专题四功和能
专题四：功和能
【知识梳理】
一、功 1、功的定义： 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。
功是能量改变的量度。
2、公式：αcos FS W =
功的正负：功是标量但有正负，当090≤
(1)用公式 W ＝Fs cos α计算功．该方法只能求恒力的功．该公式可写成 W ＝F ·(s ·cos α)＝(F ·cos α)·s ，即功等于力与力方向上位移的乘积或等于位移与位移方向上力的乘积．
(2)用公式 W ＝Pt 来计算．该式一般用于求功率恒定但力变化的情况，例如恒定功率启动的汽车． (3)利用功能原理求功．该方法在考试中最常用，注意功是能量转化的量度，某个力做功对应某一能量转化，例如合外力的功对应物体动能的变化，重力做功对应重力势能的变化，电场力做功对应电势
能的变化．
(4)等值法求功．当求某个力的功比较困难(一般是变力)，且该力做功与某一力做功相同(一般是恒力)，可以用等值替代来求．
例1、某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中 F 1 与加速度 a 的方向相同，F 2 与速度 v 的方向相同，F 3 与 速度 v 的方向相反，则
A ．F 1对物体做正功
B ．F 2对物体做正功
C ．F 3对物体做正功
D ．合外力对物体做负功
【解析】因物体做匀减速运动，a 的方向与 v 的方向相反，故F 1对物体做负功，A 错；F 2与速度 v 方向相同，做正功，B 正确；F 3 与 v 方向相反，做负功，C 错误；做匀减速直线运动时，合外力的方向与运动方向相反，做负功，故 D 正确．
例2、如图8－3所示，用恒力F 通过光滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从位置A 拉到位置B ，物体可视为质点，定滑轮距水平面高为h ，物体在位置A 、B 时，细绳与水平面的夹角分别为α和β，求绳的拉力F 对物体做的功．
【解析】从题设的条件看，作用于物体上的绳的拉力T ，大小与外力F 相等，但物体从A 运动至B 的过程中，拉力T 的方向与水平面的夹角由α变为β，显然拉力T 为变力．此时恒力功定义式W=F ·S·cos α就不适用了．如何化求变力功转而求恒力功就成为解题的关键．由于绳拉物体的变力T 对物体所做的功与恒力F 拉绳做的功相等，根据力对空间积累效应的等效替代便可求出绳的拉力对物体做的功．
解：设物体在位置A 时，滑轮左侧绳长为l 1，当物体被绳拉至位置B 时，绳长变为l 2，因此物体由A 到B ，绳长的变化量
又因T=F ，则绳的拉力T 对物体做的功
例3、质量为m 的物体放在光滑的水平面上，绳经滑轮与水平方向成α角，大小为F 的力作用下，如图所示，求使物体前进位移为S 的过程中对物体做的功。（力F 的方向保持不变）。 【解析】本题要求物体前进S 的过程中力对物体做的功实际有两个力，一个是拉力F ，另一个是水平绳的拉力大小也为F ，应当分别求各力的功，再求代数和。 解：水平绳上拉力F 对物体做功 W 1=FS 斜向上拉力F 对物体做功为W FS 2=cos α
所以对物体做的总功为W FS FS FS =+=+cos (cos )αα1
【巩固练习】
1、质量为 m 的小球，用长为l 的轻绳悬挂于O 点。小球在水平拉力F 作用下，从平衡位置P 点很缓慢地
移动到Q 点，如图所示，则拉力F 所做的功为（） A. mglcos θ B. mgl(1－cos θ) C. Flcos θ
D. Fl θ
2、如图所示，质量为m 的物体在与水平方向成θ的恒力F 作用下以加速度a 做匀加速度直线运动，已知物体和地面间的动摩擦因数为μ，物体在地面上运动距离为x 的过程中力F 做功为 A ．μmgx B ．()θ
μx
μg a m tan 1-+
C ．()θ
μx μg a m tan 1+- D ．θ
μμmgx tan 1+
3、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（ ） 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 4、如图所示，两个互相垂直的力F 1与F 2作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，力F 1对物体做功4J ，力F 2对物体做功3J ，则力F 1与F 2的合力对物体做功为（ ）
A. 7J
B. 1J
C. 5J
D. 3.5J 5、如下图所示重物P 放在一长木板OA 上，将长木板绕O 端转过一个小角度的过程中，重物P 相对于木板始终保持静止关于木板对重物P 的摩擦力和支持力做功的情况是：（ ） A. 摩擦力对重物不做功 B. 摩擦力对重物做负功 C. 支持力对重物不做功 D. 支持力对重物做正功 二、功率
1、定义：功和完成这些功所用的时间的比值叫功率。
公式：定义式：P W t
= 导出式：P=Fv
2、注意：①P W t
=
是t 时间内的平均功率，对P=Fv ，当v 为平均速度时P 为平均功率，当v 为即时速
度时，P 为瞬时功率，使用P=Fv 时，F 与v 应在同一直线上，对于机车其中F 是牵引力（它不是阻力或合
外力）。当P 恒定时Fv 恒定。 ②发动机的功率：额定功率P 0，发动机正常工作时的最大功率；实际功率P ，发动机在实际工作时的输出功率（也叫牵引力的功率）P F v 牵牵=，当F 牵不变时，实际功率P 与速度v 成正比，当P 牵不变时，F 牵与速度成反比；在牵引力与机械所受的阻力相等时，其速度最大，在任何情况都满足P 牵≤P 0。
1
2
O A
【巩固练习】
6、以20m/s的水平速度从离地45m高处抛出一质量为1kg 的物体，不计空气阻力，则第２s内重力做功多少？第２s末重力的瞬时功率多大？
7、质量为2×103 kg的汽车，发动机输出功率为30×103 W．在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10 m/s时，其加速度为______m/s2．
8、质量是2000kg、额定功率为80kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变.求：
(1)汽车所受阻力的大小. (2)3s末汽车的瞬时功率
(3)汽车做匀加速运动的时间(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功.
9、汽车发动机的额定功率为100 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取10 m/s2.
(1)汽车保持额定功率不变从静止启动，求：①汽车所能达到的最大速度是多大？②当汽车的加速度为1 m/s2
时，速度是多大？③当汽车的速度为10m/s时，加速度是多大？
(2)若汽车从静止开始，保持以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程的最大速度是多少？这一过程
能维持多长时间？
三、功能关系 一）、动能定理 1、动能的概念
(1)物体由于运动而具有的能叫动能，动能的大小E k = mv 2，动能是标量，与速度的方向无关.
(2)动能是状态量，也是相对量，应为公式中的v 为瞬时速度，且与参照系的选择有关.
2、动能定理
(1)动能定理的内容及表达式
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化. 即12K K K E E E W -=?= (2)物理意义
动能定理给出了力对物体所做的总功与物体动能变化之间的关系，即外力对物体做的总功，对应着物体动能的变化，变化的多少由做功的多来量度. 3、求功的三种方法
(1)根据功的公式W = Fscos α(只能求恒力的功). (2)根据功率求功W ＝Pt (P 应是恒定功率或平均功率). (3)根据动能定理求功：2
12
22
121mv mv W -
=
(W 为合外力总功).
二）、机械能守恒定律
1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变.
2、表达式E 1=E 2或E k1+E P1=E K2+E P2
3、条件：只有重力或者弹簧的弹力做功
三）、功能关系
1、物体动能的增量由外力做的总功来量度：W 外=ΔE k ，这就是动能定理.
2、物体重力势能的增量由重力做的功来量度：W G = -ΔE P ，这就是势能定理.
3、物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度：W 其=ΔE 机，（W 其表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理.
4、当W 其=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒.
例4、如图8-15-1所示，斜面倾角为α，长为L ，AB 段光滑，BC 段粗糙，且BC=2AB 。质量为m 的木
块从斜面顶端无初速下滑，到达C 端时速度刚好减小到零。则物体和斜面BC 段间的动摩擦因数μ为： A ．αtan B ．cot α C ．
αtan 2
3 D ．
αtan 32
【解析】对木块，在下滑全过程中除了受重力之外还有摩擦力作用，所以用动能定
理，摩擦力做的功为－
μ3
2 cos mgL α，重力做的功为mgLsin α，支持力不
做功。初、末动能均为零。
α
μαμαtan 23:0
cos 3
2sin =
=-解得mgL mgL
答案：
C
图8-15-1
2
1
例5、如图5-4-2使一小球沿半径为R 的圆形轨道从最低点B 上升，那么需给它最小速度为多大时，才能使它达到轨道的最高点A ？
【解析】运动过程只受重力作用运用机械能守恒定律
以小球为研究对象.小球在轨道最高点时，受重力和轨道给的弹力. 小球在圆形轨道最高点A 时满足方程
R
v m
N mg A A 2
=+ (1)
根据机械能守恒，小球在圆形轨道最低点B 时的速度满足方程
222
1221B
A
mv
R mg mv
=+ (2)
解(1)，(2)方程组得
A
B N m R gR v +
=
5
当N A =0时,v B 为最小,v B =gR
5.
所以在B 点应使小球至少具有v B =
gR
5的速度,才能使小球到达圆形轨道的最高点A.
【巩固练习】
10、一个25kg 的小孩从高度为3.0m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m ／s 。取g ＝10m ／s 2
，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（ ） A ．合外力做功50J B ．阻力做功500J C ．重力做功500J D ．支持力做功50J
11、两辆汽车在同一平直路面上行驶，它们的质量之比m 1∶m 2＝1∶2，速度之比v 1∶v 2＝2∶ 1.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为l 1，乙车滑行的最大距离为l 2，设两车与路面 间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则 ( ) A ．l 1∶l 2＝1∶2 B ．l 1∶l 2＝1∶1 C ．l 1∶l 2＝2∶1 D ．l 1∶l 2＝4∶1
12、如图5－2－19所示，质量为M 、长度为l 的小车静止在光滑的水平面上．质量为m 的小物块(可视为质点)放在小车的最左端，现用一水平恒力F 作用在小物块上，使小物块从静止开始做匀加速直线运动物块和小车之间的摩擦力为F f ，小物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为x .在这个过程中，以下结论正确的是 ( )
A ．小物块到达小车最右端时具有的动能为(F －F f )(l ＋x )
B ．小物块到达小车最右端时，小车具有的动能为F f x
C ．小物块克服摩擦力所做的功为F f (l ＋x )
D ．小物块和小车增加的机械能为Fx
13、质量为m 的物体，由静止开始下落，由于空气阻力，下落的加速度为g 5
4，在物体下落h
的过程中，下列说法正确的是
（ ）
A ．物体动能增加了
mgh 5
4
B ．物体的机械能减少了
mgh 54
C ．物体克服阻力所做的功为mgh 51
D ．物体的重力势能减少了mgh
图
5-4-2
由动能定理分析连接体问题
14、如图所示,m A =4kg,m B =1kg,A 与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,B 与地面间的距离s=0.8m,A 、B 间绳子足够长，A 、B 原来静止，求：
（1）B 落到地面时的速度为多大；
（2）B 落地后,A 在桌面上能继续滑行多远才能静止下来。 （g 取10m/s2）
传送带问题
15、如图所示，水平传送带由电动机带动，并始终保持以速度v 匀速运动.现将质量为m 的某物块无初速地放在传送带的左端，经过时间f 物块保持与传送带相对静止.设物块与传送带间的动摩擦因数为，对于这一过程，下列说法正确的是（ ）
A 、摩擦力对物块做的功为22
1mv B 、传送带克服摩擦力做的功为22
1mv
C 、系统摩擦生热为22
1mv D 、电动机多做的功为22
1mv
16、如图10所示，小球自a 点由静止自由下落，到b 点时与弹簧接触，到c 点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a →b →c 的运动过程中
A.小球和弹簧总机械能守恒
B.小球的重力势能随时间均匀减少
C.小球在b 点时动能最大
D.到c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的
利用动能定理分析多过程问题 17、如图5-23-1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
18、如图5-5-1所示，光滑的倾斜轨道与半径为R 的圆形轨道相连接，质量为m 的小球在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，小球释放点离圆形轨道最低点多高？通过轨道点最低点时球对轨道压力多大？
图
5-23-1
b c
图10 图5-5-1
19、如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB 是长为R 的水平直轨道，BCD 是圆心为O 、半径为R 的3/4圆弧轨道，两轨道相切与B 点。在外力作用下，一小球从A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达B 点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C ，重力加速度大小为g 。求 （1）小球在AB 段运动的加速度的大小； （2）小球从D 点运动到A 点所用的时间。
20、小滑块从倾角?53的斜面由静止开始滑下，滑到水平面上继续滑行一段，又冲上倾角?37斜面。已知
小滑块在前两段运动中的距离均为S ，冲上斜面向上滑行的最大距离为2
S ，如图所示，若三个面光滑
连接，滑块与三个面之间动摩擦因数μ相同，求μ多大？
53
37S
S
21、如图所示，半径R=0.40 m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m =0.10 kg 的小球，以初速度v 0=7.0 m/s 在水平地面上向左做加速度a =3.0 m/s 2的匀减速直线运动，运动4.0 m 后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C 点.求A 、C 间的距离（取重力加速度g=10 m/s 2）.
22、如图所示，坡道顶端距水平面高度为h ，质量为m1的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上，一端与质量为m2档的板B 相连，弹簧处于原长时，B 恰位于滑道的末端O 点。A 与B 撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM 段A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g
，
求（
1）物块A 在与挡板B 碰撞前瞬间速度v 的大小；（2）弹簧最大压缩量为d 时的弹性势能Ep （设弹簧处于原长时弹性势能为零）。
九年级物理功和能专题含答案
功和能同步练习 （答题时间：60分钟） 一、选择题 1. 如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（） A. 小明的质量 B. 单杠的高度 C. 每次身体上升的高度 D. 做引体向上的时间 2. 甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比，甲升降机（） A. 电动机做的总功较少 B. 电动机做的总功较多 C. 提升重物做的有用功较少 D. 提升重物做的有用功较多 3. 用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦（） A. 甲较省力且机械效率较高 B. 乙较省力且机械效率较高 C. 两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同 D. 两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同 4. 如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点的正下方固定有一根钉子P。位置1在O点的正下方，位置3与A点等高，位置5是A与l之间的某点，位置2是l与3之间的某点，位置4是高于3的某点。不考虑空气阻力，小球从A点静止释放（）
A. 第一次过位置l后最高能到达位置2 B. 第一次过位置l后最高能到达位置4 C. 第二次过位置1后最高能到达位置5 D. 第二次过位置l后最高能到达位置A 5. 五千年的华夏文明，创造了无数的诗辞歌赋，我们在欣赏这些诗辞歌赋时，不仅要挖掘其思想内涵，还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律，下面是某位同学对部分诗句中蕴含的物理知识的理解 ①“露似珍珠月似弓”——露实际是小水珠，是由冰熔化形成的； ②“人面桃花相映红”——桃花是光源，发出的红光映红了人的脸； ③“飞流直下三千尺”——瀑布飞流直下的过程中，水的重力势能转化为动能； ④“孤帆一片日边来”——“孤帆”是运动的，是以江岸为参照物。 其中正确的是 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 6. 如图所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的（） A. 速度 B. 动能 C. 机械能 D. 重力势能 7. 荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋千时，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（） A. 动能一直增大，重力势能一直减小 B. 动能一直减小，重力势能一直增大 C. 动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D. 动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 8. 娄底市境内煤炭资源丰富，矿山工作车昼夜繁忙，其中金竹山煤矿的空中索道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道，当运煤车从山下沿索道匀速上升时（） A. 动能减小，重力势能增加 B. 动能减小，重力势能减小 C. 动能不变，重力势能增加 D. 动能增加，重力势能减小 二、填空与实验题
第5讲 功和能专题讲义学生版
初中科学备课组教师余老师班级学生 日期：上课时间: 主课题：功和能 教学目标： 1、能用功的公式进行简单计算 2、运用功率公式进行简单计算 3、理解机械效率并会简单计算 4、了解机械能守恒定律的含义 教学重难点： 1、功和功率的应用与计算 2、各种机械的机械效率 3、功率与机械效率的区别 4、机械能变化判断 教学内容 一、热身训练 1． 2010年5月，全国蹦床锦标赛在温州举行。比赛中，当运动员从蹦床上起跳后，在空中上升过程中( ) A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变小 C．动能变大，重力势能变大 D．动能变小，重力势能变大 2．如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是( ) A．从a到b，小球的势能不变，动能增大 B．从b到c，小球的势能增大，动能增大 C．到达c处，小球的势能最小，动能最大 D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大 3．关于做功和功率的说法中正确的是( ) A．有力作用在物体上，力—定对物体做功 B．在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功
C．物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多 D．力对物体做功越多，功率就越大 4．学习了功率的知识后，小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是( ) ①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，算出功率进行比较。 ②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，算出功率进行比较。 ③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较。 A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③ 5． 2010年潍坊市学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图。则此过程重力做的功为________J，重力的功率为________W。 6．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150 N的物体匀速提升1 m， 不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%.则下列选项错误的是( ) A．拉力大小一定是125 N B．有用功一定是150 J C．总功一定是250 J D．动滑轮重一定是100 N 7.下列关于功率和机械效率说法中正确的是( ) A．机械效率越高，机械做功一定越快 B．做功越多的机械，机械效率一定越高 C．功率越大的机械做的功一定越多 D．做功越快的机械，功率一定越大 8.一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后比改进前相比( ) A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功增加 C．有用功不变，总功减少 D．机械效率提高了，功率也变大了
人教版八年级物理下册功和能专题
功和能 教学目标：运用功、功率的公式进行计算 教学重点：受力分析 教学难点：机械效率的计算及实际应用 知识点一：功 1. 力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 2. 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 3. 力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：W=Fs。 4. 功的单位：焦耳，1J=1N·m。 知识点二：功的原理 1. 内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 2. 说明： ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、或者可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力），理想机械：使用机械时，人们所做的功（Fs）=直接用手对重物所做的功（Gh）。 3. 应用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑； ②理想斜面遵循功的原理； ③理想斜面公式：FL=Gh，其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦力为f，则：FL=fL+Gh；这样F所做的功就大于直接对物体所做的功Gh。
知识点三：机械效率 1. 有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 斜面：W 有用=Gh 2. 额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。 公式：W 额=W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴间摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额=fL 3. 总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总=W 有用＋W 额=Fs= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL 4. 机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。 公式：W 总=W 有用＋W 额=Fs= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL 知识点四：功率 1. 定义：物体在单位时间里完成的功。 2. 物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 3. 公式：FV t W P == 4. 单位：主单位W ；常用单位kW 、马力。 随堂演练 例1. 如图所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是（ ） A. 文具盒所受重力对它做了功 B. 文具盒所受支持力对它做了功 C. 文具盒所受的推力F 对它做了功 D. 在此过程中没有力对文具盒做功 变式练习1.如图所示的四个情景中，人对物体做功的是
专题四功和能
专题四：功和能 【知识梳理】 一、功 1、功的定义： 一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 功是能量改变的量度。 2、公式：αcos FS W = 功的正负：功是标量但有正负，当090≤
能的变化． (4)等值法求功．当求某个力的功比较困难(一般是变力)，且该力做功与某一力做功相同(一般是恒力)，可以用等值替代来求． 例1、某物体同时受到三个力作用而做匀减速直线运动，其中 F 1 与加速度 a 的方向相同，F 2 与速度 v 的方向相同，F 3 与 速度 v 的方向相反，则 A ．F 1对物体做正功 B ．F 2对物体做正功 C ．F 3对物体做正功 D ．合外力对物体做负功 【解析】因物体做匀减速运动，a 的方向与 v 的方向相反，故F 1对物体做负功，A 错；F 2与速度 v 方向相同，做正功，B 正确；F 3 与 v 方向相反，做负功，C 错误；做匀减速直线运动时，合外力的方向与运动方向相反，做负功，故 D 正确． 例2、如图8－3所示，用恒力F 通过光滑的定滑轮，将静止于水平面上的物体从位置A 拉到位置B ，物体可视为质点，定滑轮距水平面高为h ，物体在位置A 、B 时，细绳与水平面的夹角分别为α和β，求绳的拉力F 对物体做的功． 【解析】从题设的条件看，作用于物体上的绳的拉力T ，大小与外力F 相等，但物体从A 运动至B 的过程中，拉力T 的方向与水平面的夹角由α变为β，显然拉力T 为变力．此时恒力功定义式W=F ·S·cos α就不适用了．如何化求变力功转而求恒力功就成为解题的关键．由于绳拉物体的变力T 对物体所做的功与恒力F 拉绳做的功相等，根据力对空间积累效应的等效替代便可求出绳的拉力对物体做的功． 解：设物体在位置A 时，滑轮左侧绳长为l 1，当物体被绳拉至位置B 时，绳长变为l 2，因此物体由A 到B ，绳长的变化量 又因T=F ，则绳的拉力T 对物体做的功 例3、质量为m 的物体放在光滑的水平面上，绳经滑轮与水平方向成α角，大小为F 的力作用下，如图所示，求使物体前进位移为S 的过程中对物体做的功。（力F 的方向保持不变）。 【解析】本题要求物体前进S 的过程中力对物体做的功实际有两个力，一个是拉力F ，另一个是水平绳的拉力大小也为F ，应当分别求各力的功，再求代数和。 解：水平绳上拉力F 对物体做功 W 1=FS 斜向上拉力F 对物体做功为W FS 2=cos α 所以对物体做的总功为W FS FS FS =+=+cos (cos )αα1
高中物理功和能知识点与题型总结剖析
功和能 专题要点 １．做功的两个重要因素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用θ cos Fl W =求,但F 为恒力； 也可以利用F-l 图像来求;变力的功一般应用动能定理间接求解。 2．功率是指单位时间内的功,求解公式有θcos V F t W P == 平均功率，θcos FV t W P == 瞬时功率，当0=θ时,即F 与v 方向相同时，P=FV 。 3.常见的几种力做功的特点 ⑴重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径无关 ⑵摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功，也可以做负功,还可以不做功。②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转化为其他形式的能；相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。 ③摩擦生热,是指动摩擦生热,静摩擦不会生热 4.几个重要的功能关系 ⑴重力的功等于重力势能的变化，即P G E W ?-= ⑵弹力的功等于弹性势能的变化,即P E W ?-=弹 ⑶合力的功等于动能的变化,即K E W ?=合 ⑷重力之外的功(除弹簧弹力）的其他力的功等于机械能的变化，即E W ?=其它 ⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，相对Fl Q = ⑹分子力的功等于分子势能的变化。 典例精析 题型1.(功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H 。设上升过程中空气阻力为F 恒定。则对于小球上升的整个过程，下列说法错误的是（ ） A. 小球动能减少了mgH B 。小球机械能减少了FH Ｃ。小球重力势能增加了m ｇＨ D 。小球加速度大于重力加速度ｇ 解析:由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球克服重力和阻力Ｆ做的功。为(mg+Ｆ)Ｈ，A 错误;小球机械能的减小等于克服阻力F 做的功，为FH,B 正确;小球重力势能的增加等于小球小球克服重力做的功,为mgH ，Ｃ正确;小球的加速度
物理竞赛专题训练(功和能)
功和功率练习题 1．把30kg的木箱沿着高O.5m、长2m的光滑斜面由底部慢慢推到顶端，在这个过程中此人对木箱所做的功为J，斜面对木箱的支持力做的功为J。 2．一台拖拉机的输出功率是40kW，其速度值是10m／s，则牵引力的值为N。在10s 内它所做的功为J。 3．一个小球A从距地面1.2米高度下落，假设它与地面无损失碰撞一次后反弹的的高度是原来的四分之一。小球从开始下落到停止运动所经历的总路程是________m。 4.质量为4 ×103kg的汽车在平直公路上以12m／s速度匀速行驶，汽车所受空气和路面对它的 阻力是车重的O.1倍，此时汽车发动机的输出功率是__________W。如保持发动机输出功率不变，阻力大小不变，汽车在每行驶100m升高2m的斜坡上匀速行驶的速度是__________m/ s。 5.用铁锤把小铁钉钉敲入木板。假设木板对铁钉的阻力与铁钉进入木板的深度成正比。已知第一 次将铁钉敲入木板1cm，如果铁锤第二次敲铁钉的速度变化与第一次完全相同，则第二次铁钉进入木板的深度是__________cm。 6.质量为1Og的子弹以400m／s的速度水平射入树干中，射入深度为1Ocm，树干对子弹的平均 阻力为____ N。若同样质量的子弹，以200m／s的速度水平射入同一树干，则射入的深度为___________cm。（设平均阻力恒定） 7. 人体心脏的功能是为人体血液循环提供能量。正常人在静息状态下，心脏搏动一次，能以1.6 ×105Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时，心脏的平均功率为____________W。当人运动时，心脏的平均功率比静息状态增加20%，若此时心脏每博输出的血量变为80ml，而输出压强维持不变，则心脏每分钟搏动次数为____________。 8. 我国已兴建了一座抽水蓄能水电站，它可调剂电力供应．深 夜时，用过剩的电能通过水泵把下蓄水池的水抽到高处的上蓄水 池内；白天则通过闸门放水发电，以补充电能不足，如图8—23 所示．若上蓄水池长为150 m，宽为30 m，从深液11时至清晨4 时抽水，使上蓄水池水面增高20 m，而抽水过程中上升的高度 始终保持为400 m．不计抽水过程中其他能量损失，则抽水机的 功率是____________W。g=10 N／kg) 9. 一溜溜球，轮半径为R，轴半径为r,线为细线，小灵玩溜溜球时，如图所示，使球在水平桌面 上滚动，用拉力F使球匀速滚动的距离s,则（甲）(乙)两种不同方式各做功分别是_____________J和__________________J
中考物理之功和能专题训练
简单机械功和能专题训练一．选择题 1．在图中的四种情境中，人对物体做功的是（）
2．如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功 ( ) A．50J B．25J C．100J D．200J 3．下列说法中，最接近实际情况的是 ( ) A．成年人走两步的距离大约是1.5m B．家用白炽灯功率约为1000W． C．一名中学生体重约为50N． D．物理课本质量是16kg．4．图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( )
图3 图4 5．如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重G B的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则 ( ) A．G A=G B B．G A
向里移动一个格，则杠杆（） A．仍能平衡． B．不能平衡，A端上升．C．不能平衡，B端上升．D．无 法判断． 图5 图6 图7 8．如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC 和杠杆A，B，C，在起作用，对两个杠杆的认识正确的是（） A．ABC和A'B'C，都是省力杠杆． B．ABC和A，B，C，都是费 力杠杆． C．ABC是省力杠杆，A，B，C，是费力杠杆．
专题五功和能(原卷版)1
【2013高考真题】 （2013·新课标Ⅰ卷）16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d 2处的P 点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经 过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移d 3 ，则从P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板d 2 处返回 D.在距上极板25 d 处返回 （2013·新课标II 卷）20.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是 A.卫星的动能逐渐减小 B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小 C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 （2013·天津卷）2、我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D.甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 （2013·大纲卷）20．如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g 。物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的（） A ．动能损失了2mgH B ．动能损失了mgH C ．机械能损失了mgH D ．机械能损失了1 2 mgH （2013·山东卷）16.如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮。质量分别为M 、m （M >m ）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（） A.两滑块组成系统的机械能守恒 B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加 C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加 m H 30°
高一物理功和能试题
专题练习—功和能 一、选择题 1．质量为m 的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a 、速度为v 时，发动机的功率是P 1：则当功率是P 2时，汽车行驶的最大速率为 （ ） A. v P P 12 B. v P P 2 1 C. mav P v P -1 2 D. mav P v P +21 2．如图示，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F 1、F 2、F 3做功的功率大小关系是（ ） A ．P 1=P 2=P 3 B ．P 1＞P 2=P 3 C ．P 3＞P 2＞P 1 D ．P 1＞P 2＞P 3 3．如图所示，质量为ｍ、初速度为ｖ０的带电体ａ，从水平面上的Ｐ点向固定的带电体ｂ运动，ｂ与ａ电性相同，当ａ向右移动ｓ时，速度减为零，设ａ与地面间摩擦因数为μ，那么，当ａ从Ｐ向右的位移为ｓ／2时，ａ的动能为 （ ） Ａ．大于初动能的一半 Ｂ．等于初动能的一半 Ｃ．小于初动能的一半 Ｄ．动能的减少量等于电势能的增加量 4.水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历时间△t 1，机械能转化 为内能的数值为 △E 1。同样的子弹以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样 的木块，经历时间△t 2，机械能转 化为内能的数值为△E 2，假定在两种情况下， 子弹在木块中受到的阻力大小是相同的，则下列结论正确的是（ ） A ．△t 1<△t 2 △E 1=△E 2 B ．△t 1>△t 2 △E 1>△E 2 C ．△t 1<△t 2 △E 1<△E 2 D ．△t 1=△t 2 △ E 1=△E 2 5．如图7所示，某人第一次站在岸上用恒力 F 拉小船A ，经过时间t ，人做功W 1；第二次该人站在B 船上用相同的力F 拉小船A ，经过相同的时间t ，人做功W 2，不计水的阻力，则 A ．W 1=W 2 B ．W 1>W 2 C ．W 1 功 和 能 典 型 例 题 【例题1】如图1所示，轻绳下悬挂一小球，在小球沿水平面作半径为R 的匀速圆周运动转过半圈的过程中，下列关于绳对小球做功情况的叙述中正确的是（ ） A. 绳对小球没有力的作用，所以绳对小球没做功； B. 绳对小球有拉力作用,但小球没发生位移，所以绳对小球没做功； C. 绳对小球有沿绳方向的拉力，小球在转过半圈的过程中的位移为水 平方向的2R ，所以绳对小球做了功； D. 以上说法均不对. 【分析与解】从表面上看似乎选项Ｃ说得有道理，但事实上由于绳对小球的拉力是方向不断变化的变力，而变力做功与否的判断应该这样来进行：在小球转过半圆周的过程中任取一小段圆弧，经考察发现小球在通过这一小段圆弧时所受拉力方向与这一小段位移垂直，因此可以断定在小球通过每一小段圆弧时绳均不对小球做功，由此可知此例应选D. 【例题2】把两个大小相同的实心铝球和实心铁球放在同一水平面上，它们的重力势能分别为1E 和2E ．若把它们移至另一个较低的水平面上时，它们的重力势能减少量分别为 1E ?和2E ?则必有（ ） Ａ.1E ＜2E Ｂ.1E ＞2E Ｃ.1E ?＜2E ? Ｄ.1E ?＞2E ? 【分析与解】如果重力势能的零势面比两球所处的水平面较低，则显然由于铁的密度较大，同体积的铁球质量较大而使1E ＜2E ；但如就取两球心所在的水平面为重力势能零势面，则又有1E ＝2E ＝0；当然若两球所在的水平面在重力势能的零势面下方，甚至可以有2E ＜ 1E ＜0. 选取，此例应选择Ｃ 【例题3B 球B 2L mg +-图1 由此解得A 、B 两球转到杆处于竖直位置时的速度大小为 gL v 3 1= 而在此过程中A 、B 两球的机械能的增加量分别为 mgL mv L mg E 32 21221=+=? mgL mv L mg E 3 2 2212222-=+-=? 所以，此过程中轻杆对Ａ、Ｂ两小球所做的功分别为 mgL E W 3 2 11= ?= mgL E W 3 2 22-=?= 【例题4】放在光滑水平面上的长木板，右端用细线系在墙上，如图3所示，左端固定一个轻弹簧，质量为m 的小球，以某一初速度在光滑木板上表面向左运动，且压缩弹簧，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为E ，这时细线被拉断，为使木板获得的动能最大，木板的质量应等于多少？其最大动能为多少？ 【分析与解】先进行状态分析，当小球碰到弹簧后，小球将减速，当球的速度减小为初速的一半时，弹簧势能为E ，即表示： ])2 ([21202 0v v m E -= 细线断后，小球继续减速，木板加速，且弹簧不断伸长，以整体来看，系统的机械能 守恒，若小球的速度减小为0时，弹簧恰好变成原长状态，则全部的机械能就是木板的动能，此时木板获得的动能最大． 系统所受的合外力为0，故动量守恒， Mv v m =021 且22 2 121mv Mv = 解得4m M =，E E km 3 4 =． 【例题5】一个竖直放置的光滑圆环，半径为R ，c 、e 、b 、d 分别是其水平直径和竖直直径的端点． 圆图3 图4 专题06 功和能 一、选择题 1．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力 A．一直不做功B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心【答案】A 【考点定位】圆周运动；功 【名师点睛】此题关键是知道小圆环在大圆环上的运动过程中，小圆环受到的弹力方向始终沿大圆环的半径方向，先是沿半径向外，后沿半径向里。 2．【2017·江苏卷】一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．物块初动能为k0E，与斜面间的动摩擦因数不变，则该过程中，物块的动能k E与位移的关系图线是 【答案】C 【考点定位】动能定理 【名师点睛】本题考查动能定理及学生的识图能力，根据动能定理写出–x 图象的函数关系，从而得出图象斜率描述的物理意义． 3．【2017·新课标Ⅱ卷】如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时。对应的轨道半径为（重力加速度大小为g ） A ．216v g B ．28v g C ．24v g D ．22v g 【答案】B 【解析】物块由最低点到最高点有：22111222 mv mgr mv =+；物块做平抛运动：1t ；4r t g =；联立解得：22416v x r r g =-当2 242168v v g r g ==?时，x 最大，故选B 。 【考点定位】机械能守恒定律；平抛运动 【名师点睛】此题主要是对平抛运动的考查；解题时设法找到物块的水平射程与圆轨道半径的函数关系，即可通过数学知识讨论；此题同时考查学生运用数学知识解决物理问题的能力。 4．【2017·江苏卷】如图所示，三个小球A 、B 、C 的质量均为m ， 专题07 功和能 1．（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）如图所示，半径为R ＝1m 的光滑圆环竖直固定放置，AB 为水平直径，CD 为竖直直径。一质量为m ＝1kg 、中间带孔的小球穿过圆环，弹性橡皮绳一端固定在圆环最高点C ，另一端固定在小球上，小球静止在E 点，CE 与竖直方向的夹角为37°，弹性橡皮绳原长为1.5 m ，弹力满足胡克定律。现沿着圆环切线向右下方给小球一个初速度v 0＝5 m ／s 。已知橡皮 绳的弹性势能与橡皮绳的形变量x 满足2 12 p E kx ＝，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10 m ／s 2，则下列说法正确的是（ ） A ．橡皮绳的劲度系数为k ＝160 N/m B ．小球运动到D 点时机械能最大 C ．小球运动到 D 点时，圆环对小球的弹力大小为70 N D ．小球能运动到C 点 【答案】AD 【解析】对小球进行受力分析，由相似三角形得 CE F mg CE CO = 1CE F kx = 12cos x R L θ=- 解得k ＝160 N/m ，A 正确；整个系统只有重力势能、弹性势能和动能相互转化，机械能守恒，B 错误；小球在最低点时得弹簧形变量为2R L -，设小球速度为v,由机械能守恒可得 ()()2 2112cos 222 mg R L k R L mv α-= -+ 解得0v =，所以在最低点时，弹力与重力相等，10N N mg ==，C 错误； 由于系统得机械能守恒，所以小球能运动到C 点，D 正确。故选AD 。 2．（2020届黑龙江省哈尔滨市三中高三第二次模拟）一质量为m 的物体在竖直向上的恒力F 作用下以大小为1 3g 的加速度竖直向上加速运动，且物体在运动中所受空气阻力的大小恒为重力的16 ，则在物体向上运动位移为h 的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．力F 做功 7 6 mgh B ．物体的重力势能增加mgh C ．物体的动能增加13mgh D ．物体的机械能减少 2 3 mgh 【答案】BC 【解析】由牛顿第二定律得3 g F mg f m --=? 解得32 F mg = 则力F 做的功为3 2 F W Fh mgh == ，故A 错误； 物体的重力势能增加p E mgh ?=，故B 正确； 由动能定理可知，物体动能的增加量为k 1 3 E W mgh ?==合 ，故C 正确； 由功能关系可知，除重力或系统内弹力外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化量，则 14 ()63 E F mg h mgh ?=-= 即机械能增加43 mgh ，故D 错误。故选BC 。 3．（2020届辽宁省辽阳市高三一模）如图所示，轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行，弹簧的下端固定，上端与物块相连，绕过光滑定滑轮的轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小球，使弹簧处于原长状态，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直，然后由静止释放小球。已知小 专题二 第1讲 功 功率和动能定理 考向一 功和功率的计算 (选择题) 1.恒力做功的公式 W ＝Fl cos α(通过F 与l 间的夹角α判断F 是否做功及做功的正、负)。 2．功率 (1)平均功率：P ＝W t ＝F v cos α。 (2)瞬时功率：P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角)。 [例1] (2014·全国新课标Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v 。若将水平拉力的大小改为F 2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v 。对于上述两个过程，用WF 1、WF 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功，W f 1、W f 2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( ) A ．WF 2>4WF 1, W f 2>2W f 1 B ．WF 2>4WF 1, W f 2＝2W f 1 C ．WF 2<4WF 1, W f 2＝2W f 1 D ．WF 2<4WF 1, W f 2<2W f 1 [思路探究] (1)两次物体的加速度、位移存在什么关系？ 提示：因为前后两次t 相等，由a ＝v t ，x ＝v 2 t 知，a 1∶a 2＝1∶2，x 1∶x 2＝1∶2。 (2)两次合力做功存在什么关系？ 提示：由动能定理知W 合1∶W 合2＝1∶4。 [解析] 由x ＝v t 知，前后两次的位移之比x 1∶x 2＝1∶2，由W f ＝fx 知W f 1∶W f 2＝1∶ 2；由动能定理知，WF 1－W f 1＝12mv 2，WF 2－W f 2＝1 2 m ·(2v )2，所以WF 2－W f 2＝4(WF 1－W f 1)， 又因为W f 2＝2W f 1，所以4WF 1－WF 2>0，即WF 2<4WF 1，C 正确。 [答案] C [感悟升华] 计算功和功率时应注意的问题 1．(2014·模拟)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平面间的θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说确的是( ) 高考物理-功和能（含答案） -专题练习二 一、选择题 1、一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。 假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是() 2、质量为m的汽车，额定功率为P，与水平地面间的摩擦数为μ，以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为R的凹桥，汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同，则汽车对桥 面的压力N的大小为（） A.N=mg B. C. D. 3、一质点在0～15 s内竖直向上运动，其加速度一时间图像如图所示，若取竖直向下为正，g取10，则下列说法正确的是( ) A．质点的机械能不断增加 B．在0～5 s内质点的动能增加 C．在10～15 s内质点的机械能一直增加 D．在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能 4、一质量为m的小球以初动能E k0冲上倾角为θ的粗糙固定斜面，图中两条图线分别表示小球 在上升过程中动能、重力势能与其上升高度之间的关系(以斜面底端所在平面为零重力势能面)，h0表示上升的最大高度，图中坐标数据中的k为常数且满足0＜k＜1，则由图可知，下列结论正确的是() A．上升过程中摩擦力大小F f＝kmg B．上升过程中摩擦力大小F f′＝kmg cos θ C．上升高度h＝h0sin θ时，小球重力势能和动能相等 D．上升高度h＝h0时，小球重力势能和动能相等 5、一质量为2 kg的物体,受到一个水平方向的恒力作用,在光滑水平面上运动。物体在x方向、y 方向的分速度如图所示,则在第1 s内恒力F对物体所做的功为 A.36 J B.-36 J C.27 J D.-27 J 6、质量为M的人，乘静止在一楼的电梯从一楼到达二十楼，每层楼高为h，电梯轿厢底对人的支持力为F，则（） A．F=mg B．F对人不做功，因为人相对电梯始终静止 C．电梯对人做功，且W=20Fh D．电梯对人做功，且W=19mgh 7、如图所示，一根原长为L的轻弹簧，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球，在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧．若弹簧的最大压缩量为x，小球下落过程受到的空气阻力恒为f，则小球从开始下落至最低点的过程（） A．小球动能的增量为零 B．小球重力势能的增量为mg（H+x﹣L） C．弹簧弹性势能的增量为（mg﹣f）（H+x﹣L） D．系统机械能减小fH 8、如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力比初始时( ) 功和能 一、选择题 1.如图所示，用拉力F使物体竖直匀速上升，下列说法正确的是（） A. 拉力对物体做的功是额外功 B. 拉力F做的功是有用功 C. 增加物体重力可以增加滑轮组的机械效率 D. 拉力F移动的距离是物体移动距离的2倍 2.小阳打排球，排球离开手后向上运动到一定高度又落回地面．不计空气阻力，关于排球离开手后的运动过程，下列说法中正确的是（） A. 排球在上升过程中，小阳对排球做功 B. 排球在下落过程中，排球的动能能不变 C. 排球在上升过程中，排球受到的力的方向竖直向上 D. 排球在下落过程中，排球所受的重力做功越来越快 3.关于力对物体做功的多少，下列说法中正确的是（） A. 作用在物体上的力越大，力对物体做的功就一定越多 B. 物体移动的距离越大；力对物体做的功就一定越多 C. 力一定时，物体通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多 D. 力一定时，物体在力的方向上通过的距离越大，力对物体做的功就一定越多 4.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（） A. 0.02J B. 0.2J C. 2J D. 20J 5.下列关于内能的说法，正确的是（） A. 0℃的冰块内能为零 B. 温度低的物体一定比温度高的物体内能小 C. 内能不可能通过做功的方式完全转化为机械能 D. 热传递一定是从内能多的物体传给内能少的物体 6.如图是撑竿跳高时的情形，运动员能继续上升一定的高度，这是主要依靠（） A. 运动员的动能 B. 运动员的重力势能 C. 杆的弹性势能 D. 运动员的升力 7.我国发射的“神州Ⅲ号”载人宇宙飞船完成科学实验任务后，在内蒙古准确返回，成功着陆。若飞船穿越大气层时，有一段匀速降落的过程(设飞船质量不变)，则在此过程中飞船的( ) A. 动能减小，势能增大 B. 势能减小，动能增大 C. 动能不变，势能减小 D. 动能减小，势能不变 8.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的( ) A. 动能变大，重力势能变大 B. 动能变小，重力势能变小 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能变小，重力势能变大 二、多选题 9.如图是顾客在冠兴商厦购物中心使用自动扶梯下楼时的场景，其中蕴含着许多物理知识，顾客在水平台阶上随自动扶梯匀速下降的过程中，下列说法正确的是（） A. 乘客相对于她所站立的台阶是运动的 B. 扶梯扶手因摩擦生热内能增加 C. 乘客的动能增大，势能减小，机械能保持不变 D. 竖直方向上乘客受到的支持力和重力是一对平衡力 10.如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（） A. 跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变 B. 短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变 C. 冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性 D. 冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功 三、填空题 11.请给下列测得的数据补上合适的单位。 （1）一支水笔的长度约为15________； （2）一节课的时间为40________； （3）一头成年大象的质量可达4.5________。 （4）翊杰同学的实心球投掷成绩为8.5________。 简单机械功和能 专题训练 ?选择题 1 .在图中的四种情境中，人对物体做功的是（ ） D 2 .如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m物体A受到地面的摩擦力为 5N,不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功（） A. 50J B . 25J C . 100J D.200J 3.下列说法中，最接近实际情况的是() A .成年人走两步的距离大约是 1.5m B . 家用白炽灯功率约为1000W C . 一名中学生体重约为50N. D . 物理课本质量是16kg . 4 .图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是（） 5.如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为G的物体，B端挂重G的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO 杠杆自身重力不计，则（） A. G=G B . G A .仍能平衡. B .不能平衡，A端上升.C.不能平衡，B端上升.D.无法判断. 8 ?如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆A，B，C，在起作用，对 两个杠杆的认识正确的是（） A ? ABC和A'B'C，都是省力杠杆. B ? ABC和A，B，C都是费力杠杆. C . ABC是省力杠杆，A，B，C是费力杠杆. D. ABC是费力杠杆，A，B，C是省力杠杆. 9 .小明同学用40N的水平推力沿水平地面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s， 在这个过程中（） A.重力做功1000J . B .推力做功200J . c .小车所受合力为160N. D .小明做功功率为50W 10. 学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图7所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在 a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达 的最低点.在小石块从b点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（） A.小石块动能一直在增加 B. 小石块减少的重力势能全部转化为动能 C.小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能 D.小石块到达c点时，动能为零 11. 2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦. 当 飞船减速着陆时，航天英雄”杨利伟的（） A .动能增加，重力势能减少. B .动能减少，重力势能减少. C .动能减少，重力势能不变. D .动能不变，重力势能减少. 12. 下面事例中，由重力势能转化成动能的是 A .风吹动风车转动. B .拉弯的弓把箭射出去. C .拧紧的发条带动钟表指针转动. D .秋千从高处向低处摆动. t 2009届全国名校高考专题训练专题训练五功和能 一、选择题 1.(2008年9月佛山禅城实验高中高三第一次月考试卷)如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以N 表示水平梯板对人的支持力，G 为人受到的重力，f 为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是 ( ) A ．加速过程中f ≠0，f 、N 、G 都做功 B ．加速过程中f ≠0，N 不做功 C ．加速过程中f ＝0，N 、G 都做功 D ．匀速过程中f ＝0，N 、G 都不做功 答案：A 2．(青岛市2007—2008学年度第一学期期末考试)如图所示，一个质量为 m 的物体（可视为质点），以某一初速度由 A 点冲上倾角为30°的固定斜面，其加速度大小为 g ，物体在斜面上运动的最高点为B ，B 点与 A 点的高度差为 h ．则从 A 点到B 点的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．物体动能损失了 B ．物体动能损失了 2mgh C ．系统机械能损失了 mgh D ．系统机械能损失了 答案：BC 3．(青岛市2007—2008学年度第一学期期末考试)光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力 F 用 EK 、v 、Δx 、 P 下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是（ ） 答案：BD 4．（江苏省南京市2008年高三第二次调研测试）如图所示，质量为m 的物体放在光滑的水平面上，两次用力拉物体，都是从静止开始，以相同的加速度移动同样的距离，第一次拉力F1的方向水平，第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上。在此过程中，两力的平均功率为P1和P2，则（ ） A ．21P P < B ．21P P = C ．21P P > D ．无法判断 答案：B 5．（江苏省苏北四市2008年高三第二次调研考试）从地面竖直上抛一个质量为m 的小球，小球上升的最大高度为H ，设上升过程中空气阻力F f 恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列说法正确的是（ ） A A B C D高考物理二轮复习 专题07 功和能
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