2.1 功 功率 同步作业 -2025-2026学年高一上学期（中职）物理高教版（2021）通用类

中职物理高教版(2021)通用类 主题二 功和能 第一节 功 功率同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 下列关于功的说法中，正确的是（ ） A. 物体受到力的作用，并且在力的方向上移动了距离，这个力就对物体做了功 B. 物体在力的作用下运动，力一定对物体做了功 C. 物体运动的位移越大，力对物体做的功一定越多 D. 力对物体做的功越多，物体的动能一定越大 2. 关于功的计算公式W = Fscosθ（θ为力与位移的夹角），下列说法正确的是（ ） A. 当θ = 0°时，W = Fs，力对物体做正功 B. 当θ = 90°时，W = Fs，力对物体做正功 C. 当θ = 180°时，W = 0，力对物体不做功 D. 公式仅适用于物体做匀速直线运动的情况 3. 用大小为10N的水平拉力，使质量为5kg的物体在水平地面上匀速移动了3m，则拉力对物体做的功为（ ） A. 15J B. 30J C. 45J D. 150J 4. 一个重为20N的物体，在竖直向上的拉力作用下匀速上升了5m，则拉力对物体做的功为（ ） A. 4J B. 10J C. 100J D. 200J 5. 关于功率的物理意义，下列说法正确的是（ ） A. 功率越大，物体做的功越多 B. 功率越大，物体做功的时间越短 C. 功率越大，物体做功的快慢程度越大 D. 功率越大，物体的动能变化越快 6. 功率的计算公式P = W/t，其中W表示功，t表示时间，该公式适用于（ ） A. 仅适用于匀速直线运动 B. 仅适用于匀加速直线运动 C. 适用于任何做功过程 D. 仅适用于力对物体做正功的情况 7. 某同学用20s的时间将重50N的书包从一楼提到三楼，若每层楼高3m，则该同学对书包做功的功率约为（ ） A. 7.5W B. 15W C. 30W D. 60W 8. 一台机器的功率为1000W，表示这台机器（ ） A. 每秒做功1000J B. 每分钟做功1000J C. 每秒做功1000W D. 每分钟做功1000W 9. 物体在水平拉力F的作用下，在粗糙水平面上做匀速直线运动，拉力F的功率为P，若将拉力增大为2F，物体做匀加速直线运动，此时拉力的功率为（ ） A. 等于2P B. 大于2P C. 小于2P D. 无法确定 10. 甲、乙两物体在相同的水平拉力作用下，分别在光滑和粗糙的水平面上移动了相同的距离，若拉力做功分别为W甲和W乙，拉力的功率分别为P甲和P乙，则（ ） A. W甲 = W乙，P甲 > P乙 B. W甲 = W乙，P甲 < P乙 C. W甲 > W乙，P甲 = P乙 D. W甲 < W乙，P甲 = P乙 11. 汽车以恒定功率P在平直公路上行驶，若汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（ ） A. 汽车的速度越大，牵引力越大 B. 汽车的速度越大，牵引力越小 C. 汽车做匀加速直线运动 D. 汽车的加速度大小恒定不变 12. 一个质量为m的物体，在倾角为θ的斜面上匀速下滑，重力对物体做功的功率为（ ） A. mgv B. mgvsinθ C. mgvcosθ D. 0 二、填空题（本题共6小题，共24分） 1. 功的单位是____________，符号为____________；功率的单位是____________，符号为____________。 2. 用大小为5N的力，使物体在力的方向上移动了4m，则该力对物体做的功为____________J；若完成这些功用时2s，则功率为____________W。 3. 重为10N的物体，在水平方向上受到3N的拉力，沿拉力方向移动了6m，则拉力做的功为____________J，重力做的功为____________J。 4. 某起重机将重10000N的货物匀速提升了5m，用时10s，则起重机对货物做的功为____________J，做功的功率为____________W。 5. （提升题）物体在大小为F的恒力作用下，做匀加速直线运动，经过时间t，位移为s，则该恒力的功率为____________（用F、s、t表示）；若物体的加速度为a，初速度为v0，则功率也可表示为____________（用F、v0、a、t表示）。 6. （提升题）一台水泵在1min内将300kg的水抽到10m高的地方，已知水的重力加速度g = 10m/s²，则水泵对水做的功为____________J，水泵的功率为____________W。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 1. 请简要说明“力对物体不做功”的三种情况，并分别举例说明。 2. 为什么汽车在爬坡时需要减速？请结合功率与牵引力的关系进行解释。 四、计算题（本题共2小题，第1题10分，第2题14分，共24分） 1. 用一个大小为15N的水平拉力，拉着质量为6kg的物体在水平地面上运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，物体沿拉力方向移动了10m，用时5s。求： （1）拉力对物体做的功； （2）拉力做功的功率； （3）摩擦力对物体做的功。 2. 一辆汽车的额定功率为60kW，在水平公路上行驶时，所受阻力为2000N，汽车以额定功率行驶。求： （1）汽车匀速行驶时的速度大小； （2）汽车行驶速度为10m/s时的牵引力大小； （3）若汽车从静止开始以恒定加速度a = 2m/s²做匀加速直线运动，求匀加速运动的时间（提示：匀加速阶段汽车的功率逐渐增大，当功率达到额定功率时，匀加速阶段结束）。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1. A 解析：功的两个必要因素是力和物体在力的方向上的位移，A正确；物体在力的作用下运动，若力与位移方向垂直，力不做功，B错误；功的大小与力、位移及夹角有关，位移大做功不一定多，C错误；功是能量转化的量度，但力对物体做功多，动能不一定大（可能转化为其他形式的能），D错误。 2. A 解析：当θ = 0°时，cosθ = 1，W = Fs，力做正功，A正确；θ = 90°时，cosθ = 0，W = 0，力不做功，B错误；θ = 180°时，cosθ = -1，W = -Fs，力做负功，C错误；公式适用于任何恒力做功的情况，与物体运动状态无关，D错误。 3. B 解析：拉力做功W = Fs = 10N × 3m = 30J，B正确。 4. C 解析：物体匀速上升，拉力等于重力F = G = 20N，拉力做功W = Fs = 20N × 5m = 100J，C正确。 5. C 解析：功率是描述做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，C正确；做功多少与功率和时间有关，功率大做功不一定多，A错误；做功时间与功和功率有关，功率大时间不一定短，B错误；功率与动能变化快慢无直接关系，D错误。 6. C 解析：P = W/t是功率的定义式，适用于任何做功过程，C正确。 7. B 解析：从一楼到三楼，上升高度h = 2 × 3m = 6m，做功W = Gh = 50N × 6m = 300J，功率P = W/t = 300J/20s = 15W，B正确。 8. A 解析：功率1000W表示每秒做功1000J，A正确。 9. B 解析：原来匀速，F = f，功率P = Fv；拉力增大为2F，物体加速，速度v' > v，此时功率P' = 2Fv'，故P' > 2P，B正确。 10. A 解析：拉力相同、位移相同，W = Fs，故W甲 = W乙；光滑水平面阻力小，物体速度大，用时短，由P = W/t得P甲 > P乙，A正确。 11. B 解析：由P = Fv，功率恒定，速度越大，牵引力越小，B正确；牵引力减小，加速度减小，做变加速直线运动，C、D错误。 12. B 解析：重力方向竖直向下，物体速度沿斜面向下，两者夹角为90° - θ，功率P = mgvcos(90° - θ) = mgvsinθ，B正确。 二、填空题（每空2分，共24分） 1. 焦耳；J；瓦特；W 2. 20；10 解析：W = Fs = 5N × 4m = 20J，P = W/t = 20J/2s = 10W。 3. 18；0 解析：拉力做功W = Fs = 3N × 6m = 18J，重力与位移方向垂直，做功为0。 4. 50000；5000 解析：W = Gh = 10000N × 5m = 50000J，P = W/t = 50000J/10s = 5000W。 5. Fs/t；F(v0 + at) 解析：平均功率P = W/t = Fs/t；瞬时速度v = v0 + at，瞬时功率P = Fv = F(v0 + at)。 6. 30000；500 解析：水的重力G = mg = 300kg × 10m/s² = 3000N，做功W = Gh = 3000N × 10m = 30000J，功率P = W/t = 30000J/60s = 500W。 三、简答题（每小题8分，共16分） 1. 解析：力对物体不做功的三种情况如下：①力的方向与物体位移方向垂直，例如用水平力拉物体在水平面上运动，重力对物体不做功（3分）；②物体不受力但由于惯性运动，例如抛出的物体在空中运动（不计空气阻力），没有力对物体做功（3分）；③物体受到力的作用，但没有发生位移，例如用力推静止的大石头，石头未移动，推力不做功（2分）。 2. 解析：汽车的额定功率是固定的，由功率公式P = Fv（P为功率，F为牵引力，v为速度）可知，当功率P一定时，速度v与牵引力F成反比（4分）。汽车爬坡时，需要更大的牵引力来克服重力沿斜面向下的分力，因此需要减速，通过减小速度来增大牵引力，从而顺利爬坡（4分）。 四、计算题（共24分） 1. 解析：（1）拉力做功W拉 = Fs = 15N × 10m = 150J（3分）； （2）拉力功率P拉 = W拉/t = 150J/5s = 30W（3分）； （3）摩擦力f = μN = μmg = 0.2 × 6kg × 10m/s² = 12N，摩擦力做功W摩 = -fs = -12N × 10m = -120J（4分）。 答：（1）150J；（2）30W；（3）-120J。 2. 解析：（1）匀速行驶时，牵引力F = f = 2000N，额定功率P = 60kW = 60000W，由P = Fv得v = P/F = 60000W/2000N = 30m/s（4分）； （2）速度v1 = 10m/s时，牵引力F1 = P/v1 = 60000W/10m/s = 6000N（4分）； （3）由牛顿第二定律得F2 - f = ma，假设汽车质量m = 1000kg，则F2 = f + ma = 2000N + 1000kg × 2m/s² = 4000N 当功率达到额定功率时，匀加速末速度v2 = P/F2 = 60000W/4000N = 15m/s 匀加速运动的时间t = v2/a = 15m/s / 2m/s² = 7.5s（6分） 答：（1）30m/s；（2）6000N；（3）7.5s。 学科网（北京）股份有限公司 $