8.1 功与功率 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

8.1 功与功率 同步练习 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M。现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F，使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，物体A与斜面体始终保持相对静止，当移动的距离为L时，斜面体B对物体A所做的功为（　　） A．FL B．mgLsinθ·cosθ C．0 D．mgLsinθ 2．如图所示，小朋友在蹦床上玩耍，由最低点向上弹起至恰好离开床面的过程中，蹦床对小朋友的做功情况是（　　） A．始终做正功 B．始终做负功 C．先做负功后做正功 D．先做正功后做负功 3．关于功率概念，下列说法中正确的是 （   ） A．力对物体做的功越多，力做功的功率越大 B．功率是描述物体做功快慢的物理量 C．从公式P=Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而提高 D．当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零 4．关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是（　　） A．加速度越来越大 B．在相同时间内速度的增量越来越大 C．速度方向与加速度方向的夹角越来越大 D．重力的功率越来越大 5．关于功，下列说法正确的是（　　） A．力越大，表明此力做功越快 B．力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少 C．正功表示功的方向为正方向，负功表示功的方向与正方向相反 D．两个互成90°的力分别对物体做了3J和4J的功，则这两力的合力做功为5J 6．纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。下面左侧表格是一辆小型纯电动汽车的一些参数： 整车质量 665kg 充电电压 交流220V    最高车速 100km/h 平均充电功率 2.2kW 最大续航 120km 充电时间 6.5h 电池容量 9.3kWh 电机最大功率 20kW 为检测该款汽车的基本性能，某志愿者驾驶汽车以36km/h的速度驶入水平长直试验场，某时刻开始刹车，汽车做匀减速直线运动直到速度减为0，然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度。从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移与速度的关系如图所示，下列说法正确一项是（　　） A．该汽车的充电效率约为75% B．该汽车以最大功率最高车速行驶时，受到的阻力为720N C．检测过程中汽车所用的总时间为6s D．检测过程中汽车加速时加速度的大小为，刹车时加速度的大小为 7．在多年前的农村，人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面，假设驴对磨杆的平均拉力为，半径为，转动一周为，则（　　）    A．驴转动一周拉力所做的功为0 B．驴转动一周拉力所做的功为 C．驴转动一周拉力的平均功率为 D．磨盘边缘的线速度为 8．如图所示，一静止的质点从弧形槽的A点经最低点B运动到与A等高的C点．从B点运动到C点的过程中，质点所受重力的瞬时功率将（ ） A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．一直在增大 D．一直在减小 9．引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个质量为50kg的普通中学生在30秒内完成12次引体向上，每次引体向上重心上升0.4m，求该学生此过程中克服重力做功的平均功率为（　　） A． B． C． D． 10．图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，高层建筑工人在一次险情中，将安全带系于腰部，从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，则下列说法中正确的是（　　） A．发生险情处离地面的高度为27 m B．加速下滑时钢丝绳对工人的拉力大小为1120 N C．整个过程中工人重力做功为3150 J D．时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为11970 W 二、多选题 11．以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是（　　） A．重力做的功为零 B．空气阻力做的功为-2fh C．空气阻力做的功为2fh D．物体重力做的功为-mgh 12．如图，在电梯中有一固定放置的倾角为θ的斜面，斜面上放置一个质量为m的物体，二者以相同的加速度a匀加速上升了高度h，且物体和斜面始终保持相对静止，在这一过程中，下列说法正确的是（　　） A．斜面支持力对物体做的功为 B．斜面对物体的摩擦力做的功为 C．斜面对物体做功为mah D．合力对物体做的功为mah 13．图甲是一种回转自升塔式起重机，该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图乙所示。内起重机的功率为额定功率，不计其他阻力，g取，则以下说法正确的是（　　） A．物体在内运动的最大速度为 B．起重机的额定功率为 C．内起重机对物体做的功小于内起重机对物体做的功 D．内起重机对物体做的功大于内起重机对物体做的功 14．额定功率相同的甲、乙两车在同一水平路面上从静止启动，其发动机的牵引力随时间的变化曲线如图所示。两车分别从和时刻开始以额定功率行驶，从和时刻开始牵引力均视为不变。若两车行驶时所受的阻力大小与重力成正比，且比例系数相同，则（　　） A．甲车的总重比乙车大 B．甲车比乙车先开始运动 C．甲车在时刻和乙车在时刻的速率相同 D．甲车在时刻和乙车在时刻的速率相同 15．甲、乙两个小朋友用同一个秋千先后荡秋千，甲小朋友荡秋千的幅度比乙小朋友的大，不计空气阻力，甲、乙两个小朋友均可视为质点，则两个小朋友荡秋千到最低点时，下列说法正确的是（    ） A．甲、乙均处于超重状态 B．甲的加速度比乙的大 C．甲的向心力比乙的大 D．甲的重力瞬时功率比乙的大 三、填空题 16．将一个质量为m=2kg的小球以水平速度v0 =2m/s抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g=10m/s2，2秒内物体落地，重力做的功W= ，重力势能是= （增加、减少）。 以地面为参考平面，物体具有的重力势能为Ep= ，2秒内重力的对物体做功的平均功率为= ，在2秒末重力的瞬时功率为P= 。 17．小张同学想粗测自己在单杠上做引体向上运动的功率，如图所示，他估测重心上升的高度，并测出自己连续拉上去的次数和时间填入下表，请在空格处补上相应的数据。（表中数据的单位都是国际单位）（g取） 重心升高/m 体重/kg 次数 克服重力做的功/J 时间/s 功率/W 0.6 50 5 12 四、解答题 18．起重机用恒力F使质量为的货物在内由静止上升了，则在这内，（不计空气阻力，g取） （1）重力对货物做了多少焦耳的功？ （2）F对货物做了多少焦耳的功？ 19．某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为1.5吨，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒为车重力的0.1倍，已知重力加速度，求： (1)汽车能达到的最大速度； (2)若汽车从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间； (3)若汽车以额定功率启动，并行驶了30s，已知此时已达到最大速度，此过程汽车行驶的路程。 20．一辆质量为的汽车以额定功率为在水平公路上行驶，汽车受到的阻力恒为，求： （1）汽车所能达到的最大速度是多大？ （2）若汽车从静止开始做匀加速直线运动（不是额定功率行驶），加速度的大小为，则这一过程能保持多长时间？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《8.1 功与功率 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A B D B C C A C D 题号 11 12 13 14 15 答案 AB AD BC ABC AB 1．C 【详解】物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，A处于平状态，斜面体B对物体A的作用力竖直向上，大小与重力相等，向左移动的过程中，力与位移垂直，所做功为零，C正确。 故选C。 2．A 【详解】由最低点向上弹起至恰好离开床面的过程中，蹦床弹力方向始终向上，与位移方向相同，所以蹦床始终做正功。 故选A。 3．B 【详解】A．由功率的定义式 可知，功率不仅与功的大小有关，还与所用时间有关，A错误； B．功率是描述物体做功快慢的物理量，B正确； C．从公式P=Fv可知，当牵引力F恒定时，汽车发动机功率可以随速度的增大而提高，但达到额定功率后保持不变，C错误； D．当轮船航行时，如果牵引力与阻力相等时，合外力为零，此时发动机的实际功率不为零且保持不变，船匀速行驶，D错误。 故选B。 4．D 【详解】A．平抛运动的加速度不变，为重力加速度，故A错误； B．平抛运动的加速度不变，根据知，相同时间内速度的增量相等，故B错误； C．根据平行四边形定则，知 可知竖直分速度逐渐增大，则速度方向与加速度方向的夹角越来越小，故C错误； D．根据 知，物体的竖直分速度越来越大，则重力的功率越来越大，故D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．根据P＝Fv，可知力越大，做功的功率不一定大，此力做功不一定越快，故A错误； B．由功的定义可知，力的大小和物体在力的方向上的位移大小决定功的多少，故B正确； C．功是标量，不能说功有方向，正功表示动力做功，负功表示阻力做功，故C错误； D．功为标量，两个互成90°的力分别对物体做了3J和4J的功，则这两力的合力做功为7J，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】A．由表格中数据可知该汽车的充电效率约为 故A错误； B．电机最大输出功率 P<20kW=20000W 最大速度 电机以最大输出功率工作且车以最大速度行驶时，牵引力等于阻力 故车受到的阻力小于720N，故B错误； CD．由x-v图像，结合匀变速直线运动可得检测过程中汽车所用的总时间为 加速和减速阶段的加速度大小分别为 故C正确，D错误。 故选C。 7．C 【详解】AB．驴对磨的拉力沿圆周切线方向，拉力作用点的速度方向也在圆周切线方向，故可认为拉磨过程中拉力方向始终与速度方向相同，故根据微分原理可知，拉力对磨盘所做的功等于拉力的大小与拉力作用点沿圆周运动弧长的乘积，则磨转动一周，弧长 所以拉力所做的功 故AB错误； C．根据功率的定义得 故C正确； D．线速度为 故D错误。 故选C。 8．A 【详解】重力的瞬时功率P=mgvcosθ，在B位置，重力的方向和速度方向垂直，重力的瞬时功率功率为零．在C位置速度为零，重力的瞬时功率也为零；在B、C之间重力的瞬时功率不为零，所以从B点运动到C点的过程中，质点所受重力的瞬时功率将先增大后减小，故A正确． 9．C 【详解】每次克服重力做功 30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率为 故选C。 10．D 【详解】A．根据速度图像的面积表示位移，则发生险情处离地面的高度为 所以A错误； B．根据速度图像的斜率表示加速度，则有 根据牛顿第二定律有 解得 所以B错误； C．整个过程中工人重力做功为 所以C错误； D．时的加速度为 根据牛顿第二定律有 解得 根据图像可知时的速度为，时钢丝绳对工人拉力的瞬时功率为 所以D正确。 故选D。 11．AB 【详解】AD．小球从抛出点至回到原出发点的过程中，重力先做负功后做正功，总功为0，A正确，D错误； BC．空气阻力一直做负功，做的功为-2fh，B正确，C错误； 故选AB。 12．AD 【详解】AB．对m受力分析如图 水平和竖直方向分别由动力学方程 解得 根据定义分别计算出二者的做功 故A正确，B错误； CD．斜面对物体有2个力，所以做功为二者之和 合力做功由斜面对物体做的正功和重力做的负功两部分之和 再根据牛顿第二定律 同样可得 故C错误，D正确。 故选AD。 13．BC 【详解】A．由图像可知，物体在内做匀加速直线运动，时物体的速度为 由于后物体继续做加速度逐渐减小的加速运动，可知物体在内运动的最大速度大于，故A错误； B．由图像可知，在时，物体结束做匀加速运动，此时起重机功率达到最大功率，根据牛顿第二定律可得 解得 则起重机的额定功率为 故B正确； CD．内，物体的位移为 内起重机对物体做的功为 内起重机保持额定功率不变，则内起重机对物体做的功 可得 故C正确，D错误。 故选BC。 14．ABC 【详解】A．由于两车分别从和时刻开始以额定功率行驶，从和时刻开始牵引力均视为不变，两车额定功率P相同，则和时刻开始做匀速直线运动，匀速运动后牵引力等于阻力，因此匀速直线运动过程，甲车阻力大于乙车阻力，甲车时刻后和乙车时刻后两车牵引力不变，甲车牵引力大于乙车可知 可知甲车的总重比乙车大，故A正确； B．如图所示 甲车在A点所对应的时刻牵引力与阻力瞬间相等，所以甲车从这个时刻开始，做加速运动；乙车在B点所对应的时刻牵引力与阻力瞬间相等，乙车从这个时刻开始加速，所以甲车比乙车先开始运动，故B正确； C．两车分别从和时刻开始以额定功率行驶，这两个时刻，两车的牵引力等大，由于 可知，甲车在时刻和乙车在时刻的速率相同，故C正确； D．图像可知时刻甲乙两车牵引力相同且都达到了额定功率，根据 可知时刻甲乙两车速度相同，分析可知时间内，甲车做的是加速度减小的加速运动，故甲车在时刻的速率比乙车在时刻的速率大，故D错误。 故选ABC。 15．AB 【详解】A．在最低点，甲、乙有向上的加速度，均处于超重状态。故A正确； B．根据机械能守恒可知，甲运动到最低点时的速度大，由 可知，甲的加速度比乙的大。故B正确； C．由 可知，甲、乙的质量大小无法确定，因此不能确定甲、乙的向心力哪个大。故C错误； D．由于在最低点时速度方向均与重力方向垂直，因此甲、乙的重力的瞬时功率均为零。故D错误。 故选AB。 16． 400J 减少 400J 200W 400W 【详解】[1]小球在空中飞行时间 ，竖直方向的位移 根据 [2]物体下降，位移和重力方向相同，重力做正功，重力势能减少。 [3]重力势能 [4]平均功率 [5]由瞬时功率 联立可得 17． 1500 125 【详解】[1]每拉高一次做的功大约是 12s内总功为 [2]功率大约是 18．（1） ；（2） 【详解】（1）重力对货物做的功，等于重力与重力方向上的位移的乘积，又因为重力的方向与物体位移的方向相反，即有 （2）由于货物在内由静止上升了，由位移时间关系有 则物体在这段时间内的加速度为 又物体受到了恒力F，由牛顿第二定律可得 得恒力大小为 那么，恒力做的功为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车匀速行驶时，速度达到最大，则有 此时汽车的最大速度为 （2）设汽车匀加速运动的时间为，此阶段汽车的牵引力为，由牛顿第二定律可得 解得 此时汽车的速度为 故汽车匀加速运动的时间 （3）设汽车此时通过的路程为，由动能定理可得 结合上述结论解得 20．（1）；（2） 【详解】（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据 得 （2）根据牛顿第二定律得，牵引力 则匀加速运动的末速度 匀加速运动的时间 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $