【文档说明】2022-2023学年高一物理 人教版2019必修第二册 同步试题第1节 功和功率（第2课时：功率） Word版含解析.docx，共(22)页，3.045 MB，由管理员店铺上传

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第1节功和功率（第2课时：功率）一、功率的概念及意义1．（2021春·山东青岛·高一期中）关于功率的概念，下列说法正确的是（）A．力对物体做的功越多，其功率就越大B．功率是描述物体做功快慢的物理量C．由PFv=可知，汽车发动机的功率随速度的增大而增大D．当汽车在水平路面上匀速行驶

时，合外力为零，发动机的实际功率也为零【答案】B【详解】A．根据WPt=可知，力对物体做的功越多，力做功的功率不一定越大，A错误；B．功率是描述物体做功快慢的物理量，B正确；C．从公式PFv＝可知，当牵引力一定的情况下，汽车的发动机瞬时功率可以随速度的

不断增大而提高，当功率达到额定功率后，随着速度的增大，功率保持不变，牵引力减小，C错误；D．当汽车在水平路面上匀速行驶时，合外力为零，此时牵引力等于阻力，发动机的实际功率不为零，D错误。故选B。2．（2023·全国·高一假期作业）

关于“手动挡”汽车爬陡坡，下面司机的操作合理的是（）A．司机只要踩油门即可，无需关心挡位是否合适B．为了提高速度冲上陡坡，司机应该换挡位至“高速挡”C．为增大牵引力，司机应该换挡位至“低速档”D．司机应该换挡位至“高速挡”，并踩油门【答案】C【详解】根据P=Fv在功率一定的情况下，当

速度减小时，汽车牵引力增大，此时容易上坡，所以为增大牵引力，司机应该换挡位至“低速档”。故选C。3．（2021·全国·高一专题练习）用水平恒力F作用在物体上，使物体在光滑水平面上移动距离x，这个过程中F做功W1，功率为P1；若用同样大

小的力F平行于斜面方向向上作用于该物体上，使物体沿粗糙斜面向上移动的距离也是x，斜面倾角为30°，这个过程中F做功W2，功率为P2，则（）A．W1<W2B．W1>W2C．P1<P2D．P1>P2【答案】D【详解】AB．两次水平恒力相等，位移相等，根据功的计算公式WFx=可知

，恒力F所做的功相等，故AB错误；CD．在光滑水平面上运动的加速度大，根据位移时间公式知，在光滑水平面上的运动时间短，根据功率的计算公式WPt=可知12PP故C错误，D正确。故选D。4．（2021·高一课时练习）一质量为m的木块静止在光滑的水平面上，从t=0开

始，将一个大小为F的水平恒力作用在该木块上，在t=T时刻F的功率是（）A．22FTmB．2FTmC．22FTmD．222FTm【答案】B【详解】木块加速度Fam=t=T时速度FTvaTm==瞬时功率2FTPFvm==故选B。5．（2022春·山东德州·高一德州市第一中学校考阶段练习）如图是某地

铁列车从左向右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图，其中bc段水平、ab与cd段的倾角相等，已知整个过程中列车受阻力的大小保持不变（包括摩擦阻力和空气阻力），在ab和bc段，牵引列车的功率分别为P1和P2，则在cd段牵引列车的功率为（）A．2P2-P1B．P2-P1C．122P

P+D．122PP−【答案】A【详解】在ab段，由牛顿第二定律得1sin0Pmgfv−=＋在bc段，由牛顿第二定律得20Pfv−=在cd段，由牛顿第二定律得3sin0Pmgfv−−=联立解得3212PPP=−故选A。

二、平均功率与瞬时功率6．（2022·全国·高一专题练习）体育课进行体能测试：原地尽力竖直起跳，连续1分钟。质量为60kg的小李每次跳跃的过程中，脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的13，重心每次离开地面的高度均为0.8m

。取重力加速度大小210m/sg=，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．小李1分钟内跳跃的次数为40B．小李起跳时的速度大小为8m/sC．小李上升过程中克服重力做的功为400JD．小李上升过程中克服重力做功

的平均功率为1200W【答案】D【详解】A．小李每次跳跃腾空的时间0220.8shtg==完成一次跳跃的时间031.2s2tt==1分钟内跳跃的次数60s50nt==故A错误；B．小李起跳时的速度大小014m/s2v

gt==故B错误；C．小李上升过程中克服重力做的功480JWmgh==故C错误；D．因此该过程中小李克服重力做功的平均功率01200W12WPt==故D正确。故选D。7．（2021秋·山西朔州·高一

应县一中校考期末）如图所示，两个相同的小球A、B离地面高度相同，A以v0水平抛出做平抛运动，同时B做自由体运动，不计空气阻力。两球到达地面的过程中，下列说法错误的是（）A．两球重力做的功相等B．两球下落过程中重力做功的

功率随时间不均匀增加C．两球重力做功的平均功率相等D．落地时两球重力做功的瞬时功率相等【答案】B【详解】A．重力做功等于重力与高度的乘积，两小球下落高度相同，故重力做功相同，A正确；B．两球下落过程中重力做功的功率2yPmgvmggtmgt==

=随时间均匀增加。B错误；C．因为重力做功相同，下落时间相同，所以重力对两小球做功的平均功率相同，C正确；D．落地时，两小球的竖直分速度相同，故重力对两小球做功的瞬时功率相同，D正确。选错误的，故选B。8．（20

22春·海南海口·高一海口市琼山华侨中学校考期末）（多选）如图所示，甲、乙、丙三个光滑斜面，它们的高度相同、倾角不同，123，现让完全相同的物块沿斜面由静止从顶端运动到底端。关于物块沿不同斜面运动时重力做功W和重力做功的平均功率P，下列说法正确的是（）A．WWW

乙甲丙B．PPP甲乙丙C．WWW==甲乙丙D．PPP甲乙丙【答案】CD【详解】AC．三个物体下降的高度相同，根据Wmgh=可知，重力做功相同，A错误，C正确；BD．由牛顿第二定律sinmgma=得，物体下滑的加速度为sinag=由运动学公式21sin2hatθ=解得1

2sinhtg=又因为123所以123ttt＞＞根据WPt=所以有PPP甲乙丙B错误，D正确。故选CD。9．（2022·全国·高一专题练习）（多选）如图所示，质量为2kgm=的小球，以015m/sv=的初速度，朝着一个倾角为37=的斜面平抛出去，它落到斜面上时的速度

方向刚好和斜面垂直，则（）A．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为400WB．该小球落到斜面上的瞬间重力对小球做功的瞬时功率为200WC．整个平抛运动过程中重力对小球做功的平均功率为400WD．整个平抛运动过程中重

力对小球做功的平均功率为200W【答案】AD【详解】AB．小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，故小球击中斜面前瞬间，速度方向与竖直方向的夹角为0cotyvv=解得20m/syv=此时重力做功的功率为21020W400WyPmgv===选项A正确，B错误；CD．

平抛运动的时间为2syvtg==下降的高度为2120m2hgt==重力做功的平均功率200WmghPt==选项C错误，D正确。故选AD。10．（2022·全国·高一专题练习）（多选）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间

t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示，则（）A．0~4s时间内水平拉力的做功大小为18JB．0~6s时间内合外力的做功大小为4JC．t=5s时合外力做功功率为4J/sD．0~8s时间内物体克服摩擦力所做的功30J【答案】AD【详解】A．0~4

s时间内拉力恒定为3N，位移为v-t图像的面积，则拉力做的功为433J18J2WFx===故A正确；B．4s~6s时间内物体做匀速运动，受到的拉力与滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力等于2N，合力为0做功为0，0～4s

是滑动摩擦力等于2N，合力为1N，则0～6s合力做的功为431J6J2WFx===合合故B错误；C．t=5s时物体匀速运动，合外力为0，合外力做功的功率也为0，故C错误；D．根据B选项分析，滑动摩擦力为2N，

则0~8s时间内，物体克服摩擦力所做的功为()f2832J30J2W+==故D正确。故选AD。三、额定功率与实际功率11．（2021春·江苏徐州·高一阶段练习）某汽车发动机铭牌上标有“200kW”的字样，其表示（）A．实际功率B．瞬时功率C．平均功率

D．额定功率【答案】D【详解】发动机铭牌上标注的“200kW”，指的是发动机的额定功率。故选D。12．（2021春·江苏南京·高一金陵中学期中）质量为1.0×103kg的汽车，发动机的额定功率为90kW，该汽车

在水平路面上行驶，当速度大小为20m/s时，汽车的牵引力大小为1.0×103N。此时，汽车发动机输出的实际功率是（）A．15kWB．20kWC．30kWD．90kW【答案】B【详解】汽车发动机输出的实际

功率是31.01020W20kWPFv===故选B。13．（2021春·安徽滁州·高一期末）质量为3210的汽车发动机额定功率为80kw，若汽车在平直公路上所受阻力大小恒为3410N，下列说法正确的是（）A．汽车在公路上的最大行驶速度为40m/sB．汽车以额定功率启动，当汽车速度为5m/

s时，加速度为212m/sC．汽车以22m/s的加速度做匀加速运动后第2s末发动机实际功率为32kwD．汽车以22m/s的加速度做匀加速运动所能维持的时间为6s【答案】C【详解】A．机车起动问题中的最大速度maxPvf=额解得max20m/s

v=故A错误；B．汽车以额定功率启动，当汽车速度为5m/s时16000NPFv==额根据牛顿第二定律可知Ffma−=解得26m/sa=故B错误；C．汽车以22m/s的加速度做匀加速运动后，第2s末速度为04m/svvat=+=根据牛顿第二定律可知Ffma−=解得8000NF=

PFv=实联立解得32kwP=实故C正确；D．汽车以22m/s的加速度做匀加速运动PFv=额Ffma−=联立可得10m/sPvmaf==+额vat=联立解得5s=t故D错误。故选C。14．（2022春·安徽黄山·高一期末）（多选

）质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶，其所能达到的最大速度为30m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍（即0.2fG=）。如果汽车在运动的初始阶段是以3m/s2的加速度由静止开始做匀加速行驶，210m/s=g，下列说法正确的是（）A．汽

车的额定功率80kWB．汽车在匀加速行驶时的牵引力10000NC．汽车做匀加速运动的最长时间4sD．汽车在第3s末的瞬时功率48kW【答案】BC【详解】A．由题可知，汽车先做匀加运动，当达到额定功率时，

汽车开始做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车再做匀速运动，且此时速度达到最大，所以当30.24000NFfG===时m30m/svv==则汽车的额定功率为3m120kWPFv==额所以A错误；B．根据牛顿第二定律可得，

汽车在匀加速行驶时的牵引力为1−=Ffma110000NF=所以B正确；C．由AB选项分析可得，汽车做匀加速运动的末速度为11120kWPFv==额112m/sv=则由运动学公式1vat=得，汽车做匀加

速运动的最长时间为14svta==所以C正确；D．根据C选项可知，汽车在第3s末还处于匀加速运动状态，则根据运动学公式，可得第3s末时汽车的瞬时速度为9m/svat==则此时的瞬时功率为190kWPFv==所以D错误。故选BC。15．（2021春·重庆·高一期末）（多

选）如图所示，吊车下方吊一个质量为500kg的重物，二者一起保持恒定的速度1m/sv=沿水平方向做匀速直线运动。某时刻开始，吊车以10kW的恒定功率将重物向上吊起，经t=5s重物达到最大速度。忽路空气阻力，取g=10m/2s．则在这段t时间内（）A．重

物的最大速度为2m/sB．重物克服重力做功的平均功率为9.8kWC．重物做匀变速曲线运动D．重物处于超重状态【答案】BD【详解】A．物体水平方向匀速运动，竖直方向做变加速运动，在竖直方向，当牵引力等于阻力时，竖直方向

获得最大速度，则ym10000m/s=2m/s5000Pvmg==故速度22220ym12m/s=5m/svvv=+=+故A错误；B．在竖直方向，根据动能定理可知212yPtmghmv−=解得2149000J2ymghPtmv=−=重物克服重力做功的平均功率为9.8kWmghPt==故B正

确；C．物体水平方向匀速运动，竖直方向加速运动，所以物体的加速度即竖直方向的加速度，在竖直方向，有yPFv=Fmgma−=由于功率恒定，当yv增大时，牵引力F减小，所以加速度a减小，又因合力方向与物体速度方向不共线，所以物体做变速曲线运动，故C

错误；D．由于物体在竖直方向做加速运动，所以物体受到的向上的拉力大于重力，故处于超重状态，故D正确。故选BD。16．（2021秋·福建福州·高一福建省福州格致中学期末）（多选）起重机将一重物竖直向上吊起，吊绳的拉力随重物的速率变化关系如图所示，已知重物

的速率达到2.0m/s以后，起重机的输出功率就恒定不变，取210m/s=g，忽略空气阻力和一切摩擦.下列说法正确的是（）A．重物匀加速上升的时间为1.0sB．重物匀速上升时的速度为2.2m/sC．重物变加速上升的位移为0

.42mD．重物匀速上升时，起重机的输出功率为44kW【答案】BD【详解】AD．根据图像可知，重物匀速上升时，牵引力为42.010N，则根据平衡条件可知，重力为42.010N，重物的速率达到2.0m/s以后，起重机的输出功率就恒定不变，则起重机的输出功率

为42.21024WkW4PFv===匀加速过程，加速度为21m/sFmgam−==故匀加速时间为2svta==故A错误D正确B．当匀速上升时2.2m/sPvmg==重物匀速上升时的速度为2.2m/s，故B正确。C．重物如果继续匀

加速上升，所需时间为2.22s0.2s1t−==则通过位移为22.20.2m0.42m2x+==而达到额定功率后，重物做的加速度减小的加速，则位移大于对应匀加速位移，故C错误。故选BD。17．（2022春·福建漳州·高一统考期末）如图甲，一台起重机将质量200kgm=的重

物由静止开始竖直向上匀加速提升，4s末达到额定功率，之后保持该功率继续提升重物，5s末重物达到最大速度mv。整个过程中重物的vt−图像如图乙所示。g取210m/s，不计额外功率。则（）A．4s~5s内起重机的牵引力不变B．0~4s内重物克服重力做功为41.610JC．起重机的额定功

率34.210WP=D．重物的最大速度m2.5m/sv=【答案】C【详解】A．根据vt−图像可知，4s~5s内重物的加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律可得Fmgam−=可知随着加速度的减小，重机的牵引力也逐渐减小，A错误；B．根据v

t−图像可知，0~4s内重物上升的高度为124m4m2h==0~4s内重物克服重力做功为G12001048000JWmgh===B错误；C．根据vt−图像可知，匀加速阶段的加速度大小为222m/s0.5m/s4a==根据牛顿

第二定律可得Fmgma−=匀加速阶段的牵引力为2100NFmgma=+=4s末达到额定功率，则有3W21002W4.210PFv===额C正确；D．当牵引力等于重物重力时，重物速度达到最大，则有3ms4.210m/s2.1m/20010PPvFmg====额额D错误。故选C

。18．（2022春·安徽安庆·高一统考期末）如图所示，电动机通过轻绳和轻质动滑轮拉起质量为m的重物，重物原本静止，某一时刻电动机开始以恒定的输出功率（即指向外界提供的功率）工作。已知重力加速度为g，轻绳足够长，不计一切摩擦和空气阻力，忽略滑轮和轻绳的质量。以下说法正确的是（

）A．电动机的输出功率等于重物重力势能的变化率B．若电动机输出功率为P，重物速度为v时，重物的加速度为pgmv−C．若经过时间t，重物的瞬时速度为v，那么重物上升的高度为2vtD．若电动机输出功率为P，重物上升了高度h用时为t，那么重物此时的速度为2Ptmghm−【答案】B【详

解】A．电动机的输出功率等于重物机械能的变化率，故A错误；B．假设电动机功率为P，重物速度为v时，电动机拉动绳子的速率为2v，绳中拉力大小为2Pv，重物的加速度为222PTmgPvaggmmmv−==−=−故B正确；C．随速度的增加，加速度减小，即重物做加速度减小的加速运动，则重物上升的

高度不等于2vt，故C错误；D．若重物上升了高度h用时为t，电动机做功为Pt，由动能定理可得212Ptmghmv−=重物此时的速度为22Ptmghvm−=故D错误。故选B。19．如图所示，用24N的水平拉力F拉滑轮，可以使重20N的物体A以0.2m

/s的速度在水平地面上匀速运动，物体B重10N，弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦，则下列说法中正确的是（）A．地面受到的摩擦力为5NB．滑轮移动的速度为0.4m/sC．水平拉力F的功率为4.8WD．在2s内

绳子对物体A所做的功为4.8J【答案】D【详解】A．对B水平方向受力分析，如图1所示由平衡条件得A对B的摩擦力大小fA＝F1＝5N对滑轮水平方向受力分析，如图2所示由平衡条件得F＝2T得12NT=对A水平方向受力分析，如图3所示由平衡条件得T＝fB+f地由牛顿第三定律知fB＝fA＝5N可得f地＝7

N根据牛顿第三定律知地面受到的摩擦力为f地′＝f地＝7N故A错误；B．由题意知，物体A的速度为vA＝0.2m/s则滑轮移动的速度为A=0.1ms2vv=滑故B错误；C．水平拉力F的功率为P＝Fv滑＝24×0.1W＝2.

4W故C错误；D．在2s内绳子对物体A所做的功为W＝Tx＝TvAt＝12×0.2×2J＝4.8J故D正确。故选D。20．（2020·江苏·统考高考真题）质量为31.510kg的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20m/

s，受到的阻力大小为31.810N。此时，汽车发动机输出的实际功率是（）A．90WB．30kWC．36kWD．300kW【答案】C【详解】汽车匀速行驶，则牵引力与阻力平衡31.810NFf==汽车发动机的功率31.81020

W=36kWPFv==故选C。21．（2021·浙江·高考真题）中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数。已知混凝土密度为332.410kg/m，假设泵车的泵送系统以3150m/h的输送量给30m高处输送混凝土，则

每小时泵送系统对混凝土做的功至少为（）发动机最大输出功率（kW）332最大输送高度（m）63整车满载质量（kg）45.410最大输送量（3m/h）180A．7J1.0810B．7J5.0410C．81.0810JD．82.7210J【答案】C【详解】泵车的泵送系统以3

150m/h的输送量给30m高处输送混凝土，每小时泵送系统对混凝土做的功382.4101501030J1.0810JWVgh===故选C。22．（2021·北京·高考真题）如图所示，高速公路上汽车定速巡航（即保持汽车的速率不变）通过路面abcd，其中ab段为平

直上坡路面，bc段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是（）A．在ab段汽车的输出功率逐渐减小B．汽车在ab段的输出功率比bc段的大C．在cd段汽车的输出功率逐渐减小D．汽车在cd段的输出功率比bc段

的大【答案】B【详解】AB．在ab段，根据平衡条件可知，牵引力1sinFmgf=+所以在ab段汽车的输出功率11PFv=不变，在bc段牵引力2Ff=bc段的输出功率221PFvP=故A错误B正确；CD．在cd段牵引力3sinFfmg

=−汽车的输出332PFvP=在cd段汽车的输出功率不变，且小于bc段，故CD错误。故选B。23．（2021·重庆·高考真题）（多选）额定功率相同的甲、乙两车在同一水平路面上从静止启动，其发动机的牵引力随时间的变化曲线如

图所示。两车分别从1t和3t时刻开始以额定功率行驶，从2t和4t时刻开始牵引力均视为不变。若两车行驶时所受的阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，则（）A．甲车的总重比乙车大B．甲车比乙车先开始运动C．甲车在1t时刻和乙车在3t时刻的速率相同D．甲车

在2t时刻和乙车在4t时刻的速率相同【答案】ABC【详解】A．根据题述，两车额定功率P相同，匀速运动后牵引力等于阻力，因此甲车阻力大于乙车阻力，根据甲车2t时刻后和乙车4t时刻后两车牵引力不变，甲车牵引力大于乙车可

知Ffkmg==可知甲车的总重比乙车大，故A正确；B．如图所示甲车在A点所对应的时刻牵引力与阻力瞬间相等，所以甲车从这个时刻开始，做加速运动；乙车在B点所对应的时刻牵引力与阻力瞬间相等，乙车从这个时刻开始加速，所以甲车比乙车先开始运动，故B

正确；C．两车分别从1t和3t时刻开始以额定功率行驶，这两个时刻，两车的牵引力等大，由PFv=可知，甲车在1t时刻和乙车在3t时刻的速率相同，故C正确；D．2t时刻甲车达到最大速度，4t时刻乙车达到最大速度，根据汽车的额定功率mmPfvkmgv==可知由于甲车的总

重比乙车大，所以甲车在2t时刻的速率小于乙车在4t时刻的速率，故D错误。故选ABC。24．（2021·浙江·统考高考真题）如图所示，质量m=2kg的滑块以v0=16m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面上滑，经t=2s滑行到最高点

。然后，滑块返回到出发点。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求滑块(1)最大位移值x；(2)与斜面间的动摩擦因数；(3)从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率P。【答案】(1)16m；(2)0.25；(3)67.9W【详解】(1)小车向上做匀减速直线运动，有

02vxt=得16mx=(2)加速度218m/svat==上滑过程1sincossincosmgmgaggm+==+得0.25=(3)下滑过程22sincossincos4m/smgmgaggm

−==−=由运动学公式2282m/s11.3m/stvax===重力的平均功率=cos(90)482W67.9WPmgv−==