高一暑假作业(七) 功与功率、重力势能-【步步维赢·优练必刷】2025年高一物理暑假作业

高一暑假作业（七） 功与功率、重力势能 知识点记 精典题练 1.功的概念 1.关于功的概念，下列说法正确的是 (1)做功的两个必不可少的因素， ( 理解功的概念，首先要知道做功的两个 A.物体受力越大，位移越大，力对物体做 不可缺少的因素：力和物体在力的方向 功越多 B.合力的功等于各分力功的矢量和 上发生的位移.力对物体是否做了功只 C.摩擦力可以对物体做正功 与这两个因素有关，与其他因素诸如物 D.功有正负，但正负不表示方向，而表示 体运动的快慢、运动的性质、物体质量、 大小 物体是否受其他力等均无关。 2.一个高中生骑电动车以20km/h的速度 (2)功是过程量，总是与一个具体的过程 匀速行驶，电动车所受阻力是人和车总 相对应，同时功与具体的某个力或某几 重力的0：已知人和车的总质量约为 个力相对应，通常我们说某个力或某几 80kg,重力加速度大小g取10m/s2,则此 个力所做的功 时电动车电机的输出功率约为( 2.功率的计算方法 A.50W B.100W (1)平均功率的计算： C.450W D.800W ①利用P=W 3.一轻绳一端固定在O Liiiiznnininiiii 0 点，另一端拴一小球， ②利用P=F vcos a,其中o为物体运动的 拉起小球使轻绳水平， 平均速度 然后无初速度释放小 (2)瞬时功率的计算： 球.如图所示，小球从 ①利用公式P=Fvcos a,其中v为瞬时 开始运动至轻绳到达竖直位置的过程 速度 中，小球重力的瞬时功率的变化情况是 ②利用公式P=FvE,其中为物体的 A.一直增大 B.一直减小 速度在力F方向上的分速度. C.先增大，后减小D.先减小，后增大 ③利用公式P=Fv,其中F为物体所 4.如图所示，质量为m的 受的外力在速度)方向上的分力， 小球A沿高度为h、倾 3.重力势能变化的绝对性：物体在两个高 角为0的光滑斜面以 5 度不同的位置时，由于高度差一定，重力 初速度。滑下，另一 势能之差也是一定的，即物体的重力势 质量与A相同的小球B自相同高度同时 能的变化与参考平面的选取无关， 由静止落下，结果两球同时落地.下列说 法正确的是 ·15. A.重力对两球做的功不相等 8.如图，一光滑大圆环固定 B.落地前的瞬间，A球的速度等于B球 在桌面上，环面位于竖直 的速度 平面内，在大圆环上套着 C.两球重力的平均功率不相等 一个小环.小环由大圆环的最高点从静 D.两球重力的平均功率相等 止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆 5.(多选)汽车以恒定功率P、初速度冲 环对它的作用力 上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力 A.一直不做功 恒定不变，则汽车上坡过程的v一t图象 B.一直做正功 可能是 C.始终指向大圆环圆心 D.始终背离大圆环圆心 9.假设列车从静止开始做匀加速直线运 动，经过500m的路程后，速度达到 6.如图所示，中间有孔的物块 360km/h.整列列车的质量为1×10kg,如 果不计阻力，在匀加速阶段，牵引力的最 A套在光滑的竖直杆上，通 ( 过滑轮用不可伸长的轻绳 大功率是 A.4.67×10kW B.1×10kW 将物块拉着向上匀速运动， C.1×10kW D.4.67×10kW 则关于拉力F及拉力F的功率P,下列 10.如图所示，质量m= 说法正确的是 A.F增大，P不变 B.F增大，P增大 50kg的滑雪运动员 C.F不变，P减小 D.F增大，P减小 从高度h=30m的坡 37 7.(多选)如图中的甲所示，长为l、倾角为α 顶由静止下滑，斜坡 的斜面固定在水平地面上，一质量为m 的倾角0=37°，滑雪板与雪面之间的动 的小物块从斜面顶端由静止释放并沿斜 摩擦因数μ=0.1.在运动员滑至坡底的 面向下滑动.已知小物块与斜面间的动 过程中，求： 摩擦因数：与下滑距离x的变化图象如 (1)滑雪运动员所受的重力对他做 图乙所示，则 的功； (2)各力对运动员做的总功是多少？(g取 10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8，装备 77777777777 质量不计) A.totan a B.小物块下滑的加速度逐渐增大 C.小物块下滑到斜面底端的过程中克服 摩擦力做的功为2 mglcos a D.小物块下滑到底端时的速度大小 为√2 glsin a-2 toglcos a ·16·误；物体由赤道向两极移动时，万有引力大小不 2h R* 变，向心力减小，重力增大，当到达两极时，重力 (3)月球的平均密度p= M 等于万有引力，选项A、B错误，C正确. 3.C在地球表面附近，物体所受的重力近似等于 xR 4 万有引力：即重力G=Fw=G尺：在距地面 3h 2πRGt2 高度为地球半径的位置，F,'=GM加= G地 (2R) 4 答案：1学 (2)2hR (3)、3h '2πRGt 故选项C正确. 高一暑假作业（七）功与功率、重力势能 4.A在地球表面有G=mg,得M= 1.C因功的决定因素为力、位移及二者的夹角， R G ①， 若力大、位移大，但两者夹角为90°，则做功为0， M 3M 又有p一V4R ②， 故A错误；功是物体之间能量转化的量度，它是 标量，功也有正负之分，但功的正负不表示方 由①@得出p=4RG 3g 向，而是力对物体做功的效果，所以B、D错误： 摩擦力可以做正功，也可以做负功，这要看摩擦 5.C由题图知三颗不同的人造地球卫星的轨道 力与位移的方向关系，故C正确. 半径关系为rA<rB<rc,由万有引力提供向心 2.C车在匀速行驶时，人和车受力平衡，人和车受 力得 GMm =m GM 到的阻力大小为f=mg=0×800N=80N, r =mrw2=ma,可知u=√ 此时的功率P=Fv=444W,所以C正确， 所以U>>W,选项A错误：由于三颗卫星的质 3.C小球在初位置重力做功的功率为零，在最低 量关系不确定，故万有引力大小不确定，选项B错 点，由于重力方向与速度方向垂直，则重力做功 的功率为零，因为初、末位置重力做功的功率都 G,所以n>>oe,选项C正确：a= 误w入r 为零，则小球从开始运动至轻绳到达竖直位置 的过程中，重力做功的功率先增大后减小，C GM 2,所以aa>am>ac,故选项D错误。 正确， 4.D根据W=mgh知，重力对两球做的功相同，故 6.D设小铁球的半径为R,则两小铁球之间：F= '(2R7=G G mm o. R)2 A错误：对A球，根据动能定理得mgh=2m, 4GxpR:同理， ，对B球，根据动能定理得mgh= 1 4R . 两大钱球之同：P=GR=言Gp(2R) 2ma,知A>,故B错误；两球重力做的功 =16F. 相等，运动时间相等，根据P=W知，重力的平 7.D万有引力定律的表达方式为F=Gmm r? 均功率相等，故C错误，D正确. 所以F与r:成反比，选项D正确，A、B、C 5.BCD由瞬时功率P=Fv可知，汽车功率恒 错误 8.A双星系统内的两颗星运动的角速度相等，B 定，汽车开始时所受牵引力F,若牵引力与 错误；双星的向心力为二者间的万有引力，所以向 汽车所受阻力相等，则汽车做匀速运动，B项中 心力大小相等，D错误；根据mwr=m,w2,得□ 一t图象是可能的：若牵引力大于阻力，则汽车 做加速运动，则随速度增大，牵引力减小，而汽 号A正确：旅搭0=0得品-行= 车所受阻力不变，由牛顿第二定律可知，汽车的 7 加速度减小，直至减小到零，C项中一1图象是 C错误. 可能的，A项中v一1图象是不可能的：若牵引 9.AC利用G值和万有引力定律不但能“称”出 力小于阻力，则汽车做减速运动，牵引力增大， 地球的质量，而且可测定远离地球的一些天体 汽车所受阻力不变，由牛顿第二定律可知，汽车 的质量、平均密度等，故A正确；引力常量G是 的加速度减小，直至减小到零，D项中一1图象 一个普遍适用的常量，其物理意义是两个质量 是可能的. 都为1kg的质点相距1m时的相互吸引力，其 6.A设物块匀速运动的速度大小为v。,则轻绳与 数值大小与所选的单位有关，故B、D错误，C 竖直杆的夹角为0时，由物块A受力平衡有FcOs日 正确 -mg,物块上升过程，0增大，F增大，选项C错误： 10.解析：(1)月球表面附近的物体做自由落体运 根据速度的合成与分解，得轻绳的速度大小= 动，则A=25,解得g6-29 ,c0s0,拉力F的功率P=Fv=mg,即P不变， 选项A正确，选项B、D均错误. 7.BC由题意知，物块加速下滑：ngsin a.>gcos a: (2)因不考虑月球自转的影响，则有G R 所以o<tana,故A错误；下滑过程中：gsin a ngcos a=1a,动摩擦因数减小，加速度增大 mgn,月球的质量M=2hR 故B正确；下滑到斜面底端的过程中克服摩擦 G 力做的功为W:=Fl=2 mglcos a,故C正 ·52· 璃：根据动能定里：mglsin a-W,=m心，解 4.D题中F一x图象与横坐标围成的面积等于 拉力做功的大小，由图象可得出 得：u=√2 glsin a一ogleos a,故D错误， 8.A光滑大圆环对小环只有弹力作用.弹力方向 W=F1十受，根据动能定理得E,=W 沿大圆环的半径方向（下滑过程先背离圆心，后 指向圆心)，与小环的速度方向始终垂直，不做 号P,十受选项D正确， 功，故选A. 5.A木箱受力如图所示.木箱在移 9.Bv=360km/h=100m/s,由v2=2ax得，a= 动的过程中有两个力做功，拉力做 2x-2X500m/s=10m/s,则牵引力F 1002 正功，摩擦力做负功，根据动能定理 ma=1×10°×10N=1×10°N 可知：W:-W,=2m-0,所以动 所以牵引力最大功率P=F0=1×10°×100W 能小于拉力做的功，故A正确，B =1×10W=1×10°kW,故B正确. 错误：无法比较动能与摩擦力做功的大小，C、D 10.解析：(1)重力做的功： 错误.故选A. 6.D由图乙知，物块先向下运动，后向上运动，则 Wc=mgh=50×10×30J=1.5×10'J. 知传送带顺时针转动，0一11时间内，物块对传 (2)运动员所受合力： 送带的摩擦力方向沿传送带向下，则物块对传 Fs=ngsin37°-mngcos37°=260N. 送带做负功，故A错误；在t1一t2时间内，物块 方向沿斜坡向下， h 向上加速运动，则有umgcos>mngsin0,得4> 沿合力方向的位移xsnm37=50m, tan0,故B错误：0~t2时间内，由v一t图线与t 轴所围“面积”等于位移可知，物块的总位移沿 合力做的功W◆=F◆x=260×50J=1.3X10J. 斜面向下，高度下降，重力对物块做正功，设为 答案：(1)1.5×10°J(2)1.3×10J 高一暑假作业（八）动能和动能定理 W。,根据动能定理得W十W。名m 1.B当推力小于摩擦力时，物体就开始做减速运 动，选项A错误；图乙中图线与坐标轴所围成的 m,则传送带对物块微的功W≠2m暖 三角形面积表示推力对物体做的功，由此可得 1 推力做的功为W=4×100×7J=200J小，根据动 mi,故C错误：0~1时间内，系统产生的热 能定理有W一mgx=0,得x.=10m,选项B 量Q,=f(s传十5物)，由动能定理可得f·5物 △E=△Ek1,故Q1>△Ek1,t1一t2时间内，系统 正确；当推力与摩擦力平衡时，加速度为零，速度 最大，由题图乙得F=100一25.x(N),当F-g 产生的热量Q=f(s特一5)=∫·8物，由动能定 20N时，=3.2m,由动能定理得（100N+20 理得f·s物一△Ep2=△Ek2,故Q2>△E2,l2时刻 后，物块随传送带一起运动，无热量产生及动能 变化，所以系统产生的热量大于动能变化，即 N)·t一mgx=2mvx,解得物体运动的最大 Q>△E,故D正确. 7.B小球在运动过程中受重力和风力作用，在竖 速度v*=8m/s,选项C错误：当推力由100N 减小到20N的过程中，物体的加速度逐渐减 直方向做自由落体运动，有R=g,在水平方 小，当推力由20N减小到0的过程中，物体的加 向做匀减速直线运动.设初速度为，因小球恰 速度又反向增大，此后物体的加速度不变，直至 能无碰撞地从C处进入圆孤轨道，说明小球运动 物体静止，故D项错误 到C处时，水平分速度恰好减小到零，有R= 2.C设斜面倾角为0，根据动能定理，当小物块沿 斜面上升时，有 6十0 2得=√2gR,设风力大小为F,根据牛颜 -(mgsin 0++f)x=Ex-Eo, Ex=-(f+mgsin 0)x+Exo, 所以E与x的函数关系图象为直线，且斜率为负 第二定律得a=品有话=2aR,得P=g,时然 当小物块沿斜面下滑时，根据动能定理有 个运动过程，由动能定理有mgX2R一FX(2R十 (mgsin0-∫)(x。一x)=Ek一0(x。为小物块到 x)= 2m,解得x=R,故B正确，A,C、D 达最高点时的位移)，即 E.=-(mgsin 0-f)x+(mgsin 0-f)xo, 错误. 所以下滑时E随x的减小而增大，且为直线 8.C力是改变物体速度的原因，物体做变速运动 综上所述，选项C正确. 时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做 3.B小物块从A处由静止释放，恰好滑到C处 功可能为零，动能可能不变，A、B错误：合外力 停下来，由动能定理得： 对物体做功，它的动能一定变化，速度大小也一 mgLsin 0=umgLcos 0+umgL. 定变化，C正确：物体的动能不变，所受合外力 若调整BC使其向上倾斜，设BC与水平方向之 做功一定为零，但合外力不一定为零，D错误， 间的夹角为a时，小物块沿BC上滑的最小距离 9.AB第一过程速度增量为△v1=v,动能增量 为x,由动能定理可得： mgLsin 0=mmgLcos 0mgrsin aumgrcos a, 为△E1=2mv,合外力微功 解得：x=2L.综上所述，本题答案是B. W,=AE,=m:第二过程连度增量4， ·53.