专题五：功和功率 同步练习（基础卷）-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

专题五 功和功率（基础卷） 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．一固定在水平面上的磁吸式车载手机支架，现牢牢吸住一部手机，手机屏幕正对司机，角度如图所示，始终保持相对静止。则该车在水平路面上匀速直线运动时（　　） A．手机所受重力做正功 B．手机所受的支持力不做功 C．手机所受摩擦力方向一定沿支架平面向上 D．手机有可能只受三个力作用 2．关于功，下列说法正确的是（　　） A．因为力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B．如果物体受到两个力作用而运动，已知力做功5J，力做功，则这些力对物体做的总功是一 C．因为摩擦力总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，所以摩擦力如果做功只能做负功 D．因为作用力和反作用力总是等大反向，所以一对作用力和反作用力做功时总是一正一负 3．托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动，此过程中（　　） A．重力对乒乓球不做功 B．支持力对乒乓球做负功 C．空气阻力对乒乓球不做功 D．乒乓球所受合力做正功 4．A、B两物体的质量之比mA:mB=2:1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其v—t图像如图所示。此过程中A、B两物体（　　）    A．运动位移大小之比为2:1 B．运动加速度大小之比为1:2 C．受到的摩擦力大小之比为2:1 D．克服摩擦力做的功之比为2:1 5．如图所示，小物块与斜面体一起沿水平面向右做匀速直线运动。关于斜面体对物块做功，下列说法正确的是（　　）    A．支持力不做功 B．支持力做正功 C．摩擦力做正功 D．摩擦力与支持力做功代数和不为零 6．一质量为0.5kg的物体在水平路面上运动的图像如图所示，根据图像可知（　　） A．AB段合外力做功为100J B．BC段和CD段物体受的合外力相同 C．CD段和DE段合外力做功相同 D．运动到E点时离出发点最远 7．水平桌面上，长6m的轻绳一端固定于O点，如图所示（俯视图），另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N，F拉着物体从M点运动到N点，F的方向始终与小球的运动方向成37°角。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（　　） A．拉力F对小球做的功为16π（J） B．拉力F对小球做的功为8π（J） C．小球克服摩擦力做的功为16π（J） D．小球克服摩擦力做的功为4π（J） 二、多选题 8．如图所示，某次训练中，士兵在腰间系绳拖动轮胎在水平地面前进，已知连接轮胎的拖绳与地面夹角为，绳子拉力大小为100N。若士兵拖着轮胎以6m/s的速度匀速直线前进3s，则，，g取（　　） A．内，绳子拉力对轮胎做功为1440J B．末，绳子拉力功率为600W C．内，轮胎所受合力做功为0J D． 内，轮胎克服地面摩擦力做功为-680J 9．如图，小车向右做匀速直线运动，人站在车厢里向前推车并与车保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A．人对车厢做正功 B．人对车厢不做功 C．摩擦力对人做正功 D．推力对车厢做功 10．如图所示，物体在水平恒力F的作用下，从斜面底端O点沿斜面缓慢移动到A点，去掉F后，物体从A点下滑到水平面的B点停下。斜面的倾角为θ，OA的水平距离为L1，OB距离为L2，物体的质量为m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因数都为μ，下面判断正确的是（　　） A．物体从O移动到A，重力做的功是mgL1tanθ B．物体从O移动到A，水平恒力F做的功是FL1 C．物体从O移动到A和从A下滑到O克服摩擦力做的功相等 D．物体从A下滑到水平面的B，克服摩擦力做的功是μmg（L1＋L2） 三、实验题 11．某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示，轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能． (1)打点计时器使用的电源是________ A．直流电源       B．交流电源          C．都可以 (2)实验中涉及下列操作步骤： ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块 ③接通打点计时器电源 ④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是__________________________(填入代表步骤的序号)． (3)如图中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，物块质量为200g．比较两纸带可知，________(填“M”或“L”)纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大，相应的弹簧的弹性势能为________ J（结果保留两位有效数字）． (4)若实际中物块与桌面间的动摩擦因数为，开始时弹簧的压缩量为，物块的质量为m，当弹簧恢复原长时物块获得的速度大小为v，，则开始时弹簧的弹性势能表达式为________________． 12．某实验小组利用如图1所示的装置，对轻质弹簧的弹性势能进行探究．一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上，弹簧右端固定，左端与一小球接触但不拴接；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘．向右推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上，通过测量和计算，可得到弹簧被压缩后的弹性势能． （1）为测得小球离开桌面时的动能Ek，已知重力加速度g，需要测量下列物理量中的_____________（选填选项前的字母）． A．小球的质量m B．小球抛出点到落地点水平距离s C．桌面到地面的高度h D．弹簧的压缩量x （2）用所选择的测量和已知量表示Ek，Ek=_____________． （3）如果忽略桌面摩擦阻力的影响，可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep．实验时，测得小球质量m=190.0g，桌面到地面的高度h=40.00cm．已知弹簧的劲度系数k=40N/m，本地重力加速度g=9.8m/s2．某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像，如图2所示． 在Ep–x2图像中，设图像的斜率为β，由图像可得Ep随x2变化的表达式为______________．根据功与能的关系，弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_____________．通过寻找这个物理量与β间的数值关系，可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________． 四、解答题 13．如图甲所示，玩具小车静止在水平面上。现用遥控器启动小车，玩具小车的速度大小随时间的变化关系如图所示。已知玩具小车质量为，在0~6s内运动的位移为，运动过程中玩具小车所受的阻力为自身重力的0.2倍，重力加速度大小为，求： (1)4s~6s内，玩具小车受到的牵引力的大小； (2)0~6s内，玩具小车受到的牵引力的最大功率。 14．如图，质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P缓慢地拉至轻绳与竖直方向夹角为θ处。重力加速度为g。 （1）小球的重力势能变化量； （2）拉力F所做的功。 15．从离地足够高处无初速度释放一小球，小球质量为0.2 kg，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考平面.求： （1）第2 s末小球的重力势能； （2）3 s内重力所做的功及重力势能的变化； （3）3 s内重力对小球做功的平均功率. 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D C B A AC BCD BD 11． B ④①③② M 0.17 12． ABC 弹簧的劲度系数k 13．(1)12N (2)180W 【详解】（1）令，，由于速度时间图像与时间轴围成的面积表示位移，则0~6s内有 解得 图像的斜率表示加速度，4s~6s内加速度大小 在此过程对小车进行分析，设牵引力为F2，受到的阻力为，根据牛顿第二定律有 解得 （2）在0~4s内对小车进行分析，根据牛顿第二定律有 在0~4s内的加速度 解得 即玩具小车在0~4s内的受到的牵引力大于在4s~6s的受到的牵引力，在加速过程速度达到最大时，功率最大，则有 解得 14．（1）；（2） 【详解】（1）重力做的功为 故小球的重力势能增加。 （2）小球从平衡位置P点缓慢地移动到Q点的过程中，重力与拉力做功，根据动能定理得 则拉力所做的功为 故拉力F所做的功为。 15．（1）-40J；（2）90J  重力势能减少90J；（3）30W 【详解】(1)第2 s末小球下降的高度为： 取最高点所在水平面为零势能参考平面.，第2 s末小球的重力势能为： (2)3 s内小球下降的高度为： 3 s内重力所做的功： 重力势能的变化量为减少90J． (3)3 s内重力对小球做功的平均功率. 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $