高中物理功和功率试题有答案

高中物理功和功率练习题

一、选择题（带“▲”为多选题）

1．足球运动员一脚把足球踢出，足球沿水平地面运动，速度逐渐变小，在球离开运动员以

后的运动过程中 （ ） A．运动员对球做了功 B．球克服支持力做了功 C．重力对球做了功 D．球克服阻力做了功

2．▲质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ ）

A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功 B．如果物体做加速直线运动，F也可能对物体做负功 C．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功 D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功

3．质量为0.5kg的小球从高空自由下落，经2s落到地面，在小球下落过程中重力做功的平

均功率是 （ ） A．5W B．10W C．50W D．100W

4．一物体由H高处自由落下，当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为 （ ） A．2H B．H C．H D．以上都不对

2ggg5．一辆小车原先在平直公路上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受到的牵引力F和阻

力F1随时间的变化规律如图（甲）所示，则作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律是图（乙）（ ） P P P P F F

t O t O t t t F1 O O O A B C D （甲） （乙)

6．▲某物体做变速直线运动，则下列说法中不正确的是 ．．．

（ ）

A．若改变物体速度的是重力，物体的机械能不变

B．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能必定减少 C．若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加 D．在物体速度增加的过程中，物体的机械能必定增加

7．▲质量为m的汽车，发动机的功率恒为P，摩擦阻力恒为F1，牵引力为F，汽车由静止开

始，经过时间t行驶了位移s时，速度达到最大值vm，则发动机所做的功为 （ ）

A．Pt

B．Fs

1C．mvm2

2mP2Ps?D． 2F12vm8．▲某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体向上提起1m，并使物体获得1m/s的速

2

度，取g=10m/s，则这过程中下列说法中正确的是 （ ） A．人对物体做的功为21J B．合外力对物体做的功为21J C．合外力对物体做功20J

用心 爱心 专心

1

D．物体的重力势能增加20J

9．放在光滑水平面上的静止物体，在水平拉力F1作用下，移动距离s时做功W。如拉力改

为F2，与水平方向间夹角为30°，使物体移动距离2s时做功也是W，则F1和F2的大小之比为 （ ） A．2∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．3∶1

10．▲如图所示，质量均为m的小球A、B用长为L的细线相连，放在高为h的光滑水平桌

面上（L＞2h），A球刚好在桌边。从静止释放两球，若A、B两球落地后均不再弹起，则下面说法中正确的是 （ ）

A．A球落地前的加速度为

g 2B L A h B．B球到达桌边的速度为2gh

C．A、B两落地的水平距离为2h D．绳L对B球做的功为mgh

12二、填空题

11．在水平地面上铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，

至少需做的功为_________。

3

12．某地强风的风速约为v=20 m/s，设空气密度为ρ=1.3 kg/m，如果把通过横截面积为

S=20m2的风的动能全部转化为电能，则电功率的大小约为_________W（取一位有效数字）。

13．一个倾角为30o的光滑斜面长为L高为h，一质量为m的物体从顶端静止开始下滑，当

所用时间是滑到底端的时间的一半时，重力做功为___________，重力做功的瞬时功率为___________，重力做功的平均功率为___________。 14．如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1，m2的物块1、

2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中，物块2的重力势能

增加了________，物块1的重力势能增加了________。

三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计

算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）

15．（10分）如图2所示，质量m=10kg的物体放在水平面上，物体与水平面间动摩擦因数

2

为μ=0.4，取g=10m/s，今用大小为F=50N的水平恒力作用于物体，使物体由静止开始作匀加速直线运动，经t=8s后撤去F，求： （1）力F所做的功： （2）8s末物体的动能；

（3）物体从开始运动直到最终静止的整个过程中克服摩擦力所做的功。

F

m 图2

用心 爱心 专心 2

16．（10分）两个人要将质量M=1000 kg的小车沿一小型铁轨推上长l=5 m、高h=1 m的斜

坡顶端。已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍，两人能发挥的最大推力各为800 N。在不允许使用别的工具的情况下，两人能否将车刚好推到坡顶？如果

2

能，应如何办？（g=10 m/s）

17．（16分）额定功率为8W的玩具汽车，质量为2kg，汽车在水平桌面上由静止开始以

a=0.5m/s2做匀加速直线运动，在运动过程中汽车的最大速率可达2m/s，求： （1）汽车牵引力为多大？匀加速运动过程可维持多长时间？

（2）汽车在匀加速运动过程中，牵引力、摩擦力对其各做多少功？

用心 爱心 专心 3

参考答案

一、选择题

1．D【解析】足球沿地面运动，受重力mg、支持力FN和阻力F1作用。运动员对足球不再有

力，不可能对球做功；重力与支持力与运动方向垂直，不做功；阻力与运动方向相反，球克服阻力做了功，一部分动能转化为内能。

2．AD【解析】在粗糙的水平面上，如果物体做加速运动，F一定与运动方向相同，F一定对

物体做正功；物体做减速运动，F可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，F对物体做功的情况不定；

3．C【解析】根据自由落体规律知，小球2s下落的高度为20m，重力做的功为W=mgh=100J，

所以小球下落过程中重力做功的平均功率是P=50W。

4．B【解析】物体由H高处自由落下，当物体的动能等于势能时，应下落高度的一半，所以

112有：H?gt，得t=H。

22g5．C【解析】开始以初速度v0匀速运动，某时刻起由甲图知加速度恒定a=

F?f，加速度m恒定，速度v=v0+at，则牵引力的功率P=Fv，即P=F v0＋Fat，所以C项正确。

6．BD【解析】若改变物体速度的是重力，只引起动能和重力势能的转化，物体的机械能不

变，A正确；若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能不一定减少，如摩擦力可以使物体加速，B错，C正确；物体的速度增加，动能增加，物体的机械能不一定增加，D错。本题选择的是不正确的选项。

7．AD【解析】发动机的功率恒为P，经过时间t，发动机做的功为W=Pt，当达到最大速度

时，有P=Fv=F1vm，解得：F1=PPv=，m，从功能关系的角度，整个过程中

F1vm发动机做的功应等于克服阻力做的功与物体获得的动能之和，则

12mP2PsW?mvm?F1s??。

22F12vm8．AD【解析】在这一过程中人克服重力做功20J，物体的重力势能增加20J，D正确；物体的动能增加1J，根据动能定理合外力对物体做的功为1J，B、C错误；人对物体做的功等于物体增加的机械能，即人对物体做的功为21J，A正确。

9．D【解析】根据题意及功的计算公式有：W=F1s=F2·2scos30o，得F1和F2的大小为3∶1。 10．ACD【解析】A球落地前以两球整体为对象，根据牛顿第二定律有，求得加速度为

正确；从释放到A球落地，根据机械能守恒，有：mgh?g，A21?2mv2，解得：v?gh，2两球落地后均不再弹起，所以A、B两落地的水平距离为△s=vt=2h，B错，C正确。

11绳L对B球做的功等于B球获得的动能，W=mv2?mgh，D正确。

22二、填空题

用心 爱心 专心 4

11．

1n（n－1）mgh 25

12．1×10 13．mgh；14mg2ghmg；24gh 214．m2

11(m1?m2)22

g； m1（m1+m2）（?）g k2k1k2三、计算题

15．（10分）【解析】（1）根据牛顿第二定律 F－μmg=ma（2分）

2

解得：a=1m/s

12

由运动学公式有：s=at=32m（1分）

2根据功的公式 W=Fs=1600J（1分）

（2）由运动学公式有： v=at=8m/s（2分）

12

所以：EK=mv=320J（1分）

2 （3）对整个过程用动能定理：Fs－WF=0（2分）

解得：WF=Fs=1600J。（1分）

16．（10分）【解析】车沿斜坡运动时所受阻力为

Fμ=Mgsinα＋kMg=1000×10×

1 N＋0.12×1000×10 N=3200 N（3分） 5而两人的推力合力最大为：F=800×2 N=1600 N＜Fμ（1分） 所以，如果两人直接沿斜坡推物体，不可能将物体推到坡顶。但因物体在水平面上所受阻力为Fμ′=kMg=0.12×1000×10 N=1200 N，故可先在水平面上推一段距离后再上斜坡。（2分）

设在水平面上先推s的距离，则据动能定理有 Fs＋Fl－kMg（l＋s）－Mgh=0（3分）

3

即（1600－1200）（5＋s）－10×10×1=0 解得：s=20 m。（1分）

17．（16分）【解析】（1）玩具汽车先匀加速，后变加速，最终匀速运动。设牵引力为F1，

摩擦力为F2，则P=F2vm （2分） 解得：F2=4N

根据牛顿第二定律有：F1－F2=ma（2分） 得：F1=F2＋ma=5N

设匀加速运动能达到的最大速度为vm′，则：P=F1 vm′（2分） 解得：vm′=1.6m/s 又vm′=at（2分）

v?所以，匀加速运动过程可维持的时间t=m=3.2s（2分）

a12

（2）匀加速运动的位移为：s=at=2.56m （2分）

2故汽车在匀加速运动过程中牵引力做的功为：W1=F1 s=12.8J（2分）

用心 爱心 专心 5

摩擦力做的功为：W2=－F2 s=－10.24J。（2分）

用心 爱心 专心 6

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