专题11 功和功率的分析与计算【三大题型】-【好题汇编】备战2023-2024学年八年级物理下学期期末真题分类汇编（人教版）

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【题型一 判断物体是否做功】
1．（2023•成都期末）如图所示，在水平地面上，小聪用力将箱子拉走了；小明用力推箱子，但箱子没有移走，下面关于做功的分析，正确的是（ ）
A．小明用了力，他对箱子做了功
B．小聪用力拉动了箱子，她对箱子做了功
C．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功
D．小明、小聪都没有对箱子做功
解：
（1）小明用力推箱子，但箱子没有移走，只有力的作用，没有在力的方向上通过距离，所以他对箱子没有做功；故AD错误；
（2）小聪用力将箱子拉走了，在力的方向上通过了距离，因此她对箱子做了功，小聪在拉箱子的过程中，没有在重力的方向上移动距离，故箱子的重力没有功，故B正确，C错误；
答案：B。
2．（2023•长春期末）保护环境人人有责。小洋发现地面有垃圾，于是拾起垃圾拎在身体一侧保持不动，沿水平方向走一段距离寻找垃圾桶，站在垃圾桶旁辨别垃圾的分类，最后扔掉垃圾，整个过程中小洋对垃圾做功的是（ ）
A．拾起垃圾B．沿水平方向走
C．站在垃圾桶旁D．垃圾掉落桶中
解：
A、拾起垃圾的过程中，小洋对垃圾施加一个向上的力，垃圾向上移动了距离，所以小洋对垃圾做了功，故A正确；
B、沿水平方向走的过程中，小洋对垃圾施加一个向上的力，垃圾在水平方向上移动了距离，所以小洋对垃圾没有做功，故B错误；
C、站在垃圾桶旁的过程中，小洋对垃圾施加一个向上的力，垃圾没有移动距离，所以小洋对垃圾没有做功，故C错误；
D、垃圾桶落掉桶的过程中，没有施加力，但垃圾向下移动了距离，所以小洋对垃圾不做功，故D错误。
答案：A。
3．（2023•苏州期末）如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图，下列说法错误的是（ ）
A．在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功
C．在c到d的过程中，没有力对铅球做功
D．在a到d的过程中，重力对铅球做了功
解：A、a到b的过程中，运动员对铅球有推力，且铅球在力的方向移动了距离，故运动员做了功。故A说法正确。
B、b到c的过程中，铅球不再受推力，故运动员对铅球没有做功。故B说法正确。
C、c到d的过程中，重力对铅球做功。故C说法错误。
D、a到d的过程中，铅球总受到重力作用，且在重力方向上有距离，故重力对铅球做了功。故D说法正确。
答案：C。
4．（2023•天津期末）关于做功，下列说法正确的是（ ）
A．运动员举着杠铃不动时，人对杠铃的支持力做了功
B．扛着一桶纯净水上楼时，人对水桶的支持力做了功
C．拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力做了功
D．篮球离开手后继续在空中飞行的过程中，运动员对篮球做了功
解：A、运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的支持力，但杠铃向上没有移动距离，人对杠铃的支持力没有做功。故A错误。
B、扛着一桶纯净水上楼，人给水桶一个向上的支持力，水桶在支持力的方向上通过了距离，人对水桶的支持力做了功，故B正确。
C、拉着拉杆箱在水平地面上行走时，地面对拉杆箱的支持力竖直向上，但拉杆箱没有在支持力的方向上通过距离，所以地面对拉杆箱的支持力没有做功。故C错误。
D、篮球离开手后靠惯性继续在空中飞行，不再受到运动员的力的作用，所以运动员对篮球不做功。故D错误。
答案：B。
5．（2023•南宁期末）如图所示的单摆，让小球从A点静止释放，小球从A点向B点摆动的过程中，小球受到的重力对小球 做 功，细绳对小球的拉力 不做 功（均选填“做”或“不做”）。
解：小球从A点向B点摆动的过程中，小球的高度降低，在重力的作用下沿重力的方向移动了距离，所以小球受到的重力对小球做了功；
细绳对小球的拉力方向与小球的运动方向垂直，小球没有在拉力的作用下移动距离，故细绳对小球的拉力没有做功。
答案：做；不做。
6．（2023•南昌期末）为了记录运动会中精彩的瞬间，学校邀请摄影师携带无人机来进行航拍。如图所示，当无人机悬停在空中时，升力对无人机 不做功 ；当无人机水平飞行时，升力对无人机 不做功 。（均选填“做功”或“不做功”）
解：升力的方向竖直向上，当无人机悬停在空中或水平飞行时，都没有在升力的方向上通过距离，升力对无人机不做功。
答案：不做功；不做功。
【题型二 功、功率的大小比较】
7．（2023•西安期末）如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（ ）
A．Wa＝Wb＝WcB．Wa＝Wb＜WcC．Wa＝Wb＞WcD．Wa＜Wc＜Wb
解：据题可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同；
a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0；
b中物体在力的方向上通过的距离为s；
c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s；
由W＝Fs可得，Wa＜Wc＜Wb。
答案：D。
8．（2023•绵阳期末）教室内桶装水，由学生自行搬运、更换。如图所示，某次搬运过程中，四名学生分别用背背、手抱、平拉、滚动的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速搬运相同路程，则对满桶水做功最多的是（ ）
A．B．
C．D．
解：由图可知，AB中小明是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力；又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W＝Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意。
答案：C。
9．（2023•武汉期末）小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四个同学中做功功率最大的是（ ）
A．甲B．乙C．丙D．丁
解：
由图可知，纵坐标表示功，横坐标表示时间；分别连接坐标原点和四个点作出四位同学做功的W﹣t图象；在做功时间相同时，甲做功最多，由功率的计算公式P=Wt可知，甲的功率最大。
。
答案：A。
10．（2023•衡水期末）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部匀速拉到顶部，所用时间相同，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，所做功的功率分别为P1和P2，则（ ）
A．F1＜F2，P1＞P2B．F1＞F2，P1＜P2
C．W1＞W2，P1＝P2D．W1＝W2，P1＝P2
解：因为斜面光滑，且同一重物被匀速地从底部拉到顶部，
所以，W1＝W2＝Gh，
又因为W1＝F1×AB，W2＝F2×AC，且AB＞AC，
所以，F1＜F2；
因为，P=Wt，且W1＝W2，t1＝t2，
所以，P1＝P2。
答案：D。
11．（2023•眉山期末）在一次活动中，小明和小华先后在同一地面水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图象。下列判断正确的是（ ）
A．物体A两次运动的速度：v1＜v2
B．物体A两次所受的拉力：F1＞F2
C．0～t1两人拉力对物体所做的功：W1＝W2
D．0～t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2
解：A、由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2，故A错误；
B、同一物体重力相等，对水平面的压力相等，在同一水平面接触面的粗糙程度相同，因此两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等，由于物体做匀速直线运动，所受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力F1＝F2，故B错误；
C、由图象可知，0～t1物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又因为F1＝F2，根据W＝Fs可得，0～t1两次拉力对物体所做的功W1＞W2，故C错误；
D、已知两次物体所受的拉力F1＝F2，v1＞v2，由P=Wt=Fst=Fv可知，0～t1两人拉力对物体做功的功率：P1＞P2，故D正确。
答案：D。
12．（2023•南昌期末）如图所示，两个完全相同的小球，在同一高度以相同大小的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向抛出，忽略空气阻力。两球抛出后上升到最高点时到地面的高度分别为h1和h2，机械能分别为W1和W2。则W1 ＝ W2，h1 ＞ h2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）。
解：两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度，他们的动能和重力势能相同，故两球抛出时的机械能相同，忽略空气阻力，机械能守恒，整个过程中两球的机械能相等，即W1＝W2；
两球抛出后上升到最高点时，斜向上的小球运动到最高点，动能没有全部转化为重力势能，因此两球抛出后上升到最高点时到地面的高度h1＞h2。
答案：＝；＞。
13．（2023•沈阳期末）如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 ＝ W2，P1 ＜ P2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
解：
（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；
又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f；
（2）物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知W1＝W2；
因为v1＜v2，且F1＝F2，由P=Wt=Fst=Fv可知，P1＜P2。
答案：＝；＜。
14．（2023•厦门期末）物体在自由下落时，速度会越来越快。如图所示，某物体由A点自由下落，相继经过 B、C两点，AB＝BC。若AB、BC段重力做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则W1 ＝ W2，P1 ＜ P2。（均选填“＜”“＞”或“＝”）
解：（1）物体在AB和BC段，距离相同，重力相同，根据W＝Gh，重力做功相同，所以W1＝W2。
（2）物体在自由下落时，速度会越来越快，所以v1＜v2，
因为AB＝BC，根据t=sv可知t1＞t2，
又因为W1＝W2，根据P=Wt可知，P1＜P2。
答案：＝；＜。
【题型三 功和功率的计算】
15．（2023•重庆期末）上完体育课，体育委员小明将一筐实心球提回器材室。若筐及实心球的总重为200N，小明提着这筐实心球在操场的水平跑道上匀速行走100m后，通过竖直高度为15m的阶梯到达器材室。下列说法正确的是（ ）
A．小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为0J
B．小明通过操场过程中对这筐实心球做功为2×104J
C．整个过程中，小明对这筐实心球做功为3×103J
D．整个过程中，小明对这筐实心球做功为2.3×103J
解：A、小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功W＝Gh＝200N×15m＝3000J＝3×103J，选项A错误；
B、小明通过操场过程中，有力作用在物体上，在力的方向上没有通过距离，对这筐实心球做功为零，选项B错误；
CD、整个过程中，小明对这筐实心球做功为3×103 J，选项C正确，选项D错误。
答案：C。
16．（2023•武汉期末）人的心脏每跳一次大约输送8×10﹣5米3的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值约为1.5×104帕，心脏跳约每分钟70次。据此估测心脏平均功率约为（ ）
A．1.4WB．1.03WC．2.8WD．2.1W
解：设血管横截面积为S，由p=FS可得血压产生的压力为F＝pS，
由V＝SL可得每次血移动的距离L=VS，则每跳一次做的功为W＝FL＝pSL＝pV，
每分钟心脏做功的次数为70，
则心脏平均功率P=Wt=70pVt=70×1.5×104Pa×8×10-5m360s=1.4W。
答案：A。
17．（2023•郑州期末）如图所示，在水平桌面上，一个质量m＝0.5kg的物体P，通过一个定滑轮和一个动滑轮与三个总质量M＝0.6kg的钩码相连，动滑轮重2N，绳子的质量以及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，并且物体P以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．物体P受到水平向左的摩擦力大小为3N
B．绳子拉力对物体P做功的功率为0.8W
C．2s内钩码重力所做的功为1J
D．若使物体P水平向左匀速运动，需施加向左的拉力6N
解：A、三个钩码的重力：G＝Mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，图中使用的是动滑轮，动滑轮和绳的质量以及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，物体A受力平衡，受到的摩擦力等于绳子的拉力：f＝F=12（G+G动）=12×（6N+2N）＝4N，拉力方向水平向右，则摩擦力方向水平向左，故A错误；
B、绳对A的拉力F＝f＝3N，绳对A的拉力做功的功率P＝FvA＝4N×0.2m/s＝0.8W，故B正确；
C、物体A以0.2m/s的速度向右匀速运动，钩码移动的速度v=12×0.2m/s=0.1m/s，2秒时间内钩码下降的高度h＝vt＝0.1m/s×2s＝0.2m；2秒时间内钩码的重力所做的功W＝Gh＝Mgh＝0.6kg×10N/kg×0.2m＝1.2J，故C错误；
D、要使物块P向左做匀速直线运动，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，所以向左的拉力：F1＝f+F＝4N+4N＝8N，故D错误。
答案：B。
18．（2023•洛阳期末）把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上，它受到了水平向左的拉力F的作用，如图甲所示。拉力F的大小与时间t的关系如图乙，木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．t＝3s时木块受到的合力为4N
B．t＝1s时木块受到的摩擦力为0N
C．4～6s内，拉力做功48J
D．4～6s内，木块克服摩擦力做功的功率为16W
解：A、由图丙可知，4～6s内，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，木块所受滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，由图乙可知4～6s内木块受到的拉力为4N，则木块所受的摩擦力f＝F＝4N；2～4s内，木块做加速运动，但木块对地面的压力和接触面的粗糙程度均不变，所以，t＝3s时木块受到滑动摩擦力的大小仍然为4N；由图乙可知t＝3s时木块受到的拉力为6N，则t＝3s时木块受到的合力为6N﹣4N＝2N，故A错误；
B、由图丙可知0～2s内，木块处于静止状态，由图乙可知此过程中木块受到的拉力为2N，由二力平衡条件可知，此过程中木块受到的摩擦力为f'＝F'＝2N，故B错误；
D、由图丙可知4～6s内木块运动的速度为4m/s，则4～6s内拉力F的功率为P=Wt=Fst=Fv＝4N×4m/s＝16W，故D正确；
C、由P=Wt可知，4～6s内拉力做的功：W＝Pt＝16W×（6s﹣4s）＝32J，故C错误。
答案：D。
19．（2023•扬州期末）如图所示是某次跳绳比赛时小陈同学重心移动的高度h随时间t变化的图像。已知小陈同学体重为500N，由图可知，他每跳一次克服自身重力所做的功为 30 J，他1min内跳绳 150 次，克服重力做功的平均功率为 75 W。
解：由图像可知，某同学每次跳的高度为6cm，
则他每跳一次所做的功为：W＝Gh＝500N×6×10﹣2m＝30J；
由图像可知，他在0.4s内完成一次跳绳动作，
所以在1min内跳绳的次数：n=600.4次＝150次；
克服重力做功的功率为：P=Wt=30J0.4s=75W。
答案：30；150；75。
20．（2023•北京期末）如图所示，某同学在做仰卧起坐运动，若该同学上半身的重力为240N，每次上半身仰卧起坐重心上升的高度均为0.3m，则做一次仰卧起坐时，她克服重力做的功为 72 J。若做一次仰卧起坐所用的时间是0.6s，则做一次仰卧起坐她做功的功率为 120 W。
解：某同学做一次仰卧起坐时，她克服重力做的功W＝Gh＝240N×0.3m＝72J；
做一次仰卧起坐她做功的功率P=Wt=72J0.6s=120W。
答案：72；120。
21．（2023•达州期末）如图，在两个大小为15N的压力F1和F2的作用下，质量为1kg的木块可在两个长板之间以0.1m/s的速度匀速向下滑落1min，重力做功 60 J，如果保持两个压力F1和F2的大小和方向不变，为使木块以0.3m/s的速度匀速向上滑动，对木块向上的推力大小为 20 N，此时推力的功率是 6 W。
解：木块受到的重力G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N，
速向下滑落的高度h＝vt＝0.1m/s×60s＝6m，
重力做功W＝Gh＝10N×6m＝60J；
在竖直方向上，当木块在两个力的作用下匀速下滑时，由二力平衡条件可知，重力和摩擦力是一对平衡力，所以木块受到的摩擦力f＝G＝10N，方向竖直向上，
当木块在两个力的作用下向上滑动时，由二力平衡条件可知，向上的推力与物体向下的重力，向下的摩擦力合力是平衡力，则有：F＝G+f′，
由影响滑动摩擦力的大小因素可知，匀速向上的拉力和匀速向下运动时，对物体的压力、接触面的粗糙程度不变，所以此时的摩擦力f′＝f＝10N，则推力为：F＝G+f＝2G＝2×10N＝20N；
推力的功率：P＝Fv′＝20N×0.3m/s＝6W
答案：60；20；6。
22．（2023•深圳期末）某中学实验室新买了40箱物理实验器材，每箱器材重为100N。小华要把这批器材搬往10m高的三楼实验室，他身体可以提供的功率P与器材重力G的关系如图所示。由图可知他能提供的最大功率为 80 W，要尽可能快地把这批器材搬上去，他每次搬运的箱子数应为 4 个；已知每次下楼的时间为上楼时间的一半，若不考虑人自重和搬起箱子、放下箱子的时间，将这批器材从底楼搬到实验室并回到一楼，所需的最短时间是 750 s。
解：（1）由P﹣G图象知，最大功率P＝80W，搬运的物体重力为400N时，功率最大为80W，由于对这批器材做功一定，故搬运的物体重量为400N时，所用时间最短，一箱重量为100N，所以他每次搬运的箱子数n=400N100N=4；
（2）该实验员搬箱上楼一次需要做的功：W＝Gh＝100N×4×10m＝4×103J；
根据P=Wt可知，搬箱上楼一次需要的最短时间：t上=WP=4×103J80W=50s；
由题意可知，将这批器材全部搬到实验楼所需次数：n上=40箱4箱=10，
因此将这批器材全部搬到实验楼所需的最短时间：t上总＝10t上＝10×50s＝500s，
因为每次下楼的时间为上楼时间的一半，所以完成任务下落所需时间：t下总＝10×12t上＝10×12×50s＝250s，
由于不考虑人自重和搬起箱子、放下箱子的时间，因此将这批器材从底楼搬到实验室并回到一楼，完成任务所需的最短时间是：t＝t上总+t下总＝500s+250s＝750s。
答案：80；4；750。
23．（2023•镇江期末）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）箱子对水平地面的压强；
（2）上移过程中拉力做功的功率；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功。
解：（1）箱子对水平地面的压力等于自身重力，
箱子对水平地面的压强：p=FS=GS=500N0.2m2=2.5×103Pa；
（2）拉力做功：W总＝Fs＝350N×2m＝700J，
拉力做功功率：P=W总t=700J20s=35W；
（3）该过程克服重力做功为有用功，所以该过程的有用功：W有＝Gh＝500N×1m＝500J，
克服摩擦力做的功：W额＝W总﹣W有＝700J﹣500J＝200J。
答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa；
（2）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
24．（2023•襄阳期末）跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s，求在这个过程中：
（1）运动员下落的平均速度；
（2）重力做的功；
（3）匀速下降时重力做功的功率。
解：
（1）由题可知，运动员在0﹣15s下落的路程为s前＝210m，
由图象可知，15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动，
则运动员在15﹣30s通过的路程为：s后＝vt后＝6m/s×15s＝90m；
运动员通过的总路程为：s＝s前+s后＝210m+90m＝300m，
总时间为t＝30s，
则整个过程中运动员下落的平均速度：
v′=st=300m30s=10m/s；
（2）运动员下落的高度为：h＝s＝300m；
重力做的功：
W＝Gh＝500N×300m＝1.5×105J；
（3）匀速下降时，重力做功的功率：
P＝Fv＝Gv＝500N×6m/s＝3×103W；
答：（1）运动员下落的平均速度为10m/s；
（2）重力做的功为1.5×105J；
（3）匀速下降时重力做功的功率为3×103W。