018山东夏季学业水平考试)某同学为配合值日生打扫地 面，将凳子向上搬起
6、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 13.如图所示， 质量为m的物体A静止在倾角为的斜面体B上 ， 斜面体B的质量为M.现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F，使 物 体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，物体A与斜面体始 终 保持相对静止，当移动的距离为l时，斜面体B对物体A所做的功为() A.FlB.mglsincosC.mglsinD.0 14.如图所示，重为G的物体静止在倾角为的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做 匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止， 则在这个过程中()
7、 A弹力对物体做功为Gxcos B静摩擦力对物体做功为Gxsin C重力对物体做功为Gx D合力对物体做功为 0 15.（多选）如图所示，质量为 m 的滑块放在光滑斜面上，斜面与水平面间的摩擦 力不计，当滑块从斜面顶端滑到斜面底端的过程中() A重力对滑块做功 B滑块受到斜面的支持力与斜面垂直，所以支持力对滑块不做功 C斜面对滑块的支持力对滑块做负功 D滑块对斜面的压力对斜面做正功 16.如图所示，自动卸货车静止在水平地面上，在液压机的作 用下，车厢与水平方向的夹角缓慢增大，在货物相对车厢静止的 过程中，下列说法正确的是() A.货物受到的支持力变小 B.货物受到的摩擦力变小 C.货物受到的支
8、持力对货物做负功 D.货物受到的摩擦力对货物做负功 17.如图所示，物体 A、B 叠放着，A 用绳系在固定的墙上，用力 F 拉着 B 右移用 F1、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A 对 B 的摩擦力和 B 对 A 的摩擦力，则下面叙述中正确的是() AF 做正功，FAB做负功，FBA做正功，F1不做功 BF、FBA做正功，FAB、F1不做功 CF 做正功，FAB做负功，FBA和 F1不做功 DF 做正功，FAB做负功，FBA做正功，F1做负功 18.(多选)如图所示， 站在汽车上的人用手推车的力为F， 脚对车向后的静摩擦力为 F，下列说法正确的是() A.当车匀速运动时，F和F做的总功为零
9、B.当车加速运动时，F和F的总功为负功 C.当车加速运动时，F和F的总功为正功 D.不管车做何种运动，F和F的总功都为零 19.(多选)如图所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上质量为m的物体，由静 止开始运动时间t，拉力F斜向上且与水平面夹角为60 . 如果要使拉力做的功变为原来的 4 倍， 在其他条件不变的情况下， 可以将(物体始终未离开水平面)() A.拉力变为 2F B.时间变为 2t C.物体质量变为m 2 D.拉力大小不变，但方向改为与水平面平行 20.如图所示，质量为m2 kg 的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为 37、大小F10 N 的拉力作用，物体移动了l2 m，物
10、体与 地面间的动摩擦因数0.3，sin 370.6，cos 370.8，g 取 10 m/s 2.求： (1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)弹力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W. 21 人在 A 点拉着细绳通过一定滑轮吊起质量 m50 kg 的物 体，如图 5 所示，开始时绳与水平方向夹角为 60，当人匀速拉着 重物由 A 点沿水平方向运动 s2 m 到达 B 点时绳与水平方向成 30.求人对绳的拉力做了多少功？(g 取 10 m/s2) 22.一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变 化情况如图
11、乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示.求： (1)06 s 时间内物体的位移大小； (2)010 s 时间内物体克服摩擦力所做的功. 23.如图所示，用沿斜面向上、大小为 800 N 的力F，将质量为 100 kg 的物体沿倾 角为37的固定斜面由底端匀速地拉到顶端， 斜面长L5 m，物 体与斜面间的动摩擦因数为 0.25.求这一过程中：(g取 10 m/s 2， sin 370.6，cos 370.8) (1)物体的重力所做的功； (2)摩擦力所做的功； (3)物体所受各力的合力所做的功. 24.(总功的计算)如图所示，质量m50 kg 的滑雪运动员从高度h30 m 的坡顶由
12、 静止下滑，斜坡的倾角37，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数 0.1.则运动员滑至坡底的过程中：(g取 10 m/s 2，sin 37 0.6，cos 370.8，装备质量不计) (1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？ (2)各力对运动员做的总功是多少？ 25.如图所示，在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为R 2和 R的两个 半圆构成，现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿槽道拉至B 点，若拉力F的方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中 拉力所做的功为() A0BFRC.3 2FR D2FR 26.（多选）关于功率，下列说法正确的是() A不同物体做相同的功，它们的功率一
13、定相同 B物体做功越多，它的功率就越大 C物体做功越快，它的功率就越大 D发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等 27.关于功率公式 PW t和 PFv 的说法正确的是( ) A由 PW t可知，只要知道 W 和 t 就可求出任意时刻的功率 B由 PFv 只能求某一时刻的瞬时功率 C由 PFv 知，汽车的功率和它的速度成正比 D从 PFv 知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 28.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 29.如图所示，质量为 2 kg 的物体以 10 m/s 的
14、初速度水平抛出，经过 2 s 落地取 g10 m/s 2.关于重力做功的功率，下列说法正确的是( ) A下落过程中重力的平均功率是 400 W B下落过程中重力的平均功率是 100 W C落地前的瞬间重力的瞬时功率是 400 W D落地前的瞬间重力的瞬时功率是 200 W 30.在同一高度处有五个完全相同的小球，第一个小球由静止释放，另外四个小球 以相同大小的初速度分别沿水平方向、竖直向下方向、斜向上 45方向和斜向下 45 方向抛出，最后五个小球都落到同一水平地面上五个小球落地时重力的瞬时功率分别 为P1、P2、P3、P4和P5.不计空气阻力，则下列说法中正确的是() AP1P2P3P4P5
15、BP1P2P3P4P5 CP1P2P3P4P5DP1P2P4P5P3 31.一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在t时间内(小球未落地)重力对 它做功的平均功率 P 及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为() A. P mg 2t2，P1 2mg 2t2 B. P mg 2t2，Pmg2t2 C. P 1 2mg 2t，Pmg2t D. P 1 2mg 2t，P2mg2t 32.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飞行员所受重力的即时功率变化情况是() A一直增大B一直减小 C先增大后减小D先减小后增大 33设在平直的公路上以一般速度匀速行驶的自行车，所
16、受阻力约为车和人总重力 的 0.02 倍，则骑车人的功率最接近于(g 取 10 m/s 2)( ) A10 1 kWB10 3 kWC1kWD10kW 34.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车 所受到的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 F0 的功率随时间的变化规律应是下图的() 35.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为 2 kg 的物 体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变 化关系如图乙所示，由此可知(g取 10 m/s 2)( ) A物体加速度大小为 2 m/s 2 B4 s 末F的功率大小为 42 W CF的大小为 21
17、 N D4 s 内F做功的平均功率为 42 W 36.体重为 750 N 的短跑运动员，如果要在 2s 内匀加速运动得到 10 m/s 的速度， 则这 2s 内的平均功率为_，2s 末的瞬时功率为_。(g 取 10 m/s2) 37.如图所示，质量为m2 kg 的木块在倾角37的斜面上由静止开始下滑， 木块与斜面间的动摩擦因数为0.5，已知：sin 370.6， cos 370.8，g取 10 m/s 2，求： (1)前 2 s 内重力的平均功率； (2)2 s 末重力的瞬时功率 38.(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(
18、) A前 2 s 内重力做功的功率为 300 W B前 2 s 内重力做功的功率为 675 W C第 2 s 末重力做功的功率为 600 W D第 2 s 末重力做功的功率为 900 W 39.一质量为 m 的木块静止在光滑的水平面上，从 t0 时刻开始，将一个大小为 F 的水平恒力作用在该木块上，在 tt1 时刻 F 的功率和时间 t1 内的平均功率分别为 () A.F2t1 2m ，F2t1 2m B.F2 m t1，F2 m t1C.F2 m t1，F2t1 2m D.F2 2mt1， F2t1 m 40 .如所示，细线的一端固定，另一端系一小球，把细线拉至水平 位置使小球从静止开始释放
19、， 在小球从最高点A摆至最低点B的过程中， 下列说法中正确的是() A小球在 A 点重力的功率为零，小球在 B 点重力的功率不为零 B小球在 A 点重力的功率不为零，小球在 B 点重力的功率为零 C小球在 A 点和 B 点重力的功率都为零 D小球在 A 点和 B 点重力的功率都不为零 41.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其vt图像如图所示，则钢索 拉力的功率随时间变化的图像可能是下列选项图中的哪一个( ) 42.(多选)将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平 板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为1、2、3，如图所示.现将三个完全相同的 小球由最高点A沿三
20、个平板同时无初速度释放，经一段时间到达 平板的底端.则下列说法正确的是() A.重力对三个小球所做的功相同 B.沿倾角为3的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大 C.三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同 D.沿倾角为3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小 43.(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.监 测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示.取g10 m/s 2，则( ) A.第 1 s 内推力做功为 1 J B.第 2 s 内物体克服摩擦力做的功为 2 J C.t1.5 s 时推力F的功率为 2 W D.第 2 s 内推力F
21、做功的平均功率为 3 W 44.(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上， 从t0 时刻开始受到水平力的作 用.水平力F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则() A.3t0时刻，物体的速度为15F 0t0 m B.3t0时刻的瞬时功率为8F 2 0t0 m C.在t0 到 3t0这段时间内，水平力F的平均功率为8F 2 0t0 3m D.在t0 到 3t0这段时间内，水平力F的平均功率为25F 2 0t0 6m 45如图所示，水平的传送带以速度v6 m/s 顺时针运转，两传动轮M、N之间的 距离为L10 m， 若在M轮的正上方， 将一质量为m3 kg 的物体轻放在传送带上，已知物体与传
22、送带之间的动摩 擦因数0.3，在物体由M处传送到N处的过程中，传 送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取 10 m/s 2) 46图示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m510 3 kg 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a0.2 m/s 2，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vm1.02 m/s 的匀速运 动g取 10 m/s 2，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 47.起重机将一质量为 1.010 3 kg 的货物竖直向上吊起，货物运动的
23、vt图象如 图所示，求：(取g10 m/s 2) (1)整个过程中货物上升的高度； (2)减速过程中货物的加速度大小； (3)加速过程中起重机拉力的平均功率. 48.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶， 发动机功率为P0.快进入闹市区时司机减 小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下列四个图像中，哪个 正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系图像() 49 .(多选)一辆轿车在平直公路上行驶，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额 定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值vm.若轿车所受的阻力Ff为恒 力， 关于轿车的速度v、 牵引力F、 功率P随时间t
24、变化的情况， 下列选项正确的是() 50.一辆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vt图像如图所示.已知汽 车的质量为m210 3 kg，汽车受到的阻力为车重的 1 10，g 取 10 m/s 2，则( ) A.汽车在前 5 s 内受到的阻力为 200 N B.前 5 s 内的牵引力为 610 3 N C.汽车的额定功率为 40 kW D.汽车的最大速度为 20 m/s 51.在水平路面上运动的汽车的额定功率为 100 kW，质量为 10 t，设阻力恒定，且 为车重的 0.1 倍(g取 10 m/s 2)，则： (1)
25、若汽车以不变的额定功率从静止启动，汽车的加速度如何变化？ (2)当汽车的加速度为 2 m/s 2时，速度为多大？ (3)汽车在运动过程中所能达到的最大速度的大小是多少？ 52.汽车发动机的额定功率为 60 kW，汽车的质量为 4 吨，当它行驶在坡度为(sin 0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦力为车重的 0.1 倍(g取 10 m/s 2)，求： (结果均保留三位有效数字) (1)汽车所能达到的最大速度vm； (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)当汽车从静止开始以0.6 m/s 2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值的
26、过程中， 汽车做功为多少. 53.某汽车质量为 1 000 kg，发动机的额定功率是 60 kW，它在平直公路上行驶的 最大速度可达 30 m/s，现在汽车在该公路上由静止开始以 2 m/s 2的加速度做匀加速直 线运动，若汽车运动中所受的阻力是恒定的，问： (1)汽车所受阻力是多大？ (2)这个匀加速过程可以维持多长时间？ (3)开始运动后的第 3 s 末，汽车的瞬时功率多大？ 54.某型号汽车发动机的额定功率为60 kW， 在水平路面上行驶时受到的阻力是1 800 N，求在发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样的阻力下，如果汽车匀速行 驶的速度只有 54 km/h，发动机输出的实际功
27、率是多少？ 55.额定功率为 80 kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是 20 m/s，汽车的质 量是 2 t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是 2 m/s2，运动过程 中阻力不变，求： (1)汽车受到的阻力多大？ (2)3 s 末汽车的瞬时功率多大？ (3)汽车维持匀加速运动的时间是多少？ 56.在平直路面上运动的汽车的额定功率为 60 kW，若其总质量为 5 t，在水平路面 上所受的阻力为 510 3 N. (1)求汽车所能达到的最大速度； (2)若汽车以 0.5 m/s 2的加速度由静止开始做匀加速运动，则这一过程能维持多长 时间？ (3)若汽车以额定功率启动，则
28、汽车车速v2 m/s 时其加速度为多大？ 功和功率分题型习题解析答案功和功率分题型习题解析答案 1 2 D做功的两个必要条件是：力和物体在力的方向上发生的位移，缺一不可故 A、B 错误；若物体发生位移的 同时也受力的作用，但力与位移垂直时，此力并不做功，故 C 错，D 对 3 BCD理解功的概念，功有正、负之分，但功是标量，此处易误解 4 A以整体受力分析可知F(mAmB)a，可知A、B两物体的加速度向右，隔离物体A，通过受力分析可知，B 对A的摩擦力F2向右，而A向右运动，由WFl可知，F2对A做正功，A对B的摩擦力F1向左，故F1对B做负功， 故 A 正确，B、C、D 错误 5 C人随扶梯
29、向上加速运动时，受踏板支持力、静摩擦力(水平向右)和重力作用，人处于超重状态支持力大 于重力，故 A、B 错误；支持力与位移方向夹角小于 90，故支持力对人做正功，C 正确，D 错误 6 A由WFlcos可知WGGl0，WFTFTl0，W合mal0，A 正确，B、C、D 错误 7 AB根据功的计算公式得：WG0；Wff2hcos 1802fh；所以选项 A、B 正确 8 D在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故 D 正确 9 A 滑动摩擦力做功与物体运动的路径有关，故 A 正确；做匀速圆周运动的物体，合外力不做功，但物体做曲 线运动，故 B 错误
30、；作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作 用力和反作用力做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，故一对作用力和反作用力，可能作用力做功， 而反作用力不做功，故 C、D 错误 10 A人的推力作用在小车上的过程中，小车的位移是 5.0 m，故该力做功为WFlcos205.0cos 0 J100 J，故 A 项正确. 11 A 设两物块的水平位移均为l，则F1做功为W1F1lcos，F2做功为W2F2lcos，因F1F2，则W1W2， 故 B、C、D 错误，A 正确 12 B 解析该同学将凳子向上搬起过程中，人对凳子有向上的作用力，凳子向上运动，
31、故人对凳子做正功；放 下过程中，人对凳子的力仍然向上，但凳子运动方向向下，故人对凳子做负功，故 B 正确，A、C、D 错误 13D 解析对物体A进行受力分析，其受到重力mg、支持力FN、静摩擦力Ff，如图所示，由于物体A做匀速 运动，所以支持力FN与静摩擦力Ff的合力，方向竖直向上，而位移方向水平向左，斜面体B对物体A的作用力的方 向与位移方向垂直，故斜面体B对物体A所做的功为 0，D 正确 14 D分析物体的受力情况：受重力mg、弹力N和摩擦力f，如图所示： 根据平衡条件，有：NGcos；fGsin 重力与位移垂直，做功为零；摩擦力f与位移的夹角为，所以摩擦力对 物 体 做功为：Wffxco
32、sGxsincos 斜面对物体的弹力做功为：WNNxcos(90)Gxsin cos，故 A、 B、 C 错误； 因物体做匀速运动， 合外力等于零， 故合外力做功为零， 故 D 正确 故选 D 15ACD当滑块从顶端滑至底端时，由于接触面光滑，斜面将向右移动一段距离，如图 所示重力对滑块做正功，尽管斜面对滑块的支持力垂直于斜面，但滑块的位移方向与斜面 不平行，即支持力 FN 与位移的夹角大于 2 .所以斜面对滑块的支持力对滑块做负功，很容易 分析，滑块对斜面的压力对斜面做正功 16 A 解析货物处于平衡状态，有mgsinFf，FNmgcos，增大时，Ff增大，FN减小，故 A 正确，B 错 误
33、；货物受到的支持力的方向与位移方向的夹角小于 90，支持力做正功，故 C 错误；摩擦力的方向始终与速度方 向垂直，摩擦力不做功，故 D 错误 17 CF 拉 B 向右移动，对 B 做正功；B 移动时，FAB 水平向左，对 B 做负功；F1 和 FBA 对 A 不做功，因为 A 处 于静止状态，在力的方向上位移为零 18AB 19 ABD 解析对物体受力分析，水平方向上，由牛顿第二定律得Fcos 60ma，则aFcos 60 m .位移l1 2at 2 1 2 Fcos 60 m t 2，WFlcos 60F 2cos2 60 2m t 2，当 F2F时，W4W，当t2t时，W4W；当m1 2m
34、 时，W2W；当0时，W4W，由此可知，C 错误，A、B、D 正确. 20(1)对物体进行受力分析，如图所示 W1Flcos1020.8 J16 J. (2)FNGFsin20 N100.6 N14 N FfFN0.314 N4.2 N W2Fflcos 1804.22 J8.4 J. (3)W3Glcos 900. (4)W4FNlcos 900. (5)WW1W2W3W47.6 J 也可由合力求总功F合FcosFf100.8 N4.2 N3.8 N F合与l方向相同，所以WF合l3.82 J7.6 J 21732 J 解析设滑轮距地面的高度为 h，则 h(cot 30cot 60)s 人由
35、 A 走到 B 的过程中，重物 G 上升的高度h 等于滑轮右侧绳子增加的长度，即 h h sin 30 h sin 60 人对绳子做的功为：WGh 代入数据可得：W732 J. 22 (1)6 m(2)30 J 解析(1)由题图丙可知 06 s 时间内物体的位移为：x62 2 3 m6 m (2)由题图丙可知，在 68 s 时间内，物体做匀速运动，故摩擦力Ff2 N 010 s 时间内物体的总位移为：x86102 2 3 m15 m 物体克服摩擦力所做的功：W|Ffx|30 J 23(1)3 000 J(2)1 000 J(3)0 解析对物体受力分析如图所示 (1)WGmgLsin3 000
36、J；(2)FfFNmgcos WfFfLmgcosL1 000 J (3)解法一WFFL4 000 J；WWFWGWf0 解法二物体做匀速运动，F合0；故W0 24(1)重力做的功为：WGmgsin 37 h sin 371.510 4 J (2)各分力对运动员做的总功与合力对运动员做功相同，运动员所受合力为： F合mgsin 37mgcos 37260 N 合力方向沿斜坡向下，沿合力方向的位移l h sin 3750 m 合力做的功W合F合l26050 J1.310 4 J 25 C虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小 球的路程为RR 2
37、，则拉力做的功为 3 2FR，故 C 正确 26 CD功率是表示做功快慢的物理量，不仅与做功的多少有关，而且跟做功所需的时间有关，故 C 正确，A、B 错发动机的实际功率可能等于额定功率，也可能不等于额定功率，故 D 正确 27 DPW t计算的是时间 t 内的平均功率，PFv 既可计算瞬时功率，也可计算平均功率，但由于涉及三个量， 只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关系，故 D 正确 28 解析对于汽车来说，其最大功率是一定的，由PFv可知，只有减小速度，才能得到更大的牵引力，更有 利于上坡，故 B、C、D 错误，A 正确 29 C物体 2 s 下落的高度为h1 2gt 220
38、 m，落地的竖直分速度为 vygt20 m/s，所以落到地面前的瞬间重 力的瞬时功率是Pmgvy400 W，下落过程中重力的平均功率是 P mgh t 200 W，选项 C 正确 30 D由于重力的功率为Pmgvy，第一个球与第二个在竖直方向上都是自由落体运动，故落地时二者在竖直方 向的速度相等，故P1P2，对于第四个球与第五个球，落地时速度大小相等，竖直方向的分速度大小相等，但是比第 一、二两球大，故P1P2P4P5，对于第三个球，由于其做向下的初速度不为零的匀加速直线运动，故其落地时速 度方向竖直向下，并且最大，故P3最大，故选项 D 正确 31 C解析t时间内重力做功的平均功率 P W
39、t mg1 2gt 2 t 1 2mg 2tt 时刻重力做功的瞬时功率PFvmggt mg 2t 故 C 正确 32 C 对飞行员受力及运动分析如图所示，在 A 位置，飞行员受重力但速度为零，所以 Pmgv0；在 B 位置， 飞行员受重力 mg，速度为 v，90，所以 PFvcos 0，在 A、B 之间的任意位置 C,0mg；在t1t2时间内，重物匀速上升， 钢索拉力F2mg；在t2t3时间内，重物匀减速上升，钢索拉力F3F2v1；t1t2时间内，功率保持不变，PF2v1，t2t3时间内，功率均匀减小，且t2时刻F2v1F3v1，综 上所述，只有 B 正确 42 ACD 解析设A点距水平面的高
40、度为h，小球的质量为m，对沿AC板下滑的小球，重力做功WACmgsinLAC mgh，同理可得，重力对三个小球所做的功相同，均为Wmgh，选项 A 正确；由agsin以及L h sin 1 2at 2 可知，t 1 sin 2h g ，故沿倾角为3的AE平板下滑的小球运动的时间最长，根据 P W t可知，重力的平均功率 最小， 选项 B 错误； 根据v 22ax2gsin h sin2gh， 可知三个小球到达底端的速度大小相同， 根据 Pmgvsin 可知，沿倾角为3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，选项 C、D 正确 43 BD 解析由题图丙可知，第 1 s 内物体保持静
41、止状态，在推力方向上没有位移，故推力做功为 0，故 A 错误； 由题图乙、丙可知，第 3 s 内物体做匀速运动，F2 N，故FFf2 N，由vt图像知，第 2 s 内物体的位移x1 2 12 m1 m，第 2 s 内物体克服摩擦力做的功WfFfx2 J，故 B 正确；第 2 s 内推力F3 N，t1.5 s 时物体 的速度为v1 m/s，故推力的功率为PFv3 W，第 2 s 内推力F做功WFFx3 J，故第 2 s 内推力F做功的平 均功率 P W F t 3 W，故 C 错误，D 正确. 44 BC 解析由题图知， 02t0时间内， 物体加速度a1F 0 m ， 位移x11 2a 1(2t
42、0) 22F0t 2 0 m ， 2t0时刻的速度v1a1 2t0 2F 0t0 m ；2t03t0时间内，物体的加速度a22F 0 m ，位移x2v1t01 2a 2t0 23F0t 2 0 m ，3t0时刻的速度v2v1a2t04F 0t0 m ， 所以 3t0时刻的瞬时功率P2F0v28F 2 0t0 m ， 选项 A 错误， B 正确； 03t0时间内的平均功率 P W t F0 x12F0 x2 3t0 8F 2 0t0 3m ， 选项 C 正确，D 错误 45 物体放在传送带上后的加速度aF m mg m g3 m/s 2 设一段时间后物体的速度增大到v6 m/s，此后物体与传送带
43、速度相同，二者之间不再相对滑动，滑动摩擦力 随之消失，可见滑动摩擦力的作用时间为tv a 6 3 s2 s 在这 2 s 内物体水平向右运动的位移为l1 2at 21 232 2 m6 mL10 m 故滑动摩擦力对物体所做的功为WFlmgl0.33106 J54 J. 46 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P0F0vm P0mgvm代入数据，有：P05.110 4 W (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：P0Fv1 Fmgma v1at1 由，代入数据，得：t
44、15 s t2 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v2at PFv2 由，代入数据，得：P2.0410 4 W 47 解析(1)vt图像中图像与时间轴围成的面积即为货物在该段时间内的位移， 所以：x1 2(410)2 m14 m (2)由公式：av tv0 t 可得：a0.5 m/s 2故减速过程中货物的加速度大小为 0.5 m/s2 (3)由题图可知加速过程中：a1 m/s 2，v 1 m/s；由牛顿第二定律得：F牵mgma解得：F牵1.110 4 N 由 P F牵 v 得： P 1.110 4 W 48 C 解析汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，
45、汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和 速度关系公式PFv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式PFv可知，功率一定时， 速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故汽车做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻 力时，加速度减为零，汽车重新做匀速直线运动，且v1 2v 0，故选 C. 49 解析轿车以恒定的牵引力F启动，由aFF f m 得，轿车先做匀加速运动，由PFv知，轿车的输出功率均 匀增加，当功率达到额定功率时，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，轿车做加速度逐渐减小的加速运动，当FFf 时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，B、C、D 正确，A 错误
46、50 B解析由题意知汽车受到地面的阻力为车重的 1 10，则阻力 Ff 1 10mg 1 10210 310 N2 000 N，选项 A 错误； 由题图知前 5 s 内的加速度av t2 m/s 2，由牛顿第二定律知前 5 s 内的牵引力 FFfma(2 000210 32) N 610 3 N，选项 B 正确；5 s 末达到额定功率P额Fv5610 310 W6104 W60 kW，最大速度vmaxP 额 Ff 610 4 2 000 m/s30 m/s，选项 C、D 错误. 51 解析(1)若汽车以不变的额定功率从静止启动，v变大，由P额Fv知，牵引力F减小，根据牛顿第二定律 FFfma知
47、，汽车的加速度逐渐减小. (2)FFfma1；P额Fv1联立得：v110 3 m/s. (3)当汽车速度达到最大时，a20，FFf，PP额，故vmaxP 额 Ff 10 5 0.110 410 m/s10 m/s. 52 解析(1)汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即F阻kmgmgsin4 800 N 又因为FF阻时， PF阻vm，所以vm P F阻 610 4 4 800 m/s12.5 m/s (2)汽车从静止开始，以a0.6 m/s 2的加速度匀加速行驶，有 Fkmgmgsinma，所以Fmakmg mgsin410 30.6 N4 800 N7.2103 N；保持这一牵引力，汽车
48、可达到匀加速行驶的最大速度vm，有vm P F 6010 3 7.210 3 m/s8.33 m/s 由运动学规律可得tv m a 8.33 0.6 s13.9 s (3)汽车在匀加速阶段行驶时做功为WFlFv m 2 2a 7.210 357.82 J4.16105 J. 53 解析(1)当速度最大时，FFf PFfvm，则FfP vm 60 000 30 N2 000 N (2)根据牛顿第二定律有：FFfma 则牵引力FFfma2 000 N110 32 N4 000 N 匀加速运动的最大速度为v P F 60 000 4 000 m/s15 m/s 则匀加速直线运动的时间tv a 15
49、2 s7.5 s (3)第 3 s 末汽车还在做匀加速运动，v3at323 m/s6 m/s 则第 3 s 末汽车的瞬时功率PFv34 0006 W24 000 W24 kW. 54 解析在以额定功率 P60 kW 行驶时，汽车受到的阻力 F1 800 N由于 PFv， 所以 vP F 60 000 1 800 m/s33.3 m/s120 km/h 以速度 v54 km/h15 m/s 行驶时， 实际功率 PFv1 80015 W27 kW 55 解析(1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力 F 等于阻力 F 阻时，汽车的加速度减小到零，汽车 的速度达到最大设汽车的最大速度为 vmax
50、，则汽车所受阻力 F 阻P 额 vmax 8104 20 N4103 N. (2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为 F，根据牛顿第二定律有 FF 阻ma，解得 FmaF 阻2 1032 N4103 N8103 N. 因为 3 s 末汽车的瞬时速度 v3at23 m/s6 m/s，所以汽车在 3 s 末的瞬时功率 PFv381036 W 48 kW. (3)汽车在做匀加速运动时，牵引力 F恒定，随着车速的增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时 的速度是汽车做匀加速运动的最大速度 vmax，其数值 vmaxP 额 F 80103 8103 m/s10 m/s. 根据运动学公式，汽车维持
