10 功与功率 动能定理-【伯乐马】2026年高考物理一轮复习同步考练卷

十、功和功率动能定理 1.答案：A 轮胎受到地面的摩擦力方向和轮胎的运动方向相反，起到阻力作 用，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，A正确； 由于轮胎被运动员拉着做匀速率运动，动能没有变化，根据动能 定理可知合外力对轮胎做功为零，B错误； 合外力做功即拉力做功与摩擦力做功之和等于轮胎动能的改变 量，C错误； 轮胎受到地面的支持力竖直向上，而位移水平，两者夹角为90°， 则支持力对轮胎做功为零，D错误。 2.答案：D 由于物体做匀速运动，其处于平衡状态。物体动能和势能在运动 过程中都不发生变化，故根据动能定理知合外力对物体做功为 零，而重力做功为，所以斜面体对物体做功为零，故应选D。 3.答案：C t1前，1=10m/s,由P=f11得：f1=2×103N,A错； t1后，匀速运动时，v2=5m/s,由P=f2w2得：f2=4×103N,B 错； t1时刻，牵引力F=f1,由f2一F=ma,得：a=1m/s2,C对： 由v一t图可知：t1t2时间内，汽车的平均速度小于7.5m/s,D 错。 4.答案：A 因为小球是以恒定速率运动，即它是做匀速圆周 运动，那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子 拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点。 设绳子与竖直方向夹角是0，则后-a0.得F= Gtan0,而水平拉力F的方向与速度v的方向夹 mg 角也是0，所以水平力F的瞬时功率是P=Fvcos0,则P Gu sin0,显然，从A到B的过程中，0是不断增大的，所以水平拉 力F的瞬时功率是一直增大的。故A正确，B、C、D错误。 5.答案：A 两次弹力做功W相同，由动能定理知0一0=W一mg×AB1, 0-0=W-4(m十m)g×AB2,联立解得m==100g。 2 6.答案：B 只有一节动力车时，P=Fu=fv=kv·v=ku2, 将n节非动力车改为动力车时，(n十1)P=k(2v)2, 联立得n=3。 7.答案：C 画出运动示意图，设阻力为f,据动能定理知 EJ8-36JB---C Ekc=24 J h=3 m Eu=72J-A---D Ep=48J A→B(上升过程)：EkB-EkA=-(mg十f)h C→D(下落过程)：EkD一Ec=(mg一f)h 整理以上两式得：mgh=30J,解得物体的质量m=1kg。 选项C正确。 8.答案：BD 由题意汽车以额定功率匀速行驶，所以P=F牵，F牵=F,当功 率减小一半时，速度不会突变，所以牵引力立即减为一半，据 F牵一F,=ma可知之后汽车做减速运动，牵引力逐渐增大，之后 汽车做加速度逐渐减小的减速运动，BD对AC错。 9.答案：BC 克服摩擦力做功W=mg cos0Xh sina十umg (s-tan3) 2）=umgs,B 对。由动能定理知0一0=mgh一W,W=mgh,C对。 10.答案：BC 根据a三，可知a2=2a1;根据s=t,可知s2=2s 根据牛顿第二定律得F一f=ma,有F2一f=2(F1一f),所以 有F2<2F1,根据功的公式得W2=F2s2<2F1S2=4F1s1= 4W1,A错误，B正确； 克服摩擦力做的功为W=fs2=2fs1=2W1,C正确，D错误。 11.(1)0.361.80(2)B、P之间的距离 解析： (1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时 △x 间内的平均速度可得，打出B点时小车的速度大小B= 2T 4.00-2.56 ×10-2m/s=0.36m/s;同理可得，打出P点时小车 2×0.02 的速度大小p △x'_57.86-50.66×102m/s=1.80m/s时 2T 2×0.02 (2)要验证动能定理，设小车的质量为M,钩码的质量为 m,则小车从B点到P点动能的变化量△E。=?Mi- 号M%,钩码的质量远小于小车的质量时，钩码的重力近似等月 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第1页 小车所受的合外力，故合外力做功W令=mghP,所以需要测量 B、P之间的距离。 12.(1)mgL2 (2)n(3)AB 4h 解析： (1)小球离开水平桌面后平抛落至水平地面上过程满足L= u,1h=78,动能E=mi,联立可解得E.=mg 4h。 (2)小球被一条橡皮筋弹出的过程，由动能定理可得 W-2mv 同理可得，小球被n条橡皮筋弹出的过程，由动能定理可得 nW= -2mv 可得=n 平抛过程下落高度相同，运动时间相同，由L=v。t可知，L与 o成正比，即 La_n=√n L一o 可得L,=√nL。 (3)需要使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，以使橡皮筋做的 总功能与条数成正比，A正确； 为了使橡皮筋做的功等于平抛的初动能，需要使桌面尽量光滑， B正确； 确保橡皮筋每次拉伸到同一位置即可，不必测量橡皮筋的伸长 量△x,C错误； 根据(2)中的分析可知，不必测量桌面到地面的高度h,D错误； 根据(2)中的分析可知，不必测量小球抛出点到落地，点的水平距 离L,E错误。 13.(1)根据题意，上升的时间为4，=号×3，=3 2X5=100 281,29 所以上升的最大高度h= 008t, (2)重力做的功为W=gh 功率为P W 9 t0200mg2t0 14.(1)重物做匀速运动时F=mg 由P=Fv得Pmax=mg0m=5.1×104W (2)匀加速直线运动过程中由牛顿第二定律可得 F'-mg=ma 解得F'=5.1×104N 匀加速直线运动的末速度为。'= P max -1m/s F 重物做匀加速运动所经历的时间1=”=5s 15.(1)设滑至速度为零时，冰壶滑行的距离为x, 由动能定理得：7mu=1mgx 解得x=25m 因为x=25m<30m所以，不能撞开对方的冰壶。 (也可用牛顿第二定律和运动学公式求，对的同样给分) (2)设滑至O点速度为零，由动能定理得 2mo号=a1mg(s-d)十mgd 1 解得d=10m 运动员刷冰面的距离应大于10m。 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第2页物理一轮复习同步考练（十） 功和功率动能定理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每 小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.拖着旧橡胶轮胎跑步是一种训练体能的常用方法。某消防队 员在体能训练时拖着轮胎在操场上以恒定的速率跑了80m, 下列说法正确的是 A.摩擦力对轮胎做了负功 B.合外力对轮胎做了正功 C.拉力对轮胎所做的功等于轮胎动能的改变 D.支持力对轮胎做了正功 2.如图所示，质量为m的物体静止于倾角 m 为α的斜面体上，现对斜面体施加一水 平向左的推力F,使物体随斜面体一起 沿水平面向左匀速移动x,则在此匀速运动过程中斜面体对 物体所做的功为 A.Fx B.mgx cosa sina C.mgx sina D.0 3.一汽车在平直公路上以20kW的功率行10@) 驶，t1时刻驶人另一段阻力恒定的平直 公路，其0一t图象如图所示，已知汽车 的质量为2×103kg。下列说法正确的是 011 12 t/s A.t1前汽车受到的阻力大小为1×103N B.t1后汽车受到的阻力大小为2×103N C.t1时刻汽车加速度大小突然变为1m/s2 D.t1~t2时间内汽车的平均速度为7.5m/s 4.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端 系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定 B 速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此 过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大，后减小 D.先减小，后增大 5.某同学用如图所示的装置测量一个凹形木块的质量m,弹簧 的左端固定，木块在水平面上紧靠弹簧（不连接）将其压 缩，记下木块右端位置A点，释放后，木块右端恰能运动到 B1点。在木块槽中加人一个质量m。=200g的砝码，再将木 块左端紧靠弹簧，木块右端位置仍然在A点，释放后木块离 开弹簧，右端恰能运动到B2点。测得AB1、AB2长分别为 36.0cm和12.0cm,则木块的质量m为 m。 州灣B、 B A.100g B.200g C.300g D.400g 6.动车组是由动力车和不带动力的车厢按照一定规律编组而 成。已知动力车与车厢质量相同，每节动力车提供的额定功 率相同，动车组受到的阻力与速率成正比。现有一动车组， 当只有一节动力车时，最大速率为，若要使其最大行驶速 率提升为2，则将非动力车改为动力车的数量应是 A.2 B.3 C.4 D.8 7.从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力 外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作 用。距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动 能E.随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s2。该物体 的质量为 ↑EJ 72 60 48 36- 落 24F 12 0 23h/m A.2kg B.1.5kg C.1kg D.0.5kg 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每 小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对 的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，t1时刻司机减小了 油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行 驶，到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动（设整个过程中汽 车所受的阻力不变)。则 A.汽车的功率立即减小一半时，速度立即减小一半 B.汽车的功率立即减小一半时，牵引力立即减小一半 C.在t1<t<t2的这段时间内，汽车的速度逐渐增大 D.在t1<t<t2的这段时间内，汽车的速度逐渐减小 9.如图所示，质量为的小滑块从斜面顶点A由静止开始滑 至水平部分C点而停止。已知斜面高为h,滑块运动的整个 水平距离为、，斜面和水平面部分与小滑块的动摩擦因数相 同，都为以。设转角B处无动能损失。则整个过程中克服摩 擦力做的功为 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十）·物理·第1页（共2页） A.零 B.umgs C.mgh B D.umgs+umgh cos0 -S- 10.一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F,的水平拉 力拉动物体，经过一段时间后其速度为。若将水平拉力的 大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后其速度为 2。对于上述两个过程，用W、W,分别表示拉力F1、 F2所做的功，W、W1,分别表示物体前、后两次克服摩擦 力所做的功，则 A.Wr >4WF B.Wr,<4WF C.W-2W D.W1,<2W 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分) 某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。调整木板的倾 角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打 出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示。 打点计时器小车 -2.56+ 3.22 单位：cm 纸带 木板 4.00 钩码 50.6 54.2 57.86 图(a) 图(b) (1)已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02s,从 图(b)给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小 m/s,打出P点时小车的速度大小op= m/s。(结果均保留2位小数) (2)若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的 质量外，还需要从图(b)给出的数据中求得的物理量为 12.(8分) 某学校物理兴趣小组通过实验探究功和动能变化的关系， 装置如图(a)所示。 橡皮筋0立柱 小球0 橡皮筋 。立柱 OP 777n77n7nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn7 (a) (6) (1)将橡皮筋拉伸至点O,使小球在橡皮筋的作用下从静 止弹出，小球离开水平桌面后平抛落至水平地面上，落点记为 P,如图(b)所示，用刻度尺测量桌面到地面的高度为h,抛 出点到落地点的水平距离为L,小球的质量为，取重力加速 度为g,则小球离开桌面边缘时的动能为 (用题中的 字母表示)。 (2)在钉子上分别套上n条同样的橡皮筋，重复步骤(1)， 小球落点记为P。,其中=2,3,4，…。若本实验中合外力做 功与动能变化近似相等，则小球抛出点到落地点的水平距离L 三 L。 (3)关于本实验，下列说法正确的是 A.需要使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致 B.需要使桌面尽量光滑 C.必须测量橡皮筋的伸长量△x D.必须测量桌面到地面的高度h E.必须测量小球抛出点到落地点的水平距离L 13.(10分) 跳绳是一种健身运动。一位同学在原地跳绳过程中，离开 地面后竖直方向的速率时间图像如图所示。若已知t。和跳绳者 的质量m,重力加速度为g,不计阻力，请估算： (1)跳绳者重心上升的最大高度； (2)跳绳者克服重力做功的平均功率。 4/(m's1) 3624。s 14.(13分) 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量 m=5×103kg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。g取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。 2026年伯乐马一轮复习同步考练（十）·物理·第2页（共2页） 15.(15分) 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意 如图。比赛时运动员在投掷线AB处让冰壶以v。=2m/s的初速 度向圆垒圆心O点滑出，已知圆垒圆心O到AB线的距离为 30m,冰壶与冰面间的动摩擦因数为1=0.008（g取10m/s2)。 问： (1)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，则能否将对方冰壶 撞开？请通过计算说明理由。 (2)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，为了确保将对方冰 壶撞开，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与 冰面间的动摩擦因数减小，若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少 至“2=0.004，则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米？ A长 30m 投掷线 圆垒