(7)功与功率、重力势能-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一物理必修2同步周测卷（J）

高一同步周测卷/物理必修第二册 (七)功与功率、重力势能 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共8小题，每题8分，共64分。每题只有一个选项最符合题意） 1.假设某举重选手在某次训练中缓慢地将200公斤的杠铃举高1.9m,重力加速度g 10m/s2,该选手在此次训练中所做的功为 A.38J B.380J C.3800J D.38000J 2.如图所示，完全相同的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h的A点滑到 同一水平面上，轨道1是光滑的，轨道2、3是粗糙的，小球与轨道2之间的动摩擦因数 大于与轨道3之间的动摩擦因数，重力对小球做的功分别为W,、W,、W3,则下列关系式 正确的是 A.Wj<W2<W: B.W1>W3>W2 C.W-W2-W: D.W1>W2>W3 3.两个力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体 做的功为5J,物体克服力F2做的功为3J,则力F,与F2的合力对物体做的功为 A.8J B.2 J C.5J D.3 J 4.如图甲、乙、丙所示分别为商场里的厢式电梯、台阶式电梯和斜面电梯，小明在逛商场 时先、后随三部电梯上楼，在匀速运行（速率相同）过程中，下列说法正确的是 丙 A.三种情况电梯对小明均没有摩擦力作用 B.甲和丙电梯对小明均没有摩擦力作用 C.乙和丙电梯中的弹力对小明都不做功 D.甲电梯中小明所受弹力做功的功率大于乙电梯中弹力做功的功率 物理·J必修第二册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 5.两节动车的额定功率分别为P1和P2,在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为U 和2。现将它们编成动车组，已知每节动车运行时受到的阻力在编组前、后不变，则 该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为 A.Pu十Py P1+P2 是 c g 6.一汽车在平直公路上行驶，从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化图像 如图所示。汽车所受阻力f的大小恒定不变，下列描述该汽车的速度随时间t变 化的图像可能正确的是 P t 1 ◇ 7.一台抽水机每秒能把30kg的水抽到10m高的水塔上，重力加速度g=10m/s2,下 列说法正确的是 A.这台抽水机输出的功率至少30000W B.这台抽水机输出的功率至少300W C.这台抽水机10分钟内至少要做1.8×10°J的功 D.这台抽水机10分钟内至少要做1.8×105J的功 8.高铁的动车组由动力车厢（动车）与不带动力的车厢（拖车）组成。假设动车组运行过 程中所受的阻力与质量成正比，每节动车与拖车的质量都相同。动车组启动时，动车 提供的最大牵引力为F,当动车组由一节动车加三节拖车组成时，该动车组的最大速 度1=98km/h,下列说法正确的是 A.该动车组启动时，最后一节拖车受到的最大拉力为F B.该动车组启动时，最后一节拖车受到的最大拉力为下 4 C.当动车组由五节动车加三节拖车组成时，该动车组的最大速度为245km/h D.当动车组由五节动车加三节拖车组成时，该动车组的最大速度为210k/h 班级 姓名 分数 题号 2 3 5 6 8 答案 高一同步周测卷七 物理·J必修第二册第2页（共4页）》 二、非选择题（本题共3小题，共36分。请按要求完成下列各题） 9.(12分)一个质量=2kg的物体静止在水平面上，现对其施加一与水平方向成37° 角斜向上方的恒力F=15N,在力F的作用下物体移动的距离L=2,物体与地面 间的滑动摩擦力f=4N,sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)支持力、重力、力F以及摩擦力对物体做的功； (2)各力对物体做的总功； (3)移动2m时摩擦力的瞬时功率。 10.(12分)一汽车发动机的额定功率为40kW,汽车的质量m=4×103kg,汽车在水平 路面上行驶时，阻力是车重的0，重力加速度g=10m/s。 (1)若汽车以额定功率启动，求当加速度大小a1=3m/s2时的速度大小； (2)求汽车以额定功率启动可以达到的最大速度； (3)若汽车以1/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，求匀加速运动的 时间。 物理·J必修第二册第3页（共4页) 衡水金卷·先享题·。 11.(12分)如图所示，光滑斜面OA的长L=6,倾角0=30°。在O点正上方高H处 将一质量m=0.3kg的物块以vo=4m/s的初速度水平抛出，物块恰好垂直打在斜 面上且没有弹起，撞击时间很短可忽略。重力加速度g=10/s2,规定地面为零势 能参考面，求： (1)物块在抛出点的重力势能； (2)物块到达O点时重力的瞬时功率（结果用根式表示）； (3)物块从碰到斜面到滑至O点的过程中，重力做功的平均功率（结果用根式表 示)。 O+0 H: 高一同步周测卷七 物理·J必修第二册第4页（共4页）高一周测卷 ·物理·J必修第二册· 高一同步周测卷/物理必修第二册（七） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ，推理能力Ⅲ.分析综合能力Ⅳ.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究( 科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) I ① ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 8 重力势能 易 0.85 2 单项选择题 重力做功的特点 易 0.80 单项选择题 各力做功与合力做功的关系 易 0.80 4 单项选择题 摩擦力做功与功率 中 0.75 5 单项选择题 8 功率与牵引力 0.70 6 单项选择题 8 功率与牵引力、运动情况分析 难 0.55 7 单项选择题 8 功率与做功 中 0.60 8 单项选择题 8 功率、牵引力、牛顿第二定律等 难 0.55 9 非选择题 12 重力势能、做功、功率 中 0.70 10 非选择题 12 功率、牵引力、牛顿第二定律 0.65 平抛运动、重力势能、牛顿第二 非选择题 12 难 0.50 定律、功率 香考答案及解析 一、单项选择题 对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，A、B项错误：根 1.C【解析】选手做的功使杠铃重力势能增加W= 据平衡条件可知，甲与乙电梯中小明所受弹力大小相 mgh,解得W=3800J,C项正确。 等，都等于重力大小，甲电梯的速度方向为竖直向上， 2.C【解析】重力做功W=mgh,对三个小球的运动过 与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由P 程而言，g、h相同，且m=g=13,所以W1=W2= =F心osa知，甲电梯中小明所受弹力做功的功率大 W3,C项正确。 于乙电梯中弹力做功的功率，C项错误，D项正确。 3.B【解析】力F对物体做的功W1=5J,物体克服 5.D【解析】由题意可知两节动车分别有P=f1, 力F2做的功为3J,即力F2对物体做的功W2= P,=f2,将它们编组后有P1十P2=(f1+f2)w,联 一3J,则力F:与F:的合力对物体做的功W=W1十 立可得u=P十P),D项正确。 W2=2J,B项正确。 P1u2十P2 4.D【解析】匀速运行过程中，甲、乙电梯中小明的重 6.B【解析】v-t图像斜率代表加速度，根据P=Fu,F 力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯 一f=ma,可知当功率为P时v增大，F减小，加速 ·21· ·物理·J必修第二册· 参考答案及解析 度减小，功率突然增大到P。后加速度突然增大，继 解得m=l0m/s (1分) 续增大，F减小，加速度减小，B项正确。 (3)根据运动学公式v2=a2t (1分) 7.C【解析)】P=罗=m必=3000w,w=P1=3000 根据牛顿第二定律P-0.1mg=mag (2分) t t U ×10×60J=1.8×10°J,C项正确。 解得t=5s (1分) 8.C【解析】以整体为研究对象根据牛顿第二定律有： 11,【解析】(1)物块到达斜面前的瞬间速度方向与斜面 F-k·4mg=41a,以最后一节车厢为研究对象有T 垂直，由几何关系知物块打在斜面上的速度与初速 -6mg=ma,解得T=F,A,B项结误；到达最大速 度的夹角a=60 (1分) y,=tan60°=4W5m/s (1分) 度时，牵引力等于阻力卫=k·4mg, P =k·8mg,解 根据平抛运动规律有A一 得2=245km/h,C项正确，D项错误。 二、非选择题 4& (1分) g 9.【解析】(1)支持力与重力均与物体的位移垂直，根据 根据位移关系可得(H-h)tana=wt 功的定义式W=Fxcos a (1分) E。=mgH (1分) 可知支持力与重力对物体做的功为零 (1分) 解得E,=12J (1分) 力F做的功Ws=FLcos37°=24J (2分) (2)根据牛顿第二定律可得 摩擦力对物体做的功W:=fLcos180°=一8J(2分) mgsin =ma (1分) (2)各力对物体做的总功Wa=W下十W1=16J 设物块经过O点时的速度大小为1，根据运动学公 (2分) 式得 (3)根据牛顿第二定律有 H-h Fcos37°-f=a (1分) =V/2 sin 0 =√2g(H-h) (1分) 根据运动学公式号=2aL (1分) 解得u1=4√2m/s (1分) 联立解得=4m/s (1分) P=mgv sin 0 摩擦力的瞬时功率P=一fw=一16W (1分) 解得P1=6√2W (1分) 10.【解析】(1)根据功率公式P=F (2分) 根据牛顿第二定律F-0.1mg=ma (2分) (3)到达O点运动的时间t2=0 gsin 0 (1分) 解得v=2.5m/s (1分) P.=mg(H-h) (1分) (2)根据功率公式P=F1m F1=0.1mg (2分) 解得P2=3√2W (1分) ·22·