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功和功率作业题
作业题目难度分为3档:三星☆☆☆(基础题目)
四星☆☆☆☆(中等题目)
五星☆☆☆☆☆(较难题目)
本套作业题目1-10题为三星,11-16为四星,17-18为五星。
1.关于功的概念,以下说法正确的是( ) ☆☆☆
A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量
B.功有正、负之分,若某个力对物体做负功,表明这个力对该物体的运动起阻
碍作用
C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移
D.合力的功等于各分力做的功的矢量和
答案解析:功是标量,所以AD 错误;力对物体做正功,对物体运动起到动力作
用,力对物体做负功,对物体运动起到阻力作用,B 正确;由于 W=Fxcosθ,当
位移x和F方向垂直,那么即使x≠0,W =0J,所以C错误。
F
2.下面四幅图是小新提包回家的情景,小新对提包的拉力没有做功的是( )
☆☆☆
A.将包提起来 B.站在水平匀速行驶的车上
C.乘升降电梯 D.提着包上楼答案解析:由于 W=Fxcosθ,力 F 做功的条件时位移方向的 F≠0N,所以 B 没有
做功。
3.有一根轻绳拴了一个物体,如图所示,若整体以加速度a 向下做减速运动时,
作用在物体上的各力做功的情况是( ) ☆☆☆
A.重力做正功,拉力做负功,合外力做负功
B.重力做正功,拉力做负功,合外力做正功
C.重力做正功,拉力做正功,合外力做正功
D.重力做负功,拉力做负功,合外力做正功
答案解析:由于W=Fxcosθ,由于物体向下做减速运动,拉力 T 大于重力 G,所
以W 大小大于 W ,T做负功,G做正功,因为物体只受 G和T 两个力作用,
T G
功是标量,所以合外力做的功等于两个力做的功的代数和。
4.如图所示,表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移 x,这四种情
形下力F 和位移x的大小都是一样的,则力对物体做正功的是( ) ☆☆☆
答案解析:由于 W=Fxcosθ,所以只要在力 F方向的位移方向相同,则力做正功,
所以AC 正确。5.如图所示,A、B叠放在一起,用绳将A 连在墙上,用力F 拉着B 向右移动,
用F 、f 、f 分别表示绳子的拉力、A 对B的摩擦力和B 对A 的摩擦力,则下
拉 AB BA
列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.F做正功,f 做负功,f 做正功,F 不做功
AB BA 拉
B.F和f 做正功,F 和f 做负功
BA 拉 AB
C.F做正功,f 做负功,f 和F 不做功
AB BA 拉
D.F做正功,其他力不做功
答案解析:由于W=Fxcosθ,所以做功的前提是有力,并且在力的方向位移大小
不为零。
6.如图所示,两个互相垂直的力F 与F 作用在同一物体上,使物体通过一段位
1 2
移的过程中,力 F 对物体做功 4 J,力 F 对物体做功 3 J,则力 F 与 F 的合力
1 2 1 2
对物体做功为( ) ☆☆☆
A.7J B.1J C.5J D.3.5J
答案解析:由于功是标量,所以合力做功等于各个分力做功的代数和,所以合力
做的总功为7J。
7.关于功和功率的概念,下列说法中正确的是( ) ☆☆☆
A.功和能可以相互转化B.功有正负,说明功是矢量
W
C.根据P 可知,力做功越多,则该力做功的功率一定越大
t
D.根据P Fv 可知,汽车在运动过程中发动机的功率一定时,速度越小,牵
引力就越大
答案解析:做功的方法来改变物体的内容,实质上是能量转化的过程,所以功是
能量转化的量度,故 A 错误;功有正负表示是动力做功还是阻力做功,功是标
量,故B 错误;力做功越多,功率不一定越大,还要看做功的时间,故C 错误;
根据P=Fv 可知功率一定,则F与v 成反比,所以速度越小,牵引力就越大,故
D正确。
8.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法.如果某受训
者拖着轮胎在水平直道上跑了 100m,那么下列说法正确的是( )[来☆☆☆
A.轮胎受到的拉力对轮胎不做功
B.轮胎受到的重力对轮胎做了正功
C.轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功
D.轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功
答案解析:设拉力与水平方向的夹角为是锐角,所以轮胎受到的拉力做正功.故
A错误.轮胎受到的重力竖直向下,而轮胎的位移水平向右,则轮胎在竖直方向
上没有发生位移,重力不做功.故 B 错误.由题知,轮胎受到地面的摩擦力方
向水平向左,而位移水平向右,两者夹角为 180°,则轮胎受到地面的摩擦力做
了负功.故C 正确.轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的位移水平向右,
则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支持力不做功.故 D错误;故选C。9.如图所示,用恒力 F 拉着物体沿水平面从 A移动到B 的过程中,下列说法
正确的是( ) ☆☆☆
A.水平面粗糙时力F做的功比水平面光滑时力F 做的功多
B.水平面粗糙时和水平面光滑时相比力 F做的功一样多
C.加速运动时力F做的功比减速运动时力 F 做的功多
D.加速运动时力F做的功比匀速运动时力 F 做的功多
答案解析:用恒力F 拉着质量为m的物体沿水平面从A 移到B的过程中,拉力
方向的位移为L,故拉力的功均为:W FL,故选项B 正确。
10.大小相等的力F按图示的四种方式作用在同一物体上,使物体沿着水平面移
动相同的距离,力F做功最多的是( ) ☆☆☆
答案解析:拉力做功 W=FLcosθ,由图可知,A 中夹角为 0°,B 中夹角为 30°;
C 中夹角为30°,D中拉力为60°,因夹角越大,则cosθ越小。
11.一个小孩坐在船内,按图示两种情况,用相同大小的力拉绳,使自己发生
相同的位移。甲图中绳的另一端拴在岸上,乙图中绳的另一端拴在同样的小船上,
水的阻力不计(船未碰撞)。这两种情况中,小孩所做的功分别为W 、W ,做
1 2
功期间的平均功率分别为P、P ,则下列关系正确的是( ) ☆☆☆☆
1 2A.W >W ,P P B.W =W ,P P
1 2 1 2 1 2 1 2
C.W =W ,P P D.W W ,P P
1 2 1 2 1 2 1 2
答案解析:两种情况用同样大小的力拉绳,甲乙两幅图中左边的船移动的位移相
同,但乙图中右边的船也要移动,故拉力作用点移动的距离大;拉力的功等于拉
力与作用点在拉力方向上的位移的乘积,故乙图中拉力做功多,由于时间相同,
故乙图中拉力的功率大;故选 D。
12.两个相互垂直的力 F 和 F 作用在同一物体上,使物体运动,如图所示,
1 2
物体通过一段位移时,力 F 对物体做功 6J,F 对物体做功 8J,则 F 和 F 的合
1 2 1 2
力对物体做功为( ) ☆☆☆☆
A.-2J B.2J C.10J D.14J
答案解析:当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做
功的和;由于力 F 对物体做功 6J,力F 对物体做功8J,所以F 与F 的合力对
1 2 1 2
物体做的总功就为6J+8J=14J,故选D.
13.中国的高铁技术居世界领先地位.通常,列车受到的阻力与速度的平方成正
比,即 f kv2.列车要跑得快,必须用大功率的机车牵引.若列车以 120km/h
的速度匀速行驶时机车的功率为 P,则该列车以240km/h 的速度匀速行驶时机车
的功率为( ) ☆☆☆☆
A.2P B.4P C.8P D.16P
答案解析:列车匀速行驶,则牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等.所以:
F=f=kv2,因为:P=Fv=kv3,故当速度变为原来的 2倍时,功率变为原来的8倍,
即为8P,故选C.14.质量为 m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为 P,且
行驶过程中受到的阻力大小不变,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车
的车速为v/ 2 时,汽车的瞬时加速度的大小为( ) ☆☆☆☆
P 2P 3P 4P
A. B. C. D.
mv mv mv mv
答案解析:当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=fv=Fv 得,阻力的大小 f=P/v,
当速度为 v/2,牵引力 F=2P/v,根据牛顿第二定律得,加速度 a=P/mv。故 A 正
确,BCD错误,故选A。
15.一列火车从车站以额定功率开始启动,沿着直线轨道运动行驶 5 min 后速
度达到 30m/s,设列车所受阻力恒定,该列车在这段时间内行驶的距离( )
☆☆☆☆
A.一定大于4.5km B.可能等于4.5km
C.一定小于4.5km D.条件不足,无法确定
答案解析:根据火车的运动的过程,画出火车的速度时间图象如图所示,
根据速度时间图象曲线与坐标轴围成的面积表示位移可知,如果物体做初速度为
零,速度为 30m/s 的匀加速直线运动,位移等于三角形的面积,即
1
x= ×30×300=4500m;而此时实际曲线形成面积大于 4500m.所以 A 正确,故
2
选A。
16.如图所示,某飞行员进行素质训练时,要求其抓住秋千杆从水平位置由静止
开始下摆,则在到达竖直状态的过程中,飞行员重力的功率变化情况是( )
☆☆☆☆A.一直增大 B.一直减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
答案解析:由于重力是竖直向下的,重力的瞬时功率只与人在竖直方向上的速度
有关,在刚开始运动的时候,人的速度为零,所以此时人的重力的瞬时功率为零,
当运动到最低点时,人的速度为水平方向的,与重力的方向垂直,此时的人重力
的功率为零,所以重力的功率是先增大后或减小,所以 C 正确。故选C。
17.物体沿直线运动的v-t 图如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功
为W,则下列结论正确的是( ) ☆☆☆☆☆
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为 W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第1秒末到第3秒末合外力做功为 0
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W[来
答案解析:从第1秒末到第3秒末,加速度为零,故合外力为零,合外力做功为0,
选项A 错误,C 正确;在第一秒内,物体做匀加速直线运动,做功为 W,设此时
的合外力为F,位移为x,第3秒末到第 5秒末合外力的方向与速度方向相反,第3
秒末到第 5 秒末由图象的斜率可以知道,此时的合力大小 F=F/2,位移为 2x,合
外力做功为W2=-W,选项B 错误;第3 秒末到第4秒末物体的位移为3x/2,所
以D正确。18.放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用,在 0~6s 内其速度与时间
的图像和该拉力的功率与时间的图象分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是
( ) ☆☆☆☆☆
A.0~6s内物体的位移大小为30m
B.0~6s内拉力做的功为55J
C.合力在0~6s内做的功大于0~2s内做的功
5
D.滑动摩擦力的大小为 N
3
答案解析:0~6s内物体的位移大小x=30m,故A正确;在0~2s内,物体的加速度
a=3m/s2,由图,当P=30W时,v=6m/s,得到牵引力F=5N。在0~2s内物体的位移为
x =6m,得到牵引力F=5N,在0~2s内物体的位移为x =6m,则拉力做功为
1 1
W =Fx =5x6J=30J;2~6s 内拉力做的功W2=Pt=10×4J=40J。所以0~6s内拉力做的
1 1
功为W=W +W =70J.故B错误;在2~6s内,物体做匀速运动,合力做零,则恰外力
1 2
在0~6s内做的功与0~2s 内做的功相等,故C错误;在2~6s内,v=6m/s,P=10W,物
体做匀速运动,摩擦力f=F,得到D正确。