专题09 功和功率-【起飞计划】2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）

专题09 功和功率 题型一 功的分析和计算 1 类型1 恒力做功问题 2 类型2 变力做功问题 3 题型二 功率的分析和计算 5 类型1 功率的分析和计算 5 类型2 功率和功综合问题的分析和计算 6 题型三 机车启动问题 8 类型1 恒定功率启动 8 类型2 恒定加速度启动 9 题型一 功的分析和计算 1．功的正负 (1)0≤α<90°，力对物体做正功． (2)90°<α≤180°，力对物体做负功，或者说物体克服这个力做了功． (3)α＝90°，力对物体不做功． 2．功的计算：W＝Flcos_α (1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体对地的位移． (2)该公式只适用于恒力做功． (3)功是标(填“标”或“矢”)量． 3．变力做功几种方法 类型1 恒力做功问题 [题型专练1]. （2023春•金凤区校级期末）如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与斜面间的动摩擦因数相同。在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为WA和WB，则（　　） A．WA＞WB B．WA＝WB C．WA＜WB D．无法确定 [题型专练2]. （2023春•江都区校级期末）如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，现使斜面体水平向左匀速运动距离l，物体始终与斜面体保持相对静止。则在斜面体水平向左匀速运动距离l的过程中（　　） A．摩擦力对物体做的功为﹣μmglcosθ B．斜面体对物体的支持力做的功为mglsinθcos2θ C．重力对物体做的功为mgl D．斜面体对物体做的功为零 类型2 变力做功问题 [题型专练3]. （2023春•铁岭期末）如图甲所示，在一无限大的光滑水平面上静止放置着可视为质点的物体，以物体所在初始位置为坐标原点建立一维坐标系，现给物体施加一沿x轴正方向的作用力F，其加速度a与坐标x的关系如图乙所示，则在x＝4m处，物体的速度大小为（　　） A．4m/s B．2m/s C．2m/s D．无法计算 [题型专练4]. （2023春•金凤区校级期末）如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。用水平拉力F缓慢地将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功是（　　） A．mgLcosθ B．mgL（1﹣cosθ） C．FLsinθ D．FL（1﹣cosθ） [题型专练5]. （2023春•思明区校级期中）如图所示，将一质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，水平拉力F将小球从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．小球的重力势能增加了mglcosθ B．拉力F所做的功为Flsinθ C．拉力F所做的功为mgl（1﹣cosθ） D．轻绳的拉力所做的功为mgl [题型专练6]. （2023春•建水县校级期末）如图甲所示，静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时拉力做得功为（　　） A．0 B．Fmx0 C． D．Fmx0 [题型专练7]. （2023春•辽宁期末）如图甲所示，某物体在光滑水平面上受外力作用从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向运动，其加速度a随位移x变化的规律如图乙所示，图中加速度的最大值为amax，x1和x2已知，则物体（　　） A．在0～x1内做匀加速直线运动 B．在x1处速度最大 C．在物体由x＝0运动到x＝x1的过程中合外力对物体所做的功为W1＝mamaxx1 D．在物体由x＝0运动到x＝x2的过程中合外力对物体所做的功为W2mamaxx2 题型二 功率的分析和计算 1．公式P＝和P＝Fv的区别 P＝是功率的定义式，P＝Fv是功率的计算式． 2．平均功率的计算方法 (1)利用＝. (2)利用＝F·cos α，其中为物体运动的平均速度． 3．瞬时功率的计算方法 (1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度． (2)P＝F·vF，其中vF为物体的速度v在力F方向上的分速度． (3)P＝Fv·v，其中Fv为物体受到的外力F在速度v方向上的分力． 类型1 功率的分析和计算 [题型专练8]. （2023•安康开学）送餐服务是机器人应用的一个领域，只要设置好路线，将餐盒放在水平托盘上，它就能把餐盒送到指定位置。若配餐点和目标位置在同一直线通道上，机器人从静止开始启动，经40s恰好把餐盒送到目标位置，其运动过程中速度v随时间t变化的图像如图乙所示，已知餐盒的总质量2.5kg，餐盒与水平托盘始终无相对滑动，取重力加速度g＝10m/s2，则（　　） A．机器人加速运动过程中托盘对餐盒所做功的平均功率为1W B．机器人减速过程中托盘对餐盒