(7)功与功率、重力势能-【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（人教版）

高一周测卷 ·物理（人教版）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①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 功的定义、计算式和物理意义 易 0.90 2 单项选择题 6 功、重力做功 中 0.75 单项选择题 瞬时功率、平均功率 中 0.75 4 单项选择题 6 功、变力做功 中 0.75 5 单项选择题 6 弹簧弹力做功、弹性势能 中 0.70 6 单项选择题 6 变力做功 中 0.65 7 多项选择题 8 功、重力势能 易 0.90 功率、机车启动、牛顿第二定律 8 多项选择题 8 中 0.60 等综合应用 非选择题 15 功、功率 易 0.85 10 非选择题 15 功、传送带问题 中 0.70 非选择题 18 汽车启动问题 中 0.65 香考答案及解析 一、单项选择题 2s内力F的平均功率P=W=15W,D项正确 1.D【解析】根据做功的公式可得W=Fxcos0,由于 t 力F和位移x的大小都是一样的，力与位移的夹角 4.B【解析】重力在整个过程中始终不变，所以重力做 分别为30°、150°、30°，所以三种情况下力F在位移方 的功为mgL,A项错误；在运动过程中悬线的拉力与 向的分力大小相等，故做的功一样多，D项正确。 运动方向始终垂直，故拉力对摆球不做功，B项正确： 2.C【解析】从起跳至越过横杆的过程中，跨越式跳高 由于阻力大小恒定不变，始终与速度方向相反，所以 时重心在横杆的上面，故跨越式跳高时运动员克服重 阻力做的功为-f×子×2x·L=-合fL,C,D项 力所做的功一定大于mgh,而背越式跳高时其重心不 错误。 一定在横杆的上面，可以在横杆的下面，故其克服重 力做的功不一定大于gh,也可以小于gh,也可以 5.D【解析】弹簧的弹力F=kx,弹簧弹力做功的表达 等于gh,A、B、D项错误，C项正确。 式w-=F=0中-，=r,可见物体对弹簧做的 3.D【解析】2s末力F的瞬时功率P=Fo=5×6W 功与弹簧压缩量的平方成正比，A项错误；物体向墙 =30W,2s内力F做的功W=Fx=5×6J=30J, 壁运动相同的位移，弹力大小时刻在变化，故弹力做 的功不相等，B项错误：物体向左运动，弹力方向向 ·23· ·物理（人教版）必修第二册· 参考答案及解析 右，故弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，C项 则整个过程中拉力做功的平均功率P=W=16W 错误，D项正确。 6.C【解析】在F-x图像中，图线与x轴所围面积的 (2分) 代数和就表示力F在这段位移内所做的功，面积W 10.【解析】(1)根据牛顿第二定律，可得物体的加速度 =5-2零-空-号R·专=平F=号C项 大小 2 2 4 8 a=tng=1 m/s (2分) 正确。 m 二、多项选择题 物体加速到传送带的速度需要用时 7.BC【解析】物体如果做匀加速直线运动，则拉力做 t=”=2s (1分) 的功大于重力势能的增加量：物体如果做匀减速直线 a 运动，则拉力做的功小于重力势能的增加量，A项错 加速过程中物体运动的位移x1= 1 2 ati=2 m<L= 误；物体仅在重力和拉力作用下做匀速运动，则拉力 4 m 做的功等于重力势能的增加量，B项正确：重力做功 (2分) 与重力势能的变化关系是：重力做正功，重力势能减 则共速之后物体做匀速直线运动，这个过程用时 小；重力做负功，重力势能增加；且重力做的功的大小 =L=1s (2分) U 等于重力势能的变化数值，若重力做的功为一1J,则 则物体从a点运动到b点所经历的时间 重力势能增加1J,C项正确；重力做的功与路径无 t=t1十t2=3s (2分) 关，与始末位置的高度差有关，第二次克服重力做的 (2)只有物体加速的过程有相对位移，物体从a点运 功仍为1J,D项错误。 动到b点的过程中相对于传送带滑动的位移大小 8.AD【解析】当列车的牵引力与阻力大小相等时，列 △x=t1-x1=2m (2分) 车速度达到最大，列车做匀速运动，根据力的平衡可 (3)物体加速的过程物体对传送带有摩擦力，摩擦力 知牵引力F=∫=kg,列车能达到的最大速度vm= 大小 了，解得=100m/s,A项正确；当列车行驶速度为 f=umg=2 N (2分) 50ns时，牵引力P-号，根据车额第二定律有下 摩擦力对传送带做的功W=一fut=一8J(2分) 11.【解析】(1)当牵引力等于阻力时，速度达到最大值， -kmg=ma,解得a=1m/s2,B项错误；列车由静止 则有 开始以1m/s的加速度做匀加速运动，设这种加速 Pm=FVm=fUm (2分) 运动能达到的最大速度为m',所需的时间为t,当列 可得该车在运动过程中所受阻力大小 车达到速度'时，列车的实际功率恰好达到额定功 f=B=720N (2分) 率，根据功率公式有P=F"vm',根据牛顿第二定律有 F”-f=ma',根据运动学公式有um'=a't,解得t= (2)根据)-t图像可知，匀加速阶段的加速度大小 50s,30秒末列车的速度=a't',功率P=",解 a=8智-1m/s (2分) 得P'=6×10W,C项错误，D项正确。 (2分) 三、非选择题 根据牛顿第二定律有F奉一f=a 可得该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小 9.【解析】(1)拉力对物体做的功 (2分) Ws=Fscos37°=32J F牵=f+ma=900N (3分) (3)0一8s时间内汽车匀加速运动的位移 (2)物体受到的合外力 x1=2af=32m 1 F合=Fcos37°-f=4N (2分) (2分) 则合外力对物体所做的功 牵引力做的功W1=F牵x1=2.88×10J (2分) W合=F合s=16J (2分) 变加速过程中，即8一18s时间内，汽车牵引力的功 (3)根据牛顿第二定律，物体的加速度大小 率恒为7.2×10W,所以该过程中牵引力做的功 a-Fcos 37f-2 m/s" (2分) W2=P(t2-t)=7.2×10J (2分) m 则从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功 根据运动学公式可得=合 (2分) W=W,+W2=1.008×105J (2分) 解得该过程所用的时间t=2s (2分) ·24·高一同步周测卷/物理必修第二册 (七)功与功率、重力势能 (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) 1.一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 F. 50☐ -130°y 77777777777777 77777777777777 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.三种情沉下力F做的功一样多 2.如图所示，质量为的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高 度，该高度比他起跳时的重心高出h,已知重力加速度为g,不计空气阻力，则关于他 从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功，下列说法正确的是 背越式 跨越式 A.用背越式和跨越式都必须大于mgh B.用背越式和跨越式都不一定大于mgh C.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mgh D.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh 3.物体在F=5N的水平恒力作用下，沿水平面由静止开始运动，经过时间2s,速度变 成6m/s,发生的位移为6m。关于力F的功率，下列说法正确的是 A.2s末的瞬时功率为30W,2s内的平均功率为30W B.2s末的瞬时功率为15W,2s内的平均功率为15W C.2s末的瞬时功率为15W,2s内的平均功率为30W D.2s末的瞬时功率为30W,2s内的平均功率为15W 物理（人教版）必修第二册第1页（共4页） 衡水金卷·先享题 4.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 B)- A.重力做的功为√2mgL B.悬线的拉力做的功为O C.空气阻力f做的功为一fL D.空气阻力f做的功为一fπL 5.如图所示，一个物体以速度o冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹 簧被物体压缩，在此过程中，下列说法正确的是 A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 Vo B.物体连续向墙壁运动相同的位移，弹力做的功相等 WWWWWWWW C.弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减小 7777777 D.弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加 6.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 F/N x/m 甲 A.0 B.F C. D 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.下列对重力做功、重力势能的理解，说法正确的是 A.物体受拉力作用竖直向上运动，若拉力做的功为1J,则物体的重力势能一定增加1J B.物体受拉力作用竖直向上匀速运动，不计空气阻力，若拉力做的功为1J,则物体的 重力势能一定增加1J C.物体运动时，若重力做的功为一1J,则物体的重力势能增加1J D.若没有摩擦时，物体由A沿直线运动到B,克服重力做的功为1J;则有摩擦时，物 体由A沿曲线运动到B,克服重力做的功大于1J 高一同步周测卷七 物理（人教版）必修第二册第2页（共4页) 8.某“复兴号”列车的额定功率为1×104kW,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 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1/s2的加速度做匀加速运动，则30s末列车的瞬时 功率为6×106W 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，质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角、斜向右上方、大小 为10N的拉力F的作用，在水平地面上由静止向右移动的距离s=4,物体与地面 间的滑动摩擦力f=4N。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)拉力对物体做的功； (2)合外力对物体做的功； (3)整个过程中拉力做功的平均功率。 物理（人教版）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，水平传送带保持o=2/s的速度顺时针转动。现将一质量m= 2kg的小物体无初速度地轻轻放在传送带的a点上，a、b两点间的距离L=4m,物 体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2。求： (1)物体从a点运动到b点所经历的时间； (2)物体从α点运动到b点的过程中，相对于传送带滑动的位移大小； (3)物体从α点运动到b点的过程中，摩擦力对传送带做的功。 11.(18分)新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，一辆试验用、质量= 180kg的小型电动汽车在水平公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到7.2× 103W后保持功率恒定，匀加速行驶的时间为8s,该车运动的速度与时间的关系如 图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g=10m/s2,求： (1)该车在运动过程中所受阻力的大小； (2)该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； (3)从静止开始到18s末，该车所受牵引力所做的功。 /(m's) 10------- 8 18s 高一同步周测卷七 物理（人教版）必修第二册第4页（共4页)