2023-2024屆一輪復(fù)習(xí)新人教版 第5章第1講　功與功率 作業(yè)

第1講功與功率

訓(xùn)練學(xué)科素養(yǎng)

.基礎(chǔ)題組夯基

1.（2022?廣東汕頭模擬）（多選）關(guān)于功的概念,下列說法正確的是

（ABD）

A.力是矢量,位移是矢量,但功是標(biāo)量

B.摩擦力可以對(duì)物體做正功

C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功,說明該物體一定沒有位移

D.功有正、負(fù)之分,若某個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,表明這個(gè)力對(duì)該物體的運(yùn)

動(dòng)起阻礙作用

解析:力是矢量,位移是矢量,但功是標(biāo)量,故A正確;摩擦力可以做正

功，也可以做負(fù)功，還可以不做功，故B正確；根據(jù)功的計(jì)算式W=

Fscosθ可知，若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體可能是沒有位

移,還可能是物體發(fā)生的位移與施加的力垂直,故C錯(cuò)誤;功有正、負(fù)

之分,表示力對(duì)物體做功的效果,若某個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,表明這個(gè)力

對(duì)該物體的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用，故D正確。

2.（2022?廣東珠海模擬）“憤怒的小鳥”曾是一款非常流行的游戲,

故事也相當(dāng)有趣。如圖甲，為了報(bào)復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的

身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘，該游戲完全按照

實(shí)際的拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì),設(shè)支架高度為h,支架到肥豬堡壘的水平距

離為1,不計(jì)空氣阻力，設(shè)某次小鳥被彈弓沿水平方向彈出，模擬圖如

2

圖乙所示,g取10m∕so關(guān)于小鳥從彈弓上由靜止開始到擊中肥豬堡

壘的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是（D）

小鳥V0

Ulh肥豬的堡壘

怕.,3如.如如j—I—6）

X???XX??XXXΛΛ?Λ?X?XX?X????

地面的草地

甲乙

A.整個(gè)過程彈弓的彈力一直對(duì)小鳥做正功

B.整個(gè)過程彈弓的彈力一直對(duì)小鳥不做功

C.整個(gè)過程彈弓的彈力一直對(duì)小鳥做負(fù)功

D.小鳥離開彈弓后速度增加量的方向一直是豎直向下的

解析:小鳥在和彈弓接觸的過程中，力和位移方向相同，故彈力做正功,

而當(dāng)小鳥離開彈弓后,彈力對(duì)小鳥不再做功，故A、B、C錯(cuò)誤；由于小

鳥離開彈弓后只受重力，加速度方向豎直向下，故其速度增加量的方

向一直是豎直向下的,故D正確。

3.（2022?廣東江門模擬）某同學(xué)騎自行車碰到了一段傾角為θ的斜

坡,在不踩踏的情況下,他剛好能讓自行車沿斜坡以速度v?勻速直線

向下行駛,現(xiàn)在他要以速度v2沿那段斜坡勻速直線向上行駛,若人和

自行車以及所有裝備的總質(zhì)量為M,上下坡人和自行車受到的阻力大

小不變,那么此時(shí)這位同學(xué)的騎車功率大小約為（D）

A.MgVisin0B.Mgv2Sinθ

C.2MgVιsinθD.2Mgv2sinθ

解析：同學(xué)沿斜面勻速直線向下行駛時(shí),有Fa=Mgsinθ,沿斜坡勻速

直線向上行駛時(shí)，有動(dòng)力為F=F阻+Mgsinθ=2Mgsin。，此時(shí)這位同

學(xué)的騎車功率大小約為P=Fv2=2Mgv2sin。，故A、B、C錯(cuò)誤,D正確。

4.物體在水平拉力F作用下,沿X軸由坐標(biāo)原點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)拉力F隨

X的變化分別如圖甲、乙、丙所示，圖甲為一半圓圖形,對(duì)應(yīng)拉力做功

分別為W甲、W乙、W丙。則下列說法正確的是（D）

A.WQW乙＞W(wǎng)丙B.W甲=W乙＞W(wǎng)丙

C.W甲=W乙=W丙D.W甲〉W乙=W丙

解析:F一X圖像的“面積”表示拉力做功的大小，則拉力做功分別為

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Wφ=∣π（?）??πχ0,其中Fm=?γ,則W甲=]πFnlXo,W乙=IFInXo,W丙=TFnIXo,故

有WQW乙=W丙。選項(xiàng)D正確。

5.（2022?貴州遵義一模）（多選）質(zhì)量為m的物體從距地面H高處自由

下落,經(jīng)歷時(shí)間t0則下列說法正確的是（ACD）

A.ts內(nèi)重力對(duì)物體做功為》g2t2

B.ts內(nèi)重力的平均功率為π√t

C.∣s末重力的瞬時(shí)功率與ts末重力的瞬時(shí)功率之比為1：2

D.前3s內(nèi)重力做功的平均功率與后3s內(nèi)重力做功的平均功率之比

為1：3

解析:物體自由下落,ts內(nèi)物體下落高度為h??gt2,W=mgh=∣mg2t2,故A

12f.2

正確;ts內(nèi)重力的平均功率為P=7=W—=mg2t,故B錯(cuò)誤；從靜止開

始自由下落,gS末與ts末的速度之比為1：2（因v=gtχt）,又有

P=Fv=mgv^v,故IS末與ts末重力的瞬時(shí)功率之比為Pi:P2=I：

2,C正確；前［S與后［S下落的位移之比為1：3,則重力做功之比為

1：3,故重力做功的平均功率之比為1：3,D正確。

6.（2022?湖北武漢三模）如圖所示,擺球質(zhì)量為m,懸線的長(zhǎng)為L(zhǎng),把

懸線拉到水平位置后放手。設(shè)在擺球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中空氣

阻力F組的大小不變，則下列說法正確的是（A）

B?b""

A.重力做功為mgL

B.懸線拉力做負(fù)功

C.空氣阻力做功為-F01L

D.空氣阻力F阻做功為-冗F限L

解析:根據(jù)重力做功的特點(diǎn)可知，重力做功為mgL,A正確；懸線拉力方

向始終與速度方向垂直,故懸線拉力不做功,B錯(cuò)誤；由于空氣阻力的

方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，利用微元法可得，空氣阻力做功為

Wffl=-F阻?工?2nL=-FfflL,C、D錯(cuò)誤。

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7.（2022?廣東茂名模擬）（多選）共享電動(dòng)車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ?/p>

中不可或缺的重要交通工具，某共享電動(dòng)車和駕駛員的總質(zhì)量為

IOOkg,行駛時(shí)所受阻力大小為車和人所受總重力的高,電動(dòng)車從靜止

開始以額定功率在水平公路上沿直線行駛,7S內(nèi)行駛了20m,速度達(dá)

到4m∕s°重力加速度大小g取IOm/S?。下列說法正確的是（BC）

A.該電動(dòng)車的額定功率為560W

B.該電動(dòng)車的額定功率為400W

C.在這次行駛中，該電動(dòng)車行駛的最大速度為4?n/s

D.在這次行駛中，該電動(dòng)車行駛的最大速度為5.6?n/s

解析：由題意可知電動(dòng)車行駛過程中受到的阻力大小F阻*mg*X

100X10N=IOON,根據(jù)功能關(guān)系有W=P額t=F限s+]mv2=100X20J+∣×

100×42J=2800J,解得該電動(dòng)車的額定功率為P額=9=WUW=

400W,A錯(cuò)誤,B正確;該電動(dòng)車以額定功率行駛能達(dá)到的最大速度為

P

VaX-丁-工m∕s=4m∕s,C正確,D錯(cuò)誤。

InF阻100

8.（2022?山西陽(yáng)泉三模）（多選）物體在同一水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)，

通過相等的位移s,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的位移一時(shí)間圖像如圖甲時(shí)，受到的水

平推力為R;當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖乙時(shí)，受到的水平推

力為F2;兩次推力做功分別為W,?W2,兩次推力做功的功率分別為P,>

P2,則下列關(guān)系正確的是（BD）

C.F.<F2,P1=P2D.F1=F2,P,<P2

解析：由題圖甲可知,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為V甲亭=2m∕s,

t甲

由題圖乙可知,物體的速度保持不變,即物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大

小為V乙=4m∕s0兩次推力大小都等于摩擦力大小,故受到的水平推

力為F,?Fr,因?yàn)槲矬w通過相等的位移s,由W=Fs可知兩次推力做的

功W1=W2,因?yàn)閂甲<v乙，由P=Fv可知兩次推力做功的功率P,<P2,故B、D

正確。

.創(chuàng)新超組提能

9.（2023?山東濟(jì)南模擬）（多選）質(zhì)量為400kg的賽車在平直賽道上

以恒定功率加速,受到的阻力不變,其加速度a和速度的倒數(shù)工的關(guān)系

V

如圖所示,則賽車（CD）

A.速度隨時(shí)間均勻增大

B.加速度隨時(shí)間均勻增大

C.輸出功率為160kW

D.所受阻力大小為1600N

解析：賽車以恒定的功率加速，假設(shè)阻力為F陽(yáng),牽引力F,P=Fv,F-

F阻=ma,速度變大,牽引力減小,加速度減小,所以賽車做加速度減小的

加速運(yùn)動(dòng)，并推導(dǎo)可得a=±?工JX根據(jù)圖像可知,斜率解得

mVmm0.Ol

P=160kW,縱截距為-包=-4,解得Fa=l600N,A、B錯(cuò)誤,C、D正確。

m

10.（多選）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng),在前5S內(nèi)做勻加速

直線運(yùn)動(dòng),5s末達(dá)到額定功率,之后保持以額定功率運(yùn)動(dòng),其v-t圖

像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m=lXIO3kg,汽車受到地面的阻力為

車重的看,g取IOm/s；則下列說法正確的是（AC）

A.汽車在前5s內(nèi)的牽引力為5X1（）3N

B.汽車速度為25m/s時(shí)的加速度為2m∕s2

C.汽車的額定功率為100kW

D?汽車的最大速度為80m/s

解析：由速度一時(shí)間圖線知，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小

22

a=^=ym∕s=4m∕s,根據(jù)牛頓第二定律得F-F阻=ma,其中Fffl=0.Img=

IXlO3N,解得牽引力F=F阻+ma=IXlO3N+4×103N=5×103N,故A正

確；汽車的額定功率P=FV=5*103義20W=IXlO5W=IOOkW,故C正確；

汽車在25m/s時(shí)的牽引力E-=嚶！NMXlO3N,根據(jù)牛頓第二定

,

律得,加速度aZ≥?4χ?『3小小2=3m/s；故B錯(cuò)誤；當(dāng)牽引力

mIxlO3

等于阻力時(shí)，速度最大，則最大速度V=F=用累?n/s=100m/s,

m?*mIXlU

故D錯(cuò)誤。

H.（2022?廣東茂名二模）如圖“和諧號(hào)”是由提供動(dòng)力的車廂（動(dòng)車）、

不提供動(dòng)力的車廂（拖車）編制而成。某“和諧號(hào)”由8節(jié)車廂組成，

其中第1節(jié)、第5節(jié)為動(dòng)車,每節(jié)車廂所受的阻力大小為自身重力的

-?-o已知每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m=2×10'kg,每節(jié)動(dòng)車的額定功率均

2

為Po=6OOkW,重力加速度g取10m∕so

⑴若“和諧號(hào)”以a=0?5m∕s2的加速度從靜止開始行駛,求“和諧號(hào)”

做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)5、6節(jié)車廂之間的作用力以及勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

⑵求和諧號(hào)能達(dá)到的最大速度大小。

解析：（1）以第6、7、8三節(jié)車廂為整體分析,總質(zhì)量為3m,所受拉力

為F,根據(jù)牛頓第二定律有

F-3F阻=3ma,

口_1

F吁同響

代入數(shù)據(jù)解得F=3.6X10'N,

每節(jié)動(dòng)車提供最大功率為Po=6OOkW,提供的牽引力為FL動(dòng)車勻加速

行駛能達(dá)到的最大速度為Vb對(duì)整個(gè)動(dòng)車組進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二

定律,有

2Fι-8F阻二8ma,

2POΞ?2FIVI,

VI-atι,

聯(lián)立解得勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t尸25So

⑵和諧號(hào)動(dòng)車組以最大速度VIn行駛時(shí)有F牽=8F阻

依據(jù)公式有2P0=8Fffl?vra,

解得Vm=75m/so

答案：(1)3.6X10'N25s(2)75m/s

12.(2022?江蘇鎮(zhèn)江一模)在檢測(cè)某種汽車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為

3×IO3kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為

40m/s,利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻該汽車的牽引力F與對(duì)應(yīng)

的速度V,并描繪出如圖所示的F」圖像(圖線ABC為汽車由靜止到達(dá)

V

到最大速度的全過程,AB、BO均為直線)。假設(shè)該汽車行駛過程中所

受的阻力恒定,根據(jù)圖線ABC。

?J,(s?m^')

(1)求該汽車的額定功率；

(2)該汽車由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過35S達(dá)到最大速度40m/s,求其在

BC段的位移大小。

解析：⑴圖線AB表示牽引力F不變,即F=8000N,而阻力f不變,汽