(1)机械功、功率-【衡水金卷·先享题】2025-2026学年高一物理必修第二册同步周测卷（鲁科版）

高一同步周测卷/物理必修第二册 (一)机械功、功率 (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.如图所示，质量为、可视为质点的物体，从倾角0=30°的光滑固定斜面的顶端由静 止滑下。已知物体由斜面顶端滑到底端所用的时间为，到达斜面底端时的速度为 v,斜面高度为h,重力加速度为g。下列说法正确的是 A.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为mgv B,物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为g C.物体由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做的功为2mgh D.物体由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功的平均功率为”g巴 2 2.一物体在大小相等的力F的作用下在水平面上发生了一段大小相等的位移x,关于 下列三种情形下力F对物体做功的情况（不考虑正负），说法正确的是 F F 、50° :130°y 777777777777777 777777777 77777777777777 丙 A.图甲情况下力F做的功最少 B.图乙情况下力F做的功最多 C.图丙情况下力F做的功最少 D.三种情况下力F做的功一样多 3.如图所示，摆球的质量为，不可伸长的悬线长为L,把悬线拉到水平位置A后放手。 已知摆球可视为质点，摆球运动过程中所受的空气阻力大小f不变，重力加速度为 g,则摆球从A点运动到B点的过程中，关于各力对摆球做的功，下列说法正确的是 A.重力做的功为√2mgL ○A B.悬线的拉力做的功为0 BC)--- C.空气阻力f做的功为一fL D.空气阻力f做的功为一fπL 4.如图甲所示，静止于光滑水平面上O点处的小物块，在水平拉力F的作用下，沿x轴 方向运动，拉力F的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图乙所示，图线为半 圆，则小物块从O点处运动到x。处的过程中F所做的总功为 物理（鲁科版）必修第二册第1页（共4页) 衡水金卷·先享题 F/N 77777777 xo x/m 甲 A.0 B. C. D. 5.如图所示，滑雪者由静止沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平地面上前进至B点停 下。已知滑雪者与斜坡、水平面之间的动摩擦因数均为4，滑雪者（包括滑雪板）的质 量为，A、B两点间的水平距离为L,A、C之间的距离为LAc,B、C之间的距离Lc, 重力加速度为g,在滑雪者运动的整个过程中，克服摩擦力做的功为 A.等于mgL B.大于mgL C.小于mgL 77777777777 L D.等于mg(LAc十L) 6.跳绳是一种健身运动。一位同学在原地跳绳的过程中，离开地面后竖直方向的速率 一时间图像如图所示。已知跳绳者的质量为，重力加速度为g,不计空气阻力，下 列关于该同学的说法正确的是 A.2t时间内完成了一次起跳 *v/(ms1) B.上升的最大高度为96 50 f/c C,o时间内克服重力做功的平均功率为$( D,落地前瞬间重力做功的瞬时功率为3mg 10 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.某“复兴号”列车的额定功率为1×10kW,列车的质量为1×105kg,列车在平直轨道 上行驶时，受到恒定的阻力，阻力为车重的k倍(k=0.1),重力加速度g=10/s2。 下列说法正确的是 A.列车保持额定功率行驶，列车能达到的最大速度为100m/s B.若列车保持额定功率行驶，当列车的行驶速度为50/s时，列车的加速度大小为 3m/s2 高一同步周测卷一 物理（鲁科版）必修第二册第2页（共4页) C.若列车由静止开始，保持以1m/s2的加速度做匀加速运动的最长时间为55s D.若列车由静止开始，保持以1m/s2的加速度做匀加速运动，则30s末列车的瞬时 功率为6×106W 8.如图甲所示，轻弹簧一端固定在地面上，另一端与质量4=1kg的物块A相连，质 量=2kg的物块B叠放在A上，但不与A相连。开始时整个系统处于静止状态， 从t=0时刻开始，对B施加一竖直向上的力F使B做匀加速直线运动。力F随时 间t变化的规律如图乙所示，已知重力加速度g=10/s2,弹簧始终在弹性限度内， 下列说法正确的是 FN A.00.2s时间内B向上运动的距离为0.1m B.弹簧的劲度系数为50N/m 00.2 C.整个运动过程中A的最大速度为2m/s D.0~0.2s时间内力F做的功为7J 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 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.(15分)如图所示，雪橇受到一个与水平方向成0=37°角斜向左上方、大小为500N 的拉力F的作用，雪橇在水平地面上移动的距离l=5m。雪橇与地面间的滑动摩擦 力f=100N,sin37°=0.6，求： (1)力F对雪橇所做的功； (2)摩擦力对雪橇所做的功； (3)合外力对雪橇所做的总功。 运动方向 .... 777777777777777 物理（鲁科版）必修第二册第3页（共4页) 衡水金卷·先享题· 10.(15分)如图所示，一个质量为1kg的物块（可视为质点）在电动机作用下从A点由 静止匀加速运动至B点，此时速度为20/s,之后立即做匀速运动至C点，关闭电 动机，从C点又恰好到达最高点D,已知AB段经历的时间为CD段时间的2倍，物 块与斜面间的动摩擦因数为0.5，斜面的倾角0=37°，且斜面足够长，sin37°=0.6， 重力加速度g=10m/s2,求： (1)CD段的长度； (2)物块刚到达B点时电动机的瞬时输出功率。 电动机 D 11.(18分)如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量=5× 103kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做大小a=2/s2的匀加速 直线运动，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率继续加速重物，最 终重物做vm=6m/s的匀速直线运动。已知重力加速度g=10m/s2,不计额外 功。求： (1)重物在做匀加速运动时受到的牵引力大小； (2)起重机允许输出的最大功率； (3)起重机在第2秒末的输出功率。 77777797777777777777 高一同步周测卷一 物理（鲁科版）必修第二册第4页（共4页)高一周测卷 ·物理（鲁科版）必修第二册· 高一同步周测卷/物理必修第二册（一） 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) ① ② ③④ 档次 系数 1 单项选择题 6 功、瞬时功率、平均功率 易 0.90 2 单项选择题 6 功的定义、计算式和物理意义 务 0.75 3 单项选择题 功、变力做功 中 0.75 4 单项选择题 6 变力做功 中 0.75 5 单项选择题 6 克服摩擦力做功 中 0.70 6 单项选择题 6 平均功率、瞬时功率 中 0.65 功率、机车启动、牛顿第二定律 多项选择题 8 易 0.90 等综合应用 8 多项选择题 8 弹簧连接体综合问题 中 0.60 9 非选择题 15 力的分解、功的计算 易 0.85 10 非选择题 15 斜面上物体运动的综合计算 中 0.70 11 非选择题 18 起重机吊重物问题 0.65 香考答案及解析 一、单项选择题 3.B【解析】重力在整个过程中始终不变，所以重力做 1.B【解析】到达底端时，重力的瞬时功率P= 的功为gL,A项错误；在运动过程中悬线的拉力与 ngusin8,根据运动学公式有v=gtsin0,解得P= 运动方向始终垂直，故拉力对摆球不做功，B项正确： mg,A项错误，B项正确：重力做的功W=mgh,C 由于阻力大小恒定不变，始终与速度方向相反，所以 项错误：由以上结论可知，重力的平均功率P=型 阻力做的功为-fX子×2m·L=号fxL.C,D项 t 错误。 必，根据平均速度推论可知品)受4，因此重力的 4.C【解析】在F-x图像中，图线与x轴所围面积的 代数和就表示力F在这段位移内所做的功，面积W 平均功率P=,D项错误。 2 2 2.D【解析】根据做功的公式可得W=Fxcos8,由于 正确。 力F和位移x的大小都是一样的，力与位移的夹角 5.A【解析】设斜坡与水平面间的夹角为0，在AC段， 分别为30°、150°、30°，所以三种情况下力F在位移方 滑雪者受到的摩擦力大小∫=mngcos0,AC段克服 向的分力大小相等，故做的功一样多，D项正确。 摩擦力做的功Wc=ng cos日·LAc,Lac cos日=L1, ·物理（鲁科版）必修第二册· 参考答案及解析 L1即为AC段在水平方向的距离；CB段克服摩擦力 正确。 做的功WcB=mgLc,所以在滑雪者经过AB段运 三、非选择题 动的过程中，克服摩擦力做的功W=mgL十 9.【解析】(1)根据W=Flcos0 (4分) mgLc=ngL,A项正确。 解得WF=500×5X0.8J=2000J (3分) 6.D【解析】由图可知，在2时间内完成了两次起 (2)摩擦力做的功 跳，A项错误：由题意可知，上升的时间=令×号 W:=-fl=-100×5J=-500J (4分) (3)合外力做的总功 =品，放上升的商度A=宁=品6，B项结误： W。=Ws+W,=2000J-500J=1500J(4分) 10.【解析】(1)物块在CD段运动过程中，根据牛顿第二 上升过程中克服重力做的功W=mgh,则克服重力做 定律有 功的平均功室P三双一28。g。C项错误：落地前 ngsin 0十ngcos=nacD (2分) 解得acm=10m/s (1分) 瞬间的速度=：=0，故落地前瞬间重力做功 .3 根据速度位移公式有 -=-2acpx cD (2分) 3 的功率P=mgU=0mgtD项正确。 解得xcD=20m (1分) (2)根据速度时间公式有 二、多项选择题 7.AD【解析】当列车的牵引力与阻力大小相等时，列 v-acptco=aaBtAB (2分) 车速度达到最大，列车做匀速运动，根据力的平衡可 且thB=2teD 知牵引力F=f=kmg,列车能达到的最大速度um= 解得aB=5m/s (1分) P 对AB段，根据牛顿第二定律有 ，解得=100m/s,A项正确：当列车行驶速度为 Fn8-mgsin 0-umgcos 0=man (2分) 50m/s时，牵引力F-号，根据牛顿第二定律有F 解得FB=15N (1分) 故物块刚到达B点时电动机的瞬时输出功率PB= 一kmg=ma,解得a=1m/s2,B项错误：列车由静止 FABU (2分) 开始以1m/s2的加速度做匀加速运动，设这种加速 解得Pg=300W (1分) 运动能达到的最大速度为m',所需的时间为t,当列 11.【解析】(1)根据牛顿第二定律有F-mg=ma 车达到速度'时，列车的实际功率恰好达到额定功 (2分) 率，根据功率公式有P=F"m',根据牛顿第二定律有 解得F=mg十ma=6×10N (2分) F"-f=a',根据运动学公式有vm'=a't,解得t= 即重物在匀加速运动时的牵引力为6×10N 50s,30秒末列车的速度d=a't',功率P=F"',解 (2)设起重机允许输出的最大功率为P,重物达到最 得P'=6×10W,C项错误，D项正确。 大速度时，拉力F!等于重力，即F1=mg(2分) 8.BD【解析】设弹簧的劲度系数为k,力F未作用时， P=FIUm=mgvm=3X10i W (2分) 弹簧的压缩量为x,整体受到总的重力和弹力而平 即起重机允许输出的最大功率为3×105W 衡，即kxo=(A十B)g,t=0时，力F作用瞬间，设 (3)设匀加速运动结束时重物的速度为，此时起 整体的加速度大小为a,由牛顿第二定律有F十kx P 重机的功率为P,重物受到的拉力为F,则有=京 (A十mg)g=(A十mB)a,根据图乙可知0时刻F= 30N,解得A、B共同运动的加速度a=10m/s,0~ (1分) 又根据匀变速运动规律可知)=at (2分) 0.2s时间内B匀加速的位移x=亨at=0,2m,A P 解得1=a =2.5s (1分) 项错误：由图乙可知t=0.2s时力F发生突变，A、B 分离出现在0.2s时刻，且分离瞬间A、B之间弹力为 即重物做匀加速运动所经历的时间为2.5s(1分) 零，对A有k(x-x)-Ag=Aa,解得k=50N/m, t2=2s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度 B项正确；A、B分离时整体的速度v=at=2m/s,物 为2，输出功率为P',则 块A仍在加速，因此A的最大速度超过2m/s,C项 2=at2 (2分) 错误：A、B分离瞬间对B由牛顿第二定律有F一Bg P'=Fv (2分) =mga,解得F=40N,根据胡克定律，力F随上升位 解得P'=Fat2=2.4×105W (1分) 移x线性变化，0~0.2m内力F对位移x的平均作 用力F=3040N=35N,做的功W=Fx=7J,D项 2