8.1 功和功率 同步提高练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

8.1 功和功率同步提高训练 分层一：夯实基础训练 一、单选题：本题共7小题，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，每小题4分 1．2025年5月11日亚洲举重锦标赛上，重庆举重运动员李霜包揽女子64公斤级抓举、挺举、总成绩三枚金牌。其中抓举105公斤第一次试举就成功夺魁，如图所示。则该次抓举李霜对杠铃做的功最接近于（    ） A．2kJ B．0.5kJ C．10kJ D．64kJ 2．甲图为一女士站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，乙图为一男士站立在履带式自动人行道上匀速上楼。下列说法正确的是（　　） A．甲图中支持力对人做负功 B．甲图中支持力对人做正功 C．乙图中支持力对人做正功 D．乙图中支持力对人做负功 3．滑雪场地成为了越来越多人的冬游之选。如图所示，某滑雪场打算在一坡度约为的滑道边上安装一条的长直“魔毯”来运送滑雪者上山，其表面与其他物品的动摩擦因数均为0.75，“魔毯”始终匀速运行。某携带装备的成年人质量为0.96，则一个成年人上山过程中摩擦力做功约为（　　） A． B． C． D． 4．家庭装修需要将一定数量的瓷砖由一楼运送到六楼，可采用下表所示的两种方式中的一种完成。比较两种方式中，对瓷砖做功的情况，下列判断正确的是（　　） 运送方式 所需时间 方式1：利用电梯运送 10分钟 方式2：人工沿楼梯搬运 3小时 A．方式1做功多 B．方式1功率大 C．方式2做功多 D．方式2功率大 5．2025年2月，第九届亚冬会在哈尔滨成功举办。中国体育代表团夺得32金27银26铜共85枚奖牌，位列金牌榜、奖牌榜第一。某次高山滑雪项目中，运动员比赛中的场景简化示意图如图所示，一质量为m的运动员（看成质点）从斜坡顶端a点以水平向左的速度起跳，运动一段距离后，落在斜坡上的b点。已知斜坡与水平面的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法不正确的是（　　） A．运动员在空中飞行的时间 B．斜坡上a、b之间的距离 C．运动员落在b点时重力的瞬时功率 D．运动员在空中离坡面的最大距离 6．如图所示，工人正借助一套简易装置搬运货物，轻质细绳一端绕过光滑定滑轮与放置在倾角的固定斜面上的质量m=0.5 kg的货物连接，另一端连接小型电动机M。t=0时刻，货物处于斜面的底端，启动电动机，货物由静止开始做匀加速直线运动，经t0=1 s，到达斜面顶端，此时电动机的输出功率P=12W。已知斜面的高度h=0.6m，与货物相连的细绳始终与斜面平行，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，则货物与斜面间的动摩擦因数为（　　） A．0.8 B．0.7 C． 0.5 D． 0.3 7．套圈是我国民众喜爱的传统游戏，小孩和大人在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，结果恰好都套中前方同一物体，不计空气阻力。若大人和小孩抛出圆环的高度之比为，圆环及被套物体均可视为质点，大人和小孩抛出的圆环（　　） A．落地时重力的瞬时功率之比为 B．落地时重力的瞬时功率之比为 C．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 D．在空中运动过程中重力的平均功率之比为 分层二：能力提升训练 二、多选题：本题共3小题，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 8．如图所示，汽车在水平的路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向的夹角为时，船的速度大小为时，汽车受到恒定空气阻力，绳的拉力对船做功的功率为，下列选项不正确的是（　　） A．汽车速度大小为 B．绳子对船的拉力为 C．汽车的牵引力和空气阻力大小相等 D．垂直于绳子方向的速度大小为 9．质量为的物体置于倾角为的斜面上，物体和斜面体间的动摩擦因数为。在外力作用下，斜面体沿水平面向左做直线运动，运动过程中物体与斜面体之间保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．斜面对物体的支持力一定做负功 B．物体对斜面的压力一定做功 C．斜面对物体的摩擦力一定做负功 D．物体对斜面的摩擦力可能不做功 10．如图甲所示，一汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面，该过程其v-t图像如图乙所示，则汽车（    ） A．在AB段所受阻力不变 B．在AB段所受阻力逐渐增大 C．在BC段牵引力逐渐增大 D．在BC段牵引力不变 分层三：拓展训练 三、实验题（本大题共2小题，共16.0分。第一小题8分，第二小题8分） 11．某小组欲研究肌肉疲劳对引体向上运动克服重力做功的平均功率的影响。在体育课中某同学完成系列引体向上运动，该同学做引体向上运动时双手紧握单杠，身体无摆动。如图甲所示为一次完整引体向上运动示意图，取重力加速度。 （1）用体重秤测量体重，体重秤示数如图乙所示，则该同学质量 kg。 （2）测得做引体向上时身体的重心上升的距离均为50cm。 （3）该同学依次经过足够长恢复时间后分别完成了四组完整标准动作。记录数据如丙所示： 组次 连续次数 用时 ① 1 3s ② 3 15s ③ 6 36s ④ 9 63s （4）记录中发现上升过程所用时间大约为下降过程所用时间的2倍，计算该同学在第②组运动“连续三次完整标准动作”中，向上运动时克服重力做功的平均功率P约为 W（保留两位有效数字）。 （5）通过实验发现做引体向上的过程中，随着肌肉疲劳的累积（肌肉纤维收缩效率下降），该同学克服重力做功的平均功率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 12．一兴趣小组在学习了平抛运动后，进行了“探究平抛运动特点”的实验。实验中，让质量为m的小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放，使其水平抛出，以小球离开轨道末端时的球心位置为坐标原点O，建立x-y坐标轴，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。 (1)以下实验操作合理且必要的是 （填正确答案标号）。 A．调整斜槽末端，使末端保持水平 B．小球每次可从斜槽上不同的位置由静止释放 C．建立直角坐标系时需要借助重垂线确定竖直方向 D．用砂纸打磨斜槽轨道，尽量使斜槽轨道光滑一些 (2)已知小球平抛运动的初速度为v0，重力加速度为g，则小球做平抛运动的轨迹方程为 y = 。 (3)某同学在实验过程中，只记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如下图所示。取g=10m/s2，若小球的质量为100g，小球经过位置A时重力的瞬时功率为 W。 四、解答题（本大题共3小题，共38.0分。第一小题9分，第二小题13分，第三小题16分） 13．2024年9月10日，国航首架C919飞机投入商业运营。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，该飞机的质量为m，加速度为a，滑跑过程中受到的牵引力为F，经时间t飞机达到起飞速度。求： (1)飞机起飞速度v的大小； (2)飞机滑跑过程中受到的平均阻力的大小； (3)飞机滑跑过程中牵引力做的功W。 14．如图所示，一个质量为的物体，受到与水平方向成角斜向下方的推力作用，在水平地面上移动了距离后撤去推力，此后物体又移动了的距离后停止运动。设物体与地面间的动摩擦因数为，，求： (1)推力对物体做的功； (2)全过程中摩擦力对物体所做的功； (3)有推力作用时合外力对物体所做的总功。 15．斜雪道顶端以水平速度飞出，恰好落到倾斜雪道底端。雪道顶端高度为h，重力加速度为g。不计空气阻力，求： (1)运动员在空中运动的时间t1； (2)运动员落回雪道时的速度v； (3)运动员落到斜面时，重力的瞬时功率P。 试卷第4页，共5页 试卷第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 8.1 功和功率同步提高训练参考答案 1．A 【详解】设杠铃升高的高度约为h=2m，因此该次抓举过程中，李霜对杠铃做的功 故选A。 2．B 【详解】AB．甲图中，人匀速上楼，支持力竖直向上，与位移方向夹角为锐角，则支持力做正功，故A错误，B正确； CD．乙图中，人所受支持力垂直于履带向上，支持力方向与位移方向垂直，支持力不做功，故CD错误。 故选B。 3．D 【详解】一个成年人上山过程中，摩擦力做正功，由于“魔毯”始终匀速运行，则 静摩擦力做的功为 故选D。 4．B 【详解】AC．瓷砖从一楼运至六楼，需克服重力，两种方式中，瓷砖质量和提升高度相同，因此做功相同，故AC错误； BD．功率（P）是单位时间内做的功，公式为。方式1用时 ，方式2用时，因W相同，且，故方式1的功率大于方式 2，故B正确，D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．运动员在空中飞行时水平位移和竖直位移分别为， 斜面倾角为，则 方程联立，解得运动员在空中飞行的时间，故A正确； B．斜坡上a、b之间的距离 方程联立，解得，故B正确； C．运动员落在b点时竖直方向速度 则运动员落在b点时重力的瞬时功率，故C错误； D．将运动员速度分解到垂直斜面的方向上，则 将重力加速度分解在垂直斜面方向上，可得 则离坡面的最远距离满足 解得，故D正确。 故选C。 6．C 【详解】到达斜面顶端时，由 可得v=2m/s 加速度 由牛顿第二定律 因为 联立解得 故选C。 7．A 【详解】AB．圆环落地时重力的瞬时功率为 由题意，可知大人和小孩抛出的圆环落地时重力的瞬时功率之比为，故A正确，B错误； CD．圆环在空中运动过程中重力的平均功率为 可知大人和小孩抛出的圆环在空中运动过程中重力的平均功率之比为，故CD错误。 故选A。 8．AC 【详解】AD．将船的速度分解为沿绳方向的分速度和垂直绳方向的分速度，则沿绳方向的分速度大小为 根据同一根绳速度大小处处相等，可知汽车的速度大小等于船速度沿绳方向的分速度大小，即此时汽车的速度大小为 船速度垂直于绳子方向的分速度大小为，故A错误，D正确； B．由题知，绳的拉力对船做功的功率为，根据 解得此时绳对船的拉力大小为，故B正确； C．由题知，汽车在水平的路面上匀速运动，即汽车的速度大小不变，船向左运动的过程，夹角不断增大，则不断减小，根据 变形得 可知船的速度不断增大，即船向左做加速运动，故，故C错误。 故选AC。 9．BD 【详解】AB．由功的计算公式可知，斜面对物体的支持力方向垂直斜面向上，与位移的方向夹角小于90°，斜面对物体的支持力一定做正功，同理物体对斜面的压力一定做负功，故A错误，B正确； CD．摩擦力是否存在需要讨论：当加速度较小时，摩擦力沿斜面向上，即时，摩擦力沿斜面向上，做负功；当加速度较大时，摩擦力沿斜面向下，即时，摩擦力沿斜面向下，做正功；当时，摩擦力不存在，不做功，故D正确，C错误； 故选BD。 10．AC 【详解】AB．由图可知，汽车在AB段做匀速直线运动，且功率恒定，牵引力恒定，则所受阻力不变，故A正确，B错误； CD．汽车在BC段做加速度减小的减速运动，根据可知，牵引力不断增大，故C正确，D错误。 故选AC。 11． 62kg 91W 减小 【详解】[1]体重秤示数如图乙所示，则该同学质量为62kg [2]上升过程所用时间大约为下降过程所用时间的2倍，该同学在第②组运动“连续三次完整标准动作”中，向上运动的时间为10s，平均功率为 [3]同理计算③组的时间为24s，平均功率为 可见该同学克服重力做功的平均功率会减小。 12．(1)AC (2) (3)1.5 【详解】（1）A．该实验中要求斜槽末端的切线保持水平以保证小球做平抛运动，故A正确； B．小球每次必须从相同的高度位置滚下，以保证小球水平抛出时的速度相同，故B错误； C．以球心为坐标原点，借助重垂线确定竖直方向并建立直角坐标系，故C正确； D．只要小球每次从相同的高度位置滚下，以相同的水平速度抛出即可，钢球与斜槽间的摩擦对实验没影响，故D错误。 故选AC。 （2）根据平抛运动的规律，在竖直方向有 在水平方向 整理得 （3）小球在竖直方向上为自由落体，则有 代入数据，解得 由平抛运动的水平位移可知，OA段和AB段的时间相等，小球过A点时，在竖直方向上的速度为 小球经过图中的位置A时重力的瞬时功率为 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有飞机起飞速度v的大小 （2）飞机滑跑过程中由牛顿第二定律有 则飞机滑跑过程中受到的平均阻力的大小为 （3）由 飞机滑跑过程中牵引力为恒力，则 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）推力对物体做功为 （2）前2m内，摩擦力 摩擦做功为 后内，摩擦力 摩擦做功为 所以全过程中摩擦力对物体所做的功 （3）有推力作用时，合外力对物体做的总功为 15．(1) (2)，方向与水平方向成角，满足 (3) 【详解】（1）运动员从雪道顶端飞出过程可视为平抛运动，在竖直方向上 解得 （2）运动员在水平方向的分速度 运动员在竖直方向的分速度 运动员落回雪道时的速度 设合速度与水平方向夹角为，则 （3）根据重力的瞬时功率公式 将代入得 2 学科网（北京）股份有限公司 $