8.1.2功率-【名师大课堂】2025-2026学年高中物理必修 第二册同步小作业（人教版）

第2课时 功率 A级基础巩固练 知识点一对功率概念的理解 A.拉力做功为3J 1.下列关于功率公式P=罗和P=下m的说法正确 B,拉力做功为(3+3)J 的是 C.拉力做功的平均功率为2十xW 8 A.根据P- ”可知，只要知道时间t内机器所做 D.拉力做功的平均功率为2。不W 的功W,就可以求出这段时间内任意时刻机 8 ! 器做功的功率 知识点三功率与速度的关系机车启动问题 B.根据P=W可知，机器做功越多，功率越大 4.太阳能动力汽车是以柔性高效的薄膜太阳能电 池组件为核心技术、靠太阳能来驱动的汽车。相 C.根据P=F可知，汽车的功率与它的速度成 比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零 正比 排放。如图所示，某款太阳能概念车质量为m, D.根据P=Fv可知，发动机的功率一定时，汽车 在一段平直公路上由静止匀加速启动，加速度大 的牵引力与运动速度成反比 小为a,经时间t达到额定功率。若汽车运动过 知识点二平均功率与瞬时功率 程中阻力恒为f,则该汽车的额定功率为() 2.位于粗糙水平面上的物体在水平恒力F1作用 下，做速度为1的匀速直线运动；若作用力变为 斜向上的恒力F2,物体做速度为2的匀速直线 运动，且F1与F2功率相同。则下列关系可能正 A.(matf)at B.ma2t 确的是 C.(ma+f)a D.fat F 5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s 77777777777777 777777777777777 内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后 A.F2=F1,V1>w2 保持额定功率运动，其vt图像如图所示。已知 B.F2=F1,w1<2 C.F2>F1,U1>w2 汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到的阻力为 车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2,则下列 D.F2<F1,U1>v2 说法正确的是 () 3.一物体在水平拉力F的作用下在水平面内由静 4/(m·s-) 止开始运动。已知拉力F随物体位移的变化如 图所示，物体经拉力F作用2s后到达位移5m 处，图中曲线部分均为圆的一部分。则在这一过 0 5 t/s 程中 ) A.汽车在前5s内的加速度为0.5m/s2 F/N B.汽车在前5s内的牵引力为4×103N C.汽车的额定功率为60kW 12八3别 45x/m D.汽车的最大速度为15m/s 27 B级 能力提升练 知识点一功与功率的分析与计算 4.(多选)一辆汽车在平直公路 P 1.一质量为2 kg的物体， FIN 上由静止开始启动，发动机 在水平恒定拉力的作用 8 的输出功率与汽车速度大小 下以某一速度在粗糙的 的关系如图所示，当汽车速 $$v _ { 0 }$$ $$\overrightarrow { 2 v _ { 0 } } v$$ 水平面上做匀速直线运 度达到 $$v _ { 0 }$$ 后，发动机的功率保持不变，汽车能达 动，当运动一段时间后拉 0 4 4 8 12 2 到的最大速度为 $$2 v _ { 0 } 。$$ 已知运动过程中汽车所受 力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停 阻力恒为 f， ，汽车的质量为 m， ，下列说法正确的 止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图 是 () 像，则根据以上信息得出的物理量正确的是(取 A.汽车的加速度先减小后不变 重力加速度 $${ g = 1 0 m / s ^ { 2 } } \right)$$ () B.发动机的最大功率为 $$P = 2 f v _ { 0 }$$ A.物体与水平面间的动摩擦因数为 \mu=0.25 C.汽车速度为 $$1 . 5 v _ { 0 }$$ 时，加速度为a $$a = \frac { f } { 3 m }$$ B.物体在 8m处的加速度为 $$a = 4 m / s ^ { 2 }$$ C.整个过程中拉力做功的平均功率为 P=5W D.汽车速度从0达到 $$v _ { 0 }$$ 所用时间为 $$t = \frac { m v _ { 0 } } { f }$$ D.合力做的功为一32J 5.在平直公路上，一质量 $$m = 2 \times { 1 0 ^ { 4 } } k g$$ 的汽车以 2.跳绳是一种健身运 $$v v \left( m \cdot { s ^ { - 1 } } \right)$$ tx/(m·s) 速度 $$v _ { 0 } = 7 2 k m / h$$ 匀速行驶，此时发动机的功率 动。一位同学在原地 P=100kW， ，然后遇到爬坡车道(每沿坡道前进 跳绳过程中，离开地 面后竖直方向的速率 $$\frac { 3 } { 5 } t _ { 0 } t _ { 0 }$$ $$\frac { 8 } { 5 } t _ { 0 } 2 t _ { 0 }$$ t/s 1km，高度上升0.05 km)，在坡底驾驶员加大油 门，发动机的功率立即增为 1.5P ，并保持该功率 一时间图像如图所示。若已知 $$t _ { 0 }$$ ，和跳绳者的质 继续爬坡行驶，汽车从平路转变为上坡的瞬间， 量m，重力加速度为 g， ，不计阻力，则 () 速度大小仍为 $$v _ { 0 } = 7 2 k m / h 。$$ ，假设汽车行驶过 A.起跳过程地面对人做的功为 $$\frac { 9 } { 2 0 0 } m g ^ { 2 } t _ { 0 } ^ { 2 }$$ 程中所受的阻力大小始终不变，重力加速度 g= $$1 0 m / s ^ { 2 } ，$$ ，求： B.在空中上升过程重力做的功约为； $$\frac { 9 } { 2 0 0 } m g ^ { 2 } t _ { 0 } ^ { 2 }$$ (1) 汽车在斜坡上匀速运动时的速度大小； C.该同学克服重力做功的平均功率约为 (2)汽车刚上坡时的加速度。 $$\frac { 3 } { 4 0 } m g ^ { 2 } t _ { 0 }$$ D.该同学克服重力做功的平均功率约为 $$\frac { 9 } { 2 0 0 } m g ^ { 2 } t _ { 0 }$$ 知识点二机车启动问题 3.(多选)一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起 质量为 m 的重物，当重物的速度为 $$v _ { 1 }$$ 时，起重机 的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功 率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上 升。已知重力加速度为 g， 关于整个过程，下列 说法正确的是 () A.钢绳的最大拉力为 $$P v _ { 1 }$$ B.钢绳的最大拉力为 $$\frac { P } { v _ { 1 } }$$ C.重物的最大速度为 D.重物做匀加速直线运动的时间为 为 $$\frac { m v _ { 1 } ^ { 2 } } { P - m g v }$$ 28~4m和4~5m过程中，力F对物体做的总功 为0，可知在0~5m和0~3m过程中，力F对 物体做的功相同，为6J,故D错误。 图线与横轴所围面积 表示力F做的功 ↑FN 正功 3 5 x/m -2外 负功 3.A题图甲中，物块从A到C,绳对物块的拉力 是变力，但F相对绳端是恒力，故物块从A到C 的过程中绳子对物块做的功等于F与绳端移动 的距离的乘积，即W=Fs=F(OA一OC),A正 确；题图乙中，F一x图线与x轴围成的面积表示 F做的功，则全过程中F做的总功为W=15×6 J+(一3)×6J=72J,故B错误；题图丙中，绳长 为R,若空气阻力∫大小不变，可用微元法得出 小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为W =-f:2=-Rf,故C错误：题国T中，F 4 始终保持水平，当F为恒力时，将小球从P拉到 Q,F做的功是W=Fl sin 0,而F缓慢将小球从 P拉到Q,F为水平方向的变力，F做的功不能 用公式W=Fl sin 0计算，故D错误。 第2课时功率 A级基础过关练 1,D公式P=W求的是一段时间内的平均功率， A错误：根据P=W可知，在相同时间内，做功越 多的机器，功率越大，选项中缺少“相同时间”这 一条件，故B错误；根据P=Fu可知，当F不变 时，汽车的功率和它的速度成正比，当发动机的 功率一定时，汽车的牵引力与速度成反比，故C 错误，D正确。 2.B根据题意可得，水平恒力F1作用下的功率 P1=F1w1,F2作用下的功率P2=F22cos0(0 为F2与2的夹角)，已知P1=P2,若F2=F1: 一定有1<U2,A错误，B正确；由于两次物体都 做匀速直线运动，第一次的摩擦力f1=以mg= F1,第二次的摩擦力f2=u(mg-F2sin0)= 5 F2cos0,显然f2<f1,即有F2cos0<F1,因P1 =P2,因此无论F2>F1还是F2<F1,都有O1< U2,C、D错误。 3.D在F-x图像中，图线与时间轴所围的面积表 示这个力做的功，x轴上方的面积代表着力做正 功，x轴下方的面积代表着力做负功，可得在整 个过程中，柱力微的功为W=1×1J什子X元× 12J-号×元×12J十1X2J=(3-军)J,故AB 错误：振据P-义，可得拉力微功的手均功率为 P=W=12。πW,故C错误，D正确。 4.A太阳能概念车由静止匀加速启动过程中，根 据牛顿第二定律有F一f=ma,则牵引力大小为 F=ma十f,达到额定功率时汽车的速率大小为 v=at,所以汽车的额定功率大小为P=Fu= (ma+f)at,选A。 5.C汽车在前5s内做匀加速直线运动，根据v-t 国线的斜率表示加造度，可知a=合智=2mg, 汽车在水平方向受牵引力和阻力，有F一∫= ma,由题可知f=0.1mg,解得F=6×103N,故 A、B错误；5s末汽车达到额定功率，故P颜= Fu1=60000W=60kW,C正确；当汽车的加速 度为零时其达到最大速度，此时牵引力等于阻 力，有P领=fvmax,解得vmax=30m/s,故D 错误。 B级能力提升练 1.D物体做匀速直线运动时受力平衡，则f=F =8N,所以物体与水平面间的动摩擦因数为以 一大话004，故A特民：南连因可 知，在8m处拉力大小为4N,根据牛顿第二定 律有F-f=ma,可得a=-2m/s2,B错误；F x图线与时间轴围成的面积表示拉力做的功，则 由题图可知拉力做的功为WF= (8×4+?×8×8)J=64小，滑动摩擦力做的功 为W:=一mgx=一8×12J=一96J,所以合外 力做的功为W合=一96J十64J=一32J,D正 确；由于不知道整个过程运动的时间，故不能求 得拉力做功的平均功率，C错误。 2.D起跳过程地面对人有支持力作用，支持力的 作用点发生的位移为零，则地面对人做的功为 零，A错误；根据题图可知，从地面起跳到最高点 所月的时间为1=名×是=品0，所以上升的 最大高定A=宁82=品802，在空中上升过程 重力做的功为WG=一mgh= 9 200mg2t2,则 该同学克服重力做功的平均功率约为下=IW to 9 =200mg1o,故BC错误，D正确。 3.BCD本题属于匀加速启动问题。匀加速提升 重物时钢绳的拉力最大，由题可知，当重物的速 度为1时，起重机的有用功率达到最大值P,此 时匀加速运动结束，故由P=Fu得Fm,A 错误，B正确；设重物匀速上升的最大速度为2， 此时起重机的有用功率为最大功率P,重物受力 P 平衡，有F=mg,所以重物的最大速度为2=司 =P,C正确：重物做匀加速运动的加速度a= mg Fm一mg_P-mg心，则匀加速的时间为1= m mu m12 =p一mg 一，D正确。 4.BCD汽车的速度从0增大到o过程中，发动 机的功率随速度均匀增大，由P=F)可知牵引 力不变；当发动机的功率达到最大，速度增大时， 由P=Fv可知牵引力减小，由F一f=ma可知， 加速度先不变后减小，故A错误；当汽车达到最 大速度时，牵引力等于阻力，则P=2f0,故B正 确；汽车速度为1.5vo时，由P=Fv,F-f=ma, 可得加速度为a,C正确：汽车速度从0达 2f0一f 到0的时间是1=%，又a=F-f=0 m m 解得1="学，D正确。 m 5 5.答案(1)10m/s(2)0.375m/s2,方向沿坡面 向下 解析(1)汽车在平直公路上匀速行驶时受力平 衡，设其所受阻力大小为f,牵引力为F,有F f,P=Fvo 解得f=P=100X103 N=5×103N vO 20 汽车在爬坡车道上匀速行驶时， 有F=f+ng sin0 由题意可知，sin0=0.05=0.05 1 且1.5P=Fu' 解得v=10m/s。 (2)汽车刚上坡时，对其受力分析，有 F"-(f+mg sin 0)=ma 其中1.5P=Fo 解得a=一0.375m/s2,即加速度大小为0.375 m/s2,方向沿爬坡车道向下。 2重力势能 A级基础过关练 1.D由于重力做功只与重力和初、末位置的高度 差有关，与路径无关，故三种情况下重力做的功 相等，均为WG=mgh,选D。 2.D重力势能的大小和零势能面的选取有关，放 在地面上的物体，其重力势能不一定等于零，A 错误；重力势能是标量，其正负表示物体在零势 能面的上方或下方，重力势能为负值，说明此时 物体在零势能面下方，B错误；当重力对物体做 正功时，物体的重力势能减少，C错误；重力势能 是物体和地球共有的能量，D正确。 3.D重力势能具有相对性，如果A、P、B三点在 零势能面下方，则两球在运动过程中的重力势能 恒为负值，如果C点在零势能面上方，则两球在 运动过程中的重力势能恒为正值，另外，重力做 功跟路径无关，与物体初、末两点的高度差有关， A、C的高度差与B、D的高度差不相等，所以两 小球到达C点和D点时，重力做功不相等，选项 A、B错误；不管选哪一个水平面为零势能面，A 点和B点相对于零势能面的高度均相等，所以两 小球在A和B两处的重力势能相等，C、D不在 同一水平面上，相对于零势能面的高度不相等，