8.1 功与功率 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 以"基础认知-综合应用-拓展提升"分层设计，覆盖功与功率核心概念及应用，通过阶梯式题型巩固物理观念，培养科学思维与问题解决能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|功、功率的定义及物理意义|单选1-8题聚焦概念辨析，如功的标量性、功率物理意义，夯实物理观念| |综合应用|公式计算与情境分析|单选9-16题、多选题结合斜面、汽车等模型，考查W=Fs、P=W/t应用，体现科学推理| |拓展提升|多过程综合与实际问题|填空、计算题需结合牛顿定律分析汽车启动等复杂过程，培养科学探究与责任意识|

§8.1 功与功率 同步练习卷 一、单项选择题 1. 下列关于功的基本概念的说法中，正确的是（ ） A. 只要物体受到力的作用，该力就一定对物体做功 B. 只要物体发生了位移，就一定有力对物体做功 C. 功是标量，只有大小没有方向，正负表示做功的效果 D. 功是矢量，其方向与力的方向一致 1. 下列关于功率的物理意义的说法中，正确的是（ ） A. 功率是描述力做功多少的物理量 B. 功率是描述力做功快慢的物理量 C. 做功越多，功率一定越大 D. 做功时间越短，功率一定越大 1. 下列生活实例中，力对物体做正功的是（ ） A. 学生提着水桶水平匀速行走，手的拉力对水桶做功 B. 苹果从树上自由下落，重力对苹果做功 C. 刹车过程中，摩擦力对行驶的汽车做功 D. 物体沿斜面匀速下滑，斜面的支持力对物体做功 1. 如图所示，质量为 的物块静止在水平地面上，受到一个与水平方向成 角斜向下、大小为 的恒力作用，沿水平地面向右移动了位移 ，已知物块与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 ，，，下列说法正确的是（ ） A. 恒力 对物块做的功为 B. 恒力 对物块做的功为 C. 地面对物块的支持力做的功为 D. 摩擦力对物块做的功为 - 1. 某同学用大小为 的水平恒力，推动重为 的课桌在水平地面上匀速前进了 ，该过程中推力对课桌做的功为（ ） A. B. C. D. 1. 一个质量为 的小球，从高度为 的位置自由下落，重力加速度 取 ，该过程中重力对小球做的功为（ ） A. B. C. D. 1. 一个物体在运动过程中，其中一个力对物体做功 ，另一个力对物体做功 ，其余力不做功，则这两个力的合力对物体做的总功为（ ） A. B. C. D. 1. 一台电动机的铭牌上标注功率为 ，它表示的物理意义是（ ） A. 该电动机每秒做功 B. 该电动机每秒做功 C. 该电动机每分钟做功 D. 该电动机每小时做功 1. 起重机在 内将质量为 的货物匀速提升了 ，重力加速度 取 ，该过程中起重机对货物做功的平均功率为（ ） A. B. C. D. 1. 如图所示，倾角为 的固定粗糙斜面足够长，一个质量为 的物块以初速度 沿斜面向上滑动，已知物块与斜面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 ，物块向上滑动的最大距离为 ，下列说法不正确的是（ ） A. 物块向上滑动过程中，重力做的功为 B. 物块向上滑动过程中，摩擦力做的功为 C. 物块向上滑动过程中，支持力做的功为 D. 物块向上滑动过程中，合力做的功为 1. 一个质量为 的物体，在水平恒力作用下从静止开始做匀加速直线运动， 末的速度为 ，该过程中水平恒力的瞬时功率在 末为（ ） A. B. C. D. 1. 一个质量为 的物体，在水平地面上受到大小为 的水平拉力作用，沿水平方向移动了 ，物体与地面间的滑动摩擦力大小为 ，该过程中摩擦力对物体做的功为（ ） A. B. C. D. 1. 关于力对物体做功的正负，下列说法正确的是（ ） A. 物体克服重力做功时，重力对物体做正功 B. 摩擦力对物体只能做负功，不能做正功 C. 作用力与反作用力做的功一定大小相等，正负相反 D. 力对物体做负功，说明该力阻碍物体的运动 1. 关于平均功率和瞬时功率，下列说法正确的是（ ） A. 由 计算得到的功率为瞬时功率 B. 平均功率只能描述一段时间内做功的平均快慢 C. 瞬时功率越大，平均功率一定越大 D. 平均功率为零，说明物体一定处于静止状态 1. 关于汽车的额定功率与实际功率，下列说法正确的是（ ） A. 汽车的额定功率随行驶速度的增大而增大 B. 汽车的实际功率一定等于额定功率 C. 汽车以额定功率行驶时，速度越大，牵引力越小 D. 汽车以额定功率行驶时，牵引力与速度成正比 1. 一辆汽车在平直公路上行驶，其额定功率为 ，下列关于该车实际功率的说法正确的是（ ） A. 汽车的实际功率可以长时间超过 B. 汽车匀速行驶时，实际功率一定等于 C. 汽车的实际功率不可能小于 D. 汽车的实际功率可以在 之间变化 二、多项选择题 1. 如图所示为作用在一个静止在光滑水平地面上、质量为 的物体上的水平力 随时间变化的图像， 内 ， 内 ，下列说法正确的是（ ） A. 内水平力 对物体做的功为 B. 内水平力 对物体做的功为 C. 内水平力 对物体做的总功为 D. 内水平力 的平均功率为 1. 如图所示为一辆赛车在平直赛道上启动过程的 图像，赛车质量恒定，所受阻力不变，赛车在 时速度为 ， 时刻后达到最大速度并保持匀速运动，下列说法正确的是（ ） A. 内赛车的牵引力恒定不变 B. 时刻后赛车的牵引力等于阻力 C. 内赛车牵引力的平均功率等于 末瞬时功率的一半 D. 时刻后赛车发动机的输出功率保持恒定 1. 如图所示，光滑四分之一圆弧轨道的半径为 ，底端为 点，顶端为 点，一个质量为 的小物块静止在 点，在水平向右的恒力 作用下沿轨道缓慢运动到 点，重力加速度为 ，下列说法正确的是（ ） A. 重力对物块做的功为 B. 恒力 对物块做的功为 C. 轨道支持力对物块做的功为 D. 合力对物块做的功不为 1. 一个质量为 的物体，在与水平方向成 角斜向上的拉力 作用下，沿水平地面移动了 ，已知拉力 ，物体与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度 取 ，，，下列说法正确的是（ ） A. 拉力 对物体做的功为 B. 摩擦力对物体做的功约为 C. 重力对物体做的功为 D. 合力对物体做的功约为 三、填空题 1. 一个质量为 的物体，在水平恒力 作用下，从静止开始在水平地面上运动，前 内物体的位移为 ，已知物体与地面间的滑动摩擦力为 ，重力加速度 取 。 0. 物体的加速度大小为 ______ ； 0. 恒力 的大小为 ______ ； 0. 前 内恒力 做的功为 ______ 。 1. 一辆质量为 的汽车，在平直公路上行驶时受到的阻力恒为车重的 倍，汽车的额定功率为 ，重力加速度 取 。 0. 汽车以额定功率行驶时能达到的最大速度为 ______ ； 0. 若汽车以 的速度匀速行驶，此时发动机的实际输出功率为 ______ 。 四、计算题 1. 一辆汽车从静止开始，以恒定的加速度 在平直公路上启动，汽车质量为 ，所受阻力恒为 ，汽车的额定功率为 ，重力加速度 取 。 0. 求汽车匀加速行驶过程中牵引力的大小。 0. 求汽车匀加速行驶能达到的最大速度。 0. 求汽车匀加速行驶的最长时间。 0. 若汽车保持额定功率继续加速，当速度达到 时，求此时汽车的加速度大小。 24. 一辆质量为 的汽车，在平直公路上先以额定功率从静止启动，经过 速度达到最大速度 ，已知汽车所受阻力恒为车重的 倍，重力加速度 取 。 (1) 求汽车的额定功率。 (2) 求 内牵引力对汽车做的功。 (3) 求 内合力对汽车做的功。 (4) 求 内汽车通过的位移大小。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ §8.1 功与功率 同步练习卷 解析 一、单项选择题 1. C 功是标量，只有大小没有方向。正功表示力的作用效果是促进物体运动，负功表示力的作用效果是阻碍物体运动，因此正负表示了做功的效果，C 正确。 A 错误，物体受到力的作用，但如果在该力的方向上没有发生位移，这个力就不对物体做功。 B 错误，物体发生位移，但如果位移方向上不受力，或者合外力与位移始终垂直，同样没有力对物体做功。 D 错误，功是标量，没有方向。 2. B 功率是描述力对物体做功快慢的物理量，B 正确，A 错误。 C 错误，功率由做功的多少和完成这些功所用的时间两个因素共同决定。做功多，但如果花费的时间很长，功率反而可能很小。 D 错误，做功时间短，但如果做功的数值非常小，功率同样可能很小。 3. B 苹果从树上自由下落，位移方向竖直向下，重力方向也竖直向下，力与位移方向夹角为 ，重力做正功，B 正确。 A 错误，该同学手对水桶的拉力方向是竖直向上的，而水桶的位移是水平方向的，力与位移方向垂直，拉力对水桶不做功。 C 错误，刹车过程中，汽车受到的摩擦力方向与车的运动方向相反，摩擦力做负功。 D 错误，物体沿斜面下滑时，斜面对物体的支持力方向垂直于斜面向上，而物体的位移方向沿斜面向下，两者始终垂直，支持力不做功。 4. A 将恒力 沿水平方向和竖直方向进行正交分解。水平方向的分力为 ，竖直向下的分力为 。 恒力 做的功由其水平分力完成，，A 正确，B 错误。 地面对物块的支持力 方向竖直向上，而物块的位移 是水平向右的，两者方向垂直，支持力不做功，C 错误。 在竖直方向上，物块受力平衡，有 。因此滑动摩擦力大小 。摩擦力方向水平向左，与位移方向相反，做负功，其做功应为 。而 D 选项错误地写成了 ，忽略了 的竖直分力对正压力的影响，因此 D 是错误的。本题答案为 A。 5. B 该同学用的推力 ，方向水平，课桌在推力方向上移动的位移 。力与位移同向，推力对课桌做的功为 ，选 B。 6. D 重力做功只与物体下落的高度有关，其大小为 ，选 D。 7. B 当物体同时受到多个力作用时，这些力对物体所做的总功等于各个力所做功的代数和。因此，合力做的总功为 ，选 B。 8. A 功率的物理意义是描述物体做功快慢的物理量。功率为 ，其物理意义是该电动机正常工作时，每秒可以做功 ，A 正确。 B 错误，功的国际单位是焦耳 (J)，而瓦特 (W) 是功率的单位。 C 和 D 错误，如果每秒做功 ，那么每分钟做功应为 ，每小时做功为 。 9. B 货物被匀速提升，因此起重机对货物的拉力 与货物的重力 是一对平衡力，大小相等。拉力大小为 。 拉力在 内做的功为 。 根据平均功率的公式，该过程中起重机对货物做功的平均功率为 ，选 B。 10. C 物块向上滑动过程中，其位移 沿斜面向上。 重力做功只与高度变化有关，物块上升了 的高度，重力做负功，，A 表述正确。 物块受到的滑动摩擦力 ，方向沿斜面向下，与位移方向相反，做负功，，B 表述正确。 斜面对物块的支持力 方向垂直于斜面向上，与位移方向始终垂直，因此支持力不做功，应为 0。而 C 选项写为 ，这是错误的。C 表述错误。 合力做的功等于各分力做功的代数和，，D 表述正确。 本题要求选出说法不正确的选项，故答案选 C。 11. C 由题意，物体做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度 。根据牛顿第二定律，物体所受的合外力，即水平恒力 。 末的瞬时速度 。根据瞬时功率公式 ， 末恒力 的瞬时功率为 ，选 C。 12. A 滑动摩擦力大小为 ，其方向始终与物体的运动方向相反。物体位移 。摩擦力对物体做负功，大小为 ，选 A。 13. D 当某个力对物体做负功时，意味着该力的方向与物体运动方向夹角大于 ，该力是物体运动的阻力，阻碍了物体的运动，D 正确。 A 错误，物体克服重力做功，是指物体在竖直方向向上运动，重力方向向下，因此重力做负功。 B 错误，摩擦力并不总是做负功。例如，人走路时，地面给鞋的静摩擦力方向向前，与人运动方向相同，做正功；将物体轻放在运动的传送带上，传送带对物体的滑动摩擦力方向与物体运动方向相同，也做正功。 C 错误，作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上。虽然这两个力总是大小相等、方向相反，但这两个物体在同一时间内的位移大小和方向可能不同，因此这对力做功的绝对值不一定相等，正负也不一定相反。 14. B 平均功率只能粗略地描述某段时间内力做功的平均快慢，B 正确。 A 错误， 是平均功率的定义式，计算出的结果就是这段时间内的平均功率。 C 错误，瞬时功率是某一时刻的功率，它的大小与平均功率没有必然的联系。例如，汽车在启动瞬间，瞬时功率可以很小，但一段时间内的平均功率可能更大。 D 错误，若物体在运动过程中，各个力做的总功为零，则平均功率为零，但物体完全可能在做匀速直线运动，并非静止。 15. C 根据功率的公式 ，当汽车以额定功率行驶时，功率 是一个定值，此时速度 越大，牵引力 就越小，两者成反比关系，C 正确，D 错误。 A 错误，汽车的额定功率是发动机铭牌上标定的最大功率，是发动机长时间稳定工作时能输出的最大功率，这个数值是由发动机制造商设计决定的，是一个固定值，不会随汽车行驶速度的变化而改变。 B 错误，汽车在行驶过程中的实际输出功率可以在小于或等于额定功率的范围内变化，不一定一直等于额定功率。 16. D 汽车在行驶过程中，发动机的实际输出功率由油门大小和负载情况共同决定，可以在 0 到额定功率 之间变化，D 正确。 A 错误，发动机的实际功率不能长时间超过其额定功率，否则会导致发动机过热甚至损坏。 B 错误，只有当汽车在平直公路上以最大速度匀速行驶时（牵引力等于阻力），发动机的实际功率才恰好等于额定功率。在其他速度下匀速行驶时，实际功率会小于额定功率。 C 错误，由 D 选项的分析可知，汽车实际功率完全可以小于额定功率，例如低速行驶或下坡时。 二、多项选择题 17. ABC 内，物体受恒力 作用，加速度 ，位移 。水平力做功 ，A 正确。 末的速度 。 内，力变为 ，加速度 。这一秒内的位移 。水平力做功 ，B 正确。 内，水平力做的总功为 ，C 正确。 内，该力的平均功率为 ，D 错误。 18. ABCD 内，赛车做匀加速直线运动，其加速度 恒定。车子所受阻力 不变，由牛顿第二定律 可知，其牵引力 也恒定不变，A 正确。 时刻后，赛车达到最大速度并保持匀速直线运动。此时赛车处于平衡状态，因此其牵引力大小等于阻力大小，B 正确。 在 的匀加速运动中，牵引力 恒定，其平均功率 。在匀变速直线运动中，平均速度 ，恰为末速度 的一半。所以，平均功率 ，等于 末瞬时功率的一半，C 正确。 时刻后，由图像可知车子在额定功率下匀速行驶，因此发动机的输出功率保持额定功率不变，D 正确。 19. ABC 物块从 A 点运动到 B 点，在竖直方向上升了高度 ，重力做负功，做功为 ，A 正确。 小物块从 A 点缓慢运动到 B 点，恒力 沿水平方向，A 和 B 在同一水平面上的投影距离为 ，因此恒力 做的功为 ，B 正确。 轨道对小物块的支持力始终沿半径方向指向圆心，而小物块沿圆弧切线方向运动。支持力方向与运动方向始终垂直，因此支持力不做功，，C 正确。 由于小物块是“缓慢”运动的，其动能保持不变。根据动能定理，合外力对物体做的总功等于物体动能的变化量。动能变化量为零，因此合力做的功为零，D 错误。 20. ABD 将拉力 沿水平方向和竖直方向分解，，。拉力 做的功为 ，A 正确。 物体在竖直方向受力平衡，有 ，因此支持力 。摩擦力 ，做负功，，B 正确。 重力方向竖直向下，位移方向水平，两者垂直，因此重力不做功，，C 错误。 合力做的总功为 ，D 正确。 三、填空题 21. (1) 4 (2) 24 (3) 192 解析： (1) 根据匀变速直线运动的位移公式 ，代入数据 ，解得加速度大小 。 (2) 物体在水平方向受到拉力 和滑动摩擦力 的作用。根据牛顿第二定律 ，得 。 (3) 前 内，恒力 做的功为 。 22. (1) 40 (2) 40 解析： (1) 汽车所受阻力为 。当牵引力 等于阻力 时，汽车速度达到最大值 。根据 ，得 。 (2) 当汽车以 匀速行驶时，牵引力仍等于阻力 。此时发动机的实际输出功率 。 四、计算题 23. 一辆汽车从静止开始，以恒定的加速度 在平直公路上启动，汽车质量为 ，所受阻力恒为 ，汽车的额定功率为 ，重力加速度 取 。 (1) 求汽车匀加速行驶过程中牵引力的大小。 (2) 求汽车匀加速行驶能达到的最大速度。 (3) 求汽车匀加速行驶的最长时间。 (4) 若汽车保持额定功率继续加速，当速度达到 时，求此时汽车的加速度大小。 解： (1) 在匀加速阶段，由牛顿第二定律得 。代入数据得 ，解得牵引力大小为 。 (2) 匀加速阶段结束时，发动机的实际功率首次达到额定功率 。由 得，匀加速过程能达到的最大速度 。 (3) 根据运动学公式 ，匀加速行驶的最长时间为 。 (4) 当汽车速度 时，已经超过匀加速阶段的最大速度，汽车进入以额定功率行驶的变加速阶段。此时牵引力 。由牛顿第二定律 ，解得 。 24. 一辆质量为 的汽车，在平直公路上先以额定功率从静止启动，经过 速度达到最大速度 ，已知汽车所受阻力恒为车重的 倍，重力加速度 取 。 (1) 求汽车的额定功率。 (2) 求 内牵引力对汽车做的功。 (3) 求 内合力对汽车做的功。 (4) 求 内汽车通过的位移大小。 解： (1) 汽车受到的阻力为 。当汽车速度达到最大时，牵引力 与阻力 平衡，即 。由 ，代入数据得 。 (2) 在这 内，汽车发动机始终以额定功率做功。牵引力做的功 。 (3) 对汽车从启动到速度最大的过程，由动能定理可知，合力做的功等于物体动能的变化量。。 (4) 在这个过程中，合力做功由牵引力做功和阻力做功两部分组成，即 。其中，阻力做负功 。代入数据得 ，解得汽车通过的位移大小 。 2 学科网（北京）股份有限公司 $