8.1 功与功率 分层练习-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 本练习通过基础巩固、能力提升、综合应用三层设计，实现功与功率知识点从概念理解到综合应用的递进，强化物理观念与科学思维，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固练|功率概念、恒力做功、匀速功率计算|6道选择题，聚焦单一知识点辨析，如功率物理意义、恒力做功正负判断| |能力提升练|汽车启动模型、摩擦力做功、多过程功率分析|7道选择（含多选），结合图像（v-t、P-t）和复杂情境（子弹木块、滑板运动）| |综合应用练|动能定理与功率综合、实际问题多步骤计算|3道计算题，需整合功、功率、动能定理，如汽车加速时间、拉力瞬时功率求解|

功与功率 分层练习 【基础巩固练】 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.功率小，说明物体做功少 C.力对物体做功越快，力的功率一定越大 D.做功的力越大，功率就越大 2．如图所示，三个相同物体分别在大小相同的力F的作用下沿水平方向发生了一段位移l，已知位移l的大小相同，下列说法正确的是(      ) A.甲图中力F对物体做负功 B.乙图中力F对物体做正功 C.丙图中力F对物体做正功 D.三种情况下力F对物体做的功相同 3．某国产电动汽车在水平公路上以大小为v的速度匀速前进，电动汽车行驶时所受的阻力大小恒为f。若使电动汽车的功率变为原来的2倍，则电动汽车再次匀速前进时，其(      ) A.牵引力大小为 B.牵引力大小为 C.速度大小为 D.速度大小为 4．如图所示，将完全相同的小球1、2、3分别从同一高度由静止释放（图甲和图丙）或平抛（图乙），其中图丙是一固定在地面上的光滑斜面，每个小球从开始运动到落地过程，不计空气阻力，下列说法正确的是(      ) A.小球3落地瞬间的重力的功率最小 B.3个小球落地瞬间的速度大小相等 C.该过程中，小球3的重力做功最多 D.该过程中，3个小球的重力做功的平均功率相等 5．如图所示，汽车在足够长的平直路面上匀速行驶，通过路面b处后由于所受阻力变小，速度发生变化并最终仍匀速行驶，整个过程中汽车的输出功率保持不变，能够描述这一过程的图像是(      ) A. B. C. D. 6．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动，在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，已知汽车所受阻力恒为重力的倍，重力加速度g取。下列说法正确的是(      ) A.该汽车的质量为 B. C.在前5s内，汽车克服阻力做功为 D.在内，汽车的位移大小约为 【能力提升练】 7．如图所示，一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块与子弹间的摩擦力大小为F，则(      ) A.F对木块做功为 B.F对木块做功为 C.F对子弹做功为 D.F对子弹做功为 8．一辆“复兴号”模型小机车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取，则以下说法正确的是(      ) A.汽车在前5s内的牵引力为 B.汽车速度为25m/s时的加速度为 C.汽车的额定功率为80kW D.汽车的最大速度为150m/s 9．滑板运动是青少年喜爱的一项运动，一块滑板由板面、滑板支架和四个轮子等部分组成。一位练习者踩着滑板在水平地面上向右减速滑行，若练习者的脚受到的摩擦力为，脚对滑板的摩擦力为，下列说法正确的是(      ) A.做正功，做负功 B.做负功，做正功 C.、均做正功 D.因为是静摩擦力，、都不做功 10．图甲为《天工开物》中耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图乙所示，人站立在农具耙的中间位置，耙与水平地面平行，两条绳子相互平行且垂直于耙边缘。已知绳子与水平地面夹角为，、。某过程中，每条绳子拉力F均为，人与耙沿直线匀速前进了。则下列说法正确的是(      ) A.人受到耙施加的水平向右的摩擦力 B.地面对耙的阻力大小450N C.耙所受合力对耙做正功 D.两条绳子拉力对耙所做的总功 11．物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取，则下列说法正确的是(      ) A.第1.5s末推力F做功的瞬时功率为3W B.第2s内物体克服摩擦力做的功 C.前2s内推力F做功的平均功率为3W D.物体与水平面间的动摩擦因数 12．如图甲所示是一辆质量为1000 kg的汽车启动时，发动机的输出功率与时间的关系，已知启动后9 s时，汽车速度最大，图乙是发动机的牵引力与汽车的速度的倒数之间的关系。假设在启动过程中车受到的阻力不变，则下列说法中正确的是(      ) A.AB段汽车做匀速运动 B.汽车的额定功率是30 kW C.汽车的启动过程中发动机做功为 D.汽车的启动距离是6.67 m 13．某新能源汽车生产厂家在一条水平封闭道路上进行汽车性能测试实验，汽车自动驾驶系统操作一辆质量为m的汽车从静止开始以恒定加速度启动，经过一段时间汽车速度达到最大，保持匀速行驶一段时间后采取紧急制动，最后停止运动。通过电脑系统近似处理，得到该过程中汽车的功率P、速度v随时间t变化的图像，如图甲、乙所示。假设汽车行驶过程中所受的阻力恒定，则下列说法正确的是(      ) A.在时间内，汽车克服阻力做的功等于 B.在过程中，汽车克服阻力做的功小于 C.在时刻汽车的速度大小为 D.在时刻汽车的速度大小为 【综合应用练】 14．如图所示，小明用与水平方向夹角的轻绳拉木箱，绳的拉力为，木箱由静止开始沿水平地面向右移动了一段距离，木箱的质量为，木箱受到地面的阻力，，求： （1）绳的拉力及地面的阻力分别对木箱做的功； （2）木箱前进时的动能； （3）木箱前进时绳的拉力的瞬时功率。 15．汽车发动机的功率为60kW，若其总质量为5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒定为，试求： （1）汽车所能达到的最大速度. （2）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间. 16．一辆汽车在平直路面上由静止启动，汽车在前内做匀加速直线运动，在第末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车所受路面的阻力和空气阻力的合力大小恒为，取重力加速度大小。求： (1)汽车做匀加速直线运动时的加速度大小以及此时汽车所受的牵引力大小F； (2)汽车的额定功率P； (3)汽车的最大速度的大小。 参考答案 1．答案：C 解析：A.功率是描述力对物体做功快慢的物理量，描述做功多少的物理量是功，故A错误； B.根据公式，做功总量由功率和做功时间共同决定，功率小若做功时间足够长，做功也可以很多，故B错误； C.功率的物理意义就是表征做功的快慢，力对物体做功越快，功率一定越大，故C正确； D.根据瞬时功率公式（为力与速度方向的夹角），功率由力的大小、速度的大小及它们之间的夹角共同决定，故D错误。 故选C 。 2．答案：C 解析：A.甲图中力F对物体做功为，故甲图中力F对物体做正功，故A错误； B.乙图中力F对物体做功为，故乙图中力F对物体做负功，故B错误； C.丙图中力F对物体做功为，故丙图中力F对物体做正功，故C正确； D.三种情况下力F对物体做功一样多，但有正有负，不能说三种情况下力F对物体做功相同，故D错误。 故选C 。 3．答案：C 解析：AB.匀速行驶时，汽车的牵引力，A、B均错误； CD.由，可知汽车再次匀速前进时汽车的牵引力依然满足，当电动汽车的功率变为原来的2倍时，电动汽车的速度大小也变为原来的2倍，即为，C正确、D错误。 故选C。 4．答案：A 解析：A.落地瞬间重力的功率为 则对甲有 对乙有 对丙有 所以落地瞬间重力的功率 故A正确； B.根据动能定理对甲有 得 对乙有 得 对丙有 得 则落地瞬间速度 故B错误； C.重力做功的特点与路径无关，只与初末位置的高度差决定，所以该过程重力做功 故C错误； D.全程重力做功的平均功率为 由于三个小球下落的时间有 所以全程重力做功的平均功率 故D错误。 故选A。 5．答案：A 解析：当汽车受的阻力减小时，由， 功率保持不变，速度不能瞬间突变，故牵引力瞬间不变，则汽车产生向前的加速度，速度要增加，牵引力减小，加速度减小，汽车做加速度减小的加速运动，直至牵引力又和阻力平衡，汽车再次开始匀速运动。 故选A。 6．答案：D 解析：A.由图象可得，汽车匀加速阶段的加速度 汽车匀加速阶段的牵引力 匀加速阶段由牛顿第二定律得 解得 故A错误； B.汽车行驶的最大速度时牵引力等于阻力，此时牵引力功率为，有 故B错误； C.前5s内汽车的位移 克服阻力做功 故C错误； D.设内汽车的位移大小s，由动能定理得 解得 故D正确。 故选D。 7．答案：A 解析：AB.木块的位移为l，由 可得F对木块做功为 A正确；B错误； CD.子弹的位移为，木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反，故木块对子弹的摩擦力做负功，即 CD错误。 故选A。 8．答案：B 解析：A.由速度时间图线知，匀加速运动的加速度大小 根据牛顿第二定律得 解得牵引力为 故A错误； BC.汽车的额定功率 汽车在时的牵引力 根据牛顿第二定律得，加速度 故B正确，C错误； D.当牵引力等于阻力时，速度最大，则最大速度 故D错误。 故选B。 9．答案：B 解析：由题意可知练习者和滑板一起向右减速滑行，即加速度方向向左，由牛顿第二定律可知，练习者的脚受到的摩擦力方向向左，由牛顿第三定律可知，滑板受到脚的摩擦力方向向右，人和滑板一起向右运动，根据力与位移的方向关系以及功的概念可知，练习者的脚受到的摩擦力做负功，脚对滑板的摩擦力做正功，ACD错误，选项B正确。 故选B。 10．答案：BD 解析：A.由题可知，人与耙沿水平匀速运动，故人受力平衡，水平方向不受摩擦力的作用，故A错误； B.根据力的分解及平衡条件可得，故B正确； C.耙做匀速直线运动，合力为零，因此耙所受合力对耙不做功，故C错误； D.根据功的计算公式可得，故D正确。 故选BD。 11．答案：AD 解析：A.第1.5s末推力，速度，则F做功的瞬时功率为，A正确； B.由图可知2-3s内物体匀速运动，则物体受摩擦力，则第2s内物体的位移为 则克服摩擦力做的功，B错误； C.前2s内推力F做功为 推力F做功的平均功率为，C错误； D.1-2s内物体的加速度 则 解得 则，即物体与水平面间的动摩擦因数，D正确。 故选AD。 12．答案：BD 解析：由题图乙知，汽车在AB段受到的牵引力不变，做匀加速直线运动，A错误；由得到，所以BC段图线的斜率就是汽车的额定功率，即，故B正确；由题图甲知，汽车整个启动过程9 s时间内牵引力做功的大小为图线与横坐标轴围成图形的面积，即，故C错误；在汽车的启动过程中，由动能定理有，由题图乙知，汽车最大速度为，所以阻力的大小为，联立解得汽车启动距离约为6.67 m，故D正确。故选B、D。 13．答案：BD 解析：A.根据动能定理，在时间内，有 由于动能逐渐增大，所以此过程汽车克服阻力做功，故A错误； B.同理，在时间内，有 所以此过程汽车克服阻力做功，故B正确； CD.在时刻，汽车速度最大，则有 又由于在时间内，汽车减速至零，所以有 根据牛顿第二定律有 则时刻汽车的速度大小为，故C错误，D正确。 故选BD。 14．答案：（1）400J；-200J；（2）200J；（3）320W 解析：（1）由功的定义式有 （2）由动能定理有 得 （3）因为动能 可求得 则瞬时功率为 15．答案：(1)12m/s；(2)16s 解析：（1）当汽车达最大速度时，由于汽车做匀速运动，牵引力等于阻力，其，合外力为零，即有 则最大速度为 （2）由牛顿第二定律得： 则匀加速的牵引力为： 由得匀加速过程的最大速度为： 由可得：这一过程维持的时间为： 16．答案：(1) (2) (3) 解析：（1）根据题图可知，其中， 解得 又 解得。 （2）经分析可知 解得。 （3）当牵引力与阻力大小相等时，汽车的速度最大，有 解得。 学科网（北京）股份有限公司 $