第8章 第1节 第1课时 功-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

第八章 机械能守恒定律 第1节功与功率 第1课时功 白题基础过关 限时：l0min 题型1功的概念及判断 D.合力做功为0 1.关于功的概念，以下说法不正确的是( 4.(2024·山东聊城期中)如图所示，一子弹以 A.力是矢量，位移是矢量，但功是标量 水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止 B.摩擦力可以对物体做正功 的木块，并留在木块当中，在此过程中子弹钻 C.若某一个力对物体不做功，说明该物体一 入木块的深度为d,木块的位移为1，木块与子 定没有位移 弹间的摩擦力大小为f,则 D.功有正、负之分，若某个力对物体做负功， 表明这个力对该物体的运动起阻碍作用 2.如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A、 B之间不光滑，用水平力F拉B,使A、B一起 A.f对木块做功为- 沿光滑水平面加速运动，设A、B间的摩擦力 B.f对木块做功为f(l+d) 为f,则以下说法正确的是 C.f对子弹做功为-f D.f对子弹做功为-f(l+d) B 7777777 重难聚焦 A.F对B做正功，对A不做功 题型 变力做功计算 B.∫对B做负功，对A不做功 5.(2023·北京期中)一物体所受的力F随位 C.f对B不做功，对A做负功 移x变化的图像如图所示，则 D.F对A和B组成的系统做功为O 题型2功的计算 3.(2024·山西大同期末)如图所示，将一个大 C/m 小为50N、与水平方向成60°角的力F作用在 一个质量为6kg的物体上，物体沿水平地面 A.力F在0~3m的过程中对物体做了3J 匀速前进了8m,g取10m/s2,下面关于物体 的功 所受各力做功说法正确的是 B.力F在3~4m的过程中对物体做了-2J 的功 60° C.物体在4~5m的过程中克服力F做了1J 的功 A.力F对物体做功为400J D.力F在0~5m的过程中对物体做了8J B.摩擦力对物体做功为200J 的功 C.重力做功为480J 第八章黑白题069 黑题应用提优 限时：20min 1.(多选)物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的 4.用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻 水平传送带，传送带与弧形轨道平滑相接，传 力与钉子钉进木板的深度成正比已知铁锤第 送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体 一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时 的做功情况可能是 ( 对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次钉 A.始终不做功 B.先做负功后做正功 子进入木板的深度为 () C.先做正功后做负功D.先做负功后不做功 A.(3-1)d B.(2-1)d C.(5-1)d 2 5.(多选)如图所示，小球质量为m,不可伸长的 悬线的长为L,小球在位置A时悬线水平，放 (第1题) (第2题) 手后，小球运动到位置B,悬线竖直设在小球 2.如图所示，质量为m的物体从同一高度沿倾 运动过程中空气阻力∫的大小不变，重力加速 角不同的斜面下滑，物体跟各斜面间的动摩 度为g,关于该过程，下列说法正确的是 擦因数都相同，斜面的倾角0，<02<0.物体从 斜面1、2、3顶端滑至底端的过程中，物体克服 A.重力做的功为mgL 摩擦力所做的功分别为W、W2、W,则( B.悬线的拉力做的功为0 A.W1>W2>W3 B.W1<W2<W3 C.空气阻力f做的功为-mgL C.W1=W2=W3 D.无法确定 D.空气阻力f做的功为-机 3.（2023·广东揭阳月考)（多选）如图所示，站 在汽车上的人用手向前推车的力为F,脚对车 压轴挑战 向后的静摩擦力为∫，忽略空气阻力，下列说 6如图所示，木块B上表面是水平的，当木块 法正确的是 A置于B上，一起沿光滑斜面由静止开始下 滑，下滑过程中A与B保持相对静止，且斜 面体相对地面静止.在A和B下滑过程中 A.当车匀速运动时，F和f对车做功的代数和 为零 B.当车加速运动时，F和f对车做功的代数和 为负 A.地面对斜面体的摩擦力为零 C.当车减速运动时，F和f对车做功的代数和 B.B对A的摩擦力做负功 为负 C.A对B做正功 D.不管车做何种运动，F和f对车做的总功都 D.A对B不做功 为零 进阶突破拔高练P11 必修第二册·RJ黑白题070圈，转过的角度为0=10×2m=20m;第二种情况是卫星和地 球都转了整数周+半伴离，此时有7=·+品， 都为整数，这种情况下无解，所以从t。时刻到下一次卫星 经过P点正上方时，卫星绕地心转过的角度为20π，故C正 确；D.从最近到最远，最近时卫星在P点正上方，最近距离 为半径之差，最远时两点还在赤道平面，最远距离为半径之 和，所以有两种情况，第一种情况P在原点，卫星运动了n+ 圈，设P点运动了a圈(m为叁数)，此时有mT=(+ 分)×高，a为参量)，此种情况下无解；第二种情况是 P运动了m+圈，卫星运动了n圈，此时有(+分)T 3 nT(m,n为整数)，解得m最小值为1，此时n=5,卫星绕 地心转过的角度比地球的多5x2m-（1+?)×2m=10m 3T=7m,故D正确.故选BCD 13.D解析：设月球半径为R,质量为M,对嫦娥六号，根据万 Mm 有引力提供向心力有GT（4)R72三m红 京·(+1)R,月 球的体积V=子R,月球的平均密度p=,联立可得p G示·(1+)，故选D 3π 14.B解析：A.火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球的 轨道半径之比约为3：2，根据开普勒第三定律有： rT 可得。 以3 T地√r地2 ,故A错误；B.火星和地球绕太阳匀 速圆周运动，速度大小均不变，当火星与地球相距最远时， 由于两者的速度方向相反，故此时两者相对速度最大，故 B正确：C.在星球表面根据万有引力定律有GM=mg,由 于不知道火星和地球的质量比，故无法得出火星和地球表 面的自由落体加速度，故C错误；D.火星和地球绕太阳匀 速圆周运动，有0火= 2T 0地=，要发生下一次火星冲日 第八章 机 第1节功与功率 第1课时功 白题基础过关 1.C2.A3.D 4.D解析：AB摩擦力大小为f,木块在摩擦力作用下的位移 为1，根据功的公式可知，摩擦力对木块做正功W本=， 故AB错误；CD.摩擦力对子弹做负功，在摩擦力作用下，子 弹的位移为(l+d),则摩擦力对子弹做功为W=f(l+d),故 C错误，D正确.故选D. 5.C解析：A.力F在0~3m的过程中对物体做的功为W1= 参考答案与解析 婚信产)-点可一大火 冲日”将出现在2023年12月8日之后，故D错误故选B. 15.B解析：A.恒星可看成质量均匀分布的球体，同一恒星表 面任意位置物体受到的万有引力提供重力加速度和绕恒 星自转轴转动的向心加速度，不同位置向心加速度可能不 同，故不同位置重力加速度的大小和方向可能不同，A错 误；B恒星两极处自转的向心加速度为零，万有引力全部提 供重力加速度，恒星坍缩前后可看成质量均匀分布的球体， 质量不变，体积缩小，由万有引为表达式一可知，恒 星表面物体受到的万有引力变大，根据牛顿第二定律可知 恒星坍缩后表面两极处的重力加速度比坍缩前的大，B正 确：C由第-宁宙滤度物理意义可得加日整理得 GM ,恒星坍缩前后质量不变，体积缩小，故第一宇宙 速度变大，C错误；D.由质量分布均匀球体的质量表达 33M 式M=智得R= ,已知逃逸速度为第一宇宙速度 2GM 的巨倍，则=√2g,联立整理得2=2 2GM 34TPM R=2C√3，由题意可知中子星的质量和密度均大 于白矮星，结合上式可知中子星的逃逸速度大于白矮星的 逃逸速度，D错误故选B. 16.A解析：D.a、b、c三个天体角速度相同，由于m<M,则对 a天体有GMM」 2)2=Mw2r,解得知=人/G,故D错误；A 与a、b的连线与a、b连线中垂线的夹角为&，对c天体 有2GMm cosa=mw2,解得a=30°，则c的轨道 tan a sin a 半径为，am303,由”=0，可知c的线速度大小为 a的√3倍，故A正确：B.由a=wr,可知c的向心加速度大 小是b的√3倍，故B错误；C.c在一个周期内运动的路程 为s=2mr.=23,故C错误故选A 成能守恒定律 Fx,=2×3J=6J,故A错误；B根据F-x图像与横轴围成的 面积表示力做功的大小，则力F在3~4m的过程中对物体 微的功为网=分×2x1J=1J,故B错误，C.物体在4~5m的 1 过程中克服力F做的功为W=2×2×1J=1J,故C正确； D.力F在0~5m的过程中对物体做的功为W急=W1+W2- W3=6J+1J-1J=6J,故D错误故选C. 黑题应用提优 1.AD 2.A 3.AB 4.B解析：铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻 黑白题27 力做的功，由于阻力与深度成正比，可用阻力在位移上的平均 值求功.据题意可得取=d=只，甲=不-(， 2 联立解得d'=(2-1)d,故B正确. 5.ABD解析：如图所示，因为拉力T在运动过程中始终与运 动方向垂直，故不做功，即W,=0,重力在整个运动过程中始 终不变，小球在重力方向上的位移为A、B两点连线在竖直 方向上的投影，为L,所以W。=mgLf所做的总功等于每个小 弧段上了所做功的代数和，即职=-(A+…)=受L 由以上分析可知，选项ABD正确 ○A B- mg 压轴挑战 6.D解析：A.光滑斜面，A、B一起沿斜面向下加速，因此具有 沿斜面向下的加速度，此时有水平向左的分加速度，斜面 对A、B整体有水平向左的分力，斜面体静止，地面对斜面体 的摩擦力水平向左，故A错误；BA、B一起沿斜面向下加速， 此时加速度有水平向左的分加速度，则B对A的摩擦力水 平向左，A的位移沿斜面向下，与摩擦力方向的夹角小于 90°，所以B对A的摩擦力做正功，故B错误；CD.对A受 力分析，A具有沿斜面向下的加速度，将a正交分解为竖直 方向的a,和水平方向的a2,如图： 竖直方向上：由牛顿第二定律可知mg-FN=ma1.水平方向 上：f=ma2设斜面与水平方向的夹角为0，摩擦力与弹力的 合力与水平方向的夹角为a,由几何关系可知a1= gsin Osin 0,a2=gsin Ocos 0,tan a= F、联立解得ama-sin0 _cos 6 所以α+0=90°.因此B对A的作用力与斜面垂直，根据牛顿 第三定律可知，A对B的作用力不做功，故C错误，D正确； 故选D. 第2课时功率 白题基础过关 1.D2.C 3.BD解析：对小物块受力分析，根据牛第二定律 mgs30P=m,解得a=5mg,根据=2a,解得1=2s, 根据v=at,解得v=10m/s.AB.整个过程中重力做功的平均 功率是P=W:_0.8x10x10xsm30°W=20W,放A错误， 2 B正确；CD.小物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是 P=mgvcos60°=0.8×10×10×0.5W=40W,故C错误，D正 确.故选BD. 4.C解析：汽车在上坡时，汽车的牵引力需要克服阻力，而此 必修第二册·RJ 时阻力增大，所以需要增大牵引力，由F=可知，在P不变 时，要增大牵引力，必须减小速度，即换较低挡位，C正确 5.A解析：汽车从启动至发动机功率达到额定输出功率过程 中，对汽车进行受力分析，由牛顿第二定律有F-∫ mgsin30°=ma,达到额定功率时P麵=Fu.由运动学公式有 v2=2ax,联立并代入数据解得x=25m.故选A. 黑题应用提优 1.B 2.BC解析：A.根据v-t图像可知，物体在2~3s内做匀速直 线运动，受力平衡，结合F-t图像可得物体所受的摩擦力大 小为F,=2N,根据-t图像可知，物体在1~2s内做匀变速 直线运动，加速度大小为a=2m/s2,根据牛顿第二定律有 F-F=ma,代入数据可得m=0.5kg,A错误；B.根据-t图像 的面积可得物体的位移为x=3m,则物体克服摩擦力所做的 功为W=Fx=6.0J,B正确；C.第1.5s时，物体的速度为v= 1m/s,此时力F大小为F=3N,故该时刻F的功率为P= Fm=3W,C正确；D.后2s内F所做的功为W= 3Nx1m+2N×2m=7J,后2s内F所做的功的功率为P= W_7J=3.5W,D错误故选BC t28 3.B解析：AC.根据v-t图像的斜率表示加速度，可知汽车在 5s后加速度逐渐减小；汽车在前5s内的加速度为a=:= 10 ms=2m/s,故AC错误；B.汽车做匀加速直线运动时， 根据牛顿第二定律可得F,-f=ma,解得牵引力大小为F,= f+ma=2000N+2x103×2N=6000N,汽车在5s时达到额定 功率，则有P缬=F1,=6000×10W=60kW,故B正确；D.当 力等于阻力时，汽车速度达到最大，则有心。下子 20O0ms=30m/s,故D错误.故选B 60×103 4.C解析：A.重力的方向与速度方向垂直，故功率为0，A错 误；B.根据2 altan0=t2,小球的速度v=√2 altan0,弹簧的伸 as9弹黄 长量不等于弹簧的长度，即弹簧的伸长量不等于 弹力的功率P为负，且P≠-k os6sin0·u=-kitan·n, B错误：C.小球的合外力为ma且与速度方向相同，功率为 P=F合v=ma√2 altan0,C正确；D.由受力可知，此时外力F 的方向与小球的速度方向不共线，D错误.故选C 压轴挑战 5.B解析：在0~t,时间内：重物向上做匀加速直线运动，设加 速度大小为a1,根据牛顿第二定律得F-mg=ma1,则有 F=mg+ma1,拉力的功率P1=Fv=(mg+ma1)a1t,m、a,均一 定，则P,c.在t1~t,时间内：重物向上做匀速直线运动，拉 力F=mg,则拉力的功率P2=Fv=mgo,P2不变，根据拉力的 大小关系得到P2小于t,时刻拉力的功率在t2~t时间内：重 物向上做匀减速直线运动，设加速度大小为α2，根据牛顿第 二定律得mg-F=ma2,则有F=mg-ma2,拉力的功率P3= Fm=(mg-ma2)(vo-a2t),m、a,均一定，P3与t是线性关系，随 着t增大，P3减小.2时刻拉力突然减小，功率突然减小.故 选B. 黑白题28