专题8.1 功与功率-2022-2023学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

专题8.1 功与功率 【人教版】 【题型1 恒力做功定性分析】 【题型2 恒力做功定量运算】 【题型3 平均功率问题】 【题型4 瞬时功率问题】 【题型5 联系实际】 【题型6 涉及动滑轮的问题及临界问题】 【题型7 对比问题】 【题型1 恒力做功定性分析】 【例1】（多选）如图所示，质量为m的物体相对静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，物体相对斜面静止，则下列说法正确的是（　　） A．重力对物体做正功 B．合力对物体做功为零 C．摩擦力对物体做负功 D．支持力对物体做正功 【变式1-1】(多选)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下述说法正确的是(　 ) A．摩擦力对物体做正功 B．摩擦力对物体做负功 C．支持力对物体不做功 D．合力对物体做功为零 【变式1-2】某位同学正在做俯卧撑，某时刻该同学身体降低到基本靠近地板，他保持躯干成一条直线，用力快速撑直手臂。在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．该同学受到的重力做负功，重力势能增大 B．该同学受到的重力做负功，重力势能减小 C．该同学受到的重力做正功，重力势能减小 D．该同学受到的重力做正功，重力势能增大 【变式1-3】（多选）如图所示是跳高运动员正在飞越横杆时的情景。对运动员从起跳到图示位置的过程，下列说法正确的是（　　） A．运动员的重心升高 B．运动员的重力势能增大 C．运动员所受重力做负功 D．运动员所受重力做正功 【题型2 恒力做功定量运算】 【例2】一物体放在水平面上，它的俯视图如图所示，两个相互垂直的力F1和F2同时作用在物体上，使物体沿图中v0的方向做直线运动。经过一段位移的过程中，力F1和F2对物体所做的功分别为3 J和4 J，则两个力的合力对物体所做的功为(　 ) A．3 J B．4 J C．5 J D．7 J 【变式2-1】每年春节前农村都有打年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。打年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为20 kg，每分钟上下挥动20下，每次重心上升的高度约为90 cm，则人挥动“石杵”1分钟做的功约为(　 ) A．60 J B．180 J C．3 600 J D．10 800 J 【变式2-2】一篮球质量为m＝0.60 kg，一运动员使其从距地面高度为h1＝1.8 m处由静止自由落下，反弹高度为h2＝1.2 m。若使篮球从距地面h3＝1.5 m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1.5 m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t＝0.20 s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g＝10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)运动员拍球过程中对篮球所做的功； (2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。 【变式2-3】[多选]如图所示，轻绳一端受到大小为F的水平恒力作用，另一端通过定滑轮与质量为m、可视为质点的小物块相连。开始时绳与水平方向的夹角为θ。当小物块从水平面上的A点被拖动到水平面上的B点时，位移为L，随后从B点沿斜面被拖动到定滑轮O处，BO间距离也为L。小物块与水平面及斜面间的动摩擦因数均为μ，若小物块从A点运动到O点的过程中，F对小物块做的功为WF，小物块在BO段运动过程中克服摩擦力做的功为Wf，则以下结果正确的是(　　) A．WF＝FL(cos θ＋1) B．WF＝2FLcos θ C．Wf＝μmgLcos 2θ D．Wf＝FL－mgLsin 2θ 【题型3 平均功率问题】 【例3】引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是54次/分钟。若一个普通高中生在30秒内完成20次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于(　 ) A．2 W B．20 W C．200 W D．2 000 W 【变式3-1】一滑块在水平地面上沿直线滑行，t＝0时速率为1 m/s。从此刻开始在与速度平行的方向上对其施加一水平作用力F，力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲、乙所示，则(两图取同一正方向，重力加速度g＝10 m/s2)(　 ) A．滑块的质量为0.5 kg B．滑块与水平地面间的动摩擦因数为0.5 C．第1 s内摩擦力对滑块做功为－1 J D．第2 s内力F的平均功率为1.5 W 【变式3-2】如图，某小学举行拍皮球比赛，一参赛者将皮球从0.8 m高度处以一定的初速度竖直向下拋出，皮球碰地反弹后恰好可以返回原来高度，此时参赛者立即用手竖直向下拍皮球，使皮球获得