8.1 功与功率-【无敌原创】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课时卷

第八章 机械能守恒定律 1 功与功率 基础过关) 1.下列说法中不正确的是 A.力对物体做正功，说明力对物体的运动是促进的 B功是矢量，正、负表示方向 C.力对物体做负功，说明力对物体的运动是阻碍的 D.力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量 2.(多选)如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果某受 训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m,那么下列说法不正确的是 A.轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功 戡 B.轮胎受到的重力对轮胎做了正功 第2题图 C.轮胎受到的拉力对轮胎不做功 D.轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功 3.如图，b物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，a、b之间有相互作用的力，则下列对力 做功的情况的说法中正确的是 脚 长 第3题图 A.a、b都克服摩擦力做功 B.摩擦力对a做正功，对b做负功 C.摩擦力对b做负功，对a不做功 D.弹力对a不做功，对b做正功 那 三 4.(多选)一个质量是5kg的物体被人用手匀加速向上托高1m,g取10m/s2,下列说法中正确的是 () A.手对物体做功50J B.合力对物体做功为0 C.物体克服重力做功50J D.手对物体做正功，且大于50J 5.如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，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x=0运动到 x=x的过程中水平拉力做的功为 () A.0 B. C. 。能力提升) 1.关于静摩擦力做功和滑动摩擦力做功，下列说法正确的是 () A.静摩擦力总是做正功，滑动摩擦力总是做负功 B.静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体可能不做功 C.静摩擦力对物体可能做功，滑动摩擦力对物体一定做功 D.静摩擦力和滑动摩擦力都可能对物体不做功 2.如图所示的装置由一半径为R的半圆管与半径为的半圆管组合而成，将装置固定在水平面上， 一直径略小于圆管内径的小球置于M点，该小球受到一方向始终沿轨道切线方向的外力，且保持 其大小F不变，当小球由M点运动到管口的另一端N点的过程中，该外力对小球所做的功为（圆 管内径忽略不计) () 第2题图 A.0 B.FR CR D.2πFR 3.(多选)质量为m的物体静止在粗糙的水平面上，现分别用恒力F1、F2将该物体以相同的加速度移 动相同的位移5，已知物体与水平面间的动摩擦因数都为：，下列说法正确的是 () F2 平 F mmmmmmmmmmmmmmmmm 第3题图 A.拉力F一定大于F2 B.拉力F可能小于F2 C.拉力F做的功一定大于拉力F2做的功 D.拉力F1做的功可能小于拉力F2做的功 4.(多选)如图所示，光滑水平面上静止放着长L=4m、质量为M=2kg的木板，一个质量为m=1kg 的小物体放在木板的最右端，木板和物块之间的动摩擦因数μ=0.1，对木板施加一水平向右F=7 N的拉力，经过时间t,小物体从木板上掉下来，g取10m/s2,在时间t内 () F 第4题图 A.拉力F对木板做功为42J B.拉力F对木板做功为32J C.摩擦力对木板做功为一6J D.摩擦力对木板做功为2J 5.用钉锤将一钉子钉入木板中，设钉子所受木板阻力与进人木板的深度成正比，不计钉子重力，钉锤 每次打击钉子所做的功相同，则打击第次与打击第一次钉子进入木板的深度之比为() A.√n-√n-1 B.n十n- 2 C.√n-1 D.1 28无敌原创·同步课时卷物理·必修第二册为看到教室中的时钟变慢，教室的长度变短，即长度小于9m, A、B错误。教室中的人认为，光向前向后传播的速度相等，光源 在教室中央，光同时到达前后两壁；飞行器中的飞行员是一个惯 性系，光向前向后传播的速度相等，向后壁传播的路程短些，到 达后壁的时刻早些，C正确：根据光速不变原理，不论光源与观 察者之间做怎样的相对运动，光速都是一样的，D错误。故 选C。] 2A【解析：根据L=山√-（巴），山为在相对静止参考系 中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相 距为L,是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考 系的长度，大于L。故选A。] 3.解：(1)火箭上的人测得的火箭长度与火箭静止时测得的长度 相同，即为1。 (2)沿着火箭的方向，火箭以速度V相对观察者运动，观察者测 得的长度变短，由长度收缩效应公式知1=1√1-（巴），其 中c为真空中的光速。 (3)将。=兰代入长度收缩效应公式得1-停1。 4.解：(1)由于题中α星与地球的距离s和宇宙飞船的速率v均 是地球上的观察者测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间 间隔41=5=2.87X10°s. (2)把飞船离开地球和回到地球视为两个事件，飞船上的时钟测 出两事件的时间间隔△t与地球上所测的时间间隔△：之间满足 时间延缓效应的关系式。按飞船上的时钟计算，飞船往返一次的 时间间隔△=√1-()-1.28×10s. 第八章 机械能守恒定律 1功与功率 【基础过关】 1.B[解析：力对物体做正功，说明力对物体提供动力，即力对 物体的运动是促进的，A正确；功是标量，没有方向，但有正、负， 正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功，B错误；力 对物体做负功，说明力对物体的运动是阻碍的，C正确；根据 W=FLcos0可知，力做功总是在某过程中完成的，所以功是一 个过程量，D正确。故选B。] 2.BCD【解析：轮胎受到地面的摩擦力与位移方向相反，则摩 擦力对轮胎做了负功，A正确，不符合题意；轮胎受到的重力与 位移垂直，则对轮胎不做功，B错误，符合题意；轮胎受到的拉力 方向与位移成锐角，则对轮胎做正功，C错误，符合题意；轮胎受 到地面的支持力与位移垂直，则对轮胎不做功，D错误，符合题 意。故选BCD。】 3.C【解析：判断a、b间是否有摩擦力时是看a、b间有无相对 滑动（或运动趋势），计算功的大小时涉及的位移都是相对地面 的位移。a、b间相互作用力为Fa与F2,Fb与F,如图所示。a 44无敌原创·同步课时卷物理·必修第二册 没有位移，F2、F对a不做功，b有位移，F1做负功，Fb与位移 成90°，不做功。故选C。】 ba F← b 1155558377777770 VFa 第3题图 4.CD[解析：物体向上做匀加速运动，手对物体的作用力F> mg=50N且为恒力，故手对物体做的功W1=Fh>mgh=50J, A错误，D正确；合力做功W合=(F-mg)h>0,B错误；重力做 功W2=-mgh=-50J,C正确。故选CD】 5.C[解析：F-x图像的“面积”等于拉力做功的大小，则得到 拉力做的功为W=之x(受）广=吾w,由图看出F。=受，得到 W=于Fm。故选C】 6.D[解析：当物体到达传送带上时，如果物体的速度恰好和 传送带的速度相等，那么物体和传送带将一起在水平面上运动， 它们之间没有摩擦力的作用，所以传送带对物体始终不做功，A 可能。若物体速度大，则受到向后的摩擦力，做负功；到速度一 致时，摩擦力又变为零，不做功，B可能。若物体速度小，则受到 向前的摩擦力，做正功；到速度一致时，摩擦力又变为零，不做 功，C可能；无论物体在传送带上如何运动，均不可能出现先受 向前的摩擦力再受向后的摩擦力，即传送带不可能对物体先做 正功后做负功，D不可能。故选D。】 7.D[解析：对物体受力分析，根据牛顿第二定律，F一ngsin a ma,F2cosa一mgsin a=ma,联立可得F1=F2cosa,所以F1< Fz;物体在两种情况下的加速度相同，根据=2αs,可知物体到 达顶端的速度相同。两种情况下的功率为P1=F1,P2= F2cosa,所以有P1=P2。故选D。] 8.解：(1)由v-t图像可知，物体在前4s做匀变速直线运动，其 加速度a=,得a=冬m/s=1m/s,在0~4s内，由牛顿 第二定律，有F一mg=ma1,解得μ=0.15。 (2)设前4s的位移为工，由位移公式得x1=2a142=8m,设 4s后物体运动时的加速度为a2,由F2一umg=ma2,解得a2= 一0.5m/s2,由图丙可知，物体在4s末时的速度为=4m/s, 设物体6s末速度为v,则v=十a2t2=3m/s,物体在4~6s 的位移为=0十子：2=7m,所以物体在前6s内的位移 为工=，十=15m,物体在前6s的平均速度为0=，十 2.5m/s,6s末的拉力功率为P=F2v=2×3W=6W。 【能力提升】 1.D[解析：将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块 相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩 擦力做正功，A错误；当物体受到静摩擦力作用，但是位移不为 零，则静摩擦力对物体做功，如手抓紧杯子向上移动，此时杯子 受到手的静摩擦力，且位移不为零，手对杯子作用的静摩擦力对 小球空中飞行时间为一√，下落过程中重力的功率为P门 杯子做了正功，B错误；当物体受到滑动摩擦力作用，但是位移 为零，则滑动摩擦力一样不做功，如粉笔在黑板上摩擦，滑动摩 Y,联立方程可得P,=P。故选D】 擦力对黑板不做功，C错误；当静摩擦力的方向与速度方向垂直 8.B【解析：撤去F、F2后受到摩擦力的作用减速到静止过程， 时，比如静摩擦力提供向心力时，此时静摩擦力不做功，当物体 受到滑动摩擦力作用，但是位移为零，则滑动摩擦力一样不做 由。-1图像可知，a=六4=光，由牛顿第二定律有人 功，如粉笔在黑板上摩擦，滑动摩擦力对黑板不做功，D正确。 2ma,',人=ma',解得f,=人=m,则ab两个物体受到的摩 故选D.】 to 2.C【解析：解答本题的关键是能将变力做功利用微元法转化 擦力大小之比为1：1，C错误；由于v-t图像的面积表示位移， 为恒力做功进行求解。虽然外力方向时刻改变，但力与运动方 全过程两个物体图形面积相等，则两个物体运动的位移一样，所 向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内外力可以看成恒 以全过程中摩擦力对a、b两个物体做功之比为1：1，D错误；两 力，小球的路程为R十x,则外力做的功为号xFR。故 个物体加速运动时，由。-t图像可知a,一公，a一六，由牛顿第 选C。】 二定律有F一人=2ma,E,-人=ma,解得F=3m四，A, to 3.BC[解析：当物体受到F1时，由牛顿第二定律，F一umg= ma,可得F1=mg+ma,当物体受到F2时，F2与地面间的夹角 3m心，A错误；由-t图像可知加速过程中两个物体的位移之 2t0 为0，由牛顿第二定律，F2cos0-a(mg-F2sin0)=ma,解得F2= 比为s1:s2=1:2,且F1:F2=2:1,所以F1、F2对a、b两个物 c0s叶sm0所以F与F,的大小关系得看0和u的值，拉力 mg十ma 体做功之比为1：1，B正确。故选B。】 9.A[解析：对于赛车，由牛顿第二定律有F-f=ma,恒定功 F1可能小于F2,A错误，B正确；拉力F1做的功W1=F1s= 率加速时有P=F,由上两式解得a=二.上一上，由加速度a (ng十ma)s,拉力F2做的功W2=mg+ma cos0+asin日cos0·s= m·vm umg十1ma 1+utan 0 ·5,故W>W2,D错误，C正确。故选BC] 和速度的倒数的关系图像可知品-高片=4，代入数据解 得P=200kW,f=2000N,A正确，C错误；赛车做加速度越来 4.AC【解析：物块的加速度为a1=g=1m/s2,木板的加速度 越小的加速运动，B错误；由加速度与速度的倒数的关系式：a 为a=P=3m/S。该过程物块的位移为=a2,木 M 卫.上-上，P=200kw,当速度大小为50m/s时，代入数据可 m°vm 板位移为=之a2,根据几何关系分a:一a12=L,所以 得，赛车的加速度大小为4m/s2,D错误。故选A。】 t1=2s,1=2m,52=6m,拉力F对木板做功为W1=Fs2= 2重力势能 42J,摩擦力对木板做功为W2=一fs2=一6J。故选AC。】 5.A【解析：由题意可知，阻力与深度d成正比，f-d图像如图 【基础过关】 所示。F-x图像与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功， 1.B【解析：重力势能具有相对性，取不同的参考面，物体即使 每次钉钉子时做功相同，如图所示可得：每次所围面积相同，根 在同一位置不动，重力势能也发生变化，A错误；重力做功是物 据相似比的平方等于面积比可得，第1次：前2次：前3次…= 体重力势能变化的原因，重力做功，重力势能一定发生变化，B 正确，D错误；做匀速直线运动的物体，只要它的重力做功，即高 1:√2：√3：…：√n,故第1次：第2次：第3次…=1： 度发生变化，它的重力势能就一定发生变化，C错误。故选B。] (W2-1):(W3-√2)：…：(Wm-√n-I),打击第n次与打击 2.A[解析：重力势能E,为标量，负号表示重力势能的大小，A 第一次钉子进入木板的深度之比为vn一√n一I。故选A】 正确；位移5为矢量，负号表示方向，B错误；功W为标量，负号 表示做负功，C错误；速度v为矢量，负号表示方向，D错误。故 选A。] 3.B【解析：重力做正功，重力势能减小，并且重力势能的减小 量等于重力做的功，即小物块的重力势能减少10J。故选B。】 4.A[解析：两个截面积都是S的管子，底部放在同一水平面 第5题图 上，左边管内装高度为h1、密度为p的液体，现把连接两管的阀 6.B[解析：飞机起飞时在水平跑道上以加速度a做匀加速直 门打开，使两管中液体高度相等，此时液体的高度为h,所以有h= 线运动，设牵引力为F,根据牛顿第二定律，F一F,=ma,得F= ，因此从左边移到右边的液体体积为V=二S,所以 2 2 ma十F,所以牵引力功率P=Fv=(ma十Fi)v。故选B。】 这个过程液体的重力势能变化量等于左边上部分的液体移到右 7.D[解析：重力做功为W=mgh,由题意可知，两小球质量相 等，下落高度相同，则两小球重力做的功相等，即W。=W。,两个 边的重力势能变化，也即重力做的功为W。=子PgS(h一h:)产。