8.1 功与功率(分层作业)物理人教版必修第二册
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内容正文:
8.1 功与功率(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、功的定义式(W=Flcosα)
二、功的正负判断
三、常见力的做功(重力、支持力、摩擦力)
四、多个力做的总功
五、功率(P=W/t、P=Fv 与额定/实际功率)
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、功的定义式(W=Flcosα)
1.(24-25高一下·宁夏吴忠青铜峡·期末)某人从3m深的水井中,将重100N的水桶匀速提至地面,人对水桶所做的功为( )
A. 0 B. 200J C. 300J D. −300J
【答案】C
【详解】水桶匀速运动,人对水桶的拉力
人对水桶所做的功为
解得
故选C。
2.(24-25高一下·云南丽江·月考)如图所示,质量的物体在斜向下的推力作用下,沿水平面以的速度匀速前进。已知与水平方向的夹角,重力加速度。该过程中力对物体做功的功率为( )
A. 5W
B. 10W
C. 50W
D.
【答案】D
【详解】推力F的功率,故选D。
3.(24-25高一下·河北唐山迁安·期中)一个质量为的拖把,受到与水平方向成角斜向下方的推力,大小为,在水平地面上移动的距离为,地面对拖把的阻力大小为,重力加速度为。关于各力做功正确的是( )
A. 重力做功为
B. 推力做功为
C. 阻力做功为
D. 合力做功为
【答案】B
【详解】A.重力方向竖直向下,位移水平,夹角90°,故重力做功为0,故A错误;
B.推力水平分量为,位移为,故推力做功为,故B正确;
C.阻力方向与位移相反,做功为,故C错误;
D.合力为,合力做功应为,故D错误。
故选B。
4.(24-25高三下·安徽县·联考)国际单位制中力学有三个基本单位,用这三个基本单位导出功的单位一焦耳(J)的表达形式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由功的定义式,牛顿第二定律
功单位为
故选B。
二、功的正负判断
5.(25-26高三上·海南天一·联考)如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦力做负功,重力做正功 B. 摩擦力做正功,重力做负功
C. 支持力做正功,摩擦力做负功 D. 支持力做正功,重力做正功
【答案】A
【详解】由题知,支持力与位移垂直,不做功,重力做正功,摩擦力做负功,故A正确。
6.(24-25高一下·上海·期中)人站在台阶式自动扶梯上,随扶梯匀速向下运动,下列说法正确的是( )
A. 人所受的重力做正功 B. 人所受的重力不做功
C. 人对梯面的压力不做功 D. 梯面对人的支持力不做功
【答案】A
【详解】AB.人受到竖直向下的重力,根据 可知,重力做正功,A正确,B错误;
C.人对梯面的压力方向竖直向下,可知人对梯面的压力做正功,C错误;
D.梯面对人有垂直于接触面向上的支持力,故支持力做负功,D错误;
故选A。
7.(24-25高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)如图所示,为超市阶梯式式自动扶梯,顾客站在自动扶梯上与扶梯保持相对静止,在扶梯将顾客匀速运送至高处的过程中,下述说法正确的是( )
A. 支持力对顾客做正功
B. 重力对顾客做正功
C. 摩擦力对顾客做正功
D. 合外力对顾客做正功
【答案】A
【详解】人随扶梯匀速向上运动时,人受重力、支持力,不受摩擦力作用,人所受合外力为零,故重力做负功,支持力做正功,摩擦力不做功,合外力的功为零。
故选A。
8.(25-26高一上·湖南岳阳·阶段检测)如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃做功
C. 从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃做功
【答案】B
【详解】ABC.从发力、上拉、翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃有力的作用,并且杠铃在力的方向上移动了距离,运动员对杠铃做功,故AC错误,B正确;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员给杠铃一个向上的力,杠铃向上没有移动距离,运动员对杠铃没有做功,故D错误。
故选B。
三、常见力的做功(重力、支持力、摩擦力)
9.(25-26高一下·江苏苏州·期中)如图所示,同一个小球分别从甲、乙、丙三个高度相同的轨道上从顶端运动到底端,三个过程中重力对小球做的功分别为、、,下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据重力公式
可知小球从三个轨道的顶端下落到底端,下落的高度相同,故三个过程中重力对小球做的功相等,即。
故选D。
10.(24-25高一下·云南楚雄彝族自治州·期末)(多选)某战士拖着旧橡胶轮胎在粗糙的地面上进行耐力训练,轮胎始终未脱离地面。若该战士在水平直道上加速跑动,则下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对轮胎做负功
B. 地面的支持力对轮胎做正功
C. 地面的作用力对轮胎做正功
D. 拉力对轮胎做的功大于轮胎克服摩擦力做的功
【答案】AD
【详解】A.摩擦力方向与轮胎的运动方向相反,摩擦力对轮胎做负功,选项A正确;
B.支持力与轮胎的位移垂直,支持力对轮胎不做功,选项B错误;
C.地面的作用力对轮胎做的功等于支持力做的功加上摩擦力做的功,因为摩擦力对轮胎做负功,支持力不做功,总功为负功,选项C错误;
D.因为轮胎加速运动,所以轮胎所受的合外力做正功,则拉力对轮胎做的功大于轮胎克服摩擦力做的功,选项D正确。
故选AD。
11.(24-25高一下·安徽马鞍山·阶段检测)(多选)如图所示,物体A、B质量相同,与地面的动摩擦因数也相同,在大小相等的恒力、的作用下(、与水平面的夹角均为),在水平面上移动相同的距离l,则( )
A. 和对两物体做的功相同
B. 摩擦力对两物体做的功不同
C. 支持力对两物体做的功相同
D. 合外力对两物体做的功相同
【答案】ABC
【详解】A.由题意可知,两个力的大小相等,且与位移间的夹角相等,位移相等,所以两力做功一定相等,故A正确;
B.由于F1对物体有向下压的效果,而F2是向上提的效果,可知A物体受到的摩擦力要大于B物体受到的摩擦力,所以A物体克服摩擦力做功要多,故B正确;
C.支持力的方向与位移方向垂直,都不做功,所以支持力做功相等,故C正确;
D.F1和F2所做的功相同,A物体克服摩擦力做功要多,所以A物体合力做功要小,故D错误。
故选ABC。
12.(25-26高一下·山东菏泽·期末)如图所示,倾角的光滑固定斜面上,质量的物块,受沿斜面向上,大小为的恒力,从静止开始沿斜面上滑,重力加速度取,,,则在此过程中,力对物块的做功情况,下列说法正确的是( )
A. 重力做功
B. 拉力做功
C. 支持力做功
D. 合力做功
【答案】D
【详解】A.物块沿斜面上滑,重力沿斜面向下的分力大小为,重力做功,故A错误;
B.拉力方向与位移方向相同,拉力做功,故B错误;
C.支持力方向垂直斜面,物块位移沿斜面,支持力做功为,故C错误;
D.合力做功等于各力做功的代数和,,故D正确。
故选D。
四、多个力做的总功
13.(24-25高一下·江苏如皋·月考)物体在两个相互垂直的力作用下运动,力对物体做功,力对物体做功,则的合力对物体做功为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】力对物体做的功是标量,因此合力对物体做的功等于各分力做功的代数和,与力的方向无关。
已知F1做功3J,F2做功4J,合力对物体做的功为
故选A。
14.(24-25高一下·四川泸州泸县普通高中共同体·期中)某次班级例行换座位,小明开始用与水平面夹角30°斜向上大小为F的拉力沿直线向前拉动课桌,移动距离s后换用与水平面夹角30°斜向下大小仍为F的推力沿直线向前推动课桌,移动距离也是s,运动过程中接触面粗糙程度不变。以下判断正确的是( )
A. 拉力比推力做功多 B. 拉力与推力做功相同
C. 两次摩擦力做功相同 D. 两次合力做功相同
【答案】B
【详解】AB.根据功的定义式可知,拉力与推力做功均为
即拉力与推力做功相同,故A错误,B正确;
C.对课桌进行分析有,
可知
由于位移相等,可知,两次摩擦力做功不相同,故C错误;
D.对课桌进行分析有,
结合上述可知
由于位移相等,可知,两次合力做功不相同,故D错误。
故选B。
15.(25-26高一下·江苏东台·调研测试)工地上,一台起重机将货物沿竖直方向匀加速地吊起一段距离,如图所示。不计空气阻力。在货物匀加速上升的过程中( )
A. 拉力F做负功 B. 重力G做正功
C. 拉力F与重力G的合力做功等于零 D. 拉力F与重力G的合力做功大于零
【答案】D
【详解】AB.货物向上运动,位移方向向上,拉力与位移同向,拉力做正功;重力与位移反向,重力做负功,故AB错误。
CD.货物向上做匀加速运动,加速度方向向上,故合力方向向上,与位移同向,合力做功大于零,故C错误,D正确。
故选D。
16.(24-25高一下·江苏惠山区·阶段检测)关于功的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体受力越大,力对物体做功越多 B. 合力的功等于各分力功的矢量和
C. 摩擦力可以对物体做正功 D. 功有正、负,正、负表示功的方向
【答案】C
【详解】A.根据
可知功的决定因素为力、位移及二者的夹角的余弦,受力越大,力对物体做功不一定越多,故A错误;
BD.功是标量,有正负之分,但功的正负不表示功的大小,而表示力对物体的做功效果,合力做的功等于各分力做功的代数和,故BD错误;
C.摩擦力可以做正功,也可做负功,这要看摩擦力与位移的方向关系,故C正确。
故选C。
五、功率(P=W/t、P=Fv 与额定/实际功率)
17.(25-26高一上·期末)小华用大小为的水平推力,在内使重的购物车在水平地面上前进了,则小华推车过程中平均功率是( )
A.
B. 5W
C.
D.
【答案】C
【详解】小华推车所做的功
小华推车过程中平均功率
故选C。
18.(25-26高一下·云南昭通一中教研·期末)质量为的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为,受到的阻力大小为。此时,汽车发动机输出的实际功率是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】汽车匀速行驶,则牵引力与阻力平衡
汽车发动机的功率
故选B。
19.(25-26高一下·江西赣州龙南·期中)我国高铁技术处于世界先进水平,诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国,参观、调研中国的高铁技术,并就取得的效果赞不绝口。设高铁运行时受到的阻力与速度大小的平方成正比,若高铁以速度v匀速行驶,发动机的功率为P。则当高铁速度为时,其匀速行驶时发动机的功率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由题意可知高铁运行受到的阻力与速度大小的平方成正比,设比例系数为,高铁匀速行驶时牵引力等于阻力,因高铁匀速行驶,其牵引力等于阻力,即。由题意可知,故。发动机的功率为
当高铁速度为时,同理,当速度为时,功率为
解得
故选D。
20.(24-25高一下·辽宁部分·质量检测)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. 功是矢量,功率是标量
C. 正功一定大于负功 D. 功率大说明物体做功快
【答案】D
【详解】AB.功和功率均为标量,故AB错误;
C.功的正负仅表示力对物体运动的作用方向(动力或阻力),与功的大小无关。例如,+2J的功小于-5J的功(绝对值比较),故C错误;
D.功率的物理意义是单位时间内做功的多少,功率越大,表示做功越快,故D正确。
故选D。
【B 能力提升题】
21.(25-26高一下·陕西西安鄠邑区·期末)一质量为的滑雪运动员,从高为的斜坡顶端静止自由下滑。下滑过程中受到的阻力大小为,斜坡倾角为,重力加速度为。运动员滑至坡底的过程中( )
A. 重力做功为
B. 支持力做功为
C. 阻力做功为-
D. 阻力做功为
【答案】C
【详解】A.该过程,重力做功,故A错误;
B.该过程,运动员受到的支持力方向与位移方向垂直,故支持力不做功,故B错误;
CD.该过程,阻力方向与位移方向相反,因此阻力做功,故C正确,D错误。
故选C。
22.(25-26高一下·浙江台州·期中)仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生体能测试项目之一。一质量为50kg的女生1min内做了50个仰卧起坐,若该同学上半身的质量约为总质量的,且每次上半身重心上升的距离都为0.3m,则该女生在1min测试过程中克服重力做的功和相应的平均功率约为( )
A. 4500J,75W B. 7500J,125W
C. 4500J,125W D. 7500J,250W
【答案】A
【详解】已知该女生总质量,则上半身的质量约为
每次仰卧起坐重心上升
则每次克服重力做功
由题意,1分钟做50次仰卧起坐,总克服重力做功为
相应的平均功率
故选A。
23.(2026·北京顺义区·学情自测)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中段为平直上坡路面,段为水平路面,段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )
A. 在段汽车的输出功率逐渐增大
B. 汽车在段的输出功率比段的小
C. 在段汽车的输出功率逐渐减小
D. 汽车在段的输出功率比bc段的小
【答案】D
【详解】A.汽车在段做匀速直线运动,牵引力等于阻力(重力沿斜面向下的分力、空气阻力和摩擦阻力均不变),阻力不变,则牵引力不变,由公式可知,汽车的输出功率不变,故A错误;
B.汽车在段的速度与段的速度相同,也做匀速直线运动,但段的阻力减小(少了重力沿斜面向下的分力),则段的牵引力较段减小,所以汽车的输出功率减小,即汽车在段的输出功率比段的大,故B错误;
C.汽车在段做匀速直线运动,牵引力不变,速度不变,输出功率不变,故C错误;
D.汽车在段的阻力较段更小(重力沿斜面向下的分力变为动力),牵引力较段更小,所以汽车的输出功率更小,即汽车在段的输出功率比段的小,故D正确;
故选D。
24.(25-26高一下·山东济宁邹城·教学质量检测)如图所示的拖把由拖杆和拖把头构成。小丽同学在水平地面拖地时,保持拖杆与竖直方向的夹角θ=37°,并用沿拖杆方向大小F=20 N的恒力推动拖把头向前移动x=1.2 m,用时t=2 s。已知拖把头的质量m=2.0 kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6。若不计拖杆质量,求此过程中:
(1)小丽对拖把做的功W:
(2)拖把头克服摩擦力做的功;
(3)小丽对拖把做功的平均功率。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)小问详解: 小丽对拖把做的功为
(2)小问详解: 滑动摩擦力大小为
则拖把头克服摩擦力做的功
(3)小问详解: 小丽对拖把做功的平均功率为
25.(25-26高一下·宁夏银川·期中)如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们运上二楼,其中图甲是台阶式电梯,图乙是履带式电梯,两种情况下电梯都做匀速运动,两货物相对电梯静止,两电梯在运送货物的过程中,下列说法正确的是( )
A. 图甲中电梯对货物的支持力不做功
B. 图乙中电梯对货物的支持力做正功
C. 图甲中合力对货物做正功
D. 图乙中电梯对货物的摩擦力做正功
【答案】D
【详解】A.图甲中,支持力竖直向上,货物位移沿电梯斜向上,位移有竖直向上的分量,支持力与位移夹角小于,支持力做正功,故A错误。
B.图乙中,支持力垂直履带斜向上,货物位移沿履带向上,支持力与位移垂直(夹角),支持力不做功,故B错误。
C.图甲中货物匀速运动,合力为0,因此合力做功为0,故C错误。
D.图乙中,货物相对电梯静止匀速运动,摩擦力沿履带向上,位移也沿履带向上,摩擦力方向与位移方向相同,因此摩擦力做正功,故D正确。
故选D。
【C 拓展培优题】
26.(2024·福建·高考真题)我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为,,。当每条绳子拉力的大小为时,人与木板沿直线匀速前进,在内前进了,求此过程中
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力所做的总功;
(3)两条绳子拉力的总功率。
【答案】(1)450N (2)9.0×103J (3)600W
【详解】(1)小问详解: 由于木板匀速运动则有
解得
(2)小问详解: 根据功的定义式有
解得
(3)小问详解: 根据功率的定义,有
27.(2024·海南·高考真题)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A. 返回舱处于超重状态 B. 返回舱处于失重状态
C. 主伞的拉力不做功 D. 重力对返回舱做负功
【答案】A
【详解】AB.返回舱在减速过程中,加速度竖直向上,处于超重状态,故A正确,B错误;
C.主伞的拉力与返回舱运动方向相反,对返回舱做负功,故C错误;
D.返回舱的重力与返回舱运动方向相同,重力对返回舱做正功,故D错误。
故选A。
28.(25-26高一下·甘肃白银靖远县·期末)某汽车以额定功率在平直路面上行驶,空载时的最大速度为。若汽车所受的阻力与车重成正比,汽车装载了货物,且装载货物的质量与汽车的质量相等,其他情况不变,则汽车装载货物后的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】汽车以额定功率行驶,达到最大速度时牵引力与阻力大小相等,结合功率公式,可得额定功率(为最大速度)。
设汽车质量为,阻力与车重的比例系数为:空载时阻力,因此
装载货物后总质量为,此时阻力,设此时最大速度为,同理有
联立可得汽车装载货物后的最大速度为
故选B。
29.(25-26高一下·湖南怀化·期末)学校举行1分钟跳绳比赛,体重的小明同学在内跳绳180次获得了第一名。观察发现,小明单次跳绳过程中脚与地面接触的时间约为单次跳绳总时间的,则小明在1分钟跳绳比赛中克服重力做功的功率约为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】小明1分钟跳180次,故单次跳绳的周期
小明单次跳绳过程中脚与地面接触的时间约为单次跳绳总时间的,则单次在空中的总时间为
根据对称性可知,上升、下落时间相等,故有
根据运动学公式可得上升的高度为
则1分钟跳绳比赛中克服重力做功为
在1分钟跳绳比赛中克服重力做功的功率约为
故选D。
30.(2022·福建·高考真题)福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图(a)所示。承启楼外楼共四层,各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处,再用沿廊道运送到N处,如图(c)所示。重力加速度大小取,则( )
A. 该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为
B. 该物资从M处被运送到N处的过程中,克服重力所做的功为
C. 从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为
D. 从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为
【答案】A
【详解】A.该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为
故A正确;
B.该物资从M处被运送到N处的过程中,由于M、N高度差为零,所以克服重力做功为零,故B错误;
C.从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为,故C错误;
D.从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为
故D错误。
故选A。
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8.1 功与功率(分层作业)
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【A 基础达标题】
一、功的定义式(W=Flcosα)
二、功的正负判断
三、常见力的做功(重力、支持力、摩擦力)
四、多个力做的总功
五、功率(P=W/t、P=Fv 与额定/实际功率)
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、功的定义式(W=Flcosα)
1.(24-25高一下·宁夏吴忠青铜峡·期末)某人从3m深的水井中,将重100N的水桶匀速提至地面,人对水桶所做的功为( )
A. 0 B. 200J C. 300J D. −300J
2.(24-25高一下·云南丽江·月考)如图所示,质量的物体在斜向下的推力作用下,沿水平面以的速度匀速前进。已知与水平方向的夹角,重力加速度。该过程中力对物体做功的功率为( )
A. 5W
B. 10W
C. 50W
D.
3.(24-25高一下·河北唐山迁安·期中)一个质量为的拖把,受到与水平方向成角斜向下方的推力,大小为,在水平地面上移动的距离为,地面对拖把的阻力大小为,重力加速度为。关于各力做功正确的是( )
A. 重力做功为
B. 推力做功为
C. 阻力做功为
D. 合力做功为
4.(24-25高三下·安徽县·联考)国际单位制中力学有三个基本单位,用这三个基本单位导出功的单位一焦耳(J)的表达形式为( )
A.
B.
C.
D.
二、功的正负判断
5.(25-26高三上·海南天一·联考)如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦力做负功,重力做正功 B. 摩擦力做正功,重力做负功
C. 支持力做正功,摩擦力做负功 D. 支持力做正功,重力做正功
6.(24-25高一下·上海·期中)人站在台阶式自动扶梯上,随扶梯匀速向下运动,下列说法正确的是( )
A. 人所受的重力做正功 B. 人所受的重力不做功
C. 人对梯面的压力不做功 D. 梯面对人的支持力不做功
7.(24-25高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)如图所示,为超市阶梯式式自动扶梯,顾客站在自动扶梯上与扶梯保持相对静止,在扶梯将顾客匀速运送至高处的过程中,下述说法正确的是( )
A. 支持力对顾客做正功
B. 重力对顾客做正功
C. 摩擦力对顾客做正功
D. 合外力对顾客做正功
8.(25-26高一上·湖南岳阳·阶段检测)如图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图,下列说法中正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃做功
C. 从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃做功
三、常见力的做功(重力、支持力、摩擦力)
9.(25-26高一下·江苏苏州·期中)如图所示,同一个小球分别从甲、乙、丙三个高度相同的轨道上从顶端运动到底端,三个过程中重力对小球做的功分别为、、,下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10.(24-25高一下·云南楚雄彝族自治州·期末)(多选)某战士拖着旧橡胶轮胎在粗糙的地面上进行耐力训练,轮胎始终未脱离地面。若该战士在水平直道上加速跑动,则下列说法正确的是( )
A. 摩擦力对轮胎做负功
B. 地面的支持力对轮胎做正功
C. 地面的作用力对轮胎做正功
D. 拉力对轮胎做的功大于轮胎克服摩擦力做的功
11.(24-25高一下·安徽马鞍山·阶段检测)(多选)如图所示,物体A、B质量相同,与地面的动摩擦因数也相同,在大小相等的恒力、的作用下(、与水平面的夹角均为),在水平面上移动相同的距离l,则( )
A. 和对两物体做的功相同
B. 摩擦力对两物体做的功不同
C. 支持力对两物体做的功相同
D. 合外力对两物体做的功相同
12.(25-26高一下·山东菏泽·期末)如图所示,倾角的光滑固定斜面上,质量的物块,受沿斜面向上,大小为的恒力,从静止开始沿斜面上滑,重力加速度取,,,则在此过程中,力对物块的做功情况,下列说法正确的是( )
A. 重力做功
B. 拉力做功
C. 支持力做功
D. 合力做功
四、多个力做的总功
13.(24-25高一下·江苏如皋·月考)物体在两个相互垂直的力作用下运动,力对物体做功,力对物体做功,则的合力对物体做功为( )
A.
B.
C.
D.
14.(24-25高一下·四川泸州泸县普通高中共同体·期中)某次班级例行换座位,小明开始用与水平面夹角30°斜向上大小为F的拉力沿直线向前拉动课桌,移动距离s后换用与水平面夹角30°斜向下大小仍为F的推力沿直线向前推动课桌,移动距离也是s,运动过程中接触面粗糙程度不变。以下判断正确的是( )
A. 拉力比推力做功多 B. 拉力与推力做功相同
C. 两次摩擦力做功相同 D. 两次合力做功相同
15.(25-26高一下·江苏东台·调研测试)工地上,一台起重机将货物沿竖直方向匀加速地吊起一段距离,如图所示。不计空气阻力。在货物匀加速上升的过程中( )
A. 拉力F做负功 B. 重力G做正功
C. 拉力F与重力G的合力做功等于零 D. 拉力F与重力G的合力做功大于零
16.(24-25高一下·江苏惠山区·阶段检测)关于功的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体受力越大,力对物体做功越多 B. 合力的功等于各分力功的矢量和
C. 摩擦力可以对物体做正功 D. 功有正、负,正、负表示功的方向
五、功率(P=W/t、P=Fv 与额定/实际功率)
17.(25-26高一上·期末)小华用大小为的水平推力,在内使重的购物车在水平地面上前进了,则小华推车过程中平均功率是( )
A.
B. 5W
C.
D.
18.(25-26高一下·云南昭通一中教研·期末)质量为的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为,受到的阻力大小为。此时,汽车发动机输出的实际功率是( )
A.
B.
C.
D.
19.(25-26高一下·江西赣州龙南·期中)我国高铁技术处于世界先进水平,诸多国家首脑人物纷纷带领调查团赶赴中国,参观、调研中国的高铁技术,并就取得的效果赞不绝口。设高铁运行时受到的阻力与速度大小的平方成正比,若高铁以速度v匀速行驶,发动机的功率为P。则当高铁速度为时,其匀速行驶时发动机的功率为( )
A.
B.
C.
D.
20.(24-25高一下·辽宁部分·质量检测)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. 功是矢量,功率是标量
C. 正功一定大于负功 D. 功率大说明物体做功快
【B 能力提升题】
21.(25-26高一下·陕西西安鄠邑区·期末)一质量为的滑雪运动员,从高为的斜坡顶端静止自由下滑。下滑过程中受到的阻力大小为,斜坡倾角为,重力加速度为。运动员滑至坡底的过程中( )
A. 重力做功为
B. 支持力做功为
C. 阻力做功为-
D. 阻力做功为
22.(25-26高一下·浙江台州·期中)仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生体能测试项目之一。一质量为50kg的女生1min内做了50个仰卧起坐,若该同学上半身的质量约为总质量的,且每次上半身重心上升的距离都为0.3m,则该女生在1min测试过程中克服重力做的功和相应的平均功率约为( )
A. 4500J,75W B. 7500J,125W
C. 4500J,125W D. 7500J,250W
23.(2026·北京顺义区·学情自测)如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中段为平直上坡路面,段为水平路面,段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )
A. 在段汽车的输出功率逐渐增大
B. 汽车在段的输出功率比段的小
C. 在段汽车的输出功率逐渐减小
D. 汽车在段的输出功率比bc段的小
24.(25-26高一下·山东济宁邹城·教学质量检测)如图所示的拖把由拖杆和拖把头构成。小丽同学在水平地面拖地时,保持拖杆与竖直方向的夹角θ=37°,并用沿拖杆方向大小F=20 N的恒力推动拖把头向前移动x=1.2 m,用时t=2 s。已知拖把头的质量m=2.0 kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度大小g=10 m/s2,sin37°=0.6。若不计拖杆质量,求此过程中:
(1)小丽对拖把做的功W:
(2)拖把头克服摩擦力做的功;
(3)小丽对拖把做功的平均功率。
25.(25-26高一下·宁夏银川·期中)如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们运上二楼,其中图甲是台阶式电梯,图乙是履带式电梯,两种情况下电梯都做匀速运动,两货物相对电梯静止,两电梯在运送货物的过程中,下列说法正确的是( )
A. 图甲中电梯对货物的支持力不做功
B. 图乙中电梯对货物的支持力做正功
C. 图甲中合力对货物做正功
D. 图乙中电梯对货物的摩擦力做正功
【C 拓展培优题】
26.(2024·福建·高考真题)我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为,,。当每条绳子拉力的大小为时,人与木板沿直线匀速前进,在内前进了,求此过程中
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力所做的总功;
(3)两条绳子拉力的总功率。
27.(2024·海南·高考真题)神舟十七号载人飞船返回舱于2024年4月30日在东风着陆场成功着陆,在飞船返回至离地面十几公里时打开主伞飞船快速减速,返回舱速度大大减小,在减速过程中( )
A. 返回舱处于超重状态 B. 返回舱处于失重状态
C. 主伞的拉力不做功 D. 重力对返回舱做负功
28.(25-26高一下·甘肃白银靖远县·期末)某汽车以额定功率在平直路面上行驶,空载时的最大速度为。若汽车所受的阻力与车重成正比,汽车装载了货物,且装载货物的质量与汽车的质量相等,其他情况不变,则汽车装载货物后的最大速度为( )
A.
B.
C.
D.
29.(25-26高一下·湖南怀化·期末)学校举行1分钟跳绳比赛,体重的小明同学在内跳绳180次获得了第一名。观察发现,小明单次跳绳过程中脚与地面接触的时间约为单次跳绳总时间的,则小明在1分钟跳绳比赛中克服重力做功的功率约为( )
A.
B.
C.
D.
30.(2022·福建·高考真题)福建土楼兼具居住和防御的功能,承启楼是圆形土楼的典型代表,如图(a)所示。承启楼外楼共四层,各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处,再用沿廊道运送到N处,如图(c)所示。重力加速度大小取,则( )
A. 该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中,克服重力所做的功为
B. 该物资从M处被运送到N处的过程中,克服重力所做的功为
C. 从M处沿圆形廊道运动到N处,位移大小为
D. 从M处沿圆形廊道运动到N处,平均速率为
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