功、功率、动能定理训练题
第5讲功功率动能定理(限时训练)
高三物理限时规范训练（五）功 功率 动能定理(时间：60分钟 满分：100分)姓名 成绩 一、选择题(本题共9个小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一个选项符合要求，第6～9题有多项符合要求．)1．(2014·盐城模拟)如图所示，一质量为M ，长为L 的木板，放在光滑的水平地面上，在木板的右端放一质量为m 的小木块，用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与m 、M 连接，木块与木板间的动摩擦因数为μ，开始时木块和木板静止，现用水平向右的拉力F 作用在M 上，将m 拉向木板左端的过程中，拉力至少做功为( )A ．2μmgLB .12μmgL C ．μ(M ＋m)gL D ．μmgL2．质量均为m 的两物块A 、B 以一定的初速度在水平面上只受摩擦 力而滑动，如图所示是它们滑动的最大位移x 与初速度的平方v 20 的关系图象，已知v 202＝2v 201，下列描述中正确的是( )A ．若A 、B 滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对A 做的功是对B 做功的2倍 B ．若A 、B 滑行的初速度相等，则到它们都停下来时滑动摩擦力对A 做的功是对B 做功的12C ．若A 、B 滑行的最大位移相等，则滑动摩擦力对它们做的功相等D ．若A 、B 滑行的最大位移相等，则滑动摩擦力对B 做的功是对A 做功的2倍3．两个物体A 、B 的质量分别为m 1、m 2，并排静止在水平面上，用 相同的水平拉力F 同时分别作用于物体A 和B 上，分别作用一 段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止．两物体A 、B 运动的v －t 图象分别如图中a 、b 所示．已知拉力F 撤去后， 物体做减速运动过程的v －t 图象彼此平行(相关数据如图所示)． 由图中信息可以得到( )A ．m 1＜m 2B ．t ＝3 s 时，物体A 、B 再次相遇C ．拉力F 对物体A 所做的功较多D ．拉力F 对物体A 的最大瞬时功率是对物体B 最大瞬时功率的45倍4．(2014·上海市七校调研联考)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车．几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组，就是动车组，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与施车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等．若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km /h ；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )A ．120 km /hB ．240 km /hC ．320 km /hD ．480 km /h5．如图所示，图线表示作用在某物体上的合外力随时间变化的关系， 若物体开始时是静止的，那么( )A ．从t ＝0开始，5 s 内物体的动能变化量为零B ．在前5 s 内只有第1 s 末物体的动能最大C ．在前5 s 内只有第5 s 末物体的速率最大D ．前3 s 内合外力对物体做的功为零6．(2014·黑龙江省牡丹江市联考)如图所示，光滑固定的竖直杆上 套有小物块a ，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连 接物块a 和小物块b ，虚线cd 水平．现由静止释放两物块，物 块a 从图示位置上升，并恰好能到达c 处．在此过程中，若不 计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是( )A ．物块a 到达c 点时加速度为零B ．绳的拉力对物块a 做的功等于物块a 重力势能的增加量C ．绳的拉力对物块b 先做负功后做正功D ．绳的拉力对物块b 做的功等于物块b 机械能的减少量7．(2014·河南名校质检)低碳、环保是未来汽车的发展方向． 某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机，将减 速时的部分动能转化并储存在蓄电池中，以达到节能的目的．在某次测试中，汽车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出了汽车动能E k 与位移s 的关系图象如图，其中①是关闭储能装置时的关系图线，②是开启储能装置时的关系图线．已知汽车的质量为1 000 kg ，设汽车运动过程中所受地面阻力恒定，空气阻力不计．根据图象所给的信息可求出( )A ．汽车行驶过程中所受地面的阻力为1 000 NB ．汽车的额定功率为80 kWC ．汽车加速运动的时间为22.5 sD ．汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为5×105 J8.(2014·武汉调研)为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新 型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速 度为15 m /s ，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F 与对应的速度v ，并描绘出F －1v 图象(图中AB 、BO 均为直线)，假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则( )A ．在全过程中，电动车在B 点时速度最大 B ．BA 过程电动车做匀加速运动C ．CB 过程电动车做减速运动D ．CB 过程电动车的牵引力的功率恒定9．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t ＝0时刻开始受到三 种水平力的作用，物体的加速度大小a 与时间t 的关系如图所 示，力的方向保持不变，则( )A ．这三种情况下，力做功之比为W A ∶WB ∶WC ＝16∶22∶25 B ．这三种情况下，力做功之比为W A ∶W B ∶W C ＝16∶144∶25 C ．t 0时刻，力做功的瞬时功率之比为P A ∶P B ∶P C ＝16∶9∶1D ．t 0时刻，力做功的瞬时功率之比为P A ∶P B ∶P C ＝4∶3∶1二、计算题(本题共3个小题，共46分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)10．(15分)(2014·广东省江门市模拟)如图所示，滑块质量为m ，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以v 0＝3gR 的初速度由A 点开始向B 点滑行，AB ＝5R ，并滑上光滑的半径为R 的14圆弧BC ，在C 点正上方有一离C 点高度也为R 的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P 、Q ，旋转时两孔均能达到C 点的正上方．若滑块滑过C 点后从P 孔上升又恰能从Q 孔落下，求：(1)滑块在B 点时对轨道的压力大小； (2)平台转动的角速度ω应满足什么条件？11．(15分)(2014·安徽省黄山市模拟)如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB 与水平直轨CD 长均为L ＝3 m ，圆弧形轨道APD 和BQC 均光滑，AB 、CD 与两圆弧形轨道相切，BQC 的半径为r ＝1 m ，APD 的半径为 R ＝2 m ，O 2A 、O 1B 与竖直方向的夹角均为θ＝37°.现有一质量为m ＝1 kg 的小球穿在滑轨上，以E k 0的初动能从B 点开始沿AB 向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝13，设小球经过轨道连接处均无能量损失．(g ＝10 m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)要使小球能够通过弧形轨道APD 的最高点，初动能E k 0至少多大？ (2)求小球第二次到达D 点时的动能；(3)小球在CD 段上运动的总路程．(第(2)(3)两问中的E k 0取第(1)问中的数值)12．(16分)(2013·高考四川卷)在如图所示的竖直平面内，物体A 和带正电的物体B 用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角θ＝37°的光滑斜面上的M 点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行．劲度系数k ＝5 N /m 的轻弹簧一端固定在O 点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D 与A 相连，弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM 垂直于斜面．水平面处于场强E ＝5×104N /C 、方向水平向右的匀强电场中．已知A 、B 的质量分别为m A ＝0.1 kg 和m B ＝0.2 kg ，B 所带电荷量q ＝＋4×10－6C ．设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，B 电荷量不变．取g ＝10 m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.(1)求B 所受静摩擦力的大小；(2)现对A 施加沿斜面向下的拉力F ，使A 以加速度a ＝0.6 m /s 2开始做匀加速直线运动．A 从M 到N 的过程中，B 的电势能增加了ΔE p ＝0.06 J ．已知DN 沿竖直方向，B 与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4.求A 到达N 点时拉力F 的瞬时功率．。
动能定理 功 功率测试题(答案)
功功率动能定理（答案）一、选择题（每小题4分，共32分）1．一恒力F沿水平方向将质量为m的物体在水平方向向前移动s米，做功W1；用同样大的力将质量为2m的物体沿斜面向上推s米，做功W2；同样大的力将质量为3m的物体竖直向上匀加速提高s米，做功为W3则下面关系正确的是（ C ）A．W1＜W2＜W3 B．W1＞W2＞W3C．W1=W2=W3D．W1＜W3＜W22．物体在水平恒力F作用下，由静止起沿水平面由A点运动了s米到达B点，则当（AC ）A．水平面光滑时，力F对物体做功的平均功率较大B．水平面不光滑时，力F对物体做功的平均功率较大C．水平面光滑时，力F在B点的瞬时功率较大D．水平面不光滑时，力F在B点的瞬时功率较大3．如图所示，在粗糙的水平面上，某物体受到大小为F，方向与水平方向成θ角的拉力或推力作用。
在位移均为s的条件下，两种情况相比较（CD ）A．力F对物体做功相等，物体的末速度也相等；B．力F对物体做功不相等，物体的末速度也不相等；C．力F对物体做功相等，物体末速度不相等；D．力F对物体做功相等，物体克服阻力做的功不相等。
F Fθθ4．两上质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是（AD ）A．质量小的物体滑行的距离较长B．质量大的物体滑行的距离较长C．在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D．在整个滑动过程中，两物体克服摩擦阻力做功相同5．一物体作变速运动时，以下说法中正确的是（ AC ）A ．物体所受外力的合力一定不为零B ．合外力一定对物体做功，物体动能一定改变C ．合外力可能对物体不做功，物体动能可能不变D ．物体可能处于平衡状态6．质量为2.0kg 的滑块，以4m/s 的速度在光滑水平面上向右滑行。
若从某一时刻起受到一个向左的恒力的作用，经过一段时间后速度变为4m/s 方向向左。
在这段时间内，恒力对滑块做的功是（ A ）A ．0B ．8JC ．16JD ．32J7．物体置于水平面上，在水平拉力F 作用下由静止开始前进了s 远，撤去力F 后，物体又前进了s 远后停止运动。
完整版)高中物理功和功率试题有答案
完整版)高中物理功和功率试题有答案1.在足球沿水平地面运动过程中，球克服阻力做了功。
2.对于质量为m的物体在粗糙的水平面上运动，如果物体做加速直线运动，则力F也可能对物体做负功。
3.小球下落过程中重力做功的平均功率是50W。
4.当物体的动能等于势能时，物体所经历的时间为H。
5.作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律如图（乙）所示。
6.若改变物体速度的是摩擦力，物体的机械能可能增加。
7.发动机所做的功为2F1s。
8.合外力对物体做的功为21J。
9.F1和F2分别为W和(2/3)W。
两个人要将1000kg的小车推上一条长5m、高1m的斜坡顶端。
已知无论何时小车所受的摩擦阻力都是其重量的0.12倍，而两个人能够发挥的最大推力各为800N。
在不使用其他工具的情况下，能否将小车刚好推到坡顶？如果可以，应该如何做？额定功率为8W的玩具汽车质量为2kg，在水平桌面上以0.5m/s²的匀加速直线运动，其最大速度可达2m/s。
求：（1）汽车的牵引力是多少？匀加速运动的持续时间是多少？（2）汽车在匀加速运动中，牵引力和摩擦力各做了多少功？mP2Ps根据公式W=mv^2/2，得出物体的动能。
根据公式mgh，得出物体的重力势能。
根据公式W=F*s*cosθ，得出人对物体做的功。
根据动能定理，得出外力对物体做的功。
根据题意可判断答案。
根据功的计算公式W=F*s，解出F1和F2的大小比为3:1.根据牛顿第二定律和机械能守恒原理，求得加速度和两球落地后的水平距离。
绳L对B球做的功等于B球获得的动能。
根据公式mv^2/2=mgh，解出答案。
用心爱心专心根据公式n(n-1)mgh/512.1x10^11，得出答案。
根据公式mg/4gh和gh/2，得出答案。
根据公式m1(m1+m2)g/(k2-k1)，得出答案。
计算题根据牛顿第二定律和运动学公式，求出加速度和物体在斜面上的位移。
根据功的公式，求出物体在斜面上受到的摩擦力所做的功。
专题06 功和功率 动能定理(解析版)
专题06 功和功率 动能定理目录题型一 功和功率的理解和计算 ..................................................................................................... 1 题型二 机车启动问题 ..................................................................................................................... 4 题型三 动能定理及其应用 ........................................................................................................... 12 题型四 功能中的图像问题 .. (22)题型一 功和功率的理解和计算【题型解码】1.要注意区分是恒力做功，还是变力做功，求恒力的功常用定义式．2.变力的功根据特点可将变力的功转化为恒力的功(如大小不变、方向变化的阻力)，或用图象法、平均值法(如弹簧弹力的功)，或用W ＝Pt 求解(如功率恒定的力)，或用动能定理等求解．【典例分析1】（2023上·福建三明·高三校联考期中）如图所示，同一高度处有4个质量相同且可视为质点的小球，现使小球A 做自由落体运动，小球B 做平抛运动，小球C 做竖直上抛运动，小球D 做竖直下抛运动，且小球B 、C 、D 抛出时的初速度大小相同，不计空气阻力。
小球从释放或抛出到落地的过程中（ ）A ．重力对4个小球做的功相同B ．重力对4个小球做功的平均功率相等C ．落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率大小关系为A B CD P P P P =<= D ．重力对4个小球做功的平均功率大小关系为A B C D P P P P =>= 【答案】AC【详解】A ．4个质量相同的小球从同一高度抛出到落地的过程中，重力做功为G W mgh =故重力对4个小球做的功相同，故A 正确；BD ．小球A 做自由落体运动，小球B 做平抛运动，小球C 做竖直上抛运动，小球D 做竖直下抛运动，小球从同一高度抛出到落地，运动时间关系为D A B C t t t t <=<重力对4个小球做功的平均功率为GW P t=可得重力对4个小球做功的平均功率大小关系为D A B C P P P P >=>故BD 错误；C ．落地前瞬间，4个小球竖直方向有2A 2v gh =，2B 2v gh = 22C 02v v gh -=，22D 02v v gh -=4个小球竖直方向的速度关系为A B C D v v v v =<=落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率y P mgv =落地前瞬间，重力对4个小球的瞬时功率大小关系为A B C D P P P P =<=故C 正确。
功,功率试题及答案
（一）功的概念1.下列说法正确的是（）A．功是矢量B．速度的变化量是矢量C．牛顿运动定律适用于宏观物体的低速运动D．力的单位N是物理学中的基本单位考点：功的概念；力学单位制．分析：功是力在空间距离上的累积；牛顿运动定律是实验定律，适用与宏观低速运动的物体；力学基本单位有：千克、米、秒．解答：解：A、功是力在空间距离上的累积，是标量，故A错误；B、速度的变化量是矢量，与加速度方向相同，故B正确；C、牛顿运动定律是实验定律，适用与宏观低速运动的物体，故C正确；D、力学基本单位有：千克、米、秒，力的单位牛顿是导出单位，故D错误；故选BC．2.下列说法正确的是（）A．万有引力定律只适用像天体这样质量很大的物体B．牛顿运动定律也适用微观世界C．功是能量转化的量度D．物体惯性的大小是由质量和速度共同决定的考点：功的概念；万有引力定律及其应用．分析：万有引力定律适用于质点间的相互作用．牛顿运动定律的适用范围：（1）只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低）；（2）只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观原子；物体惯性的大小只与质量有关，质量越大，惯性越大．解答：解：A万有引力定律适用于质点间的相互作用，不是只适用像天体这样质量很大的物体，故A错误；B、牛顿运动定律只适用于低速运动的物体（与光速比速度较低），只适用于宏观物体，牛顿第二定律不适用于微观原子，故B错误；C、功是能量转化的量度，故C正确；D、物体惯性的大小只与质量有关，与速度无关，故D错误．故选C3.如图所示，物体在水平恒力F作用下，由静止起在水平面沿直线由A点运动到B点，则当水平面光滑与粗糙两种情况下（）A．力F所做的功相等B．力F所做功的平均功率相等C．力F在B点的瞬时功率在水平面光滑时较大D．力F在B点的瞬时功率相等考点：功的概念；功的计算；动能定理．专题：功率的计算专题．4.关于功的概念，下列说法中正确的是（）A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大B．力对物体做功小，说明物体的受力一定小C．力对物体不做功，说明物体一定没有移动D．物体发生了位移，不一定有力对它做功考点：功的概念．专题：功的计算专题．分析：做功包含的两个必要因素是：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过一定的位移．根据W=Flcosα求解．解答：解：A、力对物体做功多，根据W=Flcosα，如果力很大，那么物体的位移不一定大，故A错误B、力对物体做功小，根据W=Flcosα，如果力位移很小，那么物体的受力不一定小，故B错误C、力对物体不做功，根据W=Flcosα，可能α=90°，所以物体不一定没有移动，故C错误D、物体发生了位移，如果力的方向与位移方向垂直，那么力对它不做功，故D正确故选D．5. 以恒定的功率P行驶的汽车以初速度v0冲上倾角一定的斜坡，设受到的阻力（不包括汽车所受重力的沿斜面向下的分力）恒定不变，则汽车上坡过程中的v-t图象可能是图1中的哪一个（）A. B. C. D.(二)功的计算1.下列是一些说法：①一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反以上说法正确的是（）A．①②B．①③C．②③D．②④考点：功的计算；牛顿第三定律．专题：压轴题．分析：一对平衡力大小相等，方向相反，根据I=Ft求解冲量，根据W=Fxcosθ求解功；作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，可以都做正功，也可以都做负功．解答：解：①、一对平衡力大小相等，方向相反，根据I=Ft可知，冲量大小相等，方向相反，故①错误；②、根据W=Fxcosθ可知，一对平衡力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反，故②正确；③、作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上，可以都做正功，也可以都做负功，还可以都不做功，故③错误，④正确故选D2.如图所示，一恒力F通过一定滑轮拉物体沿光滑水平面前进了s，在运动过程中，F与水平方向保持θ角，则拉力F对物体做的功为（）A．FscosθB．2FscosθC．Fs（1+cosθ）3.如图所示，斜面体固定在水平地面上，虚线以上部分斜面光滑，虚线以下部分斜面粗糙．质量分别为m1、m2（m2＞m1）的两物体之间用细线连接，开始时m1处在斜面顶端并被束缚住．当由静止释放m1后，两物体开始沿斜面下滑．则下列说法正确的是（）A．m2到达斜面底端前两物体一定不能相遇B．m2到达斜面底端前两物体有可能相遇C．在虚线上方运动时细线对两物体均不做功D．在虚线上方运动时细线对ml做正功，对m2做负功考点：功的计算；物体的弹性和弹力．专题：功的计算专题．分析：虚线以上部分斜面光滑，两物体不受摩擦力，在重力和支持力作用下做匀加速直线运动，m2先到达虚线下方，后m1也到达虚线下方，此时两物体受到重力、支持力、滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能大于重力沿斜面的分量，也可能小于沿重力沿斜面的分量，分情况进行讨论即可求解．解答：解：虚线以上部分斜面光滑，物体受到重力和支持力，把两个物体看成整体，根据牛顿第二定律得：两物体加速度相等，绳子拉直，但没有力的作用，此过程，细线对两物体均不做功，m2先到达虚线下方，此时两物体受到重力、支持力、滑动摩擦力作用，若滑动摩擦力大于重力沿斜面的分量，则m2做匀减速运动，此时m1仍做匀加速运动，所以绳子处于松弛状态，m1运动到虚线位置时的速度比m1运动到虚线位置时的速度大，进入虚线下方做匀减速运动，相同时间内m1运动的位移比m2运动的位移大，所以m2到达斜面底端前两物体有可能相遇，故AD错误，BC 正确．故选：BC4.质量相等的两个质点a、b在同一位置开始沿竖直方向运动，v-t图象如图所示，取竖直向下为正方向．由图象可知（）A．在t2时刻两个质点在同一位置B．在0～tl时间内，a质点处于失重状态C．在tl～t2时间内，a质点的机械能守恒D．在0～t2时间内，合外力对两个质点做功不相等考点：功的计算；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像；机械能守恒定律．专题：功的计算专题．分析：速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，平均速度等于位移除以时间，当加速度方向向上时，物体处于超重状态，方向向下时，处于失重状态，物体的动能和势能之和不变时，机械能守恒．解答：解：A、速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，0-t2时间内B的位移大于A的位移，B在A的上面，故A错误；B、0-t1时间内a的斜率为正，加速度为正，方向向下，处于失重状态，故B正确；C、t1-t2时间内质点B匀速向上运动，动能不变，重力势能变大，机械能增大，故C错误；D、在0-t2时间内，a、b两质点动能的变化量相等，则合外力做功相等，故D错误．故选：B点评：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，当加速度方向向上时，物体处于超重状态，方向向下时，处于失重状态．5. 如图，质量为M的物体放在光滑水平地面上，在受到与水平方向成α角的恒力F作用下，从静止开始运动，在时间t内，F对物体所做的功为W F．下列仅单独改变某一物理量（设该物理量改变后物体仍在水平面上运动），可使恒力所做的功增大为2W F的是（）A．使恒力的大小增大为2F B．使物体质量减小为M/2C．做功时间增长为2t D．α从60°变为0°(三) 功率、平均功率和瞬时功率1.位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜面上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2功率相同．则可能有（）A．F2=F1，v1＞v2B．F2=F1，v1＜v2C．F2＞F1，v1＞v2D．F2＜F1，v1＜v22. 如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球．在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点．在此过程中拉力的瞬时功率变化情况（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大，后减小D．先减小，后增大3. 如图，水平地面上有一木箱，木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱在与水平夹角为θ的拉力F作用下做匀速直线运动．在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度始终保持不变，则拉力F的功率（）A．一直增大B．一直减小C．先减小后增大D．先增大后减小4. 质量分别为m1、m2的A、B两物体放在同一水平面上，受到大小相同的水平力F的作用，各自由静止开始运动．经过时间t0，撤去A物体的外力F；经过4t0，撤去B物体的外力F．两物体运动的v-t关系如图所示，则A、B两物体（）A．与水平面的摩擦力大小之比为5：12B．在匀加速运动阶段，合外力做功之比为4：1C．在整个运动过程中，克服摩擦力做功之比为1：2 D．在整个运动过程中，摩擦力的平均功率之比为5：3机车两种启动方式分析正确分析汽车启动问题，关键抓住三点：1、 正确分析物理过程。
高考物理二轮专训【6】功、功率、动能定理(含答案)
提能专训(六)功、功率、动能定理时间：90分钟满分：100分一、选择题(本题共11小题，每小题4分，共44分．多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．质量为10 kg的物体，在变力F的作用下沿x轴做直线运动，力F随坐标x的变化情况如图所示．物体在x＝0处，速度为1 m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x＝16 m处时速度大小为()A．2 2 m/s B．3 m/sC．4 m/s D.17 m/s答案：B解析：由题图可知F-x图线与横轴围成的面积表示功，由动能定理可知W＝12m v2－12m v2，经计算可得v＝3 m/s，B项正确．2．(2014·银川一中期中) 如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为45°处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为()A.m v 202B.2m v 202C.m v 204D ．m v 20 答案：C解析：人行至绳与水平方向夹角为45°处时，物体的速度为v ＝v 0cos θ，由动能定理，人对物体所做的功：W ＝ΔE k ＝12m v 2＝14m v 20，正确选项为C.3. 物体m 从倾角为α的固定的光滑斜面上由静止开始下滑，斜面高为h ，当物体滑至斜面底端，重力做功的瞬时功率为( )A ．mg 2ghB ．mg 2gh ·cos αC ．mg 2gh ·sin αD ．mg 2gh sin α答案：C解析：由于斜面光滑，物体m 下滑过程中由牛顿运动定律得：mg sinα＝ma ，解得：a ＝g sin α.物体下滑过程由v 2＝2a ·h sin α，解得物体滑至底端时的瞬时速度v ＝2g sin αh sin α＝2gh ，由图可知，mg 与v 的夹角θ＝90°－α，根据瞬时功率P＝F v cos θ，则有滑至底端时重力的瞬时功率为：P＝mg sin α2gh，故C项正确．4．(2014·天津一中调研)用水平力F拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，t1时刻撤去拉力F，物体做匀减速直线运动，到t2时刻停止．其速度—时间图象如图所示，且α>β，若拉力F做的功为W1，平均功率为P1；物体克服摩擦阻力F f做的功为W2，平均功率为P2，则下列选项正确的是()A．W1>W2，F＝2F f B．W1＝W2，F>2F fC．W1＝W2，P1<P2D．P1>P2，F＝2F f答案：B解析：F在0～t1过程做功W1，F f在0～t2过程克服阻力做功W2，由动能定理有W1－W2＝0或Fx1－F f x2＝0，故W1＝W2；因为t1<t2，所以P1>P2；由题知α>β，故2x1<x2，所以F>2F f，综上，W1＝W2，F>2F f，P1>P2，B项正确．5．一物体静止在水平地面上，某时刻受到大小为1 N、方向水平向东的恒力F1作用，非常缓慢地向东运动．当物体向东运动了1 m时，又给物体施加一大小为 3 N、方向水平向北的力F2.当物体的总位移为 3 m时，物体在上述过程中克服摩擦力所做的功为()A. 3 J B．2 J C．(1＋3) J D．3 J答案：B解析：合力做的功等于每段路程内力做的功的代数和，如图所示，根据题意AB＝1 m，AC＝ 3 m，设BC的方向与F1的夹角为α，tanα＝F2F1＝3，所以α＝60°，根据几何关系可得BC＝1 m；在F1作用下物体缓慢地运动，说明摩擦力大小等于F1的大小，摩擦力做的总功为F1·(AB＋BC)＝2 J，选项B正确．6．(多选) 如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60 J，此后撤掉力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，则下列说法正确的是()A．物体回到出发点的动能为60 JB．恒力F＝2mg sin θC．撤掉力F时，物体的重力势能是45 JD．动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后答案：AC解析：根据功能原理可知，除重力(或弹力)做功以外，其他力做的功等于物体机械能的增加量，F做功为60 J，机械能增加60 J，物体回到出发点时，重力势能没变，所以动能是60 J，A正确；撤去F前有x＝12a1t2，F－mg sin θ＝ma1，撤去F后有－x＝(a1t)t－12a2t2，mg sinθ＝ma2；由此可得a1a2＝F－mg sin θmg sin θ＝13，所以有F＝43mg sin θ，B错误；W F＝Fx＝43mgx sin θ＝60 J，由重力做功与重力势能的关系有，撤去力F时，物体的重力势能E p＝mgx sin θ＝45 J，C正确；由动能定理知，撤去力F时物体动能为E k＝W F－W G＝15 J，小于此时的重力势能45 J，之后重力势能增大动能减小，所以动能与势能相同的位置在撤去力F之前，D错误．7．(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t 图象如图所示．已知汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍．(取g＝10 m/s2)则()A．汽车在前5 s内的牵引力为4×103 NB．汽车在前5 s内的牵引力为6×103 NC．汽车的额定功率为60 kWD．汽车的最大速度为30 m/s答案：BCD解析：f＝kmg＝2×103 N，前5 s内a＝ΔvΔt＝2 m/s2，由F－f＝ma，得F＝f＋ma＝6×103 N，故A项错，B项对；P额＝F v＝6×103×10 W＝60 kW，C项对；v max＝P额f＝30 m/s，D项对．8．(2014·潍坊模拟)(多选)质量为1 kg的物体静止于光滑水平面上．t＝0时刻起，物体受到向右的水平拉力F作用，第1 s内F＝2 N，第2 s内F＝1 N．下列判断正确的是()A．2 s末物体的速度是3 m/sB．2 s内物体的位移为3 mC．第1 s末拉力的瞬时功率最大D．第2 s末拉力的瞬时功率最大答案：AC解析：第1 s内加速度a1＝2 m/s2，第2 s内加速度a2＝1 m/s2，第1 s末速度为v1＝a1t＝2 m/s，第1 s内位移为1 m；第2 s末物体的速度v2＝v1＋a2t＝3 m/s，第2 s内位移x2＝v1t＋12a2t2＝2.5 m；第1 s末拉力的功率P1＝F1v1＝4 W，第2 s末拉力的功率P2＝F2v2＝3 W，所以A、C正确．9．如图所示，用竖直向下的恒力F通过跨过光滑定滑轮的细线拉动光滑水平面上的物体，物体沿水平面移动过程中经过A、B、C三点，设AB＝BC，物体经过A、B、C三点时的动能分别为E k A、E k B、E k C，则它们间的关系是()A．E k B－E k A＝E k C－E k B B．E k B－E k A<E k C－E k BC．E k B－E k A>E k C－E k B D．E k C<2E k B答案：C解析：由动能定理得，E k B －E k A ＝W AB ，E k C －E k B ＝W BC ，由于物体所受的重力和支持力不做功，因此合外力做的功就等于拉力所做的功．由几何关系可知，从A 运动到B 的过程中，力F 作用点的位移大于从B 到C 过程中的力F 作用点的位移，因此W AB >W BC ，选项A 、B 错误，C 正确；由于物体的初动能不确定，选项D 错误．10．(2014·宁夏银川一中一模)(多选)如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进．若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为x ，且速度达到最大值v m .设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间内( )A ．小车做匀加速运动B ．小车受到的牵引力逐渐增大C ．小车受到的合外力所做的功为PtD ．小车受到的牵引力做的功为Fx ＋12m v 2m答案：D解析：小车在运动方向上受向前的牵引力F 1和向后的阻力F ，因为v 增大，P 不变，由P ＝F 1v ，F 1－F ＝ma ，得出F 1逐渐减小，a 也逐渐减小，当v ＝v m 时，a ＝0，故A 、B 项均错；合外力做的功W外＝Pt －Fx ，由动能定理得W 牵－Fx ＝12m v 2m ，故C 项错，D 项对．11. 如图所示，水平木板上有质量m ＝1.0 kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小．取重力加速度g ＝10 m/s 2，下列判断正确的是( )A ．5 s 内拉力对物块做功为零B ．4 s 末物块所受合力大小为4.0 NC ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D ．6～9 s 内物块的加速度大小为2.0 m/s 2答案：D解析：从两图象可以看出，物块在4～5 s 内所受合外力不为零，通过一段位移，故5 s 内拉力做功不为零，选项A 错误；4 s 末物块所受拉力与静摩擦力恰好平衡，所受合力为零，选项B 错误；物体运动过程中摩擦力保持不变，根据F f ＝μmg 可得μ＝F f mg ＝ 3 N 1×10 N＝0.3，选项C 错误；6～9 s 内物块所受拉力和摩擦力均不变，根据牛顿第二定律，可得a ＝F －F f m ＝5－31m/s 2＝2.0 m/s 2，选项D 正确． 二、计算题(本题包括4小题，共56分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分)12．(2014·天津河西区质检)(12分)如图所示，在水平面上有一质量为m的物体，在水平拉力作用下由静止开始运动一段距离后到达一斜面底端，这时撤去外力，物体冲上斜面，上滑的最大距离和在平面上移动的距离相等，然后物体又沿斜面下滑，恰好停在平面上的出发点．已知斜面倾角θ＝30°，斜面与平面上的动摩擦因数相同，求物体开始受到的水平拉力F.答案：mg解析：设动摩擦因数为μ，在平面上移动的距离为s，据动能定理有物体由静止开始到冲到斜面最高点Fs－μmgs－mgs sin 30°－μmgs cos 30°＝0①物体沿斜面下滑到停在平面上的出发点mgs sin 30°－μmgs cos 30°－μmgs＝0②由①②得F＝mg.13．(14分)如图所示，轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上，A 距离水平地面高H＝0.75 m，C距离水平地面高h＝0.45 m．一质量m ＝0.10 kg的小物块自A点从静止开始下滑，从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点．现测得C、D两点的水平距离为l＝0.60 m．不计空气阻力，取g＝10 m/s2.求：(1)小物块从C点运动到D点经历的时间；(2)小物块从C点飞出时速度的大小；(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功．答案：(1)0.30 s(2)2.0 m/s(3)0.10 J解析：(1)小物块从C水平飞出后做平抛运动，由h＝12gt2得小物块从C到D运动的时间t＝2hg＝0.30 s.(2)从C点飞出时速度的大小v＝lt＝2.0 m/s.(3)小物块从A运动到C的过程中，根据动能定理得mg(H－h)＋W f＝12m v2－0摩擦力做功W f＝12m v2－mg(H－h)＝－0.10 J此过程中克服摩擦力做的功W′f＝－W f＝0.10 J.14．(14分)如图所示，在直角坐标系xOy中，x轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向，O点上方有一曲面，其方程为y＝x2(数值关系)．一根长为l＝1 m的轻绳一端固定在A点，另一端系一质量m＝1.2 kg的小球(可视为质点)．将小球拉至水平位置B由静止释放，小球沿圆周运动到最低点C时恰好被切断，之后落到曲面上的D点．已知A、O两点的高度差为h＝2 m，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，求：(1)小球从C 点运动到曲面上D 点的时间t ；(2)若保持A 点位置不变，改变绳长l (0<l <h )，同样将小球拉至水平位置由静止释放，假设小球通过y 轴时轻绳恰好被切断，分析绳长l 多大时，小球落到曲面时动能E k 最小，动能的最小值是多少？答案：见解析解析：(1)设落到曲面上D 点的坐标为(x D ，y D )，由C 到D 的时间为tmgl ＝12m v 2C h －l －y D ＝12gt 2 x D ＝v C ty D ＝x 2D联立得t ＝0.2 s(2)设落到曲面时的动能为E k ，根据机械能守恒有E k ＝mg (h －y )E k ＝mg 4l 2＋h 4l ＋1E k ＝mg [14(4l ＋1)＋h ＋144l ＋1－12]≥ mg [214(4l ＋1)×h ＋144l ＋1－12] 当14(4l ＋1)＝h ＋144l ＋1时，即l ＝0.5 m 时，动能E k 最小 动能的最小值为E k ＝mg 4h ＋1－12＝12 J 说明：h －y ＝l ＋12gt 2＝l ＋g 2·x 2v 2＝l ＋y 4ly ⎝⎛⎭⎪⎫1＋14l ＝h －l 所以y ＝4l (h －l )4l ＋1.15．(16分) 如图所示，竖直面内有一粗糙斜面AB ，BCD 部分是一个光滑的圆弧面，C 为圆弧的最低点，AB 正好是圆弧在B 点的切线，圆心O 与A 、D 点在同一高度，∠OAB ＝37°，圆弧面的半径R ＝3.6 m ，一滑块质量m ＝5 kg ，与AB 斜面间的动摩擦因数为μ＝0.45，将滑块由A 点静止释放．求在以后的运动中：(sin 37°＝0.6, cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2)(1)滑块在AB 段上运动的总路程；(2)在滑块运动过程中，C 点受到的压力的最大值和最小值． 答案：(1)8 m (2)102 N 70 N解析：设滑块在AB 段上运动的总路程为x ，滑块在AB 段上受到的摩擦力F f ＝μF N ＝μmg cos θ从A 点出发到最终以B 点为最高点做往复运动，根据动能定理有：mgR cos θ－F f x ＝0解得x ＝R μ＝8 m.(2)滑块第一次过C 点时，速度最大，设为v 1，分析受力知此时滑块所受轨道支持力最大，设为F max ，从A 到C ，根据动能定理有mgR －F f l AB ＝12m v 21 斜面AB 的长度l AB ＝R cot θ根据受力分析以及向心力公式知F max －mg ＝m v 21R代入数据可得F max ＝102 N.当滑块以B 为最高点做往复运动的过程中过C 点时速度最小，设为v 2，此时滑块受轨道支持力也最小，设为F min从B 到C ，根据动能定理有：mgR (1－cos θ)＝12m v 22 根据受力分析及向心力公式有：F min －mg ＝m v 22R代入数据可得：F min ＝70 N.根据牛顿第三定律可知C 点受到的压力的最大值为102 N ，最小值为70 N.。
功、功率、动能定理
功、功率、动能定理1、机车以恒定功率起动2、机车以恒定加速度a 起动1、飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比。
若飞机以速率V 匀速飞行时，Ａ．2、 J ，第３s 。
3、，为 W4、驶了A例：12①汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？②汽车从静止开始，保持以a=0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程维持多长时间？3、一辆汽车的质量是5×103 kg ，发动机的额定功率为60 kW ，汽车所受阻力恒为5000 N ，如果汽车从静止开始以0.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离，最终汽车达到了最大速度．在刚达到最大速度时，汽车运动了125 m ，问在这个过程中，汽车发动机的牵引力做了多少功？汽车加速过程持续的时间。
当a =0时，F =f ,速度达到最大值v m . 保持v m 匀速运动1．某人用手将一质量为1 kg的物体由静止向上提升1 m，这时物体的速度为2 m/s.则下列说法中正确的是(g取10 m/s2) ( ) A．手对物体做功12 J B．合外力对物体做功12 JC．合外力对物体做功2 J D．物体克服重力做功10 J2．静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动，t＝4 s时停下，其v－t图象如图7所示，已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相同，下列判断正确的是 ( )A．全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B．全过程拉力做的功等于零图 7C．一定有F1＋F3＝2F2 D．可能有F1＋F3>2F23.如图所示，物体在离斜面底端4 m处由静止滑下，若动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为37°，斜面与平面间由一小段圆弧连接，物体在经过圆弧处无能量损失，求物体能在水平面上滑行的距离．4.用拉力F使一个质量为m的木箱由静止开始在水平冰道上移动了l，拉力F跟木箱前进方向的夹角为α，木箱与冰道间的动摩擦因数为μ，求撤去力F时木箱获得的速度．木箱还能滑行的距离。
高考物理二轮复习训练功功率动能定理a含解析
1．[2015·湖南十三校联考]如图所示，斜面体固定在水平地面上。
一物体在沿斜面向上且平行斜面的力F 1作用下，在斜面上做速度为v 1的匀速运动，F 1的功率为P 0。
若该物体在沿斜面斜向上的且与斜面夹角为α的力F 2(如图)作用下，在同一斜面上做速度为v 2的匀速运动，F 2的功率也为P 0，则下列说法中正确的是( )A.F 2大于F 1B.在相同的时间内，物体增加的机械能相同C.v 1一定小于v 2D.v 1可能小于v 2答案 C解析 物体在斜面上匀速运动，由平衡条件有：F 1＝μmg cos θ＋mg sin θ，F 2cos α＝mg sin θ＋μ(mg cos θ－F 2sin θ)，所以F 2＝mg sin θ＋μmg cos θcos α＋μsin α，由以上两式知F 1与F 2谁大取决于cos α＋μsin α是大于1、小于1还是等于1。
故A 选项错误。
由题意知P 0＝F 1v 1＝(μmg cos θ＋mg sin θ)v 1，P 0＝F 2v 2cos α＝(mg sin θ＋μmg cos θ)cos αcos α＋μsin α·v 2＝(mg sin θ＋μmg cos θ)11＋μtan α·v 2 由以上两式得到v 2>v 1，故C 选项正确，D 选项错误。
由于动能不变，合外力功为零，则合外力功率为零，除重力以外的功率加重力功率为零，重力功率P G1＝－mg sinθv1，P G2＝－mg sinθv2。
显然P G1≠P G2。
相同时间内，除重力以外的力的功不同，据功能关系，增加的机械能不同，故B选项错误。
2．[2015·湖南十三校联考]如图所示，a、b两点位于同一条竖直线上，从a、b两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球，可视为质点，它们在水平地面上方的P点相遇。
假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是()A.两个小球从a、b两点同时抛出B.两小球抛出的初速度v1>v2C.从b点抛出的小球着地时水平射程较小D.从a点抛出的小球着地时重力的瞬时功率较大答案 D解析a、b到达P点所需时间t a>t b，要在P点相遇，需a球先抛出，故A选项错误。
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功、功率、动能定理训练题
1.有两个物体其质量M1>M2，它们初动能一样，若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下，它们的位移分别为s1和s2，则( )
A.F1>F2，且s1<s2
B.F1>F2，且s1>s2
C.F1<F2，且s1<s2
D.F1<F2，且s1>s2
2.质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图2-7-13所示，在此过程中( )
A.重力对物体做功为mgH
B.重力对物体做功为mg(H+h)
C.外力对物体做的总功为零
D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)／h
3．一物体速度由0增加到v,再从v增加到2v,外力做功分别为W1和W2，则W1和W2关系正确的是( )
A.W1=W2
B.W2=2W1
C.W2=3W1
D.W2=4W1
4.两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比为m1:m2=1:2，速度之比为v1:v2=2:1当汽车急刹车后，甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s1和s2，若两车与路面的动摩擦因数相同，且不计空气阻力，则( )
A. S1:S2=1:2
B.S1:S2=1:1
C.S1:S2=2:1
D. S1: S2 =4:1
5如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。
已知l =1.4m，v =3.0m/s，m = 0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数u =0.25，桌面高h =0.45m。
不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。
求
（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s
（2）小物块落地时的动能E k
（3）小物块的初速度大小v0
6．汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10 m／s2。
（1）汽车保持额定功率不变从静止起动后，当汽车的加速度为2 m／s2时速度多大? （2）若汽车从静止开始，保持以0.5 m／s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间?
7．一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为15m/s。
人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功是多少焦耳？（取g=10m/s2）
8．质量为4t的卡车，由静止出发在水平公路上行驶100m后速度增大到54km/h。
若发动机的牵引力为5000N不变。
试求：
（1）牵引力做了多少功？（2）卡车的动能增加了多少？（3）卡车克服阻力做了多少功?
9．在航空母舰上有一架飞机，质量为150t，在飞机发动机的动力和弹射器的压力的共同作用下，在短短的85m距离内，速度由零增加到252km/h。
在这个过程中，合外力对飞机做了多少功？飞机受到的平均合外力多大？
20.如图所示，AB和CD是半径为R=1m的1／4圆弧形光滑轨道，BC为一段长2m的水平轨道质量为2kg的物体从轨道A端由静止释放，若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数为
0.1．求：
(1)物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度；
(2)物体最终停下来的位置与B点的距离.
10.人骑自行车上坡，坡长200m，坡高10m，人和车的质量共100kg，人蹬车的牵引力为100N，若在坡底时自行车的速度为10m／s，到坡顶时速度为4m／s.(g取10m/s2)求：
(1)上坡过程中人克服阻力做多少功?
(2)人若不蹬车，以10m／s的初速度冲上坡，能在坡上行驶多远?
11.如图所示，一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处与开始运动处的水平距离为s，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同，求动摩擦因数μ。