假期作业17 功 功率-【快乐假期必刷题】2025年高一物理暑假作业必刷题（人教版）

　　假期作业１７　功　功率　　　　　　　　　 　　我国高铁技术处于世 界领先水平．和谐号动车组 是由动车和拖车编组而成 的,提供动力的车厢叫动 车,不提供动力的车厢叫拖车．动车与拖车之间 存在着相互作用力． (１)凡是受力作用的物体,一定有力对物体 做功． (　　) (２)只要物体受力,又在力的方向上发生了位 移,就一定有力对物体做功． (　　) (３)作用力做正功时,反作用力一定做负功． (　　) (４)力对物体做功的正负是由力和位移间的夹 角大小决定的． (　　) (５)物体做功越多,其功率越大． (　　) ◆[知识点一]　功 １．两个互相垂直的力F１ 与F２ 作用 在同一物体上,使物体运动,如图 所示,物体通过一段位移,力F１ 对 物体做功４J,力F２ 对物体做功３J,则力F１ 和F２ 的合力对物体做的功为 (　　) A．７J　　B．５J　　C．３．５J　　D．１J ２．力F大小相等,物体沿水平面运动的位移s 也相同,则F做功最小的是 (　　) ３．(２０２５􀅰青岛市第一中学 高一期末)如图是无人机 送货时的情景,其中无人 机对货物做负功的是 (　　) A．加速上升 B．减速上升 C．匀速下降 D．悬停空中 ４．如图所示,某同学用拖把 擦地板,他用力使拖把沿 水平地板向前移动一段 距离,在此过程中 (　　) A．该同学对拖把做负功 B．地板对拖把的摩擦力做负功 C．地板对拖把的支持力做负功 D．地板对拖把的支持力做正功 ◆[知识点二]　功率 ５．每年春节前温州农村都 有捣年糕的习俗,借此 来寓意“年年发财、步步 高升”．捣年糕时,一人 将“石杵”一起一落挥动,另一人在“石杵”挥 动的间隙迅速翻动米粉团,直到米粉团柔软 而有弹性．已知“石杵”质量为２０kg,每分钟 上下挥动２０下,每次重心上升的高度约为 ９０cm,则人挥动“石杵”做功的功率约为 (　　) A．６０W B．１２０W C１８０W D．５４０W ６．若飞艇在平流层水平匀速飞行时,所受空气阻 力与飞行速度成正比．当匀速飞行速度为v 时,动力系统的输出功率为P;当匀速飞行速 度为２v时,动力系统的输出功率为 (　　) A．P４ B． P ２ C．２P D．４P ７．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．P１＜P２ B．P１＝P２ C．P１＞P２ D．无法判断 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９３ ８．(２０２５􀅰南京市高一期末)共享电动车已经 成为我们日常生活中不可或缺的重要交通 工具,某共享电动车和驾驶员的总质量为 １００kg,电动车的额定功率为５６０ W．若电 动车从静止开始以额定功率在水平路面沿 直线行驶,行驶的最大速度为５􀆰６m/s,假 定行驶中所受阻力恒定,重力加速度g 取 １０m/s２．下列说法正确的是 (　　) A．电动车受到的阻力大小为１００N B．加速阶段,电动车的加速度保持不变 C．当电动车的速度为４m/s时,其加速度大 小为１􀆰４m/s２ D．若电动车从静止开始以２m/s２ 的加速度 匀加速启动,匀加速时间共２􀆰８s ９．如图所示为修建高层 建筑常用的塔式起重 机．在 起 重 机 将 质 量 m＝５×１０３ kg的重物 竖直吊起的过程中,重 物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速 度a＝０．２m/s２,当起重机输出功率达到其 允许的最大值时,保持该功率直到重物做 vm＝１．０２m/s的匀速运动．取g＝１０m/s２, 不计额外功．求: (１)起重机允许输出的最大功率; (２)重物做匀加速运动所经历的时间和起重 机在第２s末的输出功率． １．(２０２５􀅰天台平桥中学高 一期中)如图所示,小明 同学将手臂与水平面成 θ角倾斜地捧着一硬皮 本,又将一手机盒放在硬皮本上,手臂、硬皮 本、手机盒始终保持相对静止．已知手机盒 质量为m,重力加速度为g,当他保持手臂 的姿势不变,匀速水平向前运动了距离x的 过程中 (　　) A．手机盒所受的重力对手机盒做功mgx B．手 机 盒 所 受 的 支 持 力 对 手 机 盒 做 功 mgxcosθ C．手 机 盒 所 受 的 合 力 对 手 机 盒 做 功 mgxsinθ D．手 机 盒 所 受 的 摩 擦 力 对 手 机 盒 做 功 －mgxsinθcosθ ２．滑水运动是一项 非常刺激的水上 运动．研究表明, 在进行滑水运动 时,水对滑板的作用力FN 垂直于板面,大 小为kv２,其中v为滑板速率(水可视为静 止)．如图所示,某次运动中,在水平牵引力 作用下,当滑板和水面的夹角θ＝３７°时,滑 板做匀速直线运动,相应的k＝５４kg/m,人 和滑板的总质量为m＝１０８kg,试求:(重力 加速度g＝１０m/s２,sin３７°＝０．６,忽略空气阻 力) (１)水平牵引力的大小F; (２)滑板的速率v; (３)水平牵引力的功率P． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０４ 假期作业１６ 情景辨析 (１)√　(２)×　(３)×　(４)×　(５)√ 技能提升 １．A　[第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度,同时也是 人造地球卫星的最大运行速度,故 A 对,B、C错;第二宇宙 速度是物体逃离地球的最小速度,D错．] ２．BD　 ３．B　[据题意,g星 ＝g６ ,绕星球表面运动的线速度为其第一 宇宙速度,由万有引力提供向心力可知 mg星 ＝m v２１ r ,可知 v１＝ g星r,而v２＝ ２v１,解得:v２＝ ２􀅰 g r ６ ＝ gr ３． 故 A、 C、D均错误,选项B正确．] ４．AB　[同步卫星位于赤道平面内,轨道半径都相同,选项 A、 B正确;第一宇宙速度是最大的环绕速度,导航系统所有卫 星的运行 速 度 都 小 于 第 一 宇 宙 速 度,选 项 C 错 误;根 据 GMm r２ ＝m４π ２ T２ r,得T＝ ４π ２r３ GM ,导航系统所有卫星中,运行 轨道半径越大的,周期越大,选项 D错误．] ５．BC　[地球同步卫星所受的万有引力大小F＝GMm r２ ,由于 不 同 卫 星 质 量 不 等,故 A 错 误;由 G Mm(R＋h)２ ＝ m􀅰４π２(R＋h) T２ ,得同步 卫 星 的 周 期 相 等,所 以 轨 道 半 径 相 等,离地 面 的 高 度 相 等,故 B 正 确;由 G Mm r２ ＝mv ２ r 得v＝ GM r ,知轨道半径越大,运行的速度越小,且小于第一宇宙 速度７．９km/s,故 C正确;地球同步卫星位于赤道上空,和 地球自转有相同的角速度才能和地面保持相对静止,地球同 步卫星都位于赤道上空的同一个圆周轨道,不能在同一个点 上,故 D错误．] ６．CD　[根据万有引力提供向心力可得GMm r２ ＝mω２r＝mv ２ r ＝m４π ２ T２ r＝ma,可得ω＝ GM r３ ,v＝ GMr ,T＝ ４π ２r３ GM ,a＝ GM r２ ,由于巡天号的轨道半径小于哈勃号的轨道半径,则有 ω巡 ＞ω哈 ,v巡 ＞v哈 ,T巡 ＜T哈 ,a巡 ＞a哈 ．] ７．CD　[地球同步卫星c与地球自转的角速度和周期相同,则 知a与c的角速度相同,根据an＝ω２r,知c的向心加速度 大,由man＝GMmr２ ,得an＝GMr２ ,卫星的轨道半径越大,向心 加速度越小,则地球同步卫星的向心加速度小于b的向心加 速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于 重力 加 速 度g,故 A 错 误;由 G Mmr２ ＝m ４π２ T２r 得 T ＝ ２π r ３ GM ,所以卫星的轨道半径越大,周期越大,所以d的运 动周期大于c的运动周期,即大于２４h,故 B错误;a、c的角 速度相同,由an＝ω２r知a１a２ ＝ R r ,故 C正确;根据GMmr２ ＝ mv ２ r ,解得v＝ GMr ,则v１ v２ ＝ r R ,故 D正确．] ８．D ９．B　 [万 有 引 力 提 供 空 间 站 做 圆 周 运 动 的 向 心 力,有 G Mm(R＋h)２ ＝ma,解得:a＝ GM(R＋h)２ ,地 球 表 面 重 力 加 速 度 g＝GMR２ ,解得a＝ １６１７( ) ２ g＝２５６２８９g ,A 错误;由万有引力提供 向心力有GMm r２ ＝ma＝mv ２ r ＝m ４π２ T２ r,解得 T＝２π r ３ GM , a＝GM r２ ,v＝ GMr ,可 得,T′ TA ＝ (R＋h)３ (R＋H)３ ＝ １ ８ ,a aA ＝ (R＋H)２ (R＋h)２ ＝４１ ,v′ vA ＝ R＋HR＋h＝ ２ １ ,B正确,C、D错误．] 素养培优 　解析:(１)设火星的重力加速度为g,则t＝２v０g mg＝GMmR２ 联立得 M＝２v０R ２ Gt (２)根据万有引力充当向心力知GMmr２ ＝mr ４π２ T２ 解得r＝ ３ v０R２T２ ２π２t 答案:(１)M＝２v０R ２ Gt 　 (２) ３ v０R２T２ ２π２t 假期作业１７ 情景辨析 (１)×　(２)√　(３)×　(４)√　(５)× 技能提升 １．A　[当有多个力对物体做功时,总功就等于各个力对物体 做功的和．由于力F１ 对物体做功４J,力F２ 对物体做功３J, 所以F１ 与F２ 的合力对物体做的总功W＝３J＋４J＝７J,故 选 A．] ２．D　[A图中,拉力做功为:W＝Fs;B图中,拉力做功为:W＝ Fscos３０° ＝ ３２Fs ;C图中,拉力做功为:W＝Fscos３０°＝ ３２Fs ; D图中,拉力做功为:W ＝Fscos６０°＝ １２Fs ,D 图中拉力 F 做功最小,故选 D．] ３．C　[加速上升时,位移向上,无人机对货物的拉力向上,则 无人机对货物做正功,选项 A 错误;减速上升,位移向上,无 人机对货物的拉力向上,则无人机对货物做正功,选项 B错 误;匀速下降,位移向下,无人机对货物的拉力向上,则无人 机对货物做负功,选项 C正确;悬停空中,位移为零,无人机 对货物的拉力向上,则无人机对货物不做功,选项 D错误．] ４．B　[由做功的计算公式 W＝Fscosθ可知,θ为力的方向与 位移方向的夹角,在该同学将拖把向前推的过程中,力与位 移的夹角小于９０°,故可知该同学对拖把做正功,故 A 错误; 地板对拖把的摩擦力与拖把的位移方向相反,故地板对拖把 的摩擦力做负功,故B正确;地板对拖把的支持力与拖把垂 直,不做功,故 C、D错误．] ５．A　[挥动“石杵”一次所做的功:W＝mgh＝２０×１０×０．９J＝１８０J; １min内做的总功:W总 ＝nW＝２０×１８０J＝３６００J, 则人挥动“石 杵”做 功 的 平 均 功 率:􀭺P＝W 总t ＝ ３６００ ６０ W＝ ６０W,故 A正确,B、C、D错误．] ６．D　[根据P＝Fv和F＝Ff＝kv,可得P＝kv２,速度加倍,则 功率变为原来的４倍,选项 D正确．] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７７ ７．B　[两次拉力作用下,物体都从静止开始,以相同的加速度 移动同样的距离,则物体两次运动时间相同．由牛顿第二定 律知,F１＝F２cosα,又因为W＝Flcosα,故W１＝W２,做功的 时间又相同,平均功率相同,故选项B正确．] ８．A　[依题意,可得电动车受到的阻力大小为Ff＝ P vm ＝５６０５．６N ＝１００N,故 A正确;加速阶段,根据牛顿第二定律有Pv －Ff ＝ma,速度增大,则电动车的加速度逐渐减小,故 B错误;根 据P v －Ff＝ma ,当电动车的速度为４m/s时,其加速度大小 为a＝Pmv－ Ff m＝ ５６０ １００×４－ １００ １００( ) m/s ２＝０􀆰４m/s２,故 C错 误;若电动车从静止开始以２m/s２ 的加速度匀加速启动,根 据牛顿第二定律有F－Ff＝ma,可得此过程的牵引力大小F ＝３００N,当功率达到额定功率时,匀加速运动结束,此时速 度大小为v＝PF ＝ ５６０ ３００m /s＝２８１５ m /s,则所用时间为t＝va ＝１４１５s ,故 D错误．] ９．解析:(１)设起重机允许输出的最大功率为P０,重物达到最 大速度时,拉力F０ 等于重力．即 P０＝F０vm　① F０＝mg　② 由①②式,代入数据解得P０＝５．１×１０４W．　③ (２)重物做匀加速运动结束时,当起重机达到允许输出的最 大功率时,设此时重物受到的拉力为F,速度为v１,匀加速运 动经历的时间为t１,有P０＝Fv１　④ F－mg＝ma　⑤ v１＝at１　⑥ 由③④⑤⑥式,代入数据解得t１＝５s　⑦ t＝２s时,重物处于匀加速运动阶段,设此时速度为v２,起重 机输出功率为P,则 v２＝at　⑧ P＝Fv２　⑨ 由⑤⑧⑨式,代入数据解得P＝２．０４×１０４ W． 答案:(１)５．１×１０４ W　(２)５s　２．０４×１０４ W 素养培优 １．D　[手机盒在重力的方向上位移为零,则重力做功为零,A 错误;手机盒所受支持力为 mgcosθ,则支持力做功为 W＝ FNxcos(９０°－θ)＝mgxcosθsinθ,B错误;匀速水平向前运 动,合力为零,合力对手机盒做功为零,C错误;手机盒所受 摩擦力为mgsinθ,则摩擦力做功为Wf＝Ffxcos(１８０°－θ) ＝－mgxcosθsinθ,D正确．] ２．解析:(１)以滑板和运动员整体为研究对 象,其受力如答图所示．由共点力平衡条 件可得 FNcosθ＝mg　① FNsinθ＝F　② 联立①②,解得F＝８１０N． (２)由FN＝ mg cosθ ,FN＝kv２,得v＝ mg kcosθ＝５m /s． (３)水平牵引力的功率P＝Fv＝４０５０W． 答案:(１)８１０N　(２)５m/s　(３)４０５０W 假期作业１８ 情景辨析 (１)×　(２)√　(３)×　(４)√　(５)× 技能提升 １．D　[只要物体运动,则物体一定具有动能,故 A 正确;动能 是标量,表示大小,故动能均为正值,故 B正确;由动能的定 义可知,一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化,故 C 正确;速度为矢量,速度的变化可能是速度方向在变化,故一 定质量的物体,速度变化时,动能可能不变化,故 D错误．] ２．B　[子弹的动能Ek１＝ １ ２m１v１ ２＝１２×０􀆰０１×８００ ２J＝３２００J, 运动员的动能Ek２＝ １ ２m２v２ ２＝１２×６２×１０ ２J＝３１００J,所 以子弹的动能较大,故B正确．] ３．BD　[重力做功WG＝－mgh＝－１０J,即重力势能增加１０J,选 项 D对;由动能定理:WF－mgh＝ １ ２mv ２,Wf＝１２J,即人对 物体做功１２J,选项 A 错误;由动能定理知 W 合 ＝１２mv ２＝ １ ２×１×２ ２J＝２J,选项B正确,C错误．] ４．BC　[对全过程由动能定理可知 WF－Wf＝０,故 WF∶Wf ＝１∶１,故 C正确,D 错误;根据恒力做功公式得 WF＝Fs, Wf＝fs′,由题图可知s∶s′＝１∶４,所以F∶f＝４∶１,故 A 错误,B正确．] ５．B　[依题意,根据动能定理可得(F－Ff)l＝ １ ２mv ２－０,Ff＝ ０􀆰１mg,即(２􀆰１×１０５－０􀆰１×７􀆰０×１０４×１０)×１􀆰６×１０３＝ １ ２×７􀆰０×１０ ４×v２,解得v＝８０m/s．] ６．A　[由动能定理得:－W－μmg(s＋x)＝－ １ ２mv ２ ０ W＝１２mv ２ ０－μmg(s＋x)．故 A正确．故选 A．] ７．B　[设物体两次做匀速圆周运动的速度分别为v１ 和v２,根据 牛顿第二定律可知,当拉力为F时有:F＝mv ２ １ R　① 当拉力为F ４ 时有:F ４＝m v２２ ２R　② 物体在整个运动过程中受重力mg、水平面的支持力 N 和拉 力作用,由于 mg 和 N 在 竖 直 方 向 上,与 速 度 方 向 始 终 垂 直,因此始终不做功,根据动能定理有: WF＝ １ ２mv ２ ２－ １ ２mv ２ １　③ W 克 ＝－WF　④ 由①②③④式联立解得:W 克 ＝FR４ ,故选项B正确．] ８．AD　[物体的合力为 ma＝１２mg ,向下运动h 米时合力做 功１ ２mgh ,根据动能定理物体的动能增加了 １ ２mgh ,A 对,B 错;向下运动h米过程中重力做功mgh,物体的势能减少了 mgh,C错,D对．] ９．解析:(１)设小物块飞离桌面时速度大小为v,由题意可得: 水平方向:x＝vt　①　竖直方向:h＝１２gt ２　② 由①②可得:v＝x g２h＝０．８ １０ ２×０．８m /s＝２m/s (２)物块在水平桌面运动,由动能定理可得: Fs＝１２mv ２－０　③ 由③式可得:F＝mv ２ ２s ＝ ０．６×２２ ２×２ N＝０．６N 答案:(１)２m/s　(２)０．６N 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８７