(7)功、功率、动能、动能定理-【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（粤教版）

高一同步周测卷/物理必修第二册 (七)功、功率、动能、动能定理 (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.有下列三种过程：a用水平推力F推一质量为m的物体，在光滑水平面上前进s;b用 水平推力F推一质量为2m的物体，在粗糙水平面上前进s;c用与光滑斜面平行的推 力F推一质量为2的物体，沿斜面向上前进s,则关于力F在上述过程中做功多少 的说法正确的是 A.a做的功最多 B.b做的功最多 C.c做的功最多 D.三者做的功一样多 2.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 3.某游乐场中的水滑梯如图所示，可视为由倾斜的光滑轨道和水平的阻力轨 道组成。若人（可视为质点）从距水平轨道高7.2的水滑梯的顶端由静 止滑下，人在水平轨道上受到的平均阻力为其重力的三。出于安全考虑， 要求人不能碰撞水平轨道的末端，则水平轨道的长度至少为 A.12m B.18m C.25m D.36m 4.风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如 图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风 力发电机的转化效率可视为不变，该风力发电机将空气动能 转化为电能的效率为？，该风机叶片旋转一周扫过的面积为 S,空气密度为ρ，风场风速为v,并保持风正面吹向叶片，则 风力发电机发电的功率为 A. B.7nSu C. D.2v 物理（粤教版）必修第二册第1页（共4页)】 衡水金卷·先享题 5.某人（可视为质点）在空乘逃生演练时，从倾斜滑垫上端A点由静止滑下，经过转折 点B后进入水平滑垫，最后停在水平滑垫上的C点，两段运动均可视为匀变速直线 运动。A点在水平地面上的射影为D点，该过程简化示意图如图所示。已知人与倾 斜滑垫和水平滑垫间的动摩擦因数均为4，D、B两点间的距离为L1,B、C两点间的 距离为L2,人的质量为，重力加速度为g,不计人通过转折点B时的动能损失，下 列说法正确的是 A.人在倾斜滑垫上运动的距离比在水平滑垫上运动 的距离长 B.人在倾斜滑垫上运动的平均速度比在水平滑垫上运 动的平均速度小 C.人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功为mg(L,十L2) D.倾斜滑垫的倾角未知，不能求出人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功 6.水平桌面上，长度R=6m的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量m=2kg的小 球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N,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，如图示（俯视图）。已知∠MON= 60°，小球与桌面间的动摩擦因数4=0.2，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是 A.F对小球做的功为16πJ 0237° B.F对小球做的功为8πJ C.小球克服摩擦力做的功为16πJ 人60°.R 0 N D.小球克服摩擦力做的功为4πJ 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.如图甲所示，一物块以一定初速度冲上倾角为30°的固定斜面，物块在斜面上运动的过 程中，其动能E与运动路程、的关系如图乙所示。已知物块所受的摩擦力大小恒定， 重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是 E/J 405 A.物块的质量为0.7kg 9 B.物块所受摩擦力的大小为0.7N 10 C.0~20m过程中，物块克服摩擦力做的功 10 20 s/m 为10J D.0~10m过程中与10~20m过程中物块所受的合力大小之比为4：3 高一同步周测卷七 物理（粤教版）必修第二册第2页（共4页) 8.一辆机车在水平路面上从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的关系图像如 图甲所示，机车牵引力F和车速的倒数二的关系图像如图乙所示，机车前进过程中所 了1 受的阻力大小恒定，=。时刻机车达到额定功率，之后保持该功率不变，下列说法正 确的是 *a/(ms2) 个FN 0.5 A 4.5×105 C 1.5×105- t/s 0 甲 立/sm) A.机车所受的阻力大小为1.5×105NB.机车运动的额定功率为6×106W C.机车匀加速运动阶段的时间为30sD.机车的质量为6×105kg 班级 姓名 分数 题号 2 3 5 6 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=4m,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（粤教版）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=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)某游乐场的滑梯可以简化为如图所示竖直面内的ABCD轨道，AB为长L= 6m、倾角a=37°的斜轨道，BC为水平轨道，CD为半径R=15m、圆心角B=37°的 圆弧，且与BC段相切于C点，轨道AB段粗糙其余各段均光滑。一小孩（可视为质 点)从A点以wo=2/s的初速度下滑，沿轨道运动到D点时的速度恰好为零（不 计经过B点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=30kg,sin37°=0.6，cos37°= 0.8,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)该小孩第一次经过圆弧C点时，对圆弧轨道的压力FN; (2)该小孩在AB段上运动的总路程s。 R.B D 高一同步周测卷七 物理（粤教版）必修第二册第4页（共4页)高一周测卷 ·物理（粤教版）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 瞬时功率、平均功率 中 0.75 3 单项选择题 动能定理、水滑梯问题 中 0.75 4 单项选择题 6 能量转化与功率的计算 中 0.75 5 单项选择题 6 物体在不同摩擦面上的运动 中 0.70 6 单项选择题 6 变力做功 中 0.65 7 多项选择题 8 E-s图像 易 0.90 8 多项选择题 8 机车启动问题 中 0.60 9 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 动能定理在滑梯轨道问题中的 11 非选择题 18 中 0.65 应用、多过程问题 香考答案及解析 一、单项选择题 1.D【解析】a用水平推力F推一质量为m的物体，在 定理可知mgh-5mgx=0-0,解得x=5h=36m, 光滑水平面上前进s,此时F与s的方向相同，所以做 即水平轨道的长度至少为36m,D项正确。 的功W。=Fs;b用水平推力F推一质量为2的物 4.B【解析】设叶片旋转一周的时间为t,该时间内吹 体，在粗糙水平面上前进5，此时F与s的方向相同， 所以做的功W。=Fs;c用与光滑斜面平行的推力F 向叶片的风的动能E=交mt,其中m=pV=St, 推一质量为2的物体，沿斜面向上前进s,此时F与 则转化的电能E=E,风力发电机发电的功率P= s的方向相同，所以做的功W。=Fs;可得三者做的功 相等，D项正确。 Y-号，联立解得P=0St,B项正确。 2.D【解析】2s末力F的瞬时功率P=Fu=5×6W :5.C【解析】设倾斜滑垫的倾角为日，人在倾斜滑垫上 =30W,2s内力F做的功W=Fx=5×6J=30J, 运动时的加速度大小为a1,位移大小为x,则有 2s内力F的平均功率P=W-15w,D项正确。 ngsin0-gcos0=ma1,馆=2ax,设人在水平滑 垫上运动时，加速度大小为a2,则有mg=a2,始 3.D【解析】对人从距水平轨道高7.2m的水滑梯的 2a2L2,由于倾角0未知，则加速度大小关系未知，故 顶端滑下到恰好停在水平轨道的末端的过程，由动能 无法比较x、L,的大小关系，A项错误：由匀变速直线 ·23· ·物理（粤教版）必修第二册· 参考答案及解析 运动的特点可知=生，即a=e=号，B项 解得该过程所用的时间t=2s (2分) 2 错误；人从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做 则整个过程中拉力做功的平均功率P=亚=16w t 的功W=gxcos6十mgL2=umg(L1十Le）,C项 (2分) 正确，D项错误。 10.【解析】(1)根据牛顿第二定律，可得物体的加速度 6.A【解析】将圆弧分成很多小段1，l2,…,l,拉力F 大小 在每小段上做的功为W,W2,…,W。,因拉力F大小 a=lmng=1 m/s (2分) 不变，方向始终与小球的运动方向成37°角，所以W =Fl1cos37°，W2=Fl2cos37°，…，Wn=Flcos37°， 物体加速到传送带的速度需要用时 故WF=W1+W2十…+Wn=Fcos37°(l4十l2+…+ t=”=2s (1分) L,)=Fc0s37°.=16元J,A项正确，B项错误：同 3 加速过程中物体运动的位移x1= 2ati=2 m<L= 理可得小球克服摩擦力做的功W,=mg·零 3 4 m (2分) 8πJ,C、D项错误。 则共速之后物体做匀速直线运动，这个过程用时 二、多项选择题 。=L4=1s (2分) 7.ACD【解析】物块在沿斜面向上运动的过程中，由 动能定理可得一ngssin30°-fs=0一Eu,物块在沿 则物体从a点运动到b点所经历的时间 斜面向下滑的运动中，由动能定理可得ngssin30° t=t1十t2=3s (2分) fs=Ek2一0，解得m=0.7kg,f=0.5N,A项正确，B (2)只有物体加速的过程有相对位移，物体从a点运 项错误；0~20m过程中，物块克服摩擦力做的功W: 动到b点的过程中相对于传送带滑动的位移大小 =fs=10J,C项正确；0~10m过程中，物块所受的 △x=ut一x1=2m (2分) 合外力F1=ngsin30°+f=4N,10~20m过程中， (3)物体加速的过程物体对传送带有摩擦力，摩擦力 物块所受的合力F2=mgsin30°-f=3N,则合力之 大小 比F:F2=4:3,D项正确。 f=umg=2 N (2分) 8.AD【解析】由图乙可知，机车在BC段为恒定功率 摩擦力对传送带做的功W=一ft=一8J(2分) 阶段，当速度最大时，机车匀速行驶，机车所受的阻力 11.【解析】(1)小孩由C点到D点速度减为0 大小等于机车的牵引力大小，则有f=F=1,5× 105N,A项正确；机车运动的额定功率P=Fm=1.5 由动能定理可得一mg(R-Rcos B)=0-号 u ×105×60W=9×10W,B项错误：机车匀加速运动 (2分) 阶段的末速度-吕-0ms-20a,AB 解得c=√60m/s (2分) 小孩在圆弧轨道C点由牛顿第二定律得F￥'-mg 段机车匀加速启动，由图甲可知机车的加速度ā= (2分) 0.5m/s,机车匀加速运动的时间t。=巴=40s,C =mR 解得F、'=420N (1分) 项错误；根据牛顿第二定律，结合图甲可得F一∫= 根据牛顿第三定律，可知小孩对轨道的压力大小F、 Ma,解得M=6×105kg,D项正确。 =F￥′=420N,方向向下 (2分) 三、非选择题 (2)对小孩由A点到D点的过程，根据动能定理 9.【解析】(1)拉力对物体做的功 可得 Wx=Fscos37°=32J (3分) mgLsin a-umgLcos a-mgR (1-cos B)=0- (2)物体受到的合外力 F合=Fcos37°-f=4N (2分) 2mu听 (3分) 则合外力对物体所做的功 、1 W合=F合s=16J (2分) 解得r=6<ana (2分) (3)根据牛顿第二定律，物体的加速度大小 对整个过程由动能定理可得mgLsin a一ngscos a a=Fcos37°-f=2m/s 1 (2分) =0-2md (3分) 根据运动学公式可得s=号。 解得s=28.5m (2分) ·24·