8.1功与功率九种题型 专项训练 -2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册
8.1功与功率九种题型
题型一 功的概念与正负判断
【解题技巧】判断某个力做不做功、做正功还是负功,抓住力与位移方向的夹角 α:α<90°做正功,α=90°不做功,α>90°做负功。W=Flcosα 中的 l 是力的作用点对地的位移,力或速度方向变化时要看位移方向上力的分量。支持力、摩擦力都不一定做负功,如站在台阶式电梯上的人,支持力做正功;重力做功只由高度差决定,与路径无关。比较正负功的大小时,功按代数值处理。
1.关于功与功率,下列说法正确的是( )
A.功是标量,功率是矢量 B.摩擦力只能对物体做负功
C.功率大说明物体做功快 D.正功一定大于负功
2.如图所示,甲、乙、丙图表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移L,设这三种情形下力F和位移L的大小都是一样,三种情况拉力做功的大小关系为( )
A.W甲>W乙>W丙 B.W甲>W乙=W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W丙>W乙
3.如图所示,物体沿固定粗糙斜面下滑,设斜面对物体的支持力和摩擦力分别为FN、f,则在下滑过程中( )
A.FN对物体做正功 B.f对物体做正功
C.f对物体做负功 D.重力不做功
4.如图所示是一种台阶式的自动扶梯,一人站在水平台阶上,随着扶梯一起以速度v斜向下做匀速运动,则一段时间内( )
A.摩擦力对人做正功 B.摩擦力对人做负功
C.支持力对人不做功 D.支持力对人做负功
题型二 恒力做功与合力做功
【解题技巧】恒力做功直接用 W=Flcosα;多个力同时作用时,合力做的功等于各分力做功的代数和,这是求总功最稳妥的路径。摩擦力、阻力做功记为负值,“克服摩擦力做功”取其绝对值。物体匀速运动时合力功为零,这
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一隐含条件常用来反推未知力。计算前先画受力分析与位移示意图,标明每个力与位移的夹角,再逐个列式,最后按代数值求和。
1.如图所示,物体在两个相互垂直的恒力和
作用下通过一段距离。此过程中,力
做功4J,第二个力
做功3J,则这两个力的合力对物体做功为( )
A.1J B.5J C.7J D.12J
2.如图所示,质量为m的小车在与竖直方向成α角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向左运动一段距离l.在此过程中,小车受到的阻力大小恒为Ff,则( )
A.拉力对小车做功为Flcosα
B.支持力对小车做功为Flsinα
C.阻力对小车做功为-Ff l
D.重力对小车做功为mg l
3.如图所示,一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m,加速度大小为a,物体和桌面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,在物体移动距离为x的过程中( )
A.摩擦力做功大小与F方向无关
B.合力做功大小与F方向有关
C.F为水平方向时,F做功为
D.F做功的最小值为
4.如图所示,一个人用与水平方向成60°角的力F=40N拉一个木箱,在水平地面上沿直线匀速前进了8m,求:
(1)拉力F对木箱所做的功;
(2)木箱克服摩擦力对所做的功;
(3)力对木箱所做的总功。
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5.如图所示,质量分别为2kg的物体静止放置在水平地面上A 位置,在恒定外力F=10N的作用下向右运动,当物块运动到B处后撤掉外力F,物体滑行一段距离后停在了C处。已知地面和物体之间的摩擦因数μ=0.2,,F与水平方向夹角θ=37°,物块可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求
(1)外力F对物体做了多少功?
(2)AB段物体克服摩擦力做了多少功?
(3)BC两点间的距离为多大?
题型三 图像与变力做功
【解题技巧】F-s 图像中,图线与位移轴围成的面积就是功,分段折线分段计算再相加。变力做功用微元求和思想:阻力随深度线性增大时,可用初末阻力的平均值乘位移。方向不断改变但大小不变的力(如转盘边缘的切向力),用路程代替位移,W=F·路程。给 v-t、F-t 图像时,先读出各阶段的加速度和力,再分段求功与功率,注意图中隐含的匀速或平衡条件。
1.如图a所示,质量为1kg的物体在水平力F作用下,沿水平方向做直线运动,拉力F与位移s的关系如图b所示,前5m位移内物体做匀速直线运动,则在物体发生10m位移的过程中( )
A.重力做功为
B.拉力F做功为W1=150J
C.所有力做的总功
D.摩擦阻力做功为W2=-25J
2.某块石头陷入淤泥过程中,其所受的阻力F与深度h的关系为(k,
已知),石头沿竖直方向做直线运动,当
时,石头陷入淤泥过程中克服阻力做的功为( )
A. B.
C.
D.
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