练案16 第8章 1.功与功率-【成才之路•练案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

练案[16] 第八章1.功与功率 4.物体在两个相互垂直的力F、F2作用下运动， 基础巩固练 力F对物体做功6J,力F,对物体做功8J,则 1.某快递小哥搬运一批总质量为50kg的货物， F,、F2的合力对物体做的功为 () 以2m/s的速度沿水平方向匀速走了8m,重 力加速度g=10m/s2,则匀速运动过程中此人 A.14J B.10J 对货物做的功为 ( ) C.2 J D.-2J A.400J B.1000J 5.如图所示，质量为m的同学在做仰卧起坐运 C.0 D.100J 动。若该同学上半身的质量约为全身质量的 2.如图所示的三种情况下，物体在力F的作用下 3 水平发生了一段位移l。设这三种情形下力F ，她在时间1内做了n个仰卧起坐，每次上半 和位移1的大小都是一样的。关于这三种情 身重心上升的距离均为h,则t时间内该同学 形下力F对物体做的功，下列说法正确的是 克服重力做的功W和相应的功率P约为 F -:170 仰卧起坐 0=150 0=30° 甲 乙 丙 A.甲图中，力F对物体做负功 B.乙图中，力F对物体做功为Flcos30° A.W=mgh,P=mg地 C.甲图和丙图中，力F对物体做功相同 D.甲图和乙图中，力F对物体做功相同 B.W=nmgh,p =mgh 3.春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如 图所示，质量为m的轮胎在与水平面成θ角的 5 nmgh,P=3nmgh 3 C.W= 5t 恒定拉力F作用下，沿水平地面向前移动了 段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为 D.W-5mgh,P-3mgh 3 ,重力加速度为g,则以下关于轮胎受到的各 力做功说法正确的是 )6.如图为打桩机工作的示意图。打桩机重锤的 质量为m,从距离木桩顶端高h处自由下落击 打木桩，重力加速度为g。则重锤（) A.重力做功为mgl B.支持力做功为nglsin0 C.拉力做功为Flcos0 D.滑动摩擦力做功为-wmgl 192 A.自由下落过程中重力的平均功率为mg√g幼9.如图所示，两个完全相同的小球从水平地面上 B.自由下落过程中重力的平均功率为mg√2gh 方同一点O分别以初速度1、2水平抛出、落 在地面上的位置分别是A、B,O'是O在地面上 C.击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为mg√gh 的竖直投影，且O'A:AB=1:2。若不计空气 D.击打木桩前瞬间，重力的瞬时功率为 阻力，则两小球 mg√2gh 0 能力提升练 7.如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱 O 旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地 A.初速度大小之比为1：2 面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平 B.落地瞬间重力的瞬时功率不相同 面。若喷管管口直径为6cm。根据图中信息 C.重力做功的平均功率不相同 和生活经验，估算一个喷管喷水消耗的功率与 D.重力对两个小球做功相同 哪个最接近 10.如图所示，一恒力F通过一固定在物体上的 滑轮拉物体沿光滑水平面前进了位移、，在运 -3 动过程中，F与水平方向保持0角，则拉力对 物体所做的功为 () -2 A.3 kW B.15 kW 7777 C.30 kW D.45 kW A.Fscos 0 B.2Fscos 0 8.如图所示，质量为m的物体静止在倾角为0的 C.Fs(1+cos 0) 斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为， D.Fscos2 现使斜面体水平向左匀速运动距离1，物体始11.（多选）一物体在水平恒力F的作用下沿水 终与斜面体保持相对静止。则在斜面体水平 平面运动，撤去F后物体在摩擦力∫的作用 向左匀速运动距离1的过程中 下减速到静止，其-t图像如图所示。则下列 说法正确的是 () 7aAmmmmmmmMAmmmmmn A.摩擦力对物体做的功为-mglcos0 26 36+ B.斜面体对物体的支持力的功率为 A.0~内F、f做功大小之比为3：1 mglsin Ocos 0 B.0~o内F、f做功大小之比为1：1 C.重力对物体做的功为mgl C.0~3,内F、f做功大小之比为3：1 D.斜面体对物体做的功为零 D.0~3t。内F、f做功大小之比为1：1 193 12.如图所示，质量M=10kg、长为L=1.1m的 (2)合力对滑块做功为多少？ 长木板放在光滑的水平面上，可视为质点的 质量为m=4kg的滑块放在长木板的最左 侧，=0时刻在滑块上施加水平向右的恒力 20N,经过一段时间滑块到达长木板的最右 侧，已知滑块与长木板之间的动摩擦因数= 0.2,g=10m/s2。求： m→F □M (1)摩擦力对长木板做功为多少？ 4, 194小于L。故选A。 梭镖高速运动，由尺缩效应可知相对梭镖静止的观察者看到 4.B牛顿发现万有引力定律，于1687年发表在其传世之作《自 管子变短，在某个位置，梭镖从管子的两端伸出来，选项D正 然哲学的数学原理》中，英国物理学家卡文迪什在实验室里通 确。故选AD。 过几个铅球之间万有引力的测量，得出了引力常量G的数值，：11.BD当4子以0.99c飞行，选择此u子作为参考系，由狭义 故A符合物理学史，B不符合物理学史：20世纪的20年代建 相对论可知，则u子的平均寿命不变，A错误：当u子以 立了量子力学理论，它使人们认识到经典力学理论一般不适 0.99c飞行，以地面为参考系，△r=3.0us,由狭义相对论 用于微观粒子的运动，故C符合物理学史：开普勒行星运动定： △T △t= 律是开普勒在其导师第谷留下的观测记录的基础上整理和研： 南于√-() <1,可知u子的平均寿 -() 究而来的，故D符合物理学史。故选B。 命大于3.0us,B正确；对地面上的观测者来说，由△t= 5.B根据时间的相对性△t= 1,所 △r 三可得△t= 3.0×10-6 二s≈21.28×10-6s,则 c 以△t>△r,故选B。 有s=0.99×3.0×108×21.28×10-6m≈6320m,C错误，D 6D由公式1=，√1-( 可知，在运动方向上，人的宽度 正确。故选BD。 要减小，在垂直于运动方向上，人的高度不变。故选D。 ;12.(1)30m(2)约30m(3)约26m(4)约1mim 能力提升练 解析：(1)火箭上的人相对火箭永远是静止的，无论火箭速度 是多少，火箭上的人测得火箭长与静止时测得的火箭的长均 7.A按照相对论的观点，时间和空间都是相对的，故A错误； 是l=30m。 由△t= △T 可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的时钟 (2)而火箭外面的观察者看火箭时，有相对速度，则它的测 -() 量值要缩短，即'<l,由'=l,1- 2 2 相椒对疗航员静止，时钟准确，放B正确：由1=√1-（仁）广可 当v=3×103m/s时 知，地面上的人看飞船和飞船上的人看地面上的人都沿运动 '=30×√/个-10而m≈30m。 方向长度减小，故C正确；当v《c时，时间变化和长度变化效 果可忽略不计，故D正确。故选A。 ! (3)当=分时，1≈26m。 &A根据相对论公式1=√1-（仁）可知，火车运动的速度 (4)火箭上时间△t'=1min, 火箭的速度v=3km/s,所以地面上观测到的时间 v越大，所测长木棒的长度越小。故选A。 △t= d min≈lmin。 /3×103 2 9.BC根据开普勒第二定律可知，从远地，点到近地点卫星做加 3×108 速运动，而近地点到远地，点，卫星做减速运动，所以近地点的 速度大于远地点的即，>？，若卫星绕地心做轨道半径为r的 练案[16] 圆周运动时，线速度大小为，√受将卫星从半径为，的圆轨 基础巩固练 道变轨到图示的椭圆轨道，必须在近地点加速，所以有，>1.C由题意可知，人对货物的作用力大小等于货物的重力，方 向竖直向上，故人对货物的作用力与位移相互垂直，因此人对 ,故B正确，A错误：根据爱因斯坦的狭义相对论，得到 货物做功为零，故C正确，AB、D错误。故选C。 运动延迟的效应，故地面上的观察者观察到飞船上的钟在近2.C根据功的计算公式W=Flcos0,式中0为力F的方向与位 地点比在远地点走得更慢，C正确：根据爱因斯坦的狭义相对！移方向之间的夹角，因此可知甲、乙、丙图中力F所做的功 论，得到运动延迟的效应，飞船中的观察者发现静止于地面的； 分别为W甲=Fcos30°，W2=-Flcos30°，W丙=Flcos30°，则 钟走慢了，故D错误。故选BC 可知，甲、丙两种情况力对物体做功相同且都做正功，乙图中 10.AD根据狭义相对论的尺缩效应，如果梭镖相对于观察者： 力对物体做负功。故选C。 运动，那么梭镖收缩变短，而管子长度不变，因此在某个位3.C重力与水平位移垂直，重力做功为零，A错误：支持力与水 置，管子能完全遮住梭镖，选项A正确，B、C错误；管子相对：平位移垂直，支持力做功为零，B错误；根据做功公式W= 258 cos0,C正确：竖直方向Fsin0+F、x=mg,摩擦力做功为W=10.C绳上的拉力大小等于F,定滑轮受到两侧绳的拉力作用， -uFxl,联立解得W=-u(mg-Fsin0)l,D错误。故选C。 i 其做的总功等于拉力F对物体所做的功，即W=Fcos0+ 4.A功是标量，合力对物体做的功为W=W1+W2=6J+8J= F=F(1+cos0),故选C。 14J,故选A。 :11.AD由图像可知0~t。内、。~3内的加速度大小之比为 5.C由于每次上半身重心上升的距离均为h,上半身的质量约 &子位移之比为空子，由牛第二定作可0么内 为全身质量的子，时间t内做了n个仰卧起坐，所以，由克服 有F-f=ma1,。~3t。内有f=ma2,可得F=3f,所以0~to内 重力做功的公式可得P=}ms。由功率公式P=里可得 F级功大小之北是会子0-内做防大小之 p_3nm驰。故选C。 5t 6,D物体做自由落体运动，由速度一位移公式得=2gh,落地12.(1)3.2」(2)18J 速度v=√2gh,下落过程重力的平均功率P=mgv=mg √2gh 解析：(1)分别对滑块、长木板受力分析， 2 滑块与长木板之间的摩擦力f=f'=umg=0.2×4×10N= =m%√停，A,B错误：落地时重力的瞬时功率P=e= 8N, mg√2gh,C错误，D正确。故选D。 由牛顿第二定律得对滑块：F-f=ma1,解得a,=F-f三 m 能力提升练 20-8m/g2=3m/s, 7.A运动员的身高约为1.8m,根据自由落体运动的特点可知 4 水柱的高度约为人身高的4倍，即7.2m,根据运动学公式有 对长木板：f'=Ma2, 2=2gh,解得=12m5,一个喷管喷水消耗的功率P: 解得=古=哥vg=08mg, mg=pgh5=10×10×7.2×m×0.032×12W≈2441.7W, 设F作用时间t后滑块到达长木板的最右侧， 滑块与长木板之间的位移关系为乃4=宁a,+L,解得1 估算出的一个喷管喷水消耗的功率与3kW最接近。故选A。 8.D物体处于静止，对物体受力分析可得，在垂直斜面方向： =15, FxN=mgcos0,沿斜面方向：F,=mgsin0,位移水平向左，故支 长木板的位移为与=分4，=7×0.8×1Pm=04m,摩泰 持力做功Wr、=F、·lsin0=mglsin0·cos0,B错误；摩擦力 力对长木板做的功W=f'·x,=8×0.4J=3.2J。 做功：WF,=F,·lcos0=-mglsin0·cos0,重力做功为零，A、 C错误；由于匀速运动，所以斜面体对物体作用力的合力与速 (2)由第()间可知，滑块的位移为=之a=子×3×1 度方向垂直，则斜面体对物体做的总功为0，D正确。故选D。 m=1.5m, 所以力F对滑块做的功W=F·x1=20×1.5J=30J,摩擦 力对滑块做的功W=f·x1c0s180°=-8×1.5J=-12J,合 力对滑块做功为W=W。+W=(30-12)J=18J。 练案[17] mg 基础巩固练 9D根据平抛运动规律h=7则小球运动时间相同，根据1.C根据W=可知，力F的功等于Fx图像的面积，则W= =以则哈-8治-了，放A错误：旅地哭调=以，竖直策度 2×2J-2×1J+4×4J=18J,故选C。 2.C分两个阶段计算物块克服摩擦力所做功：物块在完全滑上 相同，根据重力的瞬时功率P=mg,则落地瞬间重力的瞬时 台面前，摩擦力随滑上的距离从0均匀增大，最大值为umg; 功率相同，B错误：小球下落距离相同，根据W=mgh则重力 物块滑上平台后摩擦力恒定，则有整个过程中克服摩擦力做 做功相同，且运动时间相同，根据P'=”则重力的平均功率 的功W=0+L+umg(s-)=mg(s-),放C正确，A, 相同，故C错误，D正确。故选D。 B、D错误。故选C。 259