新高考物理人教版一輪復(fù)習學案 第1講 功和功率

第1講功和功率

知識點—功

1.贏一個物體受到力的作用，如果在______上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物

體做了功.

2.必要因素：力和物體在_____上發(fā)生的位移.

3.物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的.

4.計算公式

(1)恒力尸的方向與位移/的方向一致時：W=.

(2)恒力F的方向與位移I的方向成某一夾角?時：W=.

5.功的正負的判斷

夾角功的正負

0°^?<90°W>0,力對物體做___功

90°<aW180°W<0,力對物體做—功，也就是物體克服這個力做了—功

1=90。w=o,力對物體_____,也就是力對物體做功為零

知識點二功率

1.'羲:功與完成這些功所用的比值.

2.物理意義：描述力對物體做功的.

3.公式：

(1)P=，P為時間t內(nèi)物體做功的.

(2)P=Fo

①。為平均速度，則P為功率.

②。為瞬時速度，則尸為功率.

③當力尸和速度。不在同一直線上時，可以將力F分解或者將速度。分解.

思考辨析

(1)運動員起跳離地之前，地面對運動員做正功.()

(2)作用力做正功時，其反作用力一定做負功.()

(3)靜摩擦力不可能對物體做功.()

(4)重力做功和摩擦力做功都與物體運動的路徑無關(guān).()

(5)相互垂直的兩個力分別對物體做功為4J和3J,則這兩個力的合力做功為5J.()

(6)機車發(fā)動機的功率尸=Fo,F為牽引力，并非機車所受的合力.()

(7)汽車上坡時換成低擋位，其目的是減小速度以便獲得較大的牽引力.()

教材改編

［人教版必修2P60T3改編］(多選)一位質(zhì)量，"=60kg的滑雪運動員從高/j=10m的斜坡自由

下滑，如果運動員在下滑過程中受到的阻力尸=50N,斜坡的傾角0=30。，重力加速度g取

lOm/s2,運動員滑至坡底的過程中，關(guān)于各力做功的情況，下列說法正確的是()

A.重力做功為6000J

B.阻力做功為1000J

C.支持力不做功

D.各力做的總功為零

考點一判斷功的正負

自主演練

方法一：在直線運動中，依據(jù)力與位移的夾%條判斷.

方法二：在曲線運動中，依據(jù)力與速度的方向夾角來判斷.

方法三：在相互作用的系統(tǒng)中，依據(jù)功能關(guān)系來判斷.

［多維練透］

1.(多選)如圖所示，光滑斜面放在水平面上，斜面上用固定的豎直擋板擋住一個光滑

的小球.當整個裝置沿水平面向左做減速運動的過程中，關(guān)于小球所受各力做功情況的

說法中正確的是()

A.重力不做功

B.斜面對球的彈力一定做負功

C.擋板對球的彈力一定做負功

D.球所受的合力對球一定做正功

2.如圖所示，用電梯將兩箱相同的貨物從一樓運送到二樓，其中圖甲是用扶梯臺式電梯

運送，圖乙是用履帶式自動電梯運送，假設(shè)兩種情況下電梯都是勻速地運送貨物，下列說法

正確的是()

A.兩種情況下電梯對貨物的支持力都對貨物做正功

B.圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物做正功

C.圖甲中電梯對貨物的支持力對貨物不做功

D.圖乙中電梯對貨物的支持力對貨物不做功

3.人造地球衛(wèi)星在橢圓軌道上運行，由圖中的。點運動到h點的過程中，以下說法正確的

是()

A.萬有引力對衛(wèi)星一直做正功

B.萬有引力對衛(wèi)星一直做負功

C.萬有引力對衛(wèi)星先做正功，再做負功

D.萬有引力對衛(wèi)星先做負功，再做正功

4.如圖所示，兩個質(zhì)量相同的小球4、B固定在一輕桿的兩端，繞一固定轉(zhuǎn)軸。從水平位

置由靜止釋放，當桿到達豎直位置時，設(shè)桿對A做功為W”桿對B做功為M，則0

A.Wi=Q,卬2=0B.WI>0,W2>0

C.W|>O,W2<OD.W]<0,卬2>0

考點二恒力做功的計算

師生共研

1.恒力做功的計算方法

恒力做功的計算要嚴格按照公式W=&cosa進行.應(yīng)先對物體進行受力分析和運動分析,

確定力、位移及力與位移之間的夾角，用W=F/cosa直接求解或利用動能定理求解.

2.合力做功的計算方法

方法一：先求合力尸令，再用卬備=產(chǎn)合/cosa求功.

方法二：先求各個力做的功W|、卬2、卬3……，再利用卬合=卬1+皿2+卬3+……求合力

做的功.

題型1|恒力做功的計算

例1(多選)如圖所示，一個質(zhì)量為〃?=2.Okg的物體放在傾角為a=37。的固定斜面上，現(xiàn)

用F=30N、平行于斜面的力拉物體使其由靜止開始沿斜面向上運動.已知物體與斜面之間的

動摩擦因數(shù)〃=0.50,斜面足夠長，g取lOm/s2,5也37。=0.60,8$37。=0.80.物體運動2s后，

關(guān)于各力做功情況，下列說法中正確的是()

A.重力做功為一120J

B.摩擦力做功為-80J

C.拉力做功為100J

D.物體所受的合力做功為100J

題型2|恒力做功與運動圖象的綜合

例2(多選)質(zhì)量為加=2kg的物體沿水平面向右做直線運動，f=0時刻受到一個水平向左

的恒力F,如圖甲所示，取水平向右為正方向，此物體的0-7圖象如圖乙所示，g取10m/s2,

則()

A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5

B.10s內(nèi)恒力F對物體做功102J

C.10s末物體在計時起點位置左側(cè)2m處

D.10s內(nèi)物體克服摩擦力做功34J

題型3|摩擦力做功問題

例3[2021?四川宜賓模擬](多選)如圖所示，質(zhì)量〃?=10kg和M=20kg的A、8兩物塊，疊

放在光滑水平面上，其中物塊A通過處于水平方向的輕彈簧與豎直墻壁相連，初始時刻，彈

簧處于原長狀態(tài)，彈簧的勁度系數(shù)％=250N/m.現(xiàn)用水平力尸作用在物塊B上，使其緩慢地向

墻壁移動，當移動40cm時，兩物塊間開始相對滑動，下列說法中正確的是()

A.在相對滑動前，8受到的摩擦力保持不變

B.在相對滑動前，物塊4受到的摩擦力對物塊A不做功

C.在相對滑動前，力尸做的功等于彈簧增加的彈性勢能

D.開始相對滑動時，力尸的大小等于100N

練1(多選)如圖所示，物體在水平恒力廠的作用下，從斜面底端O點沿斜面緩慢移動到A

點，去掉F后，物體從A點下滑到水平面的B點停下.斜面的傾角為aOA的水平距離為厶，

距離為厶，物體的質(zhì)量為相，物體與水平面和斜面間的動摩擦因數(shù)都為〃，下面判斷正確

的是0

A.物體從。移動到A,重力做的功是〃?gLitanG

B.物體從。移動到4,水平恒力廠做的功是尸厶

C.物體從O移動到A和從A下滑到O克服摩擦力做的功相等

D.物體從A下滑到水平面的B,克服摩擦力做的功是〃以以厶+厶)

練2[2020?江西南昌十中期末]2019年12月31日，某校舉辦了“慶元旦迎新年”活動，

師生游戲互動環(huán)節(jié)中，“袋鼠跳”是其中一項很有趣的運動.如圖所示，一位質(zhì)量〃?=60kg

的老師參加“袋鼠跳”游戲，全程10m,假設(shè)該老師從起點到終點用了相同的10跳，每一次

跳起后，重心上升的最大高度為力=0.2m.忽略空氣阻力，g取10m/s2,下列說法正確的是0

A.該老師從起點到終點的時間可能是7s

B.該老師從起點到終點的時間是4s

C.該老師起跳時，地面對該老師做正功

D.該老師每跳躍一次克服重力做功約60J

感.后僅思

(1)重力、彈簧彈力、電場力做功與位移有關(guān)，與路徑無關(guān).

(2)滑動摩擦力、空氣阻力做功與路徑有關(guān).

(3)摩擦力做功有以下特點

①單個摩擦力(包括靜摩擦力和滑動摩擦力)可以做正功，也可以做負功，還可以不做功.

②相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零：相互作用的一對滑動摩擦力做功的

代數(shù)和不為零，且總為負值.

③相互作用的一對滑動摩擦力做功過程中會發(fā)生物體間機械能的轉(zhuǎn)移和機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

能，內(nèi)能Q=Rx相対.

一考點三功率的分析和計算

多維探究

題型1|對功率公式和P=Fv的理解

例4關(guān)于公式P=?和P=Fv的說法正確的是()

A.由尸=/知，只要知道W和f就可求出任意時刻的功率

B.由尸=尸。只能求某一時刻的瞬時功率

C.由P=Fv知，隨著汽車速度的增大，它的功率也可以無限制增大

D.功率是表示做功快慢的物理量，而不是表示做功多少的物理量

題型2|平均功率的計算方法

⑴利用戸=田

(2)利用戸=F%osa,其中方為物體運動的平均速度，尸為恒力.

例5[2020?山東濰坊市聯(lián)考]如圖所示為某舉重運動員在0.5s內(nèi)由支撐到起立將杠鈴舉起過

程中拍攝的兩張照片，杠鈴的質(zhì)量為100kg,已知照片中杠鈴的實際直徑是40cm,根據(jù)照片

可算出該運動員在上述過程中對杠鈴做功的平均功率約為(g取10m/s2)()

A.500WB.800WC.1200WD.1800W

題型3|瞬時功率的計算方法

(1)利用公式P=Fvcosa,其中。為f時刻的瞬時速度.

(2)P=F-VF,其中OF為物體的速度。在力F方向上的分速度.

(3)P=Fv-v,其中&為物體受到的外力E在速度。方向上的分力.

例6(多選)在訓練運動員奔跑中下肢向后的蹬踏力量時，有一種方法是讓運動員腰部系繩

拖著汽車輪胎奔跑，如圖所示，在一次訓練中，運動員腰部系著不可伸長的輕繩拖著質(zhì)量m

=11kg的輪胎從靜止開始沿著筆直的跑道加速奔跑，5s后輪胎從輕繩上脫落，輪胎運動的

圖象如圖乙所示.不計空氣阻力.已知繩與地面的夾角為37。，且61137。=0.6,8S37。=0.8,

g取10m*.下列說法正確的是()

A.輪胎與水平面間的動摩擦因數(shù)〃=0.25

B.繩子拉力的大小為70N

C.在0?7s內(nèi)，輪胎克服摩擦力做功為1400J

D.在2s時，繩子拉力的瞬時功率為224W

練3據(jù)報道：我國一家廠商制作了一種特殊的手機，在電池電能耗盡時，搖晃手機(如圖

所示)，即可產(chǎn)生電能維持通話，搖晃手機的過程是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，如果將該手機搖晃

一次，相當于將100g的重物舉高20cm,若每秒搖兩次，則搖晃手機的平均功率為(g取10m/s2)()

A.0.04WB.0.4WC.4WD.40W

練4如圖所示是具有更高平臺的消防車，具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在5min內(nèi)使承載4

人的登高平臺(人連同平臺的總質(zhì)量為400kg)上升60m到達滅火位置，此后，在登高平臺上的

消防員用水炮滅火，已知水炮的出水量為3m3/min,水離開炮口時的速率為20m/s,則用于()

A.水炮工作的發(fā)動機輸出功率為IX10&W

B.水炮工作的發(fā)動機輸出功率為4Xl()4w

C.水炮工作的發(fā)動機輸出功率為2.4X106W

D.伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機輸出功率約為800W

考點四機車的兩種啟動模型

多維探究

模型一以恒定功率啟動

(1)動態(tài)過程

(2)這一過程的P-t圖象和v-t圖象如圖所示：

例7[2020?天津卷，8](多選)復(fù)興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成

為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果.一列質(zhì)量為用的動車，初速度為?！?以恒定功

率P在平直軌道上運動，經(jīng)時間/達到該功率下的最大速度Om,設(shè)動車行駛過程所受到的阻

力尸保持不變.動車在時間f內(nèi)()

A.做勻加速直線運動

B.加速度逐漸減小

C.牽引力的功率尸=代片

D.牽引力做功W=5〃啕一|/nvo

模型二以恒定加速度啟動

(1)動態(tài)過程

(2)這一過程的P-t圖象和v-t圖象如圖所示：

例8(多選)發(fā)動機額定功率為80kW的汽車，質(zhì)量為2X103kg,在水平路面上行駛時汽車

所受摩擦阻力恒為4X1()3N,若汽車在平直公路上以額定功率啟動，則下列說法中正確的是0

A.汽車的加速度和速度都逐漸增加

B.汽車勻速行駛時，所受的牽引力為零

C.汽車的最大速度為20m/s

D.當汽車速度為5m/s時，其加速度為6m/s2

【考法拓展11在此【例8】中若汽車從靜止開始以恒定的加速度做勻加速直線運動，其

加速度為2m/s2,當汽車的輸岀功率達到額定功率后，保持功率不變直到汽車勻速運動，求：

(1)汽車勻加速運動的時間.

(2)汽車啟動后第2s末時發(fā)動機的實際功率.

【考法拓展2)在此[例8]中若汽車以恒定的功率駛上傾角為30。的斜坡，已知汽車在

斜坡上行駛時所受的摩擦力是在平直路面上的0.75倍，重力加速度g取]OmH,求汽車在斜

坡上能達到的最大速度.

練5一輛小車原先在平直公路上做勻速直線運動，從某時刻

起，小車所受到的牽引力F企和阻力B隨時間/的變化規(guī)律如圖所示，則下列選項符合作

用在小車上的牽引力的功率隨時間變化規(guī)律的是()

練6[2020?山東二聯(lián)]

某一賽車在平直公路上以恒定功率加速啟動，其加速度。與速度的倒數(shù)工的關(guān)系圖象如圖

V

所示，已知運動過程中賽車與路面間的阻力恒定不變，則賽車在加速過程中可以通過圖象計

算出的數(shù)據(jù)有()

A.賽車從啟動到達到最大速度的時間

B.加速過程能達到的最大速度

C.賽車發(fā)動機的輸岀功率

D.賽車與路面間的阻力

泉后反思

機車啟動的建模技巧

(1)無論哪種啟動過程，機車的最大速度都等于其勻速運動時的速度，即(式

Fmin%

中居nin為最小牽引力，其值等于阻力尸世).

(2)機車以恒定加速度啟動的運動過程中，勻加速過程結(jié)束時，功率最大，速度不是最大，

即。/陶=[

阻

(3)機車以恒定功率運行時，牽引力做的功由動能定理：円一尸ax=AEk.此式經(jīng)常

用于求解機車以恒定功率啟動過程的位移大小.

思維拓展

變力做功的計算方法

題型1動能定理法

方法以例說法

應(yīng)用動

能定理

用力F把小球從A處緩慢拉到3處，尸做功為航，則有：WF—川旗1—

cos0)=0,得WF=mg1(1—cos0)

例1[2021?廣東珠海市質(zhì)量監(jiān)測]如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和8,用一個勁度系數(shù)為

%的豎直輕質(zhì)彈簧連接，最初系統(tǒng)靜止，重力加速度為g,現(xiàn)在用力F向上緩慢拉A直到2剛

好要離開地面，則這一過程中力尸做的功至少為()

A哈2"2nt2g2c3m2g2^4m2g2

?k'kkk

題型2微元法

方法以例說法

微元法

質(zhì)量為〃2的木塊在水平面內(nèi)做圓周運動，運動一周克服摩擦力做功Wf=RAxi+

F「An+尸「-3+…=爪——2+—3+…)=尸「2兀7?

例2(多選)如圖所示，在一半徑為R=6m的圓弧形橋面的底端4,某人把一質(zhì)量為根=8kg

的物塊(可看成質(zhì)點)用大小始終為F=75N的拉力從底端緩慢拉到橋面頂端仇圓弧A8在同一

豎直平面內(nèi))，拉力的方向始終與物塊在該點的切線成37。角，整個圓弧橋面所對的圓心角為

120°,g取lOm/s?,5抽37。=0.6,cos370=0.8.在這一過程中，下列說法正確的是0

A.重力做功為240J

B.支持力做功為0

C.拉力F做功約為376.8J

D.摩擦力做功約為136.8J

題型3圖象法

方法以例說法

圖象法

一水平拉力題拉著一物體在水平面上運動的位移為XO,圖線與橫軸所圍面積表示

拉力所做的功，W=Fnxn

例3(多選)一質(zhì)量為2kg的物體，在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平

面上做勻速運動，當運動一段時間后，拉力逐漸減小，且當拉力減小到零時，物體剛好停止

運動，圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象.已知重力加速度g=10m/s2,由此可知()

A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)約為0.35

B.減速過程中拉力對物體所做的功約為13J

C.勻速運動時的速度約為6m/s

D.減速運動的時間約為1.7s

題型4平均力法

方法以例說法

平均

力法

彈簧由伸長量制被繼續(xù)拉至伸長量X2的過程中，克服彈力做功卬=

4用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對釘子的阻力與釘進木板的深度成正比.已知鐵錘第

一次將釘子釘進比如果鐵錘第二次敲釘子時對釘子做的功與第一次相同，那么，第二次釘子

進入木板的深度為()

Ll(小一1)1帀

A.(V3-l)6?.(V2-19

練［2021?山西太原一模］如圖甲所示為歷史上著名的襄陽炮，其實質(zhì)就是一種大型拋石

機.它采用杠桿原理，由一根橫桿和支架構(gòu)成，橫桿的一端固定重物，另一端放置石袋，發(fā)

射時用絞車將放置石袋的一端用力往下拽，而后突然松開，石袋里的巨石就被拋出.將其簡

化為如圖乙所示的裝置，橫桿的質(zhì)量不計，將一質(zhì)量”=10kg,可視為質(zhì)點的石塊，裝在橫桿

長臂與轉(zhuǎn)軸。點相距厶=5m的末端石袋中，在短臂右端固定一重物，發(fā)射之前先利用外力使

石塊靜止在地面上的A點，靜止時長臂與水平面的夾角a=37。，解除外力后石塊被發(fā)射，當

長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止運動，石塊被水平拋出，落在水平地面上，石塊落地位置與。

點的水平距離s=20m,空氣阻力不計，sin37°=0.6,g取lOm*.則()

A.石塊水平拋出時的初速度為10V5m/s

B.石塊水平拋出時的初速度為20m/s

C.從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2050J

D.從A點到最高點的過程中，長臂對石塊做的功為2500J

第1講功和功率

基礎(chǔ)落實

知識點一

1.力的方向

2.力的方向

3.量度

4.⑴F42)F/cosa

5.正負正不做功

知識點二

1.時間

2.快慢

3.⑴y快慢(2)①平均②瞬時

思考辨析

(1)X(2)X(3)X(4)X⑸X(6)丿⑺J

教材改編

答案：AC

考點突破

1.解析：

對小球進行受力分析如圖所示，重力方向與位移方向垂直，重力不做功，故A項正確；

M與位移的夾角為銳角，斜面對小球的彈力一定做正功，故B項錯誤；M的方向與位移方向

相反，所以M一定做負功，故C項正確；由于整個裝置向左做減速運動，合力的方向與位移

方向相反，合力對小球做負功，故D項錯誤.

答案：AC

2.解析：在題圖甲中，貨物隨電梯勻速上升時，貨物受到的支持力豎直向上.與貨物位

移方向的夾角小于90。，故此種情況下支持力對貨物做正功，選項C錯誤；題圖乙中，貨物受

到的支持力與電梯接觸面垂直，此時貨物受到的支持力與貨物位移方向垂直，故此種情況下

支持力對貨物不做功，故選項AB錯誤，D正確.

答案：D

3.解析：由于圖中萬有引力與速度方向夾角先大于90。，后小于90。，故在此過程中萬有

引力對衛(wèi)星先做負功，再做正功，故D項正確.

答案：D

4.解析：A球向上運動的過程中，動能和重力勢能都增大，即機械能增大，則桿必對A

做正功，W>0；對于B球，由于A、8組成的系統(tǒng)機械能不變，則B的機械能減小，故桿對8

做負功，W2<0.

答案：C

例1解析：物體在斜面上運動時受到重力、拉力、摩擦力和支持力作用，根據(jù)牛頓第二

定律。=上得a-"mgcos"=5.0向$2,由產(chǎn)得，物體在2S內(nèi)的位移為x=

|x5X22m=10.0m,重力做功WG=-/ngxsin37°=-2義10X10X0.6J=-120J,選項A正

確；拉力做的功為WF=FX=30X10J=300J,選項C錯誤；摩擦力做功為WFf=-F(x=-

fimgcos370-x=-0.5X2X10X0.8X10J=-80J,選項B正確；支持力做功％=FNXCOS90°

=0,合外力做的功W=WF+WN+WG+WFf=300J—120J—80J=100J,選項D正確.

答案：ABD

例2解析：設(shè)物體向右做勻減速直線運動的加速度為則由OY圖象得加速度大小

=2m/s?,方向與初速度方向相反，設(shè)物體向左做勻加速直線運動的加速度為g，則由OY圖

象得加速度大小“2=1m/s?,方向與初速度方向相反，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)+^mg=ma\,

解得尸=3N,“=0.05,故A錯誤；根據(jù)o-f圖象與橫軸所圍成的面積表示位

移得，x=^X4X8m-^X6X6m=-2m,負號表示物體在起點的左側(cè)，則10s內(nèi)恒力尸對

物體做功W=Er=3X2J=6J,故B錯誤，C正確；10s內(nèi)物體克服摩擦力做功”=FfS=

0.05X20X(|x4x8+|x6x6)J=34J,故D正確.

答案：CD

例3解析：隨著兩物塊的緩慢運動，彈簧發(fā)生壓縮形變時對A產(chǎn)生一個水平向右的彈力，

使A相對于B有向右滑動的趨勢，8給A一個水平向左的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第三定律可知，

A給8一個水平向右的靜摩擦力，因緩慢移動時物塊處于動態(tài)平衡狀態(tài)，則有/=f=kx,故

在相對滑動前的過程中，8受到的摩擦力一直在增大，選項A錯誤；因物塊A所受摩擦力向

左，位移也向左，故物塊A受到的摩擦力對物塊4做正功，選項B錯誤；在相對滑動前，力

廠對物塊8做的功通過靜摩擦力做功實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移，變成克服彈簧的彈力做的功，故力P

做的功等于彈簧增加的彈性勢能，選項C正確；兩物塊開始相對滑動時處于臨界狀態(tài)，物塊8

和A都受力平衡，此時力廠的大小等于彈簧的彈力的大小，即尸=后'=250X0.4N=100N,

選項D正確.

答案：CD

練1解析：物體從O移動到4,重力做的功是一〃?g厶tanQ,A項錯誤.水平恒力下做的

功是尸厶，B項正確.物體從O移動到A和從A下滑到O受支持力不同，摩擦力不同，克服

摩擦力做的功不相等，C項錯誤.物體從4下滑到B的運動過程中克服摩擦力做的功為：WFf

=limgAOcos0+nmgOB=nmg(L\+Li),D項正確.

答案：BD

練2解析：本題考查豎直上拋運動和功.該老師跳起后在豎直方向上做豎直上拋運動，

由人=?產(chǎn)可得，上升時間t=后=J齊s=0.2s,下落時間與上升時間相等，即每次在空

中運動的時間為fo=O.4s,跳躍10次在空中運動的總時間為4s,從起點到終點的時間一定大

于4s,A正確，B錯誤；該老師起跳時，地面對該老師的支持力作用點沒有豎直方向的位移，

沒有對其做功，該老師是通過對自身做功，將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為機械能，C錯誤；由做功公式可

得W=mg/z=60X10X0.2J=120J,該老師每跳躍一次克服重力做功約120J,D錯誤.

答案：A

例4解析：利用公式?=/,知道W和f只能計算平均功率，選項A錯誤；當恒力做功時，

公式尸=所中的。為瞬時速度時，求的是瞬時功率，當0為平均速度時，求的是平均功率，

選項B錯誤；因為汽車的速度。不能無限制增大，汽車的功率也不能無限制增大，選項C錯

誤；功率是表示做功快慢而不是表示做功多少的物理量，選項D正確.

答案：D

例5解析：

先估測杠鈴被舉起的高度.根據(jù)圖中提供的信息比照.估算舉起的高度為55?65cm.由公

式尸=：、可知，對杠鈴做功的平均功率為1100W?1300W,故選項C符合題意.

答案：C

例6解析：由題圖乙知G=2m/s2,?2=—5m/s2,則—cos37°—〃(/ng-Fsin37°)=/nai,

-fimg=ma2,由以上兩式解得"=0.5,F=70N,故A錯誤，B正確；前5s輪胎克服摩擦力

做功sin37。)厶=850J,后2s輪胎克服摩擦力做功V(i="mgh=550J,故Wf

=Wn+Wf2=l400J,選項C正確；2s時PF=FOCOS37O=224W,選項D正確.

答案：BCD

練3解析：搖晃手機一次做的功卬=〃吆〃=0.2J,所以搖晃手機兩次做的功為0.4J,所以

平均功率的大小戶=匕="W=0.4W,故B項正確.

答案：B'1

練4解析：伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機輸出功率為設(shè)備克服重力的功率，人連同平臺

上升時，功率為「="史=竺喀黑絲w=800W,由于伸縮臂也具有質(zhì)量，在平臺上升過程

中，發(fā)動機也需對伸縮臂做功，故實際功率大于800W,選項D錯誤.在一秒鐘內(nèi)，從火炮

中噴出的水的質(zhì)量為m=pP=103義總kg=50kg,水炮工作時發(fā)動機輸出能量轉(zhuǎn)化為水炮噴出

水的機械能.水炮中噴出的水的重力勢能為WG=mg〃=50X10X60J=3X1()4j,水的動能為

1/MU2=1X104J,所以1秒鐘內(nèi)水炮噴出的水增加的機械能為4X104J,所以水炮工作的發(fā)動

機輸出功率為4X104W,選項B正確，A、C錯誤.

答案：B

例7解析：由于動車以恒定功率啟動，則由P=F日力?？芍獎榆嚨乃俣仍龃髣t牽引力減

小，由牛頓第二定律尸突力一尸=根〃得動車的加速度逐漸減小，A錯誤，B正確；當動車的加

速度為零時，即牽引力等于阻力時，動車的速度最大，即P^Fvm,C正確；設(shè)動車在時間t

內(nèi)的位移為x,由動能定理得W—Fx—^mv^—|mvo'則牽引力所做的功為W—Fx+^inv^—

諾，D錯誤.

答案：BC

例8解析：由P=F。，1a可知，在汽車以額定功率啟動的過程中，F(xiàn)逐漸減小，

汽車的加速度。逐漸減小，但速度逐漸增加，當勻速行駛時，F(xiàn)=F(,此時加速度為零，速度

達到最大值，則%===翌暮m/s=20m/s,故A、B錯誤，C正確；當汽車速度為5m/s時，

Ff4X10-5

由牛頓第二定律得￡—6=次〃，解得〃=6m/s2,故D正確.

v

答案：CD

考法拓展1解析：(1)汽車勻加速直線運動過程，由牛頓第二定律得：尸一月=，/解得：F

=8X1O3N

由P=Fo得汽車勻加速直線運動的最大速度為：

P

。=一=10m/s

F

V_

t--=5s

(2)2s末汽車的速度：v'—at=4m/s

2s未汽車的實際功率：

P'=Fv'=3.2X104W=32kW

答案：⑴5s(2)32kW

考法拓展2解析：當汽車在斜坡上勻速運動時速度最大，貝(J：

F—mgsin30°—Ff=0

解得：F=1.3X104N

由P=Fv得：0m=/g6.2m/s

答案：6.2m/s

練5解析：若小車開始以初速度。o做勻速運動，某時刻起根據(jù)牛頓第二定律并結(jié)合題圖

知，加速度恒為4=-------,速度。=。()+w，則牽引力的功率P=F牽。=尸奉研)+尸卒即功

m

率與時間為一次函數(shù)關(guān)系，選項C正確，A、B、D錯誤.

答案：C

練6解析：由a—：圖象可知，達到最大速度前加速度一直變化，賽車做變加速直線運動，

不能用運動學公式求J間，且不知道運動位移，故賽車從啟動到達到最大速度的時間無法求

出，選項A錯誤；由a—j圖象可知，。=0時：=0.01,故加速過程能達到的最大速度為

100m/s,選項B正確；臺賽車進行受力分析:賽車受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據(jù)

牛頓第二定律有其中F=C,聯(lián)立整理得。=匕工一工，結(jié)合“一三圖象可知，圖線的

vmvmv

斜率)二立=二01'_