暑假预习作业03 功和功率（预习培优）解析版

暑假预习作业03功和功率

目录

01新知初探

02基础检测

03小试牛刀

一.判断是否做功（共3小题）

二.功和功率的概念理解（共3小题）（易错★）

三.功和功率的比较（共4小题）（难★★）

四.功和功率的计算（共5小题）（易错★）

五.功率的测量（共3小题）（难★★）

新知初探

一、什么是功

1.物理学中，把力与物体在方的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功。

2.表达式：W=Fs,F表示力，s表示沿力的方向移动的距离，W表示功。

3.单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是牛米，它有一个专门的名称

叫作焦耳,简称焦，符号是J。lJ=lN・m。

二、做功了吗

1.做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力：另一个是物体在力的方向上移动的距离。

2.三种不做功的情况

类型有距离无力有力无距离力与距离垂直

物体没有受到力的作用，但由物体受到力的作用，但保持静物体移动的距离方向与力的方

解释

于惯性移动一段距离止状态，即没有移动距离向垂直

球离开脚后，依靠惯性前进，提着物体在水平路面上前行，

举例搬石头没有推动

人对球没有作用力人提物体的力没做功

三、功率

1.物理学中，将功与做功所用时间之比叫作功率，用它表示做功的快慢。

W

2.表达式：尸=7,W表示力，I表示做功所用时间，P表示功率。

3.单位及换算：由功的单位和时间的单位组合而成的。功的单位是J,时间的单位s,则功率的单位为J/s,

它有个专门的名称叫做瓦特,简称瓦，符号四，lW=j_J/s。常用单位有kW,lkW=l咽W。

IVFqs

4.拓展公式:当物体在力F的作用下，沿力F的方向以速度v做匀速直线运动，由尸二一二一及v二二,

ttt

可得

基础检测

I.在生产生活中人们常需要判断力对物体是否做功，例如篮球被投出后，运动员对篮球（选填“做

功”或“不做功”）。人们还需要判断力做了多少功，为了纪念物理学家的卓越贡献，用他的名字作

为功的单位。

【答案】不做功焦耳

【详解】篮球被投出后，运动员不再对篮球施加力，不满足做功的条件，运动员对篮球不做功。

在物理学中，为纪念物理学家焦耳的卓越贡献，将他的名字命名为功的单位。

2.小聪搬臬子，用了很大的力也没有搬动，小聪对臬子（选填“做了”或“没有做功。这说明

要对物体做功，除了有力作用在物体.1二外，还必须使物体沿力的方向。

【答案】没有做移动一段距离

【详解】U］小聪对桌子有力的作用，但在力的方向上没有产生距离，不满足做功的条件，故对桌子没有做

功。

⑵根据做功的必要条件，除了有力作用在物体上，物体还必须沿力的方向移动一段距离。

3.功率是表示做功的物理量；小明想通过登楼梯来估测自己的功率，为此，他必须测量的物理

量有自身的质量、登楼的高度，江需要测量登楼的。

【答案】快慢时间

【详解】［1］功率是表示做功快慢的物理量。

⑵根据功率的计算公式2=：=华=竿可知，需要测量的物理量有自身的质量、登楼的高度，登楼所用时

间。所以还需要测量登楼的时间。

4.小明用15N水平拉力推动重50N木箱，沿水平地面匀速直线运动2m,拉力做功J,重力做功J。

【答案】300

【详解】拉力做功W=A=15NX2/7Z=3（1/

重力方向竖直向下，木箱沿水平方向运动，在重力方向上没有移动距离，因此重力做功为0。

5.马用200N的水平拉力，拉着重为5000N的车，在100s内沿水平路面前进了100m,则重力做功J

马拉车的功率Wo

【答案】0200

【详解】做功的两个必要因素是物体受到力的作用，且在该力的方向上移动距离。车沿水平方向运动，重

力方向竖直向下，物体在重力方向上没有移动距离，因此重力做功为0。

拉力做功为W=Fs=200NX100m=2X104J

拉力做功的功率为P=—=2X104J=2OOW

t100s

6.如图所示是小明创作的体育课上同学们扔实心球的情景图，其中手对球做功的是（）

捡起球

【详解】A.小明捡起球的过程中，对球有力，且有力的方向上的移动距离，故手对球做功，故A符合题

意；

B.小明将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，手对球没有做功，故B不符合题

意；

C.球在空中飞，小明没有对球施加力，手对球没有做功，故C不符合题意；

D.落地后继续滚动，人对球没有力的作用，手对球没有做功，故D不符合题意。

故选Ao

7.使用思维导图能帮助同学们迅速构建物理知识网络。如图是关于机械功的部分知识结构图，关于图中

①@③④的理解正确的是（）

A.①比值B.②乘积C.③速度D.④快慢

【答案】D

【详解】A.机械功是力与在力的方向上移动的距离的乘积，所以①是乘积，故A错误；

B.功率是机械功与做功所用时间的比值，所以②是比值，故B错误；

C.机械功指力对物体做功的多少，即做功的多少，所以③是多少，故C错误；

D.功率表示做功的快慢，所以④是快慢，故D正确。

故选Do

8.某装修工人说：“我今天搬了200块砖，做的功特别多！”关于这句话及物理概念，下列说法正确的是（）

A.做功多说明做功一定快B.功率大说明做为一定多

C.功率大则做功时间一定短D.做功多不一定功率大

【答案】D

W

【详解】A.根据P=:,做功多若对应的时间很长，功率可能很小，即做功不一定快，故A错误；

B.根据W=a,功率大若做功时间很短，总功也会很少，即做功不一定多，故B错误；

w

C.根据，=下，功率大若做的功缎多，做功时间也可能很长，枚c错误；

w

D.根据P=7,做功多若对应的时间很长，功率可能不大，因此做功多不一定功率大，故D正确。

故选D“

9.小明和爸爸一起爬山。爸爸总重力大于小明总重力（均含随身物品），小明先到达山顶。关于他们克服

自身重力做功和功率的描述，正确的是（）

A.小明做功多B.小明功率大C.爸爸做功多D.爸爸功率大

【答案】C

【详解】AC.克服重力做功的公式为W=G〃，两人爬同•座山，最终上升高度〃相同；己知爸爸总重力

G爸＞G小明,代入公式可得卬爸=G迭h＞必、明=G小明〃

因此爸爸做功更多，故A错误，C正确；

BD.功率公式为尸=一,已知小明用时品＜”（小明先到达山顶），但%＞%），两个量都不相同，无

法确定功率的大小关系，故BD错误。

故选c。

10.如图所示，〃%>，%>〃?「三个物体在同样大小的力尸的作用下，都沿着力广的方向移动距离S，比较

产对三个物体所做的功，结论是（）

A.三次做功一样多B.尸对A做功一择多C.尸对B做功最多D.尸对C做功

一样多

【答案】A

【详解】三个物体的作用力都是大小相等的力F,三个物体在力F的方向上移动的距离都是s,根据功的计

算公式W=可知，尸对三个物体所做的功一样多，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

小试牛刀

一.判断是否做功（共3小题）

1.在如图所示的实例中，关于力对物体做功的叙述，下列说法正确的是（）

甲乙丙

A.甲图中，举重运动员举着杠铃不动，运动员的支持力对杠铃做了功

B.乙图中，人用力推汽车但没有推动，人的推力对汽车做了功

C.丙图中，起重机吊起重物竖直上升，钢丝绳的拉力对重物做了功

D.丁图中，足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功

【答案】C

【详解】A.甲图中，运动员举着杠铃不动，杠铃受到支持力，但没有在支持力方向移动距离，因此支持力

不做功，故A错误；

B.乙图中，人推汽车但汽车没有推动，汽车受到推力，但没有在推力方向移动距离，因此推力不做功，故

B错误;

C.丙图中，起重机吊起重物竖直上升，重物受到钢丝绳竖直向上的拉力，且重物沿拉力方向移动了距离，

满足做功的两个条件，因此拉力对重物做了功，故C正确；

D.丁图中，足球在水平地面上滚动，重力力向竖直向下，足球只在水平力向移动，没有在重力力向上移动

距离，因此重力没有对足球做功，故D错误。

故选C。

2.小明用壶铃健身，从下蹲到站起过程中始终保持壶铃不动。人对壶铃做功的说法正确的是（）

A.下蹲时做功，站起时不做功B.站起时做功，下蹲时不做功

C.下蹲和站起时都做功D.下蹲和站起时都不做功

【答案】D

【详解】由题意可知，从下蹲到站起过程中始终保持壶铃不动，即铜壶没有在拉力的方向上移动距离，故

人没有对壶铃做功，故选D。

3.如图所示是某中学生参加实心球比赛时的情景。其中，手对实心球有做功的是（）

【答案】A

【详解】①捡起球：手对球有力，且球在力的方向移动了距离，因此手对实心球做功;

②持球停在空中：手对球有力，但球没有移动距离，因此不做功；

③何前挥博：手对球有力，旦球在力的方向移动了距离，因此手对实心球做功;

④球飞出后：球离开手，手不再对球施加力，球靠惯性运动，因此手不做功。

综上，做功的是①和③，故选A。

二.功和功率的概念理解（共3小题）（易错★）

4.2024年5月21日，我国登山旁好者汪健带领5名队员组成的科研队伍成功登顶珠耨朗玛，当他们到达

最高点的整个过程中，体重（含装备）越大的队员一定（）

A.做功越多B.做功相同C.功率越大D.做功越慢

【答案】A

【详解】到峰顶的过程中，各科考队员上升的高度是相同的，根据公式的=&=6〃可知，体重（含装备）

越大的队员，做功越多；因为从山脚到山顶各科考队员所用的时间未知，根据公式。=7可知，功率的大

小无法比较，做功快慢无法比较。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

5.（多选）下列关于功和功率的说法中，正确的是（）

A.做功越多，功率越大

B.做功时间越短，功率越大

C.在相同时间内，做功越多，功率越大

D.功率是表示做功快慢的物理量

【答案】CD

【详解】功率是表示做功快慢的物理量，功率大小等于功与做功时间的比值，做功越多，不知道做功时间，

无法判断功率大小；同理，只说做功时间越短，没有说做功多少，无法判断功率大小；在相同时间内，做

功越多，功率越大。故AB错误，CD正确。

故选CD。

6.甲推土机的功率比乙推土机的功率大，以下说法正确的是（）

A.甲推土机做功比乙推土机多B.甲推土机做功比乙推土机少

C.甲推土机做功比乙推土机快D.甲推土机做功比乙推土机慢

【答案】C

【详解】甲推土机的功率比乙推土机的功率大，则甲推土机做功比乙推土机快，根据//=3可知，由于做

功的时间不确定，所以做功的多少不确定，故C正确,ABD错误C

故选C。

三.功和功率的比较（共4小题）（难★★）

7.小亮同学在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计匀速拉动木块，如图甲所示。图

乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。下列说法正确的是（）

甲乙

A.木块第一次受到的摩擦力较大

B.两次木块运动的速度一样天

C.相同时间内第二次拉力做功较多

D.第二次拉力做功的功率较小

【答案】C

【详解】A.滑动摩擦力的大小只和压力大小、接触面粗糙程度及接触面材料有关。两次实验是同一木块在

同一水平桌面运动，压力、接触面粗糙程度和材料都不变，因此两次滑动摩擦力大小相等：由图乙可知，

两次木块都做匀速直线运动，则拉力等于摩擦力，因此两次拉力大小相等，故A错误；

B.由s”图像可知，第二次的图线倾斜程度更大，说明相同时间内第二次运动的路程更大，因此第二次速

度更大，故B错误；

C.功的计算公式为W=4,已知两次拉力尸相等，相同时间内第二次的运动路程s更大，因此第二次做功

更多，故C正确；

w

D.功率公式为尸=：=&,拉力”相等，第二次速咬”史大，因此第二次拉力做功的功率更大，故口锚

误。

故选C。

8.一个物体自由下落（不受空气阻力），相继经过A、B、C三点、,且如图所示。物体在48段重

力所做的功为W/,做功功率为P”在段重力所做的功为做功功率为巴。请你判断：

IV/1%,Pi尸2。（均选填或“=”）

d

Oc

【答案］=<

【详解】［1］因为物体E勺重力不变，根据W=G/z可知，物体在A4段和8C段重力做的功相等，

即邛=吗。

⑵物体自由下落时做加速运动，根据-=士可知，物体在BC段运动的时间比在AB段运动的时间短，又因

I

为尸=?，所以物体在段重力做功的功率小于在段重力做功的功率，即a<鸟。

9.如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在粗糙程度不同的表面上

分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为卬八卬2,功率的大小分别为B、P2,关于它们

之间的大小关系说法正确的是（）

r

rI?—।—.।Fr7-।■a

----->m心：---»2m\M2m\

/zzz/z/zz/zz/zz/zz/ZzzzZ/zz/zzzz/z/z/zzz//

光滑表面粗糙表面

A.Wi<W2B.W!>\V2C.Pi=P2D.Pi>P2

【答案】C

【详解】两次用的力大小相等，物体在力的作用下移动的距离相同，根据w=片可•知，该力在此过程中所

做功的大小关系为叱=叱，因为两次用的时间相同，根据夕=?可知两次做功的功率大小关系为R=A,

故C正确，ABD错误。

故选C。

10.（多选）如图所示，水平地面。点两侧粗糙程度不同，但各自的粗糙程度均匀，物体一直受到水平向

右的恒力F。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，其中S”N=%P，且物

体在MO段做匀速直线运动。则下列说法正确的是（）

—1FMMF—了

flII1f♦

MNOPQ

A.在MM。尸段物体受到的摩擦力大小：fMN=fOP

B.在MN、OP段力产对物体做的功：明川=%

C.在MN、OP段力尸做功的功率：PMN=P（）P

D.在MMN。段力「做功的功率：PMN=P2

【答案】BD

【详解】A.因为。点两侧粗糙程度不同，在压力相同（物体重力不变，对地面压力不变）的情况下，粗糙

程度不同，滑动摩擦力大小不同，故A错误；

B.根据功的计算公式W=八，已知%N=%P，力产为恒力且大小不变，所以在MN、OP段刀尸对物体做

的功相等，故B正确；

C.如图，在MN段物体运动的时间为2l,在OP段运动的时间为/,在MN、OP段力厂对物体做的功相等,

If-1

根据尸=夕得在MMO尸段力尸做功的功率4=3%,故C错误；

D.物体在MO段做匀速直线运动，且力F相同，根据尸=:=半=&,可得6m=心。,故D正确。

故选BDo

四.功和功率的计算（共5小题）（易错★）

11.一辆汽车以恒定的功率在平直公路上做直线运动，其妙-，图像如图所示，它在0~10s内通过的路程为

120m。汽车在行驶过程中所受的阻力不变，大小为/=3000N。下列说法正确的是（）

A.汽车一直在做匀速直线运动

B.汽车匀速行驶时的功率为3.6xl04W

C.在070s内汽车发动机的牵引力所做的功6x105j

D.在0~10s内汽车发动机的牵引力所做的功3.6x10,J

【答案】C

【详解】A.根据题目给出的v-t图像，我们可以看到：

在0~10s时间段内，汽车的速度从0增加到20m/s,图像是一条曲线，表示汽车在做加速直线运动。

在。10s后，汽车的速度保持在u=20m/s不变，表示汽车在做匀速直线运动，故A错误；

B.汽车匀速行驶时的牵引力等于阻力，即尸=/=3000N

则功率为P=Fv=3000Nx20m/s=6x104W.故B错误:

CD.汽车以恒定的功率在平白.公路上做宜.线运动，根据夕=?,则在070s内汽车发动机的牵引力所做的

功W=Pf=6xl（TWxl0s=6xl0Sj,故C正确，D错误。

故选C。

12.如图所示，物体A在大小为10N的拉力尸作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动了Is（不计滑轮与细

绳间的摩擦及滑轮和绳受到的重力）。若物体A与桌面间的摩擦力为1N,则拉力产做功的功率为

W,物体B克服重力做功J。

【答案】32.7

【详解】拉力尸=10N,物体A的速度u=0.3m/s,则拉力尸做功的功率

p==?=FV=10NX0.3〃?/S=3W

因为物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，对物体A进行受力分析，在水平方向上，由平衡条件得

F=弓十%,则七=F-R=1OM-1N=9N

由题图可知，滑轮组承重绳的有效股数〃=2,对于物体B,G,=2%,所以物体B的重力GL2X9N=18N

物体B上升的速度以=-v4=gxO.3〃2/s=O.15〃?/s

Is内物体B上升的高度。=%=0.15m/sxIs=0.15m

物体B克服重力做的功W=GBh=18Nx0.15，〃=2.7J

13.如图所示，放在水平面上的长木板B,在水平拉力〃作用下以O.I5m/s的速度向右做匀速直线运动，

弹簧测力计示数为2N,地板对长木板B的摩擦力为6N。不计绳重及绳与滑轮间摩擦。长木板B运动4s通

过的路程为m,拉力/的功率为Wo

【答案】0.61.2

【详解】长木板B运动4s通过的路程s=W=0.15m/sx4s=0.6m

如图，长木板做匀速直线运动，长木板B受到拉力足地板对长木板B的摩擦力加对8=6N、物体A对长

木板B的摩擦力以秒处于平衡状态；测力计的示数为2N,由此可知，A受到B的摩擦力为力心=2N,则

B受到的摩擦力人对B==2N

长木板B受到的拉力/=〃对8+4对〃=2N+6N=8N

w

拉力尸的功率为P=?=苫=Fv=8Nx0.15m/s=1.2W

14.在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到如图中所示方向不变的水平拉力厂的作用，其速度如

图乙，则下列说法正确的是()

A.()~3s受到摩擦力为6NB.9~12s内拉力做功18J

C.3~6s物体受到的摩擦力最大D.6~9s内拉力的功率保持不变

【答案】B

【详解】A.0~3s内，由乙图可知物体速度为0,处于静止状态，水平方向.匕拉力和静摩擦力是•对平

衡力，大小相等，由图甲可知，0~3s内，物体受到摩擦力为3N,故A错误；

B.由甲图可知，9~12s内，拉大的大小为6N；由乙图可知，物体做匀速直线运动，速度为lm/s,运动时

间为3s,路程为s=u/=lm/sx3s=3m

拉力做功W=Es=6Nx3m=18J,故B正确：

C.9〜12s内，物体受到的拉力保持不变，物体做匀速直线运动，水平方向上拉力和摩擦力是一对平衡力，

因此物体受到的摩擦力为6N；由图乙可知，3~6s内，物体做加速运动，物体运动时接触面的粗糙程度不

变，物体对接触面的压力不变，因此滑动摩擦力的大小不变，物体受到的摩擦力为6N,故C缙误；

D.由图中可知，6-9s内，物体受到的拉力保持不变；由图乙可知，物体做减速运动，拉力的功率

拉力/不变，u变小，拉力的功率变小，故D错误。

故选Bo

15.我国首款轮毂电机乘用车东风奕派007正式落地，标志着我国在新能源汽车核心驱动技术领域实现自

主突破。某款东风奕派007整车质量约1800kg,测试过程中，该车以20m/s的速度沿平直公路匀速行驶10km,

所受阻力为其自身总重力的0.1，g取lON/kg,求：

(1)该车匀速行驶这段路程所需要的时间；

(2)该车匀速行驶时受到的牵引力；

(3)该车牵引力做功的功率。

【答案】(l)500s

(2)1800N

(3)3.6xlO4W

,SRs10k/n10000m

【详解】(I)由丫二一得仃驶时间/=一=；^—―=―—―=50€is

tv20m/s20m/s

(2)整车乖力G=mg=1800依x10N/必=18000N

阻力f=0.1G=Qlxl8000N=1800N

因汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，故牵引力产=f=1800N

(3)牵引力做功的功率尸=R=1800Nx20m/s=36(XX)W=3.6x104W

五.功率的测量(共3小题)()4★★)

16.小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图。

(1)实验原理是o(填写公式)

(2)需要的测量工具：、

(3)小明采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。(取g=10N/kg)

重心上升高度质量完成一次克服重力所做的功完成的次数时间功率

h/inmlkgW/J11r/sP/W

0.560512

【答案】(1)〃=y

(2)体重秤/磅秤刻度尺秒表

(3)300125

w

【详解】(1)测算功率的实验原理就是功率的定义式〃=7,通过计算总功和测量总时间，得到功率大小。