假期必刷43 功和功率-【快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假必刷题

快乐假期 天行健，君子以自强不息。 假期必刷43功和功率 完成日期： 月 素养解读 4.(多选)如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质 1.理解功和功率的概念、意义. 量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上 2.能利用功率的意义解决生产生活中的实际 做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图 问题. 乙所示，由此可知(g取10m/s2) 素养训练 4v/(ms-1) 1.如图所示，一水平传送带 向左匀速传送，某时刻小 物块P从传送带左端冲上传送带.物块P在 t/s 传送带上运动的过程中，传送带对物块P ( A.物体加速度大小为2m/s A.一定始终做正功 B.F的大小为10.5N B.一定始终做负功 C.4s内F做功的平均功率为42W C.可能先做正功，后做负功 D.4s末F的功率大小为42W D.可能先做负功，后做正功 5.某厢式货车在装车时，用 2.把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的 木板做成斜面，将货物 最大高度是h,若物体的质量为m,所受的 沿斜面拉到车上，拉力方 空气阻力大小恒为∫，则从物体被抛出到落 向始终平行于接触面.第 回地面的全过程中 一次装卸工人用长木板搭成与地面夹角较 A.空气阻力做的功为零 小的斜面，将货物从所在位置直接沿斜面拉 B.空气阻力做的功为2fh 到车上；第二次装卸工人用较短木板搭成与 C.重力所做的功为零 地面夹角较大的斜面，先沿水平地面拉动货物 D.重力所做的功为2mgh ,再通过短木板搭成的斜面将货物拉到货车 3.教育部要求高考要充分 上，两次拉动过程中，货物与货车的水平距离 体现德、智、体、美、劳全 保持不变，货物与地面及两斜面间的动摩擦因 面发展，使得“加强体育 数均相同，则两次拉动过程中，关于摩擦力对 锻炼，增强人民体质”不 货物所做的功，下列说法正确的是 () 再是一句空喊的口号.引 A.第一次拉动货物过程中，货物克服摩擦 体向上是中学生体育测试的项目之一，引体 力做功较多 向上的吉尼斯世界纪录是53次/分钟.若一 B.第二次拉动货物过程中，货物克服摩擦力 个普通中学生在30秒内完成12次引体向 做功较多 上，该学生在此过程中克服重力做功的平均 C.两次拉动货物过程中，货物克服摩擦力 功率最接近于 ( 做功相同 A.10W B.100W D.两次拉动货物过程中，货物克服摩擦力 C.1000W D.4000W 做功多少无法比较 86 三0022 二物理恐 6.摩托艇是一种高速快艇，可用于交通、救生、 素养培优 军事等方面，假设摩托艇受到的阻力的大小 9.(科技情境)中国目前 正比于它的速率.如果摩托艇发动机的输出 已系统掌握各种复杂 功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率 地质及气候条件下的 变为原来的 ( 高铁建造技术.动车组 A.√2倍 B.2倍 是指几节自带动力车厢与几节不带动力车 C.3倍 D.4倍 厢的编组.复兴号CR400AF型城际电力动 7.质量为1kg的物块静置于光滑水平地面 车组由6节车厢编组而成，每节车厢的质量 上，设物块静止时的位置为x轴零点.现给 均为m=5×104kg,其中第1节和第4节车 物块施加一沿x轴正方向的水平力F,其大 厢带有动力，牵引电机的额定功率分别为 小随位置x变化的关系如图所示，则物块运 P1=1.8×10W和P2=1.2×107W.该动 动到x=3m处，F做功的瞬时功率为 车组以a=2m/s2的加速度沿水平直轨道 由静止开始匀加速启动，当第1节车厢的牵 F/N 引电机达到额定功率时，第4节车厢的牵引电 机立即启动，动车组行驶过程中受到的阻力为 车重的0.1倍，重力加速度g取10m/s2.求： 0 23x/m (1)从静止开始到第4节车厢的牵引电机启 A.8W B.16W 动所经历的时间； C.24W D.36W (2)当动车组的速度为50m/s时，第4节车 8.两轮平衡车（如图所示） 厢对第5节车厢的拉力大小. 广受年轻人的喜爱，它的 动力系统由电池驱动，能 够输出的最大功率为P。,小明驾驶平衡车在 水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为f.已 知小明和平衡车的总质量为，从启动到达到 最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为 质点，不计小明对平衡车做功.设平衡车启动 后的一段时间内是由静止开始做加速度为α 的匀加速直线运动，则 () A.平衡车做匀加速直线运动过程中能达到 的最大速度为u一f十ma P。 B.平衡车运动过程中所需的最小牵引力为 F=ma C.平衡车达到最大速度所用的时间t= （f+ma)a D.平衡车能达到的最大行驶速度vm P。 f+ma 87三0022- 7.C[汽车以恒定速率转弯时，汽车的加速度大小不变，方向 时刻发生变化，汽车做变加速曲线运动，故A错误：汽车以 恒定速率转容时，根据F=m只可知转弯丰径越大，所需向 心力越小，故B错误；为了减小弯道行车安全隐患，弯道路 面应该设计成内低外高，使路面支持力有指向圆心的分力， 故C正确；弯道路面倾斜，汽车转弯时的速度不一样时，汽 车可能需要摩擦力提供向心力，故D错误.门 8.C[当外轨高于内轨时，轨道给火车 N 的支持力斜向弯道内侧，它与重力的 合力指向圆心，为火车转弯提供了一 部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤 压，在修筑铁路时，根据弯道半径和 轨道行驶速度，适当选择内外轨道的 mg 高度差，可以使火车的向心力完全由 火车的支持力和重力的合力提供，减少轮缘与铁轨间的挤 压，避免轨道变形，使火车行驶更安全，A错误、C正确；当实 际速度等于)时，内、外轨道都不受轮缘挤压，比较安全；如 果实际转弯速度大于，有离心趋势，与外侧铁轨挤压：反 之，挤压内侧铁轨，易使轨道变形，B、D错误.门 素养培优 9.解析：(1)滑块恰好在最高点F,则其所受支持力为零，即mg =m生，即，=√gr-1m/s, (2)滑块在AB斜面上，摩擦力做功W2=一umgscosa= 一mgL2,在OE阶段，摩擦力做功Wn=mgL1,根据动能 定理可知W#十Wn+W2十WGag=0,则W弹=mg(L,+ L2)十mgh,解得W4=8×103J,设到达E点的速度为01， 根据动能定理可知W华十Wa一之m心，设轨道对滑块支持 力为R,根据向心力知R一mg=m三，则F、=0.14N,即 滑块对轨道压力为0.14N. 答案：(1)1m/s(2)0.14N,8×103J 假期必刷42 素养训练 1.D 2.D[“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开 普物第三定律号=， 同理，对地球的同步卫里根据开普勒第三定徐分=， ,M月=k 又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以=产， 联立可得-号 3.B4.C5.C 6.A[根据天体环绕的“高轨、低速、长周期”可知，地球静止 轨道卫星的轨道半径高于近地卫星，所以线速度和角速度均 小于近地卫星，周期长于近地卫星，故A正确，B、C错误.由 GM=ma可知，加速度与轨道半径的平方成反比，地球静 R,3 止轨道卫星的加速度小于近地卫星的加速度，故D错误，] 7.B[冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据开普勒 第三发体行现得工，=T层-28A修深 根据开普勒第二定律得，近月点的速度大于远月点的速度， B正确；近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制 动，捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月，点的 速度，C错误：两轨道的近月点所受的万有引力相同，根据牛 顿第二定律可知，近月，点的加速度等于在冻结轨道运行时近 月点的加速度，D错误.] 高二物理型) 8.AD[A为地球同步静止卫星，故wA=w,根据=wr可 知心，>，再根据G0=m号得到√ M,可见> A,所以三者的线速度关系为>U>,故选项A正确； 由同步静止卫星的含义可知T=T。,再由GMm r2 m(),可知T>T,因此它们的网期关系为T=T> T由w-票可知它们的角造度关系为m>0,所以选 项D正确，B错误；由F=GM可知FA<F。<F。,所以选 r2 项C错误.] 9,B[质量相等的三星系统的位置关系构m 成一等边三角形，其中心O即为它们的共 、0 同圆心， 由几何关系可知三个星体做圆周运动的半 径= 3,故选项A错误；每个星体受到 m 的另外两星体的万有引力的合力提供向心力，其大小F=√3 .g,对Gm=m答，得T=2a a a2 a,故选项B正 确；由线速度公式=平得=√ m,故选项C错误：向心 加速度a=P-3Gm,故选项D错误.] a2 素养培优 10.解析：(1)由题意及图像可知： =知·2①，得到物体回到斜面底端时速度大小：u 2 2 ②，物体向上运动时mgsin30°+mmgc0s30°=ma1,a,= 2 ③： to 物体向下运动时ngsin30°-mgcos30°=mia,a,一22 5⑤，在 由①②③④得出该星球表面的重力加速度为g=4。 里球表面G=mg@,M=p·青R⑦，由⑤⑥⑦得到 150% 该星球的密度为p=16πGRi。' (2)根据mg=mR ⑧，由⑤⑧得到该星球的第一宇亩速度 15vR 为0入4t 15 答案：(1)16πGRt (2) /5u,R 4t。 假期必刷43 素养训练 1.D2.C 3.B[学生体重约为50kg,每次引体向上上升高度约为0.5 m,重力加速度g取10m/s2,则引体向上一次克服重力做功 为W=mgh=50×10×0.5J=250J,全过程克服重力做功 的平均功率为P=nW_12×250W=100W.故选B.] t 30 4BD[根指一1图像知加建度a=智=-0.5m/,故A错 误；由牛顿第二定律得2F-mg=ma,解得F=mg十ma= 2 35 飞受快乐假明 20N=10.5N.故B正璃：物体在4s内的位移x=2ad 2 -号×0.5Xm=4m,则拉力作用点的位移=8m,则 拉力F做功的大小为W=Fx=10.5×8J=84J,平均功率 P=W=84W=21W,故C错误；4s末物体的速度为 2m/s,则拉力作用，点的速度为4m/s,则拉力F的功率P Fv=10.5×4W=42W,故D正确.] 5.C[设货物与货车的水平距离为d,长木板的长度为1'与地 面的夹角为日，则用长木板时，摩擦力对货物做的功为W 一mglcos=一mgd.设短木板的长度为l,与地面的夹角 为日，水平拖动的距离为d',则用短木板时，摩擦力对货物 做的功为W'=一mg(Lcos0+d')=一mgd,两次拉动货 物过程中，摩擦力做的功相同，货物克服摩擦力做功相同，选 项C正确，A、B、D错误. 6.A 7.A[根据图像可知物块运动到x=3m处，F做的总功为 W。=3×2十2×1=8J,该过程根据动能定理得W,=2 m,解得物块运动到x=3m处时的速度为v=4m/s,故此 时F做功的瞬时功率为P=F=8W,故选A.] 8.A[平衡车做匀加速直线运动至功率达到最大时，由牛顿 第二定律得F-f=ma,由功率公式得P。=Fu,解得v= ,故A项正确；当平衡车达到最大速度时，率引力与 阻力平衡，即F=f时牵引力最小，故B项错误；由v=at得 P。 平衡车做匀加速直线运动的时间1一T十@a,而平衡车匀加 速运动后仍继续加速运动，故C项错误，当牵引力F等于阻力f P 且功率最大时，平衡车的速度最大，故有一子D项错误.] 素养培优 9.解析：(1)设从静止开始到第4节车厢牵引电机启动经历的 时间为1，电机的牵引力为F,第4节车厢牵引电机启动时 动车组的速度为y1,有F1一0.1×6mg=6ma,P1=F1飞 =at解得t=10s. (2)设当第4节车厢牵引电机刚好达到额定功率时，动车速 度为，有P,+P,=F马，解得=100m/s<50m/,所以 4-50nm/5时，有P十B-0.1X6mg=6md,对第5,6节 车厢，有F,一0.1×2mg=2ma′，解得F,=2×105N 答案：(1)10s(2)2×10N 假期必刷44 素养训练 1.C2.B 3.D[人在下滑的过程中，由动能定理可得mgh一W,= 1 mv2-0, 可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为W:=gh一 2w.] 4.AD[小车电动机的功率恒定，速度不断增大，根据功率与 速度关系公式P=Fv可知，牵引力不断减小，根据牛顿第 二定体，有号-二，故小车的运功是加速度不断减小的 加速运动，故A正确，B错误；对小车起动过程，根据动能定 理，有W。一=2m,这段时间内电动所微的功为 W。=小+之m故C错误，D正确] 18 00M= 5.A[汽车在同样的路面上急刹车，所受的阻力大小相同，设 为F,汽车的未速度都为零，根据动能定理有一F,=0一 1 =(8)）×3.6m=64m,选项A正确] 6.A[由题知滑块在高度为h的斜面顶端由静止释放，对于 滑块下清的过程痘月动能定理了得mh一酷-E,(1n0 ≥)，当日=受时，E=mgh:随着0减小，an0逐渐减小，滑 块滑到斜面底端时动能逐渐减小，当重力沿斜面方向的分力 小于等于最大静摩擦力时，有mg sin≤umg cos0,解得4 ≥tan0,此后0继续减小，滑块将不再下滑，则此后滑块的动 能一直为零，故A正确.] 7.B[由匀变速直线运动规律取向上为正方向，则有加速过 程=a1,减速过程有=a·子，解得a,=3a由牛顿 第二定律有F-mg sin0=ma1,mng sin0=ma2,解得F= 3 mg sin0,由动能定理撒去外力F前，外力做功为W=F, 4 =青mgm0=号mg5,由动能定理有W-mssn0 2 E,即子mg-mg=名mg%=子w,选项A.CD错 1 1 误，B正确.] 8.BC 9.AC[从小孩击球到球触地的过程，根据动能定理得W十mgh 一W4=0,解得W#=W十gh,则球触地时弹力轴的弹性势能 为E。=W4=W十mgh,选项A正确，B错误；对于球返回过程， 1 根据动能定理得W#一mgh=2m一0，解得球返回到初始位 置时建度大小为一√四，选项C正确D错误.] 素养培优 10.解析：(1)质，点在AB段做匀加速度直线运动，根据运动学 公式有 h 1 sin53=2 ati, 由牛顿第二定律得 ngsin53°=na, 联立解得质点在AB段运动的时间为 t1=1.25s. (2)由A到C的过程，根据动能定理可得 mgh+mg(-cos53) 在C点，由牛顿第二定律可得 v N-mg=mR' 联立解得质点经过C,点时轨道对质点支持力的大小为Ⅳ =215N. (3)由A到D的过程，根据动能定理可得 mgh+mgK(cos37”-cos53)=合mo6, 解得 p=√/116m/s=10.8m/s, 由D,点做斜上抛运动，竖直方向有一R(1一cos37°)= 1 Upsin37°·i2-2gt, 解得t2≈1.41s, 水平方向有x=pcos37°·t2, 解得D点前方的水域最小长度为x≈12.2m. 答案：(1)1.25s;(2)215N;(3)12.2m 36