第8章 第1节 第2课时 功率-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版 江苏专用）

第2课时功率 子错题本 白题基础过关 限时：l0min 题型1对功率的理解 1.下列关于功率公式P=”和P=m的说法 正确的是 ( A.由P=”知，只要知道W和就可以求出任 O A.两球下落过程中重力的平均功率相等 意时刻的功率 B.两球在最低点的重力瞬时功率相等 B.由P=Fv只能求某一时刻的功率 C.A球落地时重力瞬时功率等于全程重力平 C.由P=Fv知，汽车的功率与它的速度成 均功率的两倍 正比 D.B球落到容器底部时重力瞬时功率等于全 D.由P=F知，当汽车发动机功率一定时，牵 程重力平均功率的两倍 引力与速度成反比 题型2平均功率与瞬时功率的理解与计算 题型3机械做功的功率 2.*(2025·江苏苏州期中)在始终静止的福 4.*手动挡的小轿车一般有5个前进挡，有经 建舰上进行的电磁驱动弹射测试中，配重小 验的司机在上坡时，应进行一系列的操作，则 车自甲板前端水平射出，落至海平面上.简化 下列说法正确的是 () 模型如图所示，两辆质量相同的配重小车1和 A.换低挡位以减小汽车的速度，从而获得较 小车2先后进行弹射测试，轨迹分别为曲线1 小的牵引力 和曲线2，M、N为两次弹射的落水点.忽略空 B.换高挡位以增大汽车的速度，从而获得较 气阻力，配重小车可视为质点.则配重小车1 小的牵引力 和小车2 C.换低挡位以减小汽车的速度，从而获得较 配重小车 大的牵引力 水平甲板 D.换高挡位以增大汽车的速度，从而获得较 大的牵引力 福建舰海平面M 5.**半坡起步是汽车驾驶中可能会遇到的问 A.落水瞬间速度大小vM=vN 题.假设一辆质量为2000kg的汽车，在倾角 B.在空中运动过程中速度变化量△u,<△2 0=30°的足够长斜坡上由静止开始以大小为 C.在空中运动过程中重力的平均功率P,<P2 0.5m/s2的恒定加速度启动，行驶过程中汽车 D.落水瞬间重力的瞬时功率PM=P 受到的空气和摩擦阻力之和恒为1000N,重 3.*(2024·河北唐山期末)如图所示，完全 力加速度g取10m/s2,汽车发动机的额定输 相同的两金属球A、B分别位于空中和水中， 出功率为60kW.则汽车从启动至发动机功率 某时刻从静止开始下落，一段时间后分别落 达到额定输出功率过程中，汽车发生的位移 到水平地面和容器底部，已知两球下落高度 大小为 ( 相同，忽略空气阻力，水的阻力随小球下落速 A.25m B.30m 度增大而增大，则下列说法正确的是( C.50m D.60m 第八章黑白题071 黑题应用提优 限时：20min 1.*若某人的心率为75次/分，每跳一次输送 B.前5s内的牵引力大小为×103N 80mL血液，他的血压（可看作心脏压送血液 C.汽车的额定功率为40kW 的平均压强)为1.5×104Pa,此人心脏跳动做 D.汽车的最大速度为20m/s 功的平均功率约为 4.接用一个劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂 A.1.2W 一个质量为m的小球（可视为质点），悬点为 B.1.5W 0,系统处于静止状态时弹簧长度为1，现对小 C.12W 球施加一外力F使小球水平向右做加速度为 D.9W a的匀加速直线运动，当弹簧轴线与竖直方向 2.*(2025·浙江嘉兴期中)放在粗糙水平面 夹角为0时（如图），下列说法正确的是() 上的物体受到水平拉力F的作用，0~3s内速 度和拉力的功率随时间变化的图像分别如图 (a)和图(b)所示，重力加速度g取10m/s2 下列说法正确的是 ( A.重力的功率为mg√2 altan日 +/(m-s-) P/W 72 B.弹簧弹力的功率为ltan0√2 altan0 48 C.小球受到的合外力的功率为ma√2 altan0 D.外力F的功率为Fv2 altan0 (a) (b) A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.45 压轴挑战川 B.物体的质量为3kg 5.转(2024·宁夏银川质检)起重机的钢索 C.0~3s内物体克服摩擦力做的功为84J 将重物由地面吊到空中某个高度，其速 D.0~3s内拉力的平均功率为20W 度一时间图像如图所示，则钢索拉力的功 3.*(2025·宁夏吴忠期末)一辆汽车在水平 率随时间变化的图像可能是图中的( 路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线 运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率 运动，其v-t图像如图所示.已知汽车的质量 为m=2×103kg,汽车受到的阻力为车重力的 108取10m/s2,则 tv/(m-s) A.汽车在前5s内受到的阻力大小为200N 必修第二册黑白题072第八章 机有 第1节功与功率 第1课时功 白题基础过关 1.C2.A3.D 4.D解析：AB.摩擦力大小为f,木块在摩擦力作用下的位移 为1，根据功的公式可知，摩擦力对木块做正功W本=f1, 故AB错误；CD.摩擦力对子弹做负功，在摩擦力作用下，子 弹的位移为(l+d),则摩擦力对子弹做功为W弹=-f(l+d),故 C错误，D正确故选D. 5.C解析：A.力F在0~3m的过程中对物体做的功为W,= Fx,=2×3J=6J,故A错误：B.根据F-x图像与横轴围成的 面积表示力做功的大小，则力F在3~4m的过程中对物体 做的功为，=×2x1J=11,故B错误：C物体在4-5m的 过程中克服力F做的功为啊，=2×2×1J=1J,放C正确； D.力F在0~5m的过程中对物体做的功为W=W,+W2 W3=6J+1J-1J=6J,故D错误故选C. 黑题应用提优 1.D2.A3.A 4.B解析：铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻 力做的功，由于阻力与深度成正比，可用阻力在位移上的平均 值求功，据题意可得即=Rd=经d,g=月-〔d, 2 联立解得d'=(2-1)d,故B正确. 5.A解析：A据重力做功的特点可知，重力做功为mgL,A正 确：B.悬线拉力方向始终与速度方向垂直，故悬线拉力不做 功，B错误；CD.由于空气阻力的方向始终与运动方向相反， 利用微元法可得，空气阻力做功为，=水}2L=受几， CD错误.故选A 压轴挑战 6.D解析：A.光滑斜面，A、B一起沿斜面向下加速，因此具有 沿斜面向下的加速度，此时有水平向左的分加速度，斜面 对A、B整体有水平向左的分力，斜面体静止，地面对斜面体 的摩擦力水平向左，故A错误；BA、B一起沿斜面向下加速， 此时加速度有水平向左的分加速度，则B对A的摩擦力水 平向左，A的位移沿斜面向下，与摩擦力方向的夹角小于 90°，所以B对A的摩擦力做正功，故B错误；CD.对A受 力分析，A具有沿斜面向下的加速度，将a正交分解为竖直 方向的a,和水平方向的a2,如图： 人0 mg 竖直方向上：由牛顿第二定律可知mg-F、=ma1.水平方向 上：f=ma2.设斜面与水平方向的夹角为0，摩擦力与弹力的 合力与水平方向的夹角为a,由几何关系可知a1= 参考答案与解析 成能守恒定律 gsin Osin ,gsin Ocos ,an _F联立解得ana一in0 _cos 0 所以α+0=90°.因此B对A的作用力与斜面垂直，根据牛顿 第三定律可知，A对B的作用力不做功，故C错误，D正确； 故选D. 第2课时功率 白题基础过关 1.D2.D 3.C解析：由于B球除重力外还受阻力作用，同一高度处加 较小，可知B球所用时间较长，根据P。==,可 t B球下落过程中重力的平均功率较小，故A错误：根据微元 法，由△(v2)=2a△h可知B球落地时的速度较小，根据 P。=mg,可知B球在最低点的重力瞬时功率较小，故B错 误；依题意，A球做自由落体运动，有=2，可得P。 mg=2Xmg2=2×mg0=2P。,即A球落地时重力瞬时功率 等于全程重力平均功率的两倍，故C正确：依题意，B球做加 速度逐渐减小的加速直线运动，落到容器底部时速度不等于 全程平均速度的2倍，所以B球落到容器底部时重力瞬时功 率不等于全程重力平均功率的两倍，故D错误故选C. 4.C解析：汽车在上坡时，汽车的牵引力需要克服阻力，而此 时阻力增大，所以需要增大牵引力，由F=P可知，在P不变 时，要增大牵引力，必须减小速度，即换较低挡位，C正确. 5.A解析：汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率过程 中，对汽车进行受力分析，由牛顿第二定律有F-∫- mgsin30°=ma,达到额定功率时P瓢=F.由运动学公式有 2=2ax,联立并代人数据解得x=25m故选A. 黑题应用提优 1.B 2.B解析：AB.1~3s内物体做匀速直线运动，拉力大小等于 滑动摩擦力，所以在1~3：内拉力的大小为P:号 N=6N,0~1s内物体做匀加速直线运动，其加速度为 24 a8vg=4m2,1:时的水平拉力为F=?-孕N: l8N,由牛顿第二定律得F合=F-f=ma,代入数值解得m= 目g,则物体与水平面间的动摩擦因数么=广=3X0三0.2， 故A错误，B正确；C.0~1s内物体发生的位移为x1= 2=2×4×12m=2m,1~3s内物体发生的位移为，= 1 1 t2=4×2m=8m,0~3s内物体发生的位移为x=x1+x2= 10m,则0~3s内物体克服摩擦力做的功为W廉=：=6× 10J=60J,故C错误；D.0~1s内拉力做功为W1=Fx1= 18×2J=36J,1~3s内拉力做功为W2=Fx2=6×8J=48J,则 0-3s内拉力的平均功率P=”_36+48W=28W,故D错 3 误故选B. 黑白题27 3B解析：A汽车受到的阻力为车重的0放图力广” 10"gs 10×2×10'x10N=2000N,故A错误；B.由题图知前59内 的加滤度大小a=是-2m?,由牛顿第二定律知前5：内的 牵引力大小F=f+ma=(2000+2×103×2)N=6×103N,故 B正确；C.5s末达到额定功率P=Fu=6×103×10W= 60kW,故C错误；D.最大速度v= P额_6×104 f 2000m/ss 30m/s,故D错误故选B. 4.C解析：A.重力的方向与速度方向垂直，故功率为0，A错 误：B.根据2 altan0=v2,小球的速度v=√2 altan0,弹簧的伸 长最不等于弹资的长度，即弹簧的仰长量不等于。弹袋 弹力的功率R≠40m0:g=kan0V2an8,B错误： C.小球的合外力为ma且与速度方向相同，功率为P=F合v= ma√2 altan0,C正确；D.由受力可知，此时外力F的方向与 小球的速度方向不共线，D错误.故选C. 压轴挑战 5.B解析：在0~t,时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加 速度大小为a1,根据牛顿第二定律得F-mg=ma1,则有 F=mg+ma1,拉力的功率P,=Fv=(mg+ma1)a1t,m、a,均一 定，则P1∝t.在t,~,时间内：重物向上做匀速直线运动，拉 力F=mg,则拉力的功率P2=Fm=mgo,P2不变，根据拉力的 大小关系得到P2小于t,时刻拉力的功率在2~t时间内：重 物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为α2，根据牛顿第 二定律得mg-F=ma2,则有F=mg-ma2,拉力的功率P,= Fu=(mg-ma2)(o-a2t),m、a2均一定，P3与t是线性关系，随 着t增大，P3减小.2时刻拉力突然减小，功率突然减小故 选B. 专题探究九机车运行问题 黑题专题强化 1.B 3 2.A解析：B.电动车的功率等于图像的斜率，P= 2%, 31 2F。F。 Foo,故B错误；C.根据牛顿第二定律F-f=ma,P=Fm,解得 fm,电动车在BC段的加速度随着速度的增大而减 P 小，故C错误：根据最大速度公式，一号，根据愿意2。 子P=,解得∫子，放D错误：A根据号m, 3 2 P=Fof=3,u=o,解得a= 0,故A正确故选A 3m 3.C解析：AB.A、B选项两图中，开始一段时间，机车的速度 随时间均匀增大，加速度是定值，机车是以恒定的加速度启 动，功率不恒定，故AB项不符合题意：C.若机车以恒定的功 率启动，则其速度增加，牵引力减小，当牵引力逐渐减小到与 阻力等大时，机车以最大的速度做匀速运动，故C项符合题 必修第二册 意；D若机车以恒定的功率启动，则有P=Fu,可得F=P1 则有Fx1,即F-1图像是过原点的一条倾斜直线，故 D项不符合题意.故选C 4.A5.A 6.D解析：D.汽车在前5s内做匀加速运动，根据加速度的定 △w10 义，可得加速度为a=5m/s=2m/s,由牛顿第二定律 得F-f=ma,解得汽车在前5s内的牵引力为F=f+ma= ×2x10×10N+2x10x2N=8x10N,在前5s内汽车运动 10、 的位移x=25m=25m,在前5s内汽车牵引力做的功为 W=Fx=8×103×25J=2×103J,故D正确：B.汽车在5s末功 率达到额定功率为P=Fu=8×103×10W=8×104W,故B错 误：A.当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，则汽车的 PP 8×104 最大速度为=下=了= -m/s=20m/s, 5 -×2×103×10 故A错误；C.汽车的速度大小为16m/s时，汽车的牵引力为 P8×104 F== f 116 N=5×103N,加速度大小为a1= m 5×103- 5×2x103×10 -m/s2=0.5m/s2,故C错误.故选D. 2×10 7.C解析：A根据P=F,变式得=P日，由图像可知关车由 b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小，根 据牛顿第二定律得F-∫=ma,汽车所受阻力不变，随着牵引 力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做加速度 减小的加速直线运动，故A错误；BCD.根据图像的斜率可求 得汽车的额定功率为P= ,10W=5x10W=50kW,根 5103 1 据图像的函数式=P,可求得为车速度的最大值为. 5x10×2×103ms=25m/s,汽车所受的阻力为/。 P 5×104 25 N=2000N,汽车从a到b所受的牵引力的倒数为 1=x103N,解得F=5000N,根据牛顿第二定律F- F=51 f=ma,解得a=2.0m/s,汽车从a到6持续的时间为t=”= s=5s,故C正确，BD错误故选C. 10 8.C解析：0~b1阶段，设汽车以速度。做匀速运动，牵引力与 阻力f平衡，此时功率恒为P。,则有=了 ,=h阶段，4时 刻使汽车功率减半瞬间，汽车的速度。不变，根据P=Fu,可 知牵引力突然减小为原来的一半，则汽车开始做减速运动， 功率保持为2P,不变，根据P=m,可知随着速度的减小，牵 引力又逐渐增大，可知汽车做加速度减小的减速运动2~3 阶段，当2时刻牵引力又增大到等于阻力，汽车开始做匀速 黑白题28