8.1.2 功与功率 同步检测 -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 同步检测 第2课时　功率 基础对点练 一、选择题: 考点一　功率的概念及公式的理解 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．对公式P＝Fv的理解，下列说法中正确的是(　　) A．F一定是物体所受的合力 B．P一定是合力的功率 C．此公式中F与v必须共线 D．此公式中F与v可以成任意夹角 3．汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是(　　) A．减小速度，得到较小的牵引力 B．增大速度，得到较小的牵引力 C．减小速度，得到较大的牵引力 D．增大速度，得到较大的牵引力 4．(多选)放在水平面上的物体在拉力F作用下做匀速直线运动，先后通过A、B两点，在这个过程中(　　) A．物体的运动速度越大，力F做功越多 B．不论物体的运动速度多大，力F做功不变 C．物体的运动速度越大，力F做功的功率越大 D．不论物体的运动速度多大，力F做功的功率不变 考点二　功率的计算 5．一个质量为m的小球做自由落体运动，那么，在t时间内(小球未落地)重力对它做功的平均功率及在t时刻重力做功的瞬时功率P分别为(重力加速度为g)(　　) A.＝mg2t2，P＝mg2t2 B.＝mg2t2，P＝mg2t2 C.＝mg2t，P＝mg2t D.＝mg2t，P＝2mg2t 6．质量为2 t的汽车，发动机的额定功率为30 kW，在水平路面上能以15 m/s的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为(　　) A．2×103 N B．3×103 N C．5×103 N D．6×103 N 7.如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐．若该同学上半身的质量约为全身质量的，她在1 min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，g取10 m/s2，则她在1 min内克服重力做的功W和相应的平均功率P约为(　　) A．W＝4 500 J，P＝75 W B．W＝450 J，P＝7.5 W C．W＝3 600 J，P＝60 W D．W＝360 J，P＝6 W 能力综合练 1、 选择题: 8.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引力，又可以载客，这样的客车车辆叫作动车．几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组就是动车组，如图所示．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为(　　) A．320 km/h B．240 km/h C．120 km/h D．480 km/h 9．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2 kg的物体在力F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g取10 m/s2)(　　) A．物体加速度大小为2 m/s2 B．F的大小为21 N C．4 s末F的瞬时功率为42 W D．4 s内F做功的平均功率为42 W 10.(多选)如图所示，为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡．某型号轿车发动机的额定功率为60 kW，在水平路面上行驶的最大速度可达180 km/h.假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车(　　) A．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“1”挡 B．以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡 C．以额定功率在水平路面上以最大速度匀速行驶时，其牵引力为1 200 N D．以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为60 kW 11.(多选)将三个光滑的平板倾斜固定，三个平板顶端到底端的高度相等，三个平板AC、AD、AE与水平面间的夹角分别为θ1、θ2、θ3，如图5所示．现将三个完全相同的小球由最高点A沿三个平板同时无初速度释放，经一段时间到达平板的底端．则下列说法正确的是(　　) A．重力对三个小球所做的功相同 B．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球的重力的平均功率最大 C．三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同 D．沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小 12．(多选)如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动．监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示．取g＝10 m/s2，则(　　) A．第1 s内推力做功为1 J B．第2 s内物体克服摩擦力做的功为2 J C．t＝1.5 s时推力F的功率为2 W D．第2 s内推力F做功的平均功率为3 W 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) 13．一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.(取g＝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． 14.如图所示，位于水平面上的物体A，在斜向上的恒定拉力F作用下，由静止开始向右做匀加速直线运动．已知物体质量为10 kg，F的大小为100 N，方向与速度v的夹角为37°，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，取g＝10 m/s2.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)则： (1)第2 s末，拉力F对物体做功的功率是多大？ (2)从开始运动到物体前进12 m的过程中，拉力对物体做功的平均功率是多大？ 参考答案： 1.答案　C解析　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.答案　C解析　公式P＝Fv中的F可以是物体所受的合力，也可以是物体所受的某个分力，但F、v必须共线，故C正确． 3.答案　C解析　由P＝Fv可知，当P一定时，只有减小速度，才能得到更大的牵引力，更有利于上坡，故A、B、D错误，C正确． 4.答案　BC 5.答案　C解析　t时间内重力做功的平均功率＝＝＝mg2t，t时刻重力做功的瞬时功率P＝Fv＝mg·gt＝mg2t，故C正确． 6.答案　A 7.答案　A解析　每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，上半身质量约为全身质量的，则她每一次克服重力做的功约为W′＝mgh＝×50×10×0.3＝90 J,1 min内克服重力所做的功约为W＝50W′＝50×90 J＝4 500 J；相应的平均功率约为P＝＝ W＝75 W，故A正确，B、C、D错误． 8.答案　A解析　设每节车厢所受的阻力大小为Ff，若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，牵引力等于阻力时速度最大，则P＝Fvm＝4Ffvm.设6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为vm′，则有6P＝9Ffvm′，联立解得vm′＝320 km/h，故A正确． 9.答案　C解析　由v－t图像知物体加速度为0.5 m/s2，故A错误； 由牛顿第二定律得2F－mg＝ma，F＝10.5 N，故B错误； 由题图乙知，4 s内物体上升4 m，则绳端上升8 m，则4 s末绳子末端速度为4 m/s,4 s末F的瞬时功率P＝Fv＝42 W,4 s内F的平均功率＝F＝21 W，故C正确，D错误． 10.答案　AC解析　根据P＝Fv可知，功率一定，当速度最小时，牵引力最大，变速杆应推至“1”挡，故A正确，B错误；由题意可知轿车在水平路面上行驶的最大速度为vmax＝180 km/h＝50 m/s，在额定功率下以最大速度行驶时，F＝＝ N＝1 200 N，故C正确；54 km/h＝15 m/s，由C可知，轿车在水平路面上行驶时所受阻力大小为1 200 N，则轿车匀速行驶时，发动机的输出功率为P＝Ffv＝1 200×15 W＝18 kW，故D错误． 11.答案　ACD解析　设A点距水平面的高度为h，小球的质量为m，对沿AC板下滑的小球，重力做功WAC＝mgsin θ1·LAC＝mgh，同理可得，重力对三个小球所做的功相同，均为W＝mgh，选项A正确；由a＝gsin θ以及L＝＝at2可知，t＝，故沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球运动的时间最长，根据＝可知，重力的平均功率最小，选项B错误；根据v2＝2aL＝2gsin θ·＝2gh，可知三个小球到达底端时的瞬时速度大小相同，根据P＝mgvsin θ可知，沿倾角为θ3的AE平板下滑的小球到达平板底端时重力的瞬时功率最小，选项C、D正确． 12.答案　BD解析　由题图丙可知，第1 s内物体保持静止状态，在推力方向上没有位移，故推力做功为0，故A错误；由题图乙、丙可知，第3 s内物体做匀速运动，F＝2 N，故Ff＝F＝2 N，由题图丙知，第2 s内物体的位移大小为x＝×1×2 m＝1 m，第2 s内物体克服摩擦力做的功Wf＝Ffx＝2 J，故B正确；第2 s内推力F＝3 N，t＝1.5 s时物体的速度大小为v＝1 m/s，故t＝1.5 s时推力的功率为P＝Fv＝3 W，第2 s内推力F做功WF＝Fx＝3 J，故第2 s内推力F做功的平均功率＝＝3 W，故C错误，D正确． 13.答案　(1)2.4×104 W　(2)4.8×104 W 解析　(1)设货物所受的拉力为F，加速度为a 由a＝得，a＝2 m/s2 由牛顿第二定律知，F－mg＝ma 则F＝mg＋ma＝1.0×103×10 N＋1.0×103×2 N＝1.2×104 N 0～2 s内货物上升的高度h＝at2＝×2×22 m＝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＝＝ W＝2.4×104 W (2)起重机在2 s末的瞬时功率 P＝Fv＝1.2×104×4 W＝4.8×104 W. 14.答案　(1)960 W　(2)480 W 解析　(1)水平面对物体的支持力大小FN＝mg－Fsin 37°＝10×10 N－100×0.6 N＝40 N 由牛顿第二定律得物体的加速度大小 a＝＝ m/s2＝6 m/s2 第2 s末，物体的速度大小v＝at＝12 m/s 第2 s末，拉力F对物体做功的功率P＝Fvcos 37°＝960 W. (2)从开始运动到物体前进12 m，所用时间为 t′＝＝ s＝2 s 该过程中拉力对物体做功 W＝Flcos 37°＝100×12×0.8 J＝960 J 拉力对物体做功的平均功率＝＝ W＝480 W. 学科网（北京）股份有限公司 $