8.1 功与功率 同步作业 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第1节　功与功率 作业 一、选择题 1．关于功率，下列说法正确的是(　　) A．功率是描述力对物体做功多少的物理量 B．力做功时间越长，力的功率一定越小 C．力对物体做功越快，力的功率一定越大 D．力对物体做功越多，力的功率一定越大 2．一个人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速、再匀速、后减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是(　　) A．始终做正功 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．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 3．从空中以40 m/s的初速度水平抛出一重为10 N的物体，物体在空中运动5 s落地，不计空气阻力，g取10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为(　　) A．300 W　　　　　　　　　 B．400 W C．500 W D．700 W 4.如图所示，质量为60 kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将他的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离OA、OB分别为1.0 m和0.60 m，若他在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4 m，则运动员1 min内克服重力做功约为(　　) A．150 J B．204 J C．4 500 J D．7 200 J 5．一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t＝0开始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t＝t1时刻F做功的瞬时功率是(　　) A． B．t C．t1 D．t 6．质量m＝1 kg的物体在粗糙水平地面上做匀速直线运动，物体在水平方向受到5.0 N的拉力，若物体运动的距离s＝5 m(g取10 m/s2)，则(　　) A．物体与地面间的动摩擦因素μ＝0.05 B．拉力做功为25 J C．合力做功25 J D．摩擦力做功25 J 7．质量为1 kg的物体做匀变速直线运动，其位移随时间变化的规律为x＝2t＋t2(m)。t＝2 s 时，该物体所受合力的功率为(　　) A．6 W B．8 W C．10 W D．12 W 8.如图所示，重物P放在粗糙的水平板OM上，当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，下列说法中正确的是(　　) A． P受到的支持力做正功 B．P受到的支持力不做功 C．P受到的摩擦力做负功 D．P受到的摩擦力做正功 9．如图所示，在水平方向同一恒力F作用下，一物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面从静止开始，运动相同位移x。物体沿着粗糙水平地面运动位移x过程中，力F做的功和平均功率分别为W1、P1。物体沿着光滑水平地面运动位移x过程中，力F做的功和平均功率分别为W2、P2。则(　　) A．W1>W2、P1>P2 B．W1＝W2、P1<P2 C．W1＝W2、P1>P2 D．W1<W2、P1<P2 10．(多选)质量为m的小球从高h处由静止自由下落，经时间t落地，关于重力的功率，下列说法正确的是(　　) A．重力的功率描述重力做功的快慢 B．重力的平均功率等于 C．全过程重力的平均功率等于 D．落地时重力的功率等于2mg 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11．从空中以30 m/s的初速度平抛一个质量为1 kg的物体，物体在空中运动4 s落地，不计空气阻力。求4 s内重力的平均功率和落地时重力的瞬时功率(g取10 m/s2)。 12．一台起重机将静止在地面上、质量为m＝1.0×103 kg的货物匀加速竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4 m/s。(g取10 m/s2，不计额外功)求： (1)起重机在这2 s内的平均功率； (2)起重机在2 s末的瞬时功率。 13．如图所示，水平传送带以速度v顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为l＝10 m，若在M轮的正上方将一质量为m＝3 kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在以下两种情况下物体由A处传送到B处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2) (1)传送带速度v＝6 m/s； (2)传送带速度v＝9 m/s。 参考答案： 1.解析：选C。功率是描述力对物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，A错误，C正确；力对物体做功时间长，未必做功慢，B错误；力对物体做功多，未必做功快，D错误。 2.解析：选A。在加速、匀速和减速的过程中，支持力的方向始终竖直向上，从1楼到30楼，支持力的方向与运动方向相同，则支持力始终做正功，A正确，B、C、D错误。 3.解析：选C。物体做的是平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy＝gt＝10×5 m/s＝50 m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P＝Fv＝mgvy＝10×50 W＝500 W，C正确。 4.解析：选C。由几何知识可知，人肩部上升的距离为0.4 m时，人重心上升的高度为h＝×0.4 m＝0.25 m，则1次俯卧撑克服重力做功W克1＝mgh＝60×10×0.25 J＝150 J。1 min内做了30个俯卧撑，1 min内克服重力做功W克＝30W克1＝30×150 J＝4 500 J，故C正确。 5.解析：选C。根据牛顿第二定律得a＝ 在t＝t1时刻，木块的速度为v＝at1＝t1 在t＝t1时刻，F做功的瞬时功率是P＝Fv＝t1。 6.解析：选B。物体做匀速直线运动，合力为零，则物体所受的滑动摩擦力大小为f＝F＝5.0 N，物体对水平地面的压力大小为N＝mg＝10 N，由f＝μN得μ＝0.5，故A错误；拉力做功为WF＝Fs＝5.0×5 J＝25 J，故B正确；合力为0，则合力做功为0，故C错误；摩擦力做功为Wf＝－fs＝－5.0×5 J＝－25 J，故D错误。 7.解析：选D。根据x＝v0t＋at2＝2t＋t2知物体的加速度a＝2 m/s2，初速度为v0＝2 m/s，根据v＝v0＋at可知t＝2 s时速度为v＝6 m/s，根据牛顿第二定律可知物体所受合力F＝ma＝2 N，t＝2 s时，该物体所受合力的功率为P＝Fv＝12 W，故D正确，A、B、C错误。 8.解析：选A。当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，P做圆周运动，支持力垂直板向上，支持力与速度方向相同，故支持力做正功，故A正确，B错误；当水平板绕O端缓慢抬高，在重物P没有滑动之前，P做圆周运动，摩擦力沿板方向，与速度方向垂直，所以摩擦力不做功，故C、D错误。 9.解析：选B。根据W＝Fs cos θ，因为力和位移都相等，则恒力做功相等，即W1＝ W2。物体在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据x＝at2可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长。根据P＝可知P1＜P2，B正确。 10.解析：选AC。功率是描述力做功快慢的物理量，重力的功率描述重力做功的快慢，故A正确；重力做的功W＝mgh，重力的平均功率＝＝，故B错误，C正确；落地时的瞬时速度v＝，落地时重力的瞬时功率P＝mgv＝mg，故D错误。 11.解析：设物体刚抛出时距地面的高度为h，则有h＝gt2 4 s内重力的平均功率 ＝＝ 联立得 ＝mg2t＝200 W 物体在4 s末落地时竖直方向的瞬时速度vy＝gt＝40 m/s 则4 s末重力的瞬时功率P＝mgvy＝400 W。 答案：200 W　400 W 12.解析：设货物所受的拉力为F，加速度为a，则 (1)由a＝得，a＝2 m/s2 F＝mg＋ma＝1.0×103×10 N＋1.0×103×2 N ＝1.2×104 N 2 s内货物上升的高度h＝at2＝4 m 起重机在这2 s内对货物所做的功W＝F·h＝1.2×104×4 J＝4.8×104 J 起重机在这2 s内的平均功率P＝＝＝2.4×104 W。 (2)起重机在2 s末的瞬时功率 P＝Fv＝1.2×104×4.0 W＝4.8×104 W。 答案：(1)2.4×104 W　(2)4.8×104 W 13.解析：物体在传送带上加速运动时a＝μg＝3 m/s2。 刚好加速运动10 m时的速度v0＝＝ m/s＝2 m/s (1)由于v＝6 m/s＜v0＝2 m/s， 所以物体先加速至6 m/s再匀速运动，加速过程的位移为 l′＝＝ m＝6 m。 传送带摩擦力做功W＝Fl′＝μmgl′＝9×6 J＝54 J。 (2)由于v＝9 m/s＞v0＝2 m/s， 所以物体从A至B的过程中一直加速。 摩擦力做功W＝Fl＝μmgl＝9×10 J＝90 J。 答案：(1)54 J　(2)90 J 学科网（北京）股份有限公司 $