1、研究功与功率1如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是()A甲中做功最少B丁中做功最多C做功一样多 D无法比较 解析：选C功是力和在力的方向上的位移的乘积，四种情况下力和在力的方向上的位移都相同，所以四种情况做功一样多或由WFscos 计算，也可判断出四种情况做功一样多2(多选)如图所示，在匀加速运动的车厢内一个人用力向前推车厢，若人与车厢始终保持相对静止，则以下结论中正确的是()A人对车厢的推力不做功B人对车厢的摩擦力做负功C人对车厢的作用力不做功D人对车厢的作用力做负功解析：选BD在水平方向
2、上，人对车厢的作用力有两个：对车厢向前的推力和对车厢地板向后的摩擦力车厢的运动方向向右，所以人对车厢的推力做正功，人对车厢的摩擦力做负功，故选项A错误，B正确；由于人随车厢向前做匀加速运动，故车厢对人的总的作用力(即车厢对人的推力和摩擦力的合力)向前，人对车厢的总的作用力向后，所以人对车厢所做的总功为负功，故选项C错误，D正确3关于功率公式P和PFv的说法正确的是()A由P可知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B由PFv只能求某一时刻的瞬时功率C由PFv知，汽车的功率和它的速度成正比D由PFv知，当汽车的发动机功率一定时，牵引力与速度成反比解析：选DP计算的是时间t内的平均功率，PFv既可
3、计算瞬时功率，也可计算平均功率，但由于涉及三个量，只有在一个量确定不变时，才能判断另外两个量之间的关系，故D正确4汽车发动机的额定功率为P，汽车的质量为m，若汽车在水平路面从静止开始以恒定的加速度a做匀加速直线运动，受到的阻力恒为f，则这一过程能持续的时间为()A BC D解析：选D汽车以恒定的加速度a匀加速运动，汽车的牵引力为Ffma，随着速度不断增加，牵引力不变，则功率不断增大，达到额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为v，又知vat，那么，汽车匀加速运动的时间为t，选项D正确5(选做题)一辆汽车质量为2103 kg，最大功率为3104 W，在水平路面由静止开始做直线运动，最大速度为
4、v2，运动中汽车所受阻力恒定发动机的最大牵引力为6103 N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数的关系如图所示试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动中的最大加速度；(4)当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？解析：(1)图线AB表示牵引力F不变，阻力f不变，汽车做匀加速直线运动，图线BC的斜率表示汽车的功率P，P不变，则汽车做加速度减小的加速运动，直至达最大速度v2，此后汽车做匀速直线运动(2)汽车速度为v2，牵引力为F12103 N，v2 m/s15 m/s(3)汽车做匀加速直线运动时的加速度最大，阻力f N2 000 Na m/s22 m/s
5、2(4)与B点对应的速度为v1 m/s5 m/s当汽车的速度为10 m/s时处于图线BC段，故此时的功率为最大功率，Pm3104 W答案：(1)见解析(2)15 m/s(3)2 m/s2(4)3104 W课时作业学生用书P105(单独成册)一、单项选择题1下列关于力做功的说法中正确的是()A人用力F300 N将足球踢出，而球在空中飞行40 m，人对足球做功1 200 JB人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C物体竖直上升时，重力不做功D只有恒力才能做功，变力不能做功解析：选B人踢足球的力只存在于球飞出的瞬间，而球在空中飞行40 m的过程，不受人踢足球的力，A错；物体没有被推动，位移为
6、零，人对物体做功为零，B对；物体竖直上升时，重力做负功，C错；任何力都有可能做功，D错2如图所示，一小孩和一大人匀速推动相同的木箱，在相同的路面走同样的位移(推箱的速度如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少，下列说法正确的是()A大人做的功多B小孩做的功多C大人和小孩做的功一样多D条件不足，无法判断解析：选C木箱匀速运动，所以推力等于摩擦力，即Fmg，根据功的计算公式，推力所做的功WFscos mgscos ，所以大人和小孩做的功一样多，C正确3如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是()A摩擦力对皮带不做功BP物体克服摩擦力做功C摩擦力对
7、P做正功D合力对P做正功解析：选C物体匀速运动，受到沿斜面向上的静摩擦力，f与v同向，做正功，选项C正确4关于P和PFv，下列说法中正确的是()A两式中的P一定是指作用在物体上的合力的功率B某一个力做的功越多，则这个力的功率一定越大C只有F为恒力时，PFv才适用D当v是平均速度时，P是与该平均速度对应的平均功率解析：选D功率可以是指某一个力做功的快慢，也可以指合外力做功的快慢，选项A错误；做功多，做功不一定快，选项B错误；关系式PFv对于变力的功率也适用，选项C错误；关系式PFv中的速度v若是平均速度，则功率就是与之对应的平均功率，选项D正确5汽车在平直公路上行驶，前一段时间内发动机的功率为P
8、1，后一段时间内的功率为P2已知在两段时间内发动机做的功相等，则在全部时间内发动机的平均功率为()ABC D解析：选D设两段时间内发动机所做的总功为2W，则所用时间t，所以平均功率为P6质量为m的物体沿底面长度为L、倾角不同的a、b、c三个斜面顶端滑下，如图所示物体和斜面间的动摩擦因数相同，a、b、c三个斜面与水平面的夹角关系是123物体从a、b、c三个斜面顶端滑到底端的过程中，摩擦力做功分别是W1、W2和W3，则它们的关系是()AW1W2W3BW1W3W2CW1W2W3DW1W2W3解析：选D以斜面a为研究对象，当物体在斜面a上运动时W1F1smgcos 1mgL同理得W2mgL，W3mgL
9、因此选项D正确二、多项选择题7如图所示，物体在水平桌面上，当对它施加如图甲所示的拉力F，使它由静止发生位移s；当对它施加如图乙所示的推力F，使它由静止发生位移sF与水平方向的夹角均为，则关于做功的下述说法中正确的是()A图乙中F做功多B图甲、乙中F做功相同C图乙中克服摩擦力做功多D图甲、乙中克服摩擦力做功相同解析：选BC力F做功WFFscos ，两图中F做功相同，选项A错误，选项B正确；由于摩擦力f甲(mgFsin )，f乙(mgFsin )，所以克服摩擦力做功W甲f甲s(mgFsin )s，W乙f乙s(mgFsin )s，选项C正确，选项D错误8一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重
10、物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，物体上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是()A钢绳的最大拉力为B钢绳的最大拉力为C重物的最大速度v2D重物匀加速运动的加速度为g解析：选BCD由Fmgma和PFv可知，重物匀加速上升过程中钢绳拉力大于重力且不变，达到最大功率P以后，随着v的增大，钢绳拉力F变小，当Fmg时重物达到最大速度v2，故v2，最大拉力Fmgma，A错误，B、C正确由mgma得ag，D正确9质量为m的汽车由静止开始以加速度a做匀加速运动，经过时间t，汽车达到额定功率，则下列说法正确的是
11、()Aat是汽车额定功率下的速度最大值Bat不是汽车额定功率下速度最大值C汽车的额定功率是ma2tD题中所给条件求不出汽车的额定功率解析：选BD汽车在额定功率下的最大速度是a0时，vm，故A项错误，B项正确；汽车的功率是牵引力的功率，不是合力的功率，故C项错误；由Ffma，Ffma，因f不知，则F不知，故求不出汽车的额定功率，故D项正确10如图所示，用恒定的拉力F拉置于光滑水平面上的质量为m的物体，由静止开始运动时间t，拉力F斜向上与水平面夹角为60如果要使拉力做的功变为原来的4倍，在其他条件不变的情况下，可以将()A拉力变为2FB时间变为2tC物体质量变为D拉力大小不变，但方向改为与水平面平
12、行解析：选ABD由sat2t2，WFscos 60t2，当F2F时，W4W；当时间变为2t时，W4W；当mm时，W2W；当0时，W4W；由此可知，C错，A、B、D对三、非选择题11如图所示，质量m2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平面成37，大小F10 N的拉力作用，物体移动了s2 m，物体与地面间的动摩擦因数03，g取10 m/s2，求：(1)拉力F所做的功W1；(2)摩擦力f所做的功W2；(3)重力G所做的功W3；(4)弹力N所做的功W4；(5)合力F合所做的功W解析：对物体进行受力分析，如图所示(1)W1Fscos 10208 J16 J(2)NGFsin 20 N1006 N14
13、 NfN0314 N42 NW2fscos 180422 J84 J(3)W3Gscos 900(4)W4Nscos 900(5)WW1W2W3W476 J或由合力求总功F合Fcos f1008 N42 N38 NF合与s方向相同，则WF合s382 J76 J答案：(1)16 J(2)84 J(3)0(4)0(5)76 J12汽车的质量为20 t，汽车发动机的额定功率为60 kW，在平直的公路上行驶的最大速度为108 km/h，试讨论：(1)若汽车由静止开始以加速度a15 m/s2启动，能维持多长时间？(2)若接着以额定功率运行，再经t115 s到达最大速度，那么汽车启动过程中发动机共做了多少功？解析：(1)以额定功率运行且牵引力等于阻力时，速度达到最大阻力f N20103 N设匀加速阶段的牵引力为F，由Ffma得Ffma50103 N匀加速阶段的末速度为v12 m/s能维持的时间为t s8 s(2)匀加速阶段的位移sat248 m，发动机做的功W1Fs5010348 J24105 Jt1内发动机做的功W2Pt16010315 J9105 J所以发动机共做功WW1W2114106 J答案：(1)8 s(2)114106 J