第八章 1 功与功率-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第二册练习手册（人教版）

第八章机械能守恒定律 N第八章 机械能守恒定律 1.功与功率 基)础练)习 知识点工功 4.如图所示，B物体在 1.下列关于力做功的说法，正确的是() 拉力F的作用下向左 A.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所 运动，在运动过程 777777777777777 受重力对汽车做功 中，A、B之间有相 第4题图 B.人提着箱子站在地面不动，手的拉力 互作用的摩擦力，则关于这对摩擦力做功 对箱子没有做功 的情况，下列说法正确的是() C.过山车向下运动的过程中，车上乘客： A.A、B都克服摩擦力做功 所受重力对乘客没有做功 B.摩擦力对A做正功 D.人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力 C.摩擦力对B做负功 对箱子没有做功 D.这对相互作用的摩擦力做功总和始终 2.关于力对物体做的功，以下说法中正确的 为0 是() 5.如图所示，一物体分别沿 A.摩擦力对物体做的功与路径有关 a0、b0轨道由静止滑下至 B.合外力不做功，物体必定做匀速直线 底端，物体与轨道间的动摩 运动 擦因数相同。物体克服摩擦 第5题图 C.在相同的时间内作用力与反作用力做 力做功分别是W,和W2,则 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 A.Wi>W2 B.W=W2 个做功，而另一个不做功 C.W<W2 D.无法比较 3.以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小 球上升的最大高度为h,空气阻力的大小 知识点2功率 为F,则从抛出到回到原点的过程中，空 6.质量为2kg的物体做自由落体运动，经 气阻力对小球做的功为() 过2s落地。g取10m/s2。关于重力做功 A.0 B.-Fh 的功率，下列说法正确的是（) C.-2Fh D.-4F% A.下落过程中重力做的功是800J 练 63 N 高中物理必修第二册（人教版） B.下落过程中重力的平均功率是400W 8。一小孩站在岸边向湖 C.落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W 面抛石子。a、b两粒 D.落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 质量相同的石子先后 7.如图所示，两物体与水平面间的动摩擦因 从同一位置抛出后， 数相同，它们的质量相等，在图甲中用力 各自运动的轨迹曲线 第8题图 F拉物体，在图乙中用力F推物体，两 如图所示，两条曲线的最高点位于同一水 物体都以相同的速度做匀速直线运动，则 平线上，忽略空气阻力的影响。关于a、 F和F2的功率P,和P的关系为() b两粒石子的运动情况，下列说法正确的 是() A.在空中运动的加速度a>a, B.在空中运动的时间t< 第7题图 C.抛出时的初速度va<wb A.P=P, B.P<P2 D.入水时重力的瞬时功率P<P。 C.Pi>P D.无法确定 提升练)（ 9.如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，10.如图所示，一个质量为m=2kg的物体， 用力F开始提升原来静止的质量为m=10kg 受到与水平方向成37°角斜向下方的推 的物体，以大小为a=2ms2的加速度匀加 力F=10N的作用，在水平地面上移动了 速上升。求前3s内力F做的功。(g取 距离s1=2m后撤去推力，此后物体又滑 10m/s2) 行s2=1.4m的距离后停止了运动。设物 体与地面间的滑动摩擦力为它们间的弹 力的0.2倍。求： (1)推力F对物体做的功。 白 (2)全过程中摩擦力对物体所做的功。 第9题图 、F .-37 77777777777777 第10题图 64)练 第八章机械能守恒定律 11.如图所示，质量为M=5kg的木板静止在：12.如图所示，水平传送带始终以2ms的 光滑的水平面上，木板的上端有一质量 速度匀速运行，将一质量为2kg的工件 为m=4kg的木块，以水平向左的恒力 轻轻放在传送带上。工件与传送带之间 F=15N作用于木块上。已知木块与木板 的动摩擦因数为=0.2，放手后，工件在 间的动摩擦因数u=0.5,求4s内摩擦力 3s内摩擦力对工件做多少功？摩擦力对 对木板做的功。 传送带做多少功？（传送带足够长，g取 10m/s2) F M 第11题图 B 第12题图 专项训练一 功与功率 1.在光滑的水平面上，用绳子系一小球做半 A.0 B.20m J 径为R的匀速圆周运动，若绳子拉力为 C.10J D.无法确定 R,在小球经过4圆周的时间内，下所做 3.如图所示，质量为m的物体静 止在地面上，物体上面连一轻 VVVV 的功为() 弹簧。用手拉着弹簧上端将物 A.0 B.2RF 体缓慢提高h,若不计物体动 能的改变和弹簧的重力，则人 第3题图 C.RF D.V2 RF 做的功( ) 2.如图所示，某个力F=10N A.等于mgh 作用于半径R=1m转盘的 B.大于mgh 边缘上，力F的大小保持不 C.小于mgh 变，但方向保持任何时刻均 D.无法确定 第2题图 与作用点的切线一致。则圆 4.质量为m、初速度为0的物体，在变化不 盘转动一周的过程中，力F做的功为 同的合外力作用下都通过位移。下列各 ( 种情况中合外力做功最多的是() 练(65N 高中物理必修第二册（人教版） 知，m答，地球绕太闲做圆周运动的率轻 r日地=1AU,T=1年，根据万有引力提供向心力可知， 第八章 机柄 >m1.功与功率 1.B【解析】汽车在水平公路上匀速行驶，竖直方 向上没有位移，故汽车所受重力对汽车不做功，故A错 误；人提着箱子站在地面不动，手的拉力方向上没有位 移，故人对箱子没有做功，故B正确；过山车向下运动 过程中，车上乘客有向下的位移，故人所受重力对乘客 做功，故C错误；人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力 方向上箱子有位移，故人对箱子做功，故D错误。 2.A【解析】滑动摩擦力对物体做功W=-Fs,s为物 体的路程，因此摩擦力对物体做功与路径有关，则A正 确；当力与速度方向相互垂直时，力不做功；但物体可以 做圆周运动，则B错误：功的大小取决于力及位移，故虽 然作用力与反作用力大小相等，方向相反，但由于两受力 物体的运动状态不同，位移不一定相等；故做功不一定大 小相等，可能一个做功为0，另一个做功，C、D错误。 3.C【解析】在上升过程中，空气阻力方向向下， 对小球做负功W=-;在下降的过程中，空气阻力方 向向上，还是对小球做负功W=-,所以总功应为它 们的代数和W=W,+W,=-2Fh。 4.C【解析】做功的两个必要因素是力和在力的方 向上通过一段位移，当B向左移动时，A没有动，故 A、B之间的摩擦力对A没有做功；B物体受到的摩擦 力方向与运动方向相反，故摩擦力对B做负功，即B克 服摩擦力做功，故A、B、D错误，C正确。 5.B【解析】设斜面的倾角为0，滑动摩擦力大小 为F=umngcos0,则物体克服摩擦力所做的功为umgscos9, 由几何关系可知scos0=x,水平距离相同，所以克服摩 擦力做功相等，故B正确，A、C、D错误。 6.D【解析】下落的高度为h= =26产-7×10x4m= 20m,下落过程中重力做的功为W=mgh=400J,故A错 误；下落过程中重力的平均功率为P=平=40W= 200W,故B错误；落地时速度为v=gt=10x2m/s-20m/s, 56 C-m把，联立两式得m=410n,B正确。 Ti地 能守恒定律 则重力的瞬时功率为P=mg=20×20W=400W,故C错 误，D正确 7.B【解析】两物体均做匀速运动，根据共点力平 衡条件知，水平方向拉力等于摩擦力Ficos 0u(mg-Fisin); Fcos 0=u(mg+Fsin0),由此可知F>Fi,根据P-Fcos0 可知，P<P,故B正确。 8.C【解析】两粒石子均做斜抛运动，只受重力， 加速度等于重力加速度，故A错误；两石子均做斜抛运 动，运动时间取决于竖直高度，所以两石子在空中运动 时间相等，故B错误；设任一石子初速度大小为0，初 速度的竖直分量为？，水平分量为”，初速度与水平方 向的夹角为x,上升的最大高度为h,取竖直向上方向 为正方向，石子竖直方向上做匀减速直线运动，加速度 为a=-g,由0-=-2gh,得，=V2gh,h相同，8，相同， 又因=na,际曲。，b石子初速度与水平方向的 夹角小，所以b石子抛出的初速度较大，故C正确：重 力功率P=mg,心，相同，故两石子入水时重力的瞬时功 率相等，D错误。 91080J【解折】3s内物体的位移分子×2x 32m=9m。设绳对物体的拉力为F,由牛顿第二定律， 有F-mg=ma,得F=120N,W=Fh=1080J。 10.(1)16J(2)-16J 【解析】(1)推力F对物体做功为W=cos37°= 10x2×0.8J=16J。 (2)W=-(Fsin0件mg)s1-mg2得W=-l6J。 11.1000J【解析】木块与木板间的最大静摩擦力 厂mwmg20N,故木板能够达到的最大加速度am-骨 4m时，a心n一子nS,放木块和木板能一起相 对静止地以加速度a做加速运动。木块和木板间的静摩 擦力户a=写N,4s内整体向左运动的位移1=号店 3×号4m9m,故mn=空x91上1001。 12.4J,-8J【解析】工件先做匀加速运动，a= g=2ms2,工件速度达2ms,用时t=”=1s,工件位 移xF2=1m,传送带位移-2m,再匀速运动2s, 匀速运动时摩擦力为0，所以摩擦力对工件做功W,= umg1=4J;摩擦力对传送带做功W=umg=-8J。 "专项训练一功与功率 1.A【解析】绳子拉着小球在水平面上做匀速圆周 运动，绳子的拉力提供向心力，所以绳子拉力的方向始 终与速度方向垂直，不做功，所以在小球经过}圆周的 过程中，F所做的功为0，故A正确，B、C、D错误。 2.B【解析】转一周通过的轨迹长度为x=2mr=2π， 力F所做的功：W=Fx=10x2mJ=20mJ。 3.B【解析】物体缓缓上升阶段F=G,人所做的功 W=W=mgh,但物体离开地面前人已经在做功，因此人 做的功大于mgh。 4.C【解析】F-x图像中，图像与坐标轴围成的面 积表示力F所做的功，由图像可知，C图像中围成的面 积最大，所以C中合外力做功最多。 5.C【解析】发动机的功率P保持恒定，汽车所受 阻力f保持不变，根据P=得F户？，根据牛顿第二定 弹得L. m=m一，速度不断增大，则加速度不断减 小，当F∫时速度达到最大值，所以在达到最大速度之 前汽车的加速度不断减小，故C正确 6.B【解析】由功率公式P-v可知，在功率一定的 情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时 更容易上坡；故换低速挡，增大牵引力，故A错误，B 正确；徐徐踩下加速踏板，发动机的输出功率增大，根 据PF可知，目的是增大牵引力，故C、D错误。 7.C【解析】设汽车匀加速启动阶段结束时的速度 为v1,由牛顿第二定律得F-f=ma,可得F=6×103N,由 P餐=f,可得三0ms=I0ms,加速时间 号s58,故A错误；光车达到最大行驶速度时。牵引 参考答案与解析⊙ P_60x103 力和阻力相等，所以v=号ox20x10ms-306, 故B错误；3s末处于匀加速阶段，速度为v=at=2x3m/s= 6m/s,P=Fv=6×103×6W=3.6×104W,故C正确；当速 度为12s时，大于匀加速运动的最大速度，此时处于 恒定功率启动阶段，设牵引力为F,加速度为a',由F =P=x10N=5xI0N,由F'-f=ma',得a=1.5ms2, 12 故D错误。 8.A【解析】设汽车所受的阻力为f,则开始时，P= ;加大油门后，P=子2；则P=2P;汽车在开始加大油 2Pf 门时的加速度最大，最大加速度为a三” m m，故 A正确；汽车若做匀加速运动，则平均速度为+2，=3 2=2； 而汽车随速度的增加，由P=可知牵引力减小，则加 速度减小，即汽车做加速度减小的加速运动，则平均速 度不等于子，故B、C、D结误。放选A, 9.AB【解析】由于重力做功只与物体的初末位置 有关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做 功为0，故A正确，D错误；空气阻力对物体做功与物 体经过的路径有关，上升和下降空气阻力做的功都是h, 所以空气阻力做的总功为-2，故B正确；C错误。 10.AD【解析】物块在转动的过程中，运动方向垂 直木板，物块相对于木板并没有滑动，所以物块受到的 摩擦力对物块做的功为0；支持力对物块做正功。 11.ABD【解析】如图所示，小球在重力方向上的 位移为L,所以W。=mgL,故A正确；因为拉力F在运 动过程中始终与运动方向垂直，故不 ∠∠ 做功，即Wm=0,故B正确；F翻所做 的总功等于每个小弧段上F阻所做功的 代数和，即Wm=-(F△x+F△x2+…) r-Ak tmg =宁fL,故C错误，D正确。放第1题答图 选ABD。 12.(1)12.5ms(2)13.9s(3)4.16x10J 【解析】(1)汽车在坡路上行驶，受力分析由牛顿 第二定律得F-kmg-mgsin o&=ma;当a=0时速度最大， 此时F=kmg+mgsin&=4800N,又因P=Fm,所以Bm= p=60x10m/s=12.5mse kmg+mgsin a 4800 57