(七)功、功率、动能、动能定理-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高一物理必修2同步周测卷（粤教版）

高一同步周测卷/物理必修第二册 (七)功、功率、动能、动能定理 (考试时间40分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的) 1.关于运动物体所受的合外力、合外力做的功及动能变化的关系，下列说法正确的是 A.合外力为零，则合外力做功一定为零B.合外力做功为零，则合外力一定为零 C.合外力做功越多，则动能一定越大 D.动能不变，则合外力一定为零 2.质量为2kg的小球从高空下落，5s落地。若忽略空气阻力，重力加速度g 10m/s2,则在下落的过程中 A.第1s内重力做功的功率为100W B.第2s内重力做功的功率为400W C.第3s末重力做功的功率为500W D.落地前1s内重力做功的功率为1000W 3.如图所示，某同学的质量为50kg,自行车的质量为15kg,设该同学骑自行车在平直 路面上匀速行驶时受到的阻力大小为人和车总重力的，克服阻力做功的功率为 65W。重力加速度g=10m/s2,则该自行车匀速行驶的速度大小为 A.2.5m/s B.5 m/s C.6.5m/s D.10 m/s 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 甲 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 物理（粤教版）必修第二册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 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 5.如图甲所示，固定斜面的倾角0=37°，一物体（可视为质点）在沿斜面向上的恒定拉力 F的作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上滑动，经过距斜面底端处的A点 时撤去拉力F。该物体的动能Ek与它到斜面底端的距离x的部分关系图像如图乙 所示。已知该物体的质量=1kg,该物体两次经过A点时的动能之比为4：1，该物 体与斜面间的动摩擦因数处处相同，sin37°=0.6，重力加速度g=10m/s2,不计空气 阻力，则拉力F的大小为 Eo 0 2x0 多 乙 A.8N B.9.6N C.19.2N D.16N 6.如图所示，质量为M的物块放在水平平台上，质量为M的小球套在水平细杆上，物 块和小球通过定滑轮用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直，物块与滑轮间的水平 细线与水平细杆间的高度差为H。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始 终在水平平台上，不计一切摩擦，则小球前进2H时，物块的速度大小为 777777777777777777777 2FH 3FH B.M 2 5FH A.M C.M n腰 二、多项选择题（本题共2小题，每小题8分，共16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8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 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3000W 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1.8×106J的功 D.这台抽水机10分钟内至少要做1.8×105J的功 高一同步周测卷七 物理（粤教版）必修第二册第2页（共4页) 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，=98km/h,下列说法错误的是 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F 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210km/h 班级 姓名 分数 题号 1 3 4 6 8 答案 三、非选择题（本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 9.(13分)如图所示为卡塔尔世界杯决赛中，阿根廷队员的一脚点球在空中飞行的示意 图，该队员将质量m=0.42kg的足球以o1=20m/s的速度踢出，在最高点足球的速 度大小2=10m/s。足球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。 (1)足球在上升的过程中重力做正功还是负功？ (2)该队员对足球做了多少功？ (3)足球在空中的最大高度h是多少？ +2 物理（粤教版）必修第二册第3页（共4页) 衡水金卷·先享题· 10.(15分)冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一，某冰滑梯的示意图如图 所示。一游客从A点由静止沿滑道下滑，螺旋滑道的摩擦可忽略不计且A、B两点 间的高度差为h,滑板与倾斜滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为，倾斜滑道的水 平距离为L1,水平滑道的长度为L2(未知)，B、C两点间的高度差也为h,重力加速 度为g。忽略游客经过轨道衔接处B、C两点时的机械能损失。 (1)求游客滑至轨道B点时的速度大小； (2)为确保游客安全，水平滑道的最小长度是多少？ 螺旋滑道一 P木平滑道c倾斜滑道 11.(20分)某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究。他让这辆小车在水 平地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下 来，将数据处理后得到如图所示的v-t图像。已知小车在0~2s内做匀加速直线 运动，2~11s内小车牵引力的功率保持不变，9~11s内小车做匀速直线运动，11s 末小车突然失去动力自由滑行。小车的质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力 大小不变，求： (1)在2~11s内小车牵引力的功率P; (2)小车在2s末的速度w,的大小； (3)小车在2~11s内通过的距离x。 ↑/(ms1) Vx 9 1115t/s 高一同步周测卷七 物理（粤教版）必修第二册第4页（共4页)高一周测卷 ·物理（粤教版）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) T ②③ ④ 档次 系数 1 单项选择题 6 动能定理的规律的认识 易 0.85 2 单项选择题 6 重力做功的功率 易 0.80 单项选择题 6 功率 0.80 4 单项选择题 6 摩擦力做功与功率 中 0.75 5 单项选择题 6 动能定理 0.70 6 单项选择题 6 关联速度与动能定理 难 0.55 7 多项选择题 8 功率与做功 中 0.60 8 多项选择题 8 功率、牵引力、牛顿第二定律等 难 0.55 9 非选择题 13 做功、动能定理 中 0.70 10 非选择题 15 动能定理的应用 的 0.65 11 非选择题 20 机车启动的动能定理 难 0.50 叁考答案及解析 一、单项选择题 B项错误；第3s末小球的速度大小v=gt=30m/s, 1.A【解析】由W=Flcos a可知，物体所受合外力为 则第3s末重力做功的功率P=mgv=600W,C项错 零，合外力做功一定为零，但合外力做功为零，合外力 误；落地前1s内即第5s内小球下落的距离h:=9h 不一定为零，例如匀速圆周运动，A项正确，B项错 =45m,重力做的功W:=mgh=900J,重力做功的 误；由动能定理W=△Ek可知，合外力做功越多，动 功率P=W=9O0W,D项错误。 能变化量越大，但动能不一定越大，动能不变，合外力 做功为零，但合外力不一定为零，C,D项错误。 3.B【解析】自行车受到的阻力大小f=k(m十M)g= 2.A【解析】第1s内小球下落的距离M=g= 13N,根据功率公式可得=，解得和=5ms,B项 5m,重力做的功W:=mgh1=100J,第1s内重力做 正确。 4.D【解析】匀速运行过程中，甲、乙电梯中小明的重 功的功率P-型=100W,A项正确：第2s内小球 力和电梯对小明的支持力平衡，摩擦力为零，丙电梯 下落的距离h2=3h=l5m,重力做的功W2=mgh2 对小明有沿斜面向上的摩擦力作用，A、B项错误；根 =300J,第2s内重力做功的功率P,==300W, 据平衡条件可知，甲与乙电梯中小明所受弹力大小相 t 等，都等于重力大小，甲电梯的速度方向为竖直向上， ·21· ·物理（粤教版）必修第二册· 参考答案及解析 与弹力的夹角为0°，乙电梯的速度方向斜向上，由P (2)根据动能定理可得该队员对足球做的功 =Fcosα知，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，C项错误，D项正确。 w=△E.=2m-0=2X0.42X400J=84J 1 5.C【解析】设物体在运动过程中受到的滑动摩擦力 (4分) 大小为f,物体重力沿斜面的分力大小为G,= (3)根据动能定理可得 ngsin37°=6N,根据题意可知，当物体沿斜面向上 ng=之mid-子m (3分) 运动到x。处时，根据动能定理有(F一G一f)x=E 解得足球在空中的最大高度h=15m (3分) 一0，运动到2x0处时，根据动能定理有Fx一(G,十 10.【解析】(1)根据题意，游客从A点运动到B点的过 f)·2x%=0,当物体沿斜面向下运动到x。处时，根据 程中，由动能定理有 动能定理有(G,一)=十B。一0，联立解得F mgh=m一0 (4分) 19.2N,C项正确。 6.D【解析】小球从平台的边缘处由静止向右运动2H 解得g=√2gh (3分) 时，设小球的速度为，轻质细线与水平方向的夹角 (2)设倾斜滑道与水平面间的夹角为0，游客由B点 为日，如图所示： 运动到停止的过程中，由动能定理有mgh H2 g cos 8·2一ngL2—0一之n2 (4分) 解得L,=业-L (4分) 11.【解析】(1)根据题意，在11s末撤去牵引力后，小车 777777777777777777777 只在阻力F的作用下做匀减速直线运动，设其加速 2 由图可知，tan0=号，则有cos0=导厅，小球沿细线 0-8 度大小为a,根据题图可知a=|-|m/s= 方向的分速度等于物块的速度，则物块的速度心= 2m/s2 (1分) ucos 0=215 根据牛顿第二定律有F:=a (2分) 5 巴，对物块和小球组成的系统，由动能定 解得F=2N (1分) 理可得F·2H= Mu十2M所，解得v= 设小车在匀速直线运动阶段的牵引力为F,则F= F (1分) √腰=√腰D项正确 Um=8 m/s 根据P=Fum (2分) 二、多项选择题 解得P=16W (2分) 7.AC【解析】P=g==300W,w=PN (2)0~2s的匀加速直线运动过程中，小车的加速度 3000×10×60J=1.8×10°J,A,C项正确。 a,-号 (1分) 8.BD【解析】以整体为研究对象根据牛顿第二定律有 设小车的牵引力为F,,根据牛顿第二定律有F,一 F一k·4mg=4ma,以最后一节车厢为研究对象有T F=ma, (2分) -kmg=a,解得T=十r,A项正确，B项结误；到 根据题意有P=F, (2分) (1分) 达最大速度时，牵引力等于阻力号-·4mg 5P 联立解得v,=4m/s (3)在2~11s内对小车由动能定理可得 k·8ng,解得2=245km/h,C项正确，D项错误。 Pai-Ex=合m话-合md (3分) 三、非选择题 9.【解析】(1)足球在上升的过程中，重力做负功(3分) 解得x=60m (2分) ·22·