第8章 第1课时 功、功率-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略精讲精练

1. 如图所示袁下列过程中人对物体做了功的是 渊 冤 A援 小华用力推石头袁但没有推动 B援 小明举起杠铃后袁在空中停留 3秒的过 程中 C援 小超提着书包袁随电梯一起匀速上升的 过程中 D援 小陈将冰壶推出后袁冰壶在水平冰面上 滑行了 5米的过程中 2. 咱2024窑山东测试暂关于摩擦力做功袁下列说 法正确的是 渊 冤 A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功 D. 静摩擦力和滑动摩擦力一定做功 3. 某同学利用暑假外出旅游袁乘电梯从顶楼 到一楼袁在此过程中经历了先加速尧再匀 速尧后减速的运动过程袁则 渊 冤 A. 加速过程该同学处于失重状态 B. 加速过程该同学处于超重状态 C. 电梯对该同学的支持力先做正功后做 负功 D. 电梯对该同学的支持力先做负功后做 正功 4. 在机械化生产水平较低时袁人们经常通过 野拉磨冶的方式把粮食颗粒加工成粗面来食 用遥 如图所示袁一个人推磨袁其推磨杆的力 的大小始终为 F袁方向与磨杆始终垂直袁作 用点到轴心 O的距离为 r袁磨盘绕轴缓慢转 动袁则在转动一周的过程中推力 F做的功为 渊 冤 A援 0 B援 2仔rF C援 2Fr D援 原2仔rF 5. 咱2024窑浙江测试暂 如图所示袁在某科技馆展 厅里袁摆有两个并排轨道袁分别为直线轨道 和最速曲线轨道袁所谓最速曲线轨道是在 高度 h一定的不同光滑曲线轨道中袁小球滚 下用时最短的曲线轨道叫作最速曲线轨 道袁现让两个完全相同的小球 A 和 B同时从 M点分别沿两个轨道由静止下滑袁小球 B先 到达 N点遥若不计一切阻力袁下列说法正确 的是 渊 冤 第八章 机械能守恒定律 第 1课时 功、功率 FO N B h A M 116 A. 小球 A尧B到达底端 N点时袁重力的瞬时 功率相同 B. 小球 A尧B到达底端 N点时袁两个小球速 度相同 C. 小球 A尧B由 M 到 N的过程中袁 合外力 做功不同 D. 小球 A尧B由 M到 N的过程中袁 重力做 功平均功率不同 6. 咱2024窑扬州测试暂如图所示袁 在攀岩训练中袁小明两次沿 不同路径从地面攀到相同位 置袁沿路径 1 用时 5 min袁沿 路径 2 用时 4 min袁 克服重 力做功的功率分别是 P1尧P2袁则 渊 冤 A. P1<P2 B. P1>P2 C. P1=P2 D. 无法判断 7. 在平直公路上以一定速率渊约 5 m/s冤行驶 的自行车所受阻力为车和人总重力的 0.02 倍袁则骑车时人做功的功率最接近渊车和人 总质量约为 100 kg冤 渊 冤 A. 0.1 kW B. 1伊103 kW C. 1 kW D. 10 kW 8. 如图为一位学生做引体向上的示意图遥 引 体向上分为两个过程院身体从最低点升到最 高点的野上引冶过程袁身体从最高点回到最 低点的野下放冶过程遥 该同学在 30 s内连续 做了 15个完整的引体向上袁且野上引冶过程 与野下放冶过程的时间相同遥 他的身高约为 1.75 m袁体重为 60 kg袁引体向上的野上引冶过 程重心上升的高度约为 0.5 m遥 则 渊 冤 A. 野上引冶过程单杠对人做正功 B. 野下放冶过程单杠对人做负功 C. 该同学在 30 s 内重力做的总功约为 4 500 J D. 该同学在某次野上引冶过程克服重力做 功的平均功率约为 300 W 9. 咱2024窑四川测试暂物体在做自由落体运动的 过程中袁其重力的瞬时功率 渊 冤 A. 一直增大 B. 一直减小 C. 先增大袁后减小 D. 先减小袁后增大 10. 如图所示袁小明同学采用野背跃式冶要要身 体横着恰好越过了高度为 2 m 的横杆袁 获得了校运动会跳高冠军袁若小明体重为 60 kg袁身高为 1.8 m袁忽略空气阻力袁下列 说法正确的是 渊 冤 A. 起跳过程袁地面支持力对小明做功 B. 起跳过程袁小明克服重力做功 C. 达到最高点时袁小明所受重力的瞬时功 率为零 D. 起跳时地面对小明的支持力大于他对 地面的压力 11. 如图所示袁在外力作用下某物体做直线运 动的图像为正弦曲线遥 从图中可以判断 渊 冤 tt3t2t1 v 0 路径 1 路径 2 117 A. 在 0要t1时间内袁外力做正功 B. 在 0要t1时间内袁外力的功率逐渐增大 C. 在 t2时刻袁外力的功率最大 D. 在 t1要t3时间内袁外力做的总功不为零 12. 咱2024窑衢州测试暂高空坠物往往使落下的 物体具有很大的动能袁非常危险遥 假如一 个质量为 5 kg的花盆袁从离地面 20 m高 的阳台由静止坠落袁忽略空气阻力袁重力 加速度 g取 10 m/s2袁在花盆下落过程中重 力的平均功率为 渊 冤 A. 100 W B. 500 W C. 1 000 W D. 1 500 W 13. 2021年 2月 8日袁东海高铁开通运营袁设 计时速 350 公里的高铁便利了东海人民 的出行遥如图所示袁设高铁运行时受到的阻 力与速度成正比袁若高铁以速度 v 匀速行 驶袁发动机的功率为 P遥则当高铁发动机功 率为 4P时袁其匀速行驶的速度为 渊 冤 A. 2v B. 3v C. 4v D. 8v 14. 力 F对物体所做的功可由公式 W越Flcos 琢 求得袁 但用这个公式求功是有条件的袁即 力 F必须是恒力袁而实际问题中袁有很多 情况是变力在对物体做功袁那么袁用这个 公式就不能直接求变力的功袁我们需要通 过其他的一些方法来求解变力所做的功遥 如图袁对于甲尧乙尧丙尧丁四种情况下求解 某个力所做的功袁下列说法正确的是渊 冤 A援 图甲中若F大小不变袁 物块从 A 到 C 过程中力 F做的功为 F渊OA原OC冤 B援 图乙中袁全过程 F做的总功为 108 J C援 图丙中袁绳长为 R袁若空气阻力 f 大小 不变袁小球从 A 沿圆弧运动到 B 过程 中空气阻力做的功为 12 仔Rf D援 图丁中袁F始终保持水平袁无论是 F缓 慢将小球从 P拉到 Q袁还是 F为恒力将 小球从 P拉到 Q袁F做的功都是 Flsin 兹 15. 如图所示袁质量为 60 kg的某运动员在做俯 卧撑运动袁运动过程中可将她的身体视为 一根直棒遥已知重心在 c点袁其垂线与脚尧两 手连线中点间的距离 oa尧ob 分别为 0.9 m 和 0.6 m遥 若她在 1 min内做了 30个俯卧 撑袁每次肩部上升的距离均为 0.4 m袁则克 服重力做的功和相应的功率约为 渊 冤 A. 430 J袁7 W B. 4 300 J袁70 W C. 720 J袁12 W D. 7 200 J袁120 W a c bo O FQ P l兹 图丁 O A B 图丙 x/m 126 -30 15 F/N 图乙 F O A B C O忆 图甲 118 9. B揖解析铱汽车转弯时袁静摩擦力提供向心力袁最大转弯速度 对应最大静摩擦力遥 即 f=m v2R 袁解得 v= fRm姨 遥 10. 在 C点时袁对 A 球袁由牛顿第二定律得 3mg垣mg越m vA2R 袁解 得 vA越2 gR姨 袁对 B 球袁由牛顿第二定律得 mg原0.75mg越 m vB 2 R 袁解得 vB越 gR姨2 袁由 2R越 12 gt2可得 A尧B球做平抛运 动的时间 t越2 Rg姨 袁两球做平抛运动的水平位移分别为 xA越vAt越4R袁xB越vBt越R袁A 尧B 两球落地点间的距离 驻x越xA原 xB越3R遥 第七章 万有引力与宇宙航行 1. D揖解析铱太阳处在椭圆的一个焦点上袁A错误曰根据开普勒 第二定律可知袁同一行星与太阳的连线在相等的时间内扫 过相等的面积袁B错误曰开普勒第三定律的表达式 a3T2 越k 中 的 T代表行星的公转周期袁C错误遥 2. B揖解析铱万有引力定律是牛顿发现的袁引力常量 G 是卡文迪 什测得的袁A错误曰引力常量 G 有单位袁其单位是 N窑m2/kg2袁C 错误曰r等于零时物体不能看成质点袁万有引力定律仍然适 用袁但是 r不再是物体间的距离袁不能提出万有引力无穷大 的结论袁D错误遥 3. A揖解析铱G越 Fr2m1m2 袁力的单位是 N袁1 N越1 kg窑m/s2袁距离的单位 是 m袁质量的单位是kg袁所以比例系数 G 的单位是 m3kg窑s2 袁A 正确遥 4. B揖解析铱神舟十三号的轨道半径小于天和核心舱的轨道半 径袁根据 Fn越G Mmr2 越m v 2 r 越m棕 2r越m 4仔2T2 r袁可得 T越2仔 r 3 GM姨 袁 可知神舟十三号运行的周期比天和核心舱的小袁A错误曰由 v越 GMr姨 袁可知神舟十三号运行的线速度比天和核心舱的 大袁B正确曰由 棕越 GMr3姨 袁可知神舟十三号运行的角速度比 天和核心舱的大袁C错误曰由于神舟十三号的质量和天和核 心舱的质量未知袁所以无法比较向心力大小袁D错误遥 5. C揖解析铱小水球野漂冶在空中来回运动而未野下落冶袁这是因为 小球处于完全失重状态袁引力全部用来提供向心力遥 6. A揖解析铱根据万有引力提供向心力袁则 G Mmr2 =m v 2 r =mr棕2袁 解得 棕= GMr3姨 袁v= GMr姨 袁轨道半径 r越大袁角速度越小袁 线速度 v 就越小袁所以 v 静约v 中袁棕 静约棕 中遥 7. B揖解析铱由公式 G MmR2 =mg袁得 M= gR 2 G 曰由公式 G Mmr2 = m 2仔T蓸 蔀 2r袁得 M= 4仔2r3GT 2 袁棕= 2仔T 袁不能求出卫星围绕地球运 动的轨道半径 r袁则不能计算出地球的质量曰由公式 G Mmr2 = m v 2 r 袁得 M= v 2r G 曰根据 T= 2仔rv 可求出轨道半径 r袁再依据 G Mmr2 =m v 2 r 袁能计算出地球的质量遥 8. D揖解析铱设地球质量为 M袁飞行器绕地球运行轨道半径为 r袁 则有 G Mmr2 =m v 2 r 袁可得 v= GMr姨 袁第一宇宙速度对应的轨 道半径在数值上等于地球半径袁 则空间站运行的线速度小 于第一宇宙速度袁大于天链卫星的线速度袁A尧C错误曰空间 站的周期 T= 2416 h=1.5 h袁而地球自转周期为 24 h袁可知空 间站相对于地面是运动的袁B 错误曰根据牛顿第二定律有 G Mm渊R+h冤2 =m 4仔 2 T2 渊R+h冤袁解得地球的质量 M= 4仔 2 GT2 渊R+h冤3袁 D正确遥 9. B揖解析铱对于近地卫星有 GMmr2 =m 4仔 2 T12 r袁赤道上的物体有 GMm r2 -mg=m 4仔 2 T22 r袁可得 T1<T2袁即近地卫星的周期比赤道 上物体的周期小袁 由 棕= 2仔T 知近地卫星的角速度大袁A尧C错 误曰根据 v=棕r可知袁近地卫星的线速度比赤道上物体的线 速度大袁B正确曰根据 an=棕2r可知袁近地卫星的向心加速度比 赤道上物体的向心加速度大袁D错误遥 10. B揖解析铱当物体的速度大到向心力恰好等于地球的万有引 力时袁物体就能成为地球的卫星而不落到地球上袁这个足 够大的速度是地球的第一宇宙速度袁大小是 7.9 km/s遥 11. B揖解析铱由万有引力提供向心力袁则 G Mmr2 =m 2仔 T蓸 蔀 2r袁代入 数据得 M抑5伊1026 kg袁B正确遥 12. D揖解析铱探测器近月环绕运动袁根据万有引力提供向心力袁 有 G MmR2 越m 4仔2R T2 袁解得 M越 4仔 2R3 GT 2 袁根据密度公式 籽越 MV 和体积公式 V越 43 仔R3袁解得 籽越 3仔GT 2 曰物体落到月球表面有 h越 12 g 月 t2袁在月球表面有 G MmR2 越mg 月袁解得 籽越 3h2仔GRt2 袁 D正确遥 第八章 机械能守恒定律 第 1课时 功尧功率 1. C揖解析铱A尧B选项所述情景中袁位移都为零袁D选项中冰壶 滑行时袁不受人的推力袁故人对物体不做功遥 2. C揖解析铱物体随倾斜的传送带向上一起匀速运动的过程中袁 传送带对物体的静摩擦力做正功袁A错误曰将物体轻放在水 平匀速运动的传送带上做加速运动时袁传送带对物体的滑 动摩擦力做正功袁B错误曰静摩擦力和滑动摩擦力都可以不 做功袁D错误遥 3. A揖解析铱加速下降过程袁加速度向下袁该同学处于失重状态袁 A正确袁B错误曰电梯对该同学的支持力始终竖直向上袁位移 向下袁则支持力一直做负功袁C尧D错误遥 4. B揖解析铱推磨杆的力的方向与瞬时速度方向相同袁为圆周 切线方向袁根据微元法可知袁推力所做的功 W越FL越2仔rF袁B 正确遥 262 5. D揖解析铱小球 A尧B到达底端 N点时袁由机械能守恒定律可 知袁两小球的速度大小相等袁可方向不同袁则两个小球速度 不相同袁速度与竖直方向的夹角不同袁则重力的瞬时功率不 相同袁A尧B 错误曰小球 A尧B 由 M到 N 的过程中袁只有重力 做功袁小球下落的竖直高度相等袁则合外力做功相同袁C错 误曰小球 A尧B由 M到 N的过程中袁重力做功相同袁由于运 动的时间不同袁由功率的定义式 P= Wt 袁可知重力做功平均 功率不同袁D正确遥 6. A揖解析铱t1>t2袁根据功率公式 P= Wt = mght 袁可得 P1<P2遥 7. A揖解析铱牵引力 F越Ff越0.02mg袁功率 P越Fv越0.1 kW袁A正确遥 8. D揖解析铱野上引冶过程与野下放冶过程中单杠对人有支持力袁但 力的方向上没有位移袁故单杠对人均不做功袁30 s内做了 员缘 个完整的引体向上袁野上引冶时重力做负功袁野下放冶时重力做 正功袁整个过程重力做功为零袁在野上引冶过程中经历的时间 t= 3015 伊 12 s=1 s袁克服重力做功的功率P = mght = 300 W遥 9. A揖解析铱物体在做自由落体运动的过程中袁物体速度一直在 增大袁根据 P=mgv袁可知重力的瞬时功率一直增大遥 10. C揖解析铱跳高的起跳过程袁脚和地始终接触袁地面对脚底支 持力的作用点无位移袁故支持力对小明不做功袁A错误曰跳高 的起跳过程袁人的重心没有升高袁故重力势能不变袁重力不 做功袁B错误曰达到最高点时袁因瞬时速度为零袁则重力的瞬 时功率为零袁C正确曰起跳时地面对小明的支持力与他对地 面的压力袁是作用力与反作用力袁两者等大反向袁D错误遥 11. A揖解析铱在 0要t1时间内袁物体的速度增大袁动能增大袁由动 能定理知外力做正功袁A正确曰v原t图像斜率表示加速度袁加 速度与外力成正比袁则知在 0要t1时间内袁加速度减小袁外 力减小袁速度增大袁由题图可知 0时刻速度为零袁由 P越Fv 可知外力的功率为零袁而 t1时刻速度最大但外力为零袁t1时 刻外力的功率也为零袁可知外力的功率先增大后减小袁B错 误曰t2时刻物体的速度为零袁加速度不为零袁外力不为零袁由 P越Fv 可知外力的功率为零袁C错误曰在 t1要t3时间内袁物体 的动能变化量为零袁由动能定理可知外力做的总功为零袁D 错误遥 12. B揖解析铱重力全过程中做的功为 W =mgh袁下落过程中做自 由落体运动袁有 h= 12 gt2袁解得 t=2 s袁则在花盆下落过程中 重力的平均功率为 P= Wt =500 W遥 13. A揖解析铱高铁以速度 v 匀速行驶袁发动机的功率为 P袁则满 足关系 P=fv袁f=kv袁当高铁发动机功率为 4P时袁其匀速行驶 的速度设为 v忆袁则有 4P=f 忆v忆袁f 忆=kv忆袁联立可得 v忆=2v遥 14. A揖解析铱图乙中袁全过程 F做的总功为 W 越15伊6 J垣渊原3冤伊 6 J越72 J袁B错误曰图丙中袁可用微元法得出小球从 A 运动到 B 过程中空气阻力做的功为 W 越原f窑2仔R4 越原 12 仔Rf袁C 错 误曰图丁中袁当 F为恒力时将小球从 P拉到 Q袁F做的功是 W越Flsin 兹袁而 F缓慢将小球从 P拉到 Q袁F为水平方向的变 力袁F做的功为 mgl渊1-cos 兹冤袁D错误遥 15. B揖解析铱设每次俯卧撑运动过程中袁运动员重心变化的高 度为 h袁由几何关系可得 h0.4 m 越 0.9 m0.9 m垣0.6 m 袁即 h越0.24 m袁 在一次俯卧撑运动过程中袁运动员克服重力做功约为 W越 mgh越60伊10伊0.24 J越144 J袁所以 1 min 内克服重力做的总 功为 W 总越30W越4 320 J袁功率 P越 W 总t 越72 W袁B正确遥 第 2课时 动能定理尧机械能守恒定律 1. B揖解析铱对于同一个参考平面袁若 A 物体重力势能为原1 J袁B 物体重力势能为原3 J袁则 EpA>EpB袁A错误曰重力势能的大小与 参考平面的选取有关袁 重力做功的大小与参考平面的选取 无关袁C错误曰克服重力做功即重力做负功袁物体的重力势能 增大袁D错误遥 2. C揖解析铱机械爪抓到玩具匀速上升时袁机械爪做正功袁玩具 的动能不变袁重力势能增加袁所以玩具的机械能增加袁A尧D错 误曰玩具掉下过程中袁若不考虑空气阻力袁只有重力做功袁机 械能守恒袁若考虑空气阻力做功袁机械能减少袁B错误曰玩具 水平匀速移动时袁重力方向与运动方向垂直袁重力对玩具不 做功袁C正确遥 3. C揖解析铱对全过程由动能定理有 mgh+W f= 12 mv2- 12 mv02袁解 得 W f= 12 mv2- 12 mv02-mgh袁C正确遥 4. C揖解析铱跳伞运动员在空中匀速下落袁动能不变袁重力势能 减小袁则其机械能减小袁A错误曰物体以 8 m/s2的加速度在空 中下落袁受阻力的作用袁故机械能不守恒袁B错误曰物体做平 抛运动袁只受重力作用袁则机械能守恒袁C正确曰物体在细线 拉力作用下上滑袁拉力对物体做功袁其机械能不守恒袁D错误遥 5. A揖解析铱除重力外袁她克服阻力做功 50 J袁故机械能减少 50 J袁 A正确曰由动能定理袁可知动能增加了渊950原50冤J越900 J袁B尧C 错误曰重力势能减少了 950 J袁D错误遥 6. B揖解析铱根据动能定理可知袁运动员踢球时对足球做的功为 W= 12 mv02袁球从水平地面踢出到足球运动到最大高度过程袁 根据动能定理有-mgh= 12 mv2- 12 mv02袁解得 W=mgh+ 12 mv2遥 7. D揖解析铱从 O到 B过程中袁重力做正功袁重力势能减小袁A错 误曰从 B 到 D过程中袁弹性绳的拉力先小于重力后大于重 力袁则游客先做加速度减小的加速运动袁后做加速度增大的 减速运动袁B错误曰从 B到 C过程中袁弹性绳的长度增加袁形 变量增大袁则弹性势能增大袁C错误遥 8. B揖解析铱由机械能守恒定律得 mgh越4Ep袁解得 Ep越 mgh4 越 4 560 J袁B正确遥 9. A揖解析铱旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端袁根据 v2=2ax袁代入数据解得 a=2 m/s2袁D错误曰下滑过程中对该旅 客受力分析有 mgsin 兹原f=ma袁sin 兹= 35 袁f=滋mgcos 兹袁代入数 据解得 f=200 N袁滋=0.5袁 则下滑过程中该旅客克服摩擦力所做 的功为 W f=fx=200伊5 J=1 000 J袁A正确袁B错误曰旅客滑到斜 面底端的过程中根据动能定理有 mgh-滋mgcos 兹窑x= 12 mv2袁如 仅缩小斜面的长度袁则 兹变大袁可知旅客滑到斜面底端的速 度大小变大袁C错误遥 263