第8章 1 功与功率（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

[对应学生用书作业(十六)P31] [基础训练] 1．在下列情况中，力对物体做功的是(　　) A．物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做功 B．重力对自由落体运动的物体做功 C．物体在水平面上运动，水平面对物体的支持力做功 D．物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面对物体的支持力做功 解析　力对物体是否做功，关键要看是否符合做功的两个因素。 答案　B 2．(多选)如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的(　　) A．支持力做功为mgl B．重力做功为0 C．拉力做功为Fl cos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgl 解析　根据受力分析知FN＝mg－F sin θ，Ff＝μFN＝μ(mg －F sin θ)，由于支持力、重力与雪橇的位移垂直，故这两个力不做功，A错误，B正确；由功的计算式得拉力做功WF＝Fl cos θ，C正确；摩擦力做功Wf＝－Ffl＝－μ(mg－F sin θ)l，D错误。 答案　BC 3．(多选)如图所示，站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为Ff，则下列说法正确的是(　　) A．当车匀速前进时，F和Ff对车做的功代数和为零 B．当车加速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值 C．当车减速前进时，F和Ff对车做的功代数和为正值 D．不管车如何运动，F和Ff对车做的功代数和均为零 解析　对人匀速时受力平衡，则F＝Ff，即A正确；加速时对人有Ff－F＝ma＞0，即B错误；减速时F－Ff＝ma＞0，即C正确，D错误。 答案　AC 4．用水平恒力F作用于质量为M的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离x，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m＜M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样距离x，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关系是(　　) A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1＝W2 D．无法判断 解析　功的大小与物体质量及运动情况无关，由于两种情况下，力的大小相同，位移也相同，故力F做的功均为W＝Fx，即W1＝W2，应选C。 答案　C 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，作用时间为t1，在0～t1内力F的平均功率是(　　) A．t1 B．t12 C．t1 D．t12 解析　对物体受力分析可知，物体只受力F的作用，由牛顿第二定律可得a＝ t1时刻的速度为v＝at＝t1 则在t1时间内的平均速度为＝＝·t1 所以在t1时间内力F的平均功率＝F＝F··t1＝t1 故A正确，B、C、D错误。 答案　A 6．某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进l距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进l距离，若先后两次拉力做的功为W1和W2，拉力做功的功率是P1和P2，则(　　) A．W1＝W2, P1＝P2 B．W1＝W2, P1＞P2 C．W1＞W2, P1＞P2 D．W1＞W2, P1＝P2 解析　由于拉力相同而又通过相同的位移，根据W＝Fl可知拉力对物体做的功一样多，但由于沿光滑水平面前进时间短，所以P1＞P2，故B正确。 答案　B 7．如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为10 kg的木箱，拉力F与水平方向成60°角，F＝2 N。木箱从静止开始运动，4 s末拉力的瞬时功率为(　　) A．0.2 W B．0.4 W C．0.8 W D．1.6 W 解析　木箱的加速度a＝＝0.1 m/s2，4 s末的速度v＝at＝0.4 m/s，则瞬时功率P＝Fv cos α＝0.4 W，B正确。 答案　B 8．(多选)如图所示，质量相同的两物体A、B处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则(　　) A.重力对两物体做功相同 B．重力的平均功率相同 C．到达底端时重力的瞬时功率PA＜PB D．到达底端时两物体的速度相同 解析　重力对物体B做功为mgh，重力对物体A做功为mg sin θ·x＝mgh，A正确；A、B两物体运动时间不同，平均功率不同，B错误；到底端时vB2＝2gh，vA2＝2g sin θ·x＝2gh，A、B两物体到达底端时速度大小相等，但方向不同，D错误；到底端时A的瞬时功率PA＝(mg sin θ)·vA，B的瞬时功率PB＝mgvB，显然PA<PB，C正确。 答案　AC [能力提升] 9．质量为m的物体，静止在倾角为θ斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．合力对物体做功为0 B．重力对物体做功为mgL tan θ C．物体克服摩擦力做功为mgL sin θ D．支持力对物体做功mgL sin θ 解析　物体匀速运动时，合力为0，合力对物体做功为0，故A正确； 物体在水平方向移动，在重力方向上没有位移，所以重力对物体做功为零，故B错误； 摩擦力沿斜面向上，与位移的夹角为180°－θ，根据平衡条件可得f＝mg sin θ 所以摩擦力对物体做功为Wf＝fL cos (180°－θ)＝－mgL sin θcos θ 即物体克服摩擦力做功为mgL sin θcos θ，故C错误； 支持力垂直斜面向上，与位移的夹角为90°－θ，则弹力对物体做功WN＝mg cos θ·L cos (90°－θ)＝mgL sin θcos θ，故D错误。 答案　A 10．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，下列说法正确的是(　　) A．摩擦力对物体做正功 B．摩擦力对物体做负功 C．支持力对物体做正功 D．合外力对物体做正功 解析　摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A正确，B错误；支持力始终垂直速度方向，不做功，C错误；合力为零，不做功，D错误。 答案　A 11．(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则(　　) A．3t0时刻的瞬时功率为 B．3t0时刻的瞬时功率为 C．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 D．在t＝0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为 解析　本题考查瞬时功率、平均功率的理解与应用，除理解两种功率的概念及意义外，还要注意瞬时功率与时刻对应，平均功率与一段时间对应。2t0时刻速度大小v2＝a1·2t0＝t0，3t0时刻的速度大小为v3＝v2＋a2t0＝·2t0＋·t0＝，3t0时刻力F＝3F0，所以瞬时功率P＝3F0·v3＝，B正确，A错误；0～3t0时间段，水平力对物体做功W＝F0s1＋3F0s2＝F0×(2t0)2＋3F0·t0＝，平均功率P＝＝，D正确，C错误。 答案　BD 12．如图所示，一个质量m＝2 kg的物体受到与水平面成37°角的斜向下方的推力F＝10 N的作用，在水平地面上移动了距离s1＝2 m后撤去推力，此物体又滑行了s2＝1.6 m的距离后停止运动，动摩擦因数为0.2。(g取10 m/s2)求： (1)推力F对物体做的功； (2)全过程中摩擦力对物体所做的功。 解析　(1)推力F对物体做功W＝Fs1·cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J。 (2)撤去推力F前，FN1＝F sin 37°＋mg f1＝μFN1， W1＝－f1s1＝－μ(F sin 37°＋mg)s1＝－0.2×(10×0.6＋2×10)×2 J＝－10.4 J。 撤去推力F后，f2＝μFN2＝μmg， W2＝－f2s2＝－μmgs2＝－0.2×2×10×1.6 J＝－6.4 J。 全过程中摩擦力对物体做功W＝W1＋W2＝－16.8 J。 答案　(1)16 J　(2)－16.8 J 13．如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝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μ＝0.5，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2。求： (1)前2 s内重力做的功； (2)前2 s内重力的平均功率； (3)2 s末重力的瞬时功率。 解析　(1)木块所受的合外力F合＝mg sin θ－μmg cos θ＝mg(sin θ－μcos θ)＝2×10×(0.6－0.5×0.8)N＝4 N。 木块的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2，前2 s内木块的位移l＝at2＝×2×22 m＝4 m 重力在前2 s内做的功为W＝mgl sin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J。 (2)重力在前2 s内的平均功率为P＝＝ W＝24 W。 (3)木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s 2 s末重力的瞬时功率P＝mgv sin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W。 答案　(1)48 J　(2)24 W　(3)48 W 学科网（北京）股份有限公司 $