第14讲　功与功率 课后分层作业基础版专项练习-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 高中物理一轮复习功与功率专项训练，针对基础薄弱学生设计分层练习，以题型为载体构建从概念理解到综合应用的递进式训练体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重知识|2题|概念辨析题|从功的定义式切入，建立力-位移-功的关联认知| |夯基础|8题|恒力做功/变力做功/功率计算三大题型|遵循"公式应用→图像分析→实际情境"的认知进阶，渗透微元法、动能定理等科学思维| |提能力|4题|多过程综合题|结合v-t图像、圆周运动等复杂情境，强化能量观念与科学推理能力|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 第14讲 功与功率 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ 1. 2. ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　恒力做功的分析和计算 1.(2026·四川绵阳诊断)如图所示,成人用与水平方向夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇,从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中(　　) A.雪橇对地面的压力大小是mg-Fcos α B.雪橇与地面之间摩擦力大小是Fcos α C.拉力做的功是Fx D.拉力做的功是Fxcos α 2.为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动低速运行。有人站上去,扶梯就开始加速,然后匀速运动。如图所示,下列说法正确的是(　　) A.加速下行过程中,人所受到的支持力做正功 B.加速下行过程中,人所受合力不做功 C.匀速下行过程中,人所受到的重力不做功 D.匀速下行过程中,人所受合力不做功 3.如图所示,长为L的小车置于光滑的水平面上,小车前端放一小物块,用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s,此时小物块刚好滑到小车的左端。小物块与小车间的摩擦力为Ff,在此过程中(　　) A.摩擦力对小物块做的功为Ffs B.摩擦力对系统做的总功为0 C.力F对小车做的功为FL D.小车克服摩擦力所做的功为Ffs 题型2　变力做功的分析和计算 4.过去人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉,如图甲所示。假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动,示意图如图乙所示,驴对磨杆末端的拉力F=800 N,拉力沿圆周切线方向,磨杆的半径r=0.7 m,驴拉磨转动一周的时间为7 s,π≈3,则下列说法正确的是(　　) A.磨杆上各点的线速度均相等 B.驴转动一周拉力所做的功为1 680 J C.驴转动一周拉力的平均功率为480 W D.磨杆末端的线速度大小为0.3 m/s 5.(2026·江苏南京模拟)如图所示,传送带通过滑道将长为L、质量为m的匀质物块以初速度v0向右传上水平台面,物块前端在台面上滑动s后停下来。已知滑道上的摩擦不计,物块与台面间的动摩擦因数为μ,且s>L,则物块在整个过程中克服摩擦力所做的功为(　　) A.μmg B.μmgs C.μmg D.μmg(s-L) 6.(多选)(2026·黑龙江哈尔滨实验中学月考)如图甲所示,质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,则(　　) A.物体先做加速运动,推力减小到零后才开始做减速运动 B.物体在运动过程中的加速度先变小后不变 C.运动过程中推力做的功为200 J D.物体在运动过程中的最大速度为8 m/s 题型3　功率的分析和计算 7.(2024·贵州卷,6)质量为1 kg的物块静置于光滑水平地面上,设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F,其大小随位置x变化的关系如图所示,则物块运动到x=3 m处,F做功的瞬时功率为(　　) A.8 W B.16 W C.24 W D.36 W 8.(2026·山东潍坊模拟)如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧竖直固定,最低点A放置一质量为m的物块,可视为质点。物块在方向始终沿圆弧切线的推力F作用下由A运动到B,力F大小恒为mg。对于该运动过程,下列说法正确的是(　　) A.力F做的功大小为mgR B.力F做的功大小为 C.力F的功率先增大后减小 D.克服重力做功的功率先增大后减小 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(2026·陕西榆林期中)如图甲所示,质量m=2 kg的物体放在粗糙水平地面上,t=0时刻物体在水平拉力F的作用下开始运动,t=6 s时撤去水平拉力,物体速度v随时间t的变化关系如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　) A.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.3 B.水平拉力的最大功率为9 W C.水平拉力做的功为36 J D.物体克服摩擦力做的功为30 J 10.(2026·广东惠州调研)图(a)为无人机给洪灾地区群众配送救生圈的情景,图(b)为该无人机配送过程中在竖直方向运动的v-t图像(以竖直向上为正方向)。若该无人机在水平方向以较小速度做匀速直线运动,配送救生圈的质量为1.5 kg,重力加速度g取10 m/s2,不考虑空气阻力。关于无人机的运动情况,下列说法正确的是(　　) A.无人机在前2 s时间内做直线运动 B.无人机在前6 s时间内上升的最大高度为16 m C.无人机在第3 s时间内对配送救生圈的拉力做的功为30 J D.无人机在第1 s末对配送救生圈拉力的功率为36 W 11.(2025·陕西咸阳模拟)机械的功能千变万化,有些机械由电机带动一个圆筒旋转拉动物体运动,如图甲所示,质量m=0.2 kg的小物块放在足够长的水平地面上,用水平细线绕在半径R=0.5 m的薄圆筒上。t=0时刻,圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动,小物块的速度随时间的变化规律如图乙所示,物块和地面之间的动摩擦因数为μ=0.3。重力加速度g取10 m/s2,则(　　) A.圆筒转动的角速度满足ω=2t B.物块做匀加速直线运动的加速度大小为2 m/s2 C.细线的拉力大小为0.35 N D.t=4 s时细线拉力的瞬时功率为1.4 W 12.如图所示,升降机内斜面的倾角θ=30°,质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中。g取10 m/s2,求: (1)斜面对物体的支持力做的功; (2)斜面对物体的摩擦力做的功; (3)物体重力做的功; (4)合力对物体做的功。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 第14讲 功与功率 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ 1. 2. ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　恒力做功的分析和计算 1.(2026·四川绵阳诊断)如图所示,成人用与水平方向夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇,从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中(　　) A.雪橇对地面的压力大小是mg-Fcos α B.雪橇与地面之间摩擦力大小是Fcos α C.拉力做的功是Fx D.拉力做的功是Fxcos α 答案　D 解析　对小孩和雪橇整体受力分析,在竖直方向上Fsin α+FN=mg,解得FN=mg-Fsin α,根据牛顿第三定律可知,雪橇对地面的压力大小是F N'=FN=mg-Fsin α,A错误;由于雪橇做加速运动,可知摩擦力Ff<Fcos α,B错误;根据功的定义可知,拉力做的功W=Fxcos α,C错误,D正确。 2.为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动低速运行。有人站上去,扶梯就开始加速,然后匀速运动。如图所示,下列说法正确的是(　　) A.加速下行过程中,人所受到的支持力做正功 B.加速下行过程中,人所受合力不做功 C.匀速下行过程中,人所受到的重力不做功 D.匀速下行过程中,人所受合力不做功 答案　D 解析　加速下行过程中,人所受到的支持力与位移的方向夹角大于90°,做负功,人所受合力与位移方向相同,做正功,A、B错误;匀速下行过程中,人所受到的重力做正功,人所受合力为零,不做功,C错误,D正确。 3.如图所示,长为L的小车置于光滑的水平面上,小车前端放一小物块,用大小为F的水平力将小车向右拉动一段距离s,此时小物块刚好滑到小车的左端。小物块与小车间的摩擦力为Ff,在此过程中(　　) A.摩擦力对小物块做的功为Ffs B.摩擦力对系统做的总功为0 C.力F对小车做的功为FL D.小车克服摩擦力所做的功为Ffs 答案　D 解析　由题意知,小物块对地的位移方向向右,大小为s-L,小物块受到的摩擦力方向水平向右,则摩擦力对小物块做的功为W1=Ff(s-L),故A错误;物块相对于小车的位移大小为L,则摩擦力对系统做的总功为-FfL,故B错误;小车对地位移大小为s,则力F对小车做的功为Fs,故C错误;小车受到的摩擦力方向水平向左,位移方向向右,大小为s,则小车克服摩擦力所做的功为Ffs,故D正确。 题型2　变力做功的分析和计算 4.过去人们通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉,如图甲所示。假设驴拉磨可以看成做匀速圆周运动,示意图如图乙所示,驴对磨杆末端的拉力F=800 N,拉力沿圆周切线方向,磨杆的半径r=0.7 m,驴拉磨转动一周的时间为7 s,π≈3,则下列说法正确的是(　　) A.磨杆上各点的线速度均相等 B.驴转动一周拉力所做的功为1 680 J C.驴转动一周拉力的平均功率为480 W D.磨杆末端的线速度大小为0.3 m/s 答案　C 解析　磨杆上各点的角速度相等,根据v=ωr可知,半径不同,则线速度不同,A错误;驴拉磨转动一周拉力所做的功为W=Fs=F·2πr≈800×2×3×0.7 J=3 360 J,B错误;驴转动一周拉力的平均功率为P== W=480 W,C正确;磨杆末端的线速度大小为v=≈ m/s=0.6 m/s,D错误。 5.(2026·江苏南京模拟)如图所示,传送带通过滑道将长为L、质量为m的匀质物块以初速度v0向右传上水平台面,物块前端在台面上滑动s后停下来。已知滑道上的摩擦不计,物块与台面间的动摩擦因数为μ,且s>L,则物块在整个过程中克服摩擦力所做的功为(　　) A.μmg B.μmgs C.μmg D.μmg(s-L) 答案　C 解析　物块在完全滑上台面前,摩擦力由0均匀增大到μmg,完全滑上平台后物块所受摩擦力恒定不变,则整个过程中物块克服摩擦力做功W=L+μmg(s-L)=μmg,故C正确。 6.(多选)(2026·黑龙江哈尔滨实验中学月考)如图甲所示,质量为4 kg的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2,则(　　) A.物体先做加速运动,推力减小到零后才开始做减速运动 B.物体在运动过程中的加速度先变小后不变 C.运动过程中推力做的功为200 J D.物体在运动过程中的最大速度为8 m/s 答案　CD 解析　物体受到的滑动摩擦力大小为Ff=μmg=20 N,一开始推力大于滑动摩擦力,随着推力的减小,物体先做加速度逐渐减小的加速运动;当推力减小到20 N时,加速度为零,物体的速度达到最大;之后推力小于滑动摩擦力,物体做加速度逐渐增大的减速运动,当推力减小为零后,物体做匀减速运动,故A、B错误;根据F-x图像中图线与横轴所围的面积表示推力做的功,可得运动过程中推力做的功为W=×100×4 J=200 J,故C正确;当推力减小到20 N时,加速度为零,物体的速度达到最大,根据F-x图像可知此时物体的位移为x=3.2 m,根据动能定理可得WF-Ffx=m-0,其中WF=×(100+20)×3.2=192 J,解得物体在运动过程中的最大速度为vm=8 m/s,故D正确。 题型3　功率的分析和计算 7.(2024·贵州卷,6)质量为1 kg的物块静置于光滑水平地面上,设物块静止时的位置为x轴零点。现给物块施加一沿x轴正方向的水平力F,其大小随位置x变化的关系如图所示,则物块运动到x=3 m处,F做功的瞬时功率为(　　) A.8 W B.16 W C.24 W D.36 W 答案　A 解析　根据F-x图像与横轴围成的面积表示做功,可知物块运动到x=3 m处,F做的总功为WF=3×2 J+2×1 J=8 J,该过程根据动能定理得WF=mv2,解得物块运动到x=3 m处时的速度为v=4 m/s,故此时F做功的瞬时功率为P=Fv=8 W,故A正确。 8.(2026·山东潍坊模拟)如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧竖直固定,最低点A放置一质量为m的物块,可视为质点。物块在方向始终沿圆弧切线的推力F作用下由A运动到B,力F大小恒为mg。对于该运动过程,下列说法正确的是(　　) A.力F做的功大小为mgR B.力F做的功大小为 C.力F的功率先增大后减小 D.克服重力做功的功率先增大后减小 答案　B 解析　由于力F方向始终沿圆弧切线,且大小恒为mg,力F做的功W=Fs=mg·=,故A错误,B正确;从A到B过程,F始终大于重力沿切线方向的分力,所以物块一直在做加速运动,速度一直在增大,根据P=Fv(F与v夹角始终为0°),可知F的功率一直在增大,故C错误;设重力方向与速度方向的夹角为θ,则克服重力做功的功率PG=v,对于从A到B过程,θ从90°增大到180°,可知|cos θ|一直在增大,v也在增大,可知克服重力做功的功率一直增大,故D错误。 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.(2026·陕西榆林期中)如图甲所示,质量m=2 kg的物体放在粗糙水平地面上,t=0时刻物体在水平拉力F的作用下开始运动,t=6 s时撤去水平拉力,物体速度v随时间t的变化关系如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　) A.物体与水平地面间的动摩擦因数为0.3 B.水平拉力的最大功率为9 W C.水平拉力做的功为36 J D.物体克服摩擦力做的功为30 J 答案　C 解析　t=6 s时撤去水平拉力,在6~8 s内,由v-t图像可得加速度大小为a2== m/s2=1.5 m/s2,根据牛顿第二定律可得μmg=ma2,解得物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.15,故A错误;在0~6 s内,由v-t图像可得加速度大小为a1== m/s2=0.5 m/s2,由牛顿第二定律得F-μmg=ma1,解得F=4 N,t=6 s时速度最大,拉力的功率最大,则有Pm=Fv=12 W,故B错误;0~6 s内物体位移为x1=t=9 m,拉力做的功为WF=Fx1=36 J,故C正确;在0~8 s内,根据动能定理可得WF-W克=0,可得物体克服摩擦力做的功为W克=WF=36 J,故D错误。 10.(2026·广东惠州调研)图(a)为无人机给洪灾地区群众配送救生圈的情景,图(b)为该无人机配送过程中在竖直方向运动的v-t图像(以竖直向上为正方向)。若该无人机在水平方向以较小速度做匀速直线运动,配送救生圈的质量为1.5 kg,重力加速度g取10 m/s2,不考虑空气阻力。关于无人机的运动情况,下列说法正确的是(　　) A.无人机在前2 s时间内做直线运动 B.无人机在前6 s时间内上升的最大高度为16 m C.无人机在第3 s时间内对配送救生圈的拉力做的功为30 J D.无人机在第1 s末对配送救生圈拉力的功率为36 W 答案　D 解析　根据图像可知,无人机在2 s内竖直方向有速度且在变化,竖直方向存在作用力,且水平方向一直有速度且不变化,则作用力方向与合速度方向不同,则做曲线运动,故A错误;由v-t图像与横轴围成的面积表示位移,可知4 s时无人机上升的高度最大,无人机在前6 s时间内上升的最大高度x=×4 m=10 m,故B错误;在第3 s时间内无人机竖直方向无加速度,处于平衡状态,则对配送救生圈的拉力大小为F=mg=15 N,拉力做的功W=FL=60 J,故C错误;在第1 s内救生圈的加速度大小为a==2 m/s2,根据牛顿第二定律有F'-mg=ma,解得F=18 N,拉力的功率P=F'v=18×2 W=36 W,故D正确。 11.(2025·陕西咸阳模拟)机械的功能千变万化,有些机械由电机带动一个圆筒旋转拉动物体运动,如图甲所示,质量m=0.2 kg的小物块放在足够长的水平地面上,用水平细线绕在半径R=0.5 m的薄圆筒上。t=0时刻,圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动,小物块的速度随时间的变化规律如图乙所示,物块和地面之间的动摩擦因数为μ=0.3。重力加速度g取10 m/s2,则(　　) A.圆筒转动的角速度满足ω=2t B.物块做匀加速直线运动的加速度大小为2 m/s2 C.细线的拉力大小为0.35 N D.t=4 s时细线拉力的瞬时功率为1.4 W 答案　D 解析　根据图像可知小物块的速度随时间的变化的关系式为v=0.5t,圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同,又v=Rω,联立解得圆筒转动的角速度满足ω=t,A错误;物块做匀加速直线运动的加速度a==0.5 m/s2,B错误;根据牛顿第二定律F-μmg=ma,解得细线的拉力大小为F=0.7 N,C错误;t=4 s时细线拉力的瞬时功率P=Fv=0.7×2 W=1.4 W,D正确。 12.如图所示,升降机内斜面的倾角θ=30°,质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中。g取10 m/s2,求: (1)斜面对物体的支持力做的功; (2)斜面对物体的摩擦力做的功; (3)物体重力做的功; (4)合力对物体做的功。 答案　(1)300 J　(2)100 J　(3)-400 J　(4)0 解析　物体置于升降机内随升降机一起匀速运动过程中,处于平衡状态,受力分析如图所示 由平衡条件得 Ff=mgsin θ FN=mgcos θ 代入数据得Ff=10 N,FN=10 N 物体上升的位移x=vt=20 m。 (1)斜面对物体的支持力做的功 W N=FNxcos θ=300 J。 (2)斜面对物体的摩擦力做的功 Wf=Ffxcos (90°-θ)=100 J。 (3)物体重力做的功WG=-mgx=-400 J。 (4)方法一:合力对物体做的功 W合=W N+Wf+WG=0 方法二:物体处于平衡状态,有F合=0,则合力对物体做的功W合=F合xcos α=0。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $