河南省洛阳市2025-2026学年高一下学期物理期末复习专项练习——功、功率
2026-06-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 1. 功与功率 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 功,功率 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 洛阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.86 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 小小刚 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58279499.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦功与功率核心概念,通过分层题型构建"概念辨析-情境应用-综合计算"的递进训练体系,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|5题(1/18/19)|功的正负判断/功率公式适用条件|从定义出发构建功与功率的物理观念|
|基础计算|8题(2/7/9)|恒力做功公式/瞬时功率计算|力-位移-功率的关联推导|
|情境应用|7题(3/5/10)|传送带模型/卫星变轨分析|实际情境中的能量转化与守恒|
|综合问题|4题(13/15/25)|F-x图像面积法/微元法处理变力做功|科学推理与模型建构的综合应用|
内容正文:
河南省洛阳市高一下学期物理期末复习用练习——功、功率
一、单选题
1.下列关于功和功率的说法正确的是( )
A.的功比的功小
B.公式只能求某一时刻的瞬时功率
C.额定功率是发动机的最大输出功率
D.功率是表示做功快慢的物理量,而不是表示做功多少的物理量
2.如图所示,一物块沿固定斜面下滑,关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.摩擦力做负功,重力做正功 B.摩擦力做正功,重力做负功
C.支持力做正功,摩擦力做负功 D.支持力做正功,重力做正功
3.一水平传送带长,以恒定速率顺时针匀速转动。在传送带左端每隔轻轻地放上相同的小物块(可视为质点),小物块的质量,与传送带间的动摩擦因数,取重力加速度大小,从第1个小物块到达传送带最右端(仍在传送带上)开始计时,下列说法正确的是( )
A.内,传送带上小物块均受到摩擦力作用
B.每个物块在传送带上匀速运动的时间为
C.时刻,传送带上共计有5个小物块
D.内,所有小物块对传送带的摩擦力做的总功为
4.如图甲,辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图,某次需从井中汲取的水,辘轳绕绳轮轴半径为,水斗的质量为,井足够深且井绳的质量忽略不计。时刻,轮轴由静止开始绕中心轴转动,其角速度随时间变化规律如图丙所示,取,则( )
A.井绳拉力随时间均匀增大
B.水斗速度随时间变化的规律为
C.内水斗上升的高度为
D.内井绳拉力所做的功为
5.如图为卫星的发射过程,发射后先在近地轨道①上做匀速圆周运动,再经过椭圆轨道②后,最终到达预定轨道③上,已知③轨道高度低于同步卫星轨道,下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道①上运行的速度大于地球的第一宇宙速度
B.卫星从轨道②上的P点运动到Q点过程中万有引力做正功
C.卫星在轨道②上P点的速度小于在轨道①上P点的速度
D.卫星在轨道②上的运行周期小于24h
6.2025年10月26日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将高分十四号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动,轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于P、Q两点。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,地球对卫星的引力做正功
B.地球的密度为
C.在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度
D.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
7.如图所示,一子弹以水平速度射入放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块当中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为l,木块与子弹间的摩擦力大小为F,则( )
A.F对木块做功为
B.F对木块做功为
C.F对子弹做功为
D.F对子弹做功为
8.如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则( )
A. B. C. D.
9.如图所示,质量均为的物体甲、乙放在水平面上,在物体甲上施加一与水平方向成斜向上的恒力,使物体甲以恒定的速度向右做匀速直线运动;在物体乙上施加一与水平方向成斜向下的恒力,使物体乙以恒定的速度向右做匀速直线运动。已知物体甲、乙与水平面的动摩擦因数分别为、,重力加速度,,,则下列说法正确的是( )
A. B.物体甲、乙对水平面的压力之比为
C.1s的时间内物体甲克服摩擦力做功为10J D.1s的时间内摩擦力对物体乙做功32J
10.如图所示,n个完全相同、棱长足够小且互不粘连的小方块依次排列,总长度为l,总质量为M,它们一起以速度v在光滑水平面上滑动,某时刻开始滑上粗糙水平面。小方块与粗糙水平面之间的动摩擦因数为µ,重力加速度为g,若小方块恰能完全进入粗糙水平面,则摩擦力对所有小方块所做功的大小为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,质量均为m的A、B两小物块用轻质弹簧相连,A放置在光滑水平地面上,一轻绳通过光滑的定滑轮与物块B相连(连接物块B的绳子恰好伸直但不绷紧),弹簧的劲度系数k。现用一水平向右的拉力F作用在轻绳上,使物块B缓慢向上运动,已知重力加速度为g,当A物块恰好离开地面时,F所做功为( )
A. B. C. D.
12.如图所示,边长为的正方体木块漂浮在足够大的水面上,现用竖直向下的力将木块按入水中,直到木块上表面刚浸没,已知水的密度为,木块的密度为,重力加速度大小为,则此过程中木块克服浮力做功为( )
A. B. C. D.
13.如图甲所示,质量为4kg的物体在水平推力作用下开始运动,推力大小F随位移大小x变化的情况如图乙所示,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,则( )
A.0-4m内物体做匀加速运动
B.运动过程中推力做的功为400J
C.运动到4m处,物体加速度大小为0
D.运动到4m处,力F的功率为0
14.如图甲所示,静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力作用下,沿轴方向运动,拉力随物块所在位置坐标的变化关系如图乙所示,图线为半圆。则小物块运动到处时所做的总功为( )
A.0 B. C. D.
15.图甲为建造桥梁时使用的穿巷式架桥机,支腿架在桥墩上架桥施工,在走行系统的水平方向作用力下,将桥梁水平推进到预设位置后放下与主体相接。已知桥梁的质量为m,在桥梁水平移动过程中,架桥机对桥梁的水平力F与桥梁的位移x之间的关系如图乙所示,桥梁所受阻力方向与运动方向相反,大小恒为f,重力加速度为g。则桥梁受架桥机水平力F作用过程中,下列说法正确的是( )
A.桥梁向右做匀加速直线运动 B.力F做的功为
C.阻力做的功为 D.桥梁在处速度最大
16.在多年前的农村,人们往往会选择让驴来拉磨把食物磨成面,假设驴对磨杆的拉力大小恒为 600 N,半径r为0.5 m,转动一周为5 s,下列说法正确的是( )
A.驴转动一周拉力所做的功为0
B.驴转动一周拉力所做的功为600 J
C.驴转动一周拉力的平均功率为0
D.驴转动一周拉力的平均功率为120π W
17.水平桌面上,长6m的轻绳一端固定于O点,如图所示(俯视图),另一端系一质量m=2.0kg的小球。现对小球施加一个沿桌面大小不变的力F=10N,F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。已知小球与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.拉力F对小球做的功为16π(J) B.拉力F对小球做的功为8π(J)
C.小球克服摩擦力做的功为16π(J) D.小球克服摩擦力做的功为4π(J)
18.关于功率,下列说法正确的是( )
A.由可知,物体运动越快,功率越大
B.由可知,某一时刻,力大、速率也大,而功率不一定大
C.由可知,力做功越多,功率就越大
D.由可知,功率越大,力做功越多
19.如图所示,高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面abcd,其中ab段为平直上坡路面,bc段为水平路面,cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。下列说法正确的是( )
A.在ab段汽车的输出功率逐渐减小 B.汽车在ab段的输出功率比bc段的大
C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小 D.汽车在cd段的输出功率比bc段的大
20.如图所示,质量为0.2kg的小球从斜面顶端的O点以速度水平抛出,最终落到斜面OA上。如图所示,以斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,建立直角坐标系xOy。小球运动过程中的位置坐标(x,y)与时间的关系满足(各物理量单位均为国际基本单位)。已知斜面的倾角为,重力加速度,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球在时的速度大小为
B.斜面的倾角
C.小球的初速度大小为7m/s
D.小球落回斜面时重力的功率为15W
21.风洞是空气动力学研究和试验中广泛使用的工具。如图所示,在地面的M点以竖直向上的初速度v0抛出一小球,小球抛出后始终受到水平向左的恒定风力作用,竖直方向只受重力。经过一段时间后小球将以速度水平向左经过N点,最终落回地面上,不计风力以外的空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球在N点之后做平抛运动
B.小球上升和下落过程运动时间不相等
C.仅增大初速度,小球的水平位移变大
D.仅增大风力,小球落地瞬间重力的瞬时功率增大
22.如图所示,相同的P、Q两球距地面高度相等,以相同的速率抛出,P斜向上抛,Q斜向下抛出,且两球与水平方向夹角大小相等,不计空气阻力,关于P、Q两球从抛出到落地过程,下列说法正确的是( )
A.P球重力做功较多
B.P球重力的功率一直增大
C.P球重力的平均功率大于Q球重力的平均功率
D.两球落地时重力的瞬时功率相等
23.根据机动车的运动情况,绘制如右图图像,已知机动车质量为kg,其在水平路面沿直线行驶,规定初速度的方向为正方向,运动过程中所受阻力恒定为N。则以下说法合理的是( )
A.1秒末机动车牵引力功率为W
B.机动车的初速度为20m/s
C.机动车的加速度为8m/s2
D.机动车在前3秒的位移是24m
24.如图所示,一恒力通过一固定在物体上的滑轮拉物体沿光滑水平面前进了位移,在运动过程中,与水平方向保持角,则拉力对物体所做的功为( )
A. B. C. D.
二、多选题
25.力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的,即力F必须是恒力。而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。那么,用这个公式不能直接求变力的功,我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A.甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的为
B.乙图中,全过程中F做的总功为
C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功
D.图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是
26.如图所示,在倾角为的光滑固定斜面上,与斜面平行、劲度系数为k的轻弹簧下端连接在垂直斜面的固定挡板N上,上端连接质量为m的物块P,质量也为m的物块Q紧靠着P,整个系统处于静止状态。现给Q施加一平行于斜面向上的拉力,使Q缓慢移动,到Q与P将要分离时撤去拉力,重力加速度大小为g。则( )
A.此过程中拉力的最大值为
B.此过程中拉力做的功为
C.撤去拉力瞬间弹簧的弹力大小为0
D.撤去拉力瞬间Q的加速度大小为
27.如图甲所示,轻弹簧一端固定在地面上,另一端与质量为的物块相连,物块叠放在物块上但不与相连,。开始时整个系统处于静止状态,从时刻开始,对施加一竖直向上的力使物块做匀加速直线运动。力随时间变化的规律如图乙所示,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A.内向上运动的距离为
B.弹簧的劲度系数
C.运动过程中的最大速度为
D.内做的功为
28.如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小不变,则在此过程中( )
A.重力的瞬时功率先增大后减小 B.重力的瞬时功率在不断增大
C.空气阻力做功为 D.空气阻力做功为
29.如图所示,探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”,探测器与背罩断开连接,背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg,背罩质量为50kg,该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有( )
A.该行星表面的重力加速度大小为
B.该行星的第一宇宙速度为
C.“背罩分离”后瞬间,背罩的加速度大小为
D.“背罩分离”后瞬间,探测器所受重力对其做功的功率为30kW
30.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动,在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,已知汽车所受阻力恒为重力的,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
A.该汽车的质量为3×103kg
B.v0=6m/s
C.在前5s内,汽车克服阻力做功为2.5×104J
D.在5~15s内,汽车的位移大小约为67.19m
31.汽车在平直公路上以速度匀速行驶,发动机功率为P,牵引力为,时刻,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到时刻,汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。在下列选项中能正确反映汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t的变化规律的是( )
A. B.
C. D.
32.新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。一次测试某品牌新能源汽车的性能时,得到该汽车在水平的公路上做直线运动的图像如图所示。已知汽车质量为,限定最大功率为,匀加速阶段内的加速度大小为,时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变,运动过程中阻力恒定。下列说法正确的是( )
A.汽车受到的阻力大小为
B.图像中
C.在内,汽车牵引力做的功为
D.因不知道是否大于,故无法求出在内汽车牵引力做的功
三、解答题
33.如图所示,升降机内斜面的倾角θ=30°,质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动,在升降机以5m/s的速度匀速上升4s过程中(g取10m/s2),求:
(1)斜面对物体的支持力所做的功;
(2)斜面对物体的摩擦力所做的功。
34.如图所示,质量为m=3kg的木块在倾角θ=37°的足够长的斜面上静止开始下滑,且木块与斜面的动摩擦因数为0.5。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g=10m/s2),求:
(1)前4s内重力做的功;
(2)前4s内重力的平均功率;
(3)4s末重力的瞬时功率。
《河南省洛阳市高一下学期物理期末复习用练习——功、功率》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
C
D
D
A
D
A
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
D
C
C
D
A
B
B
D
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
C
D
B
C
AB
BD
AD
AC
AC
CD
题号
31
32
答案
AD
BC
1.D
【详解】A.功是标量,正负号仅表示做功的性质(动力做功为正,阻力做功为负),不代表大小,功的大小由绝对值决定,,因此的功比的功大,故A错误;
B.公式中,若为某段时间的平均速度、且为恒力,可计算这段时间的平均功率;若为瞬时速度,可计算瞬时功率,并非只能求瞬时功率,故B错误;
C.额定功率是发动机正常工作时允许的最大输出功率,发动机可短时间输出高于额定功率的功率,因此额定功率不是发动机的实际最大输出功率,故C错误;
D.功率是描述做功快慢的物理量,做功的多少由“功”这个物理量描述,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】由题知,支持力与位移垂直,不做功,重力做正功,摩擦力做负功,故A正确。
3.D
【详解】ABC.由牛顿第二定律知,物块相对传送带滑动时的加速度大小a=μg=4m/s2
物块与传送带速度相同所用的时间
解得t1=0.5s
此过程物块的位移大小
解得x1=0.5m<L=10m
此后物块随传送带做匀速直线运动,物块不受摩擦力作用,则0~1s内,传送带上小物块并不是都处于加速阶段,并不是都受到摩擦力作用,每个物块在传送带上做匀速直线运动的时间
解得t2=4.75s
每个物块在传送带上运动的总时间t=t1+t2
解得t=5.25s
由于计时时第一个小物块恰好到达传送带最右端,且每1s释放一个小物块,则t=0时刻,传送带上共有6个小物块,故ABC错误;
D.此过程所有小物块对传送带的摩擦力做功W=-μmg•vt1
解得W=-8J
故D正确。
故选D。
4.C
【详解】AB.根据图乙有
由于
解得
可知,水斗向上做匀加速直线运动,加速度
根据牛顿第二定律
可知井绳拉力保持不变,故AB错误;
C.0~10s内水斗上升的高度
故C错误;
D.0~10s内井绳拉力所做的功为
联立解得
故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.根据
可得,可知卫星在轨道①的轨道半径略大于地球半径,圆轨道①上的运行速度一定小于等于第一宇宙速度,故A错误;
B.卫星远离地球的过程需要克服万有引力做功,故B错误;
C.从轨道①到轨道②需点火加速,卫星在轨道②上P点的速度大于在轨道①上P点的速度,故C错误;
D.根据开普勒第三定律可得,可知卫星在轨道②上的运行周期小于在卫星在轨道③上的运行周期,则卫星在轨道②上的运行周期小于24h,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.卫星在轨道上从点运动到点过程中,地球对卫星的引力与速度夹角为钝角,做负功,故错误;
B.在地球表面
由
可得地球的密度,故B错误;
C.两个轨道上在同一点万有引力相同,则
解得
则在轨道上经过点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点的加速度,故C错误;
D.由于卫星在轨道上的半长轴小于在轨道Ⅲ上的半径,根据开普勒第三定律可知,卫星在轨道上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期,故正确。
故选D。
7.A
【详解】AB.木块的位移为,由
可得F对木块做功为
A正确;B错误;
CD.子弹的位移为,木块对子弹的摩擦力的方向与位移方向相反,故木块对子弹的摩擦力做负功,即
CD错误。
故选A。
8.D
【详解】AB.根据
h相同,则重力对物体做功相同,即
故AB错误;
CD.设斜面的倾角为,动摩擦因数为,则摩擦力对物体做功大小
所以
故D正确,C错误。
故选D。
9.A
【详解】A.由平衡条件,对物体甲
解得
对物体乙
解得
可得 ,A正确;
B.物体甲、乙对水平面的压力之比为,B错误;
C.1s的时间内物体甲克服摩擦力做功为,C错误;
D.1s的时间内摩擦力对物体乙做功,D错误。
10.C
【详解】小方块依次进入粗糙区域,摩擦力逐渐增大,设小方块全部进入粗糙区域时的摩擦力为f,则
整个过程中的平均摩擦力
摩擦力对所有小方块做的功
所以做功的大小为。
故选C。
11.D
【详解】开始时弹簧的压缩量
此时
当A物块恰好离开地面时弹簧伸长量为
此时
则F做功
12.C
【详解】边长为的正方体木块漂浮在足够大的水面上,此时浮力大小为
解得
木块上表面刚浸没时,浮力大小为
则此过程中木块克服浮力做功为
解得
13.D
【详解】AC.物体受到的滑动摩擦力大小为
根据牛顿第二定律
可知物体先做加速度减小的加速运动,当推力减小到20N时,加速度减小为零,之后推力随着减小,物体做加速度增大的减速运动,运动到4m处,力F的大小为零,物体加速度大小为
故AC错误;
B.F-x图像中图线与横轴所围的面积表示推力做的功,则运动过程中推力做的功为
故B错误;
D.力F的功率为
运动到4m处,力F的大小为零,故力F的功率为0,故D正确。
14.C
【详解】根据可知,图线坐标轴所围成的面积表示力做的功,故
故选C。
15.C
【详解】B.由功的公式可知,图像与坐标轴所围的面积表示力F做的功,则力F做的功为
故B错误;
C.由题可知,桥梁在受架桥机水平力F作用过程中,阻力恒定,桥梁在阻力方向上的位移为,则阻力做功为
故C正确;
AD.对桥梁沿水平方向进行受力分析,由牛顿第二定律得
桥梁向前运动时,F越来越小,则桥梁加速度越来越小,当桥梁时,桥梁的加速度等于0,速度达到最大值,故AD错误。
16.D
【详解】AB.驴转动一周拉力所做的功为变力做功,由于驴转动一周的过程中,拉力的方向与运动的方向始终相同,根据微元法,求和可得驴转动一周拉力所做的功为,AB错误;
CD.驴转动一周拉力的平均功率为,C错误,D正确。
故选D。
17.A
【详解】AB.将圆弧分成很多小段l1,l2,…,ln,拉力F在每小段上做的功为W1,W2,…,Wn,因拉力F大小不变,方向始终与小球的运动方向成37°角,所以
W1=Fl1cos37°
W2=Fl2cos37°
Wn=Flncos37°
故
故A正确,B错误;
CD.同理可得小球克服摩擦力做的功
故CD错误。
18.B
【详解】A.功率由物体运动的速度、力,以及力与速度方向夹角的余弦共同决定,可知,物体运动越快,即速度越大,功率不一定越大,故A错误;
B.由可知,某一时刻,力大、速率也大,若夹角的余弦很小,功率也可能很小,即功率不一定大,故B正确;
C.由可知,力做功越多,功率不一定就越大,还与时间有关,故C错误;
D.由可知,功率越大,力做功不一定越多,还与时间有关,故D错误。
故选B。
19.B
【详解】AB.在ab段,根据平衡条件可知,牵引力
所以在ab段汽车的输出功率
不变,在bc段牵引力
bc段的输出功率
故A错误B正确;
CD.在cd段牵引力
汽车的输出
在cd段汽车的输出功率不变,且小于bc段,故CD错误。
20.D
【详解】BC.以斜面为x轴,垂直于斜面为y轴,建立直角坐标系xOy,将初速度和加速度分解到坐标系上,可知x方向做匀加速直线运动,有
Y方向做竖直上抛运动,有
解得,,故BC错误;
A.小球做平抛运动,在时的竖直速度大小为
而,则合速度大小为,故A错误;
D.小球落回斜面时
解得运动时间为
小球的竖直速度大小为
此时重力的瞬时功率为,故D正确。
21.C
【详解】A.过N点后,小球还受水平风力,不满足平抛运动只受重力的特点,A错误;
B.竖直方向上,小球先竖直上抛再做自由落体运动,由对称性知时间相等,B错误;
C.竖直方向增大初速度
由
得运动时间增大
水平方向由
得水平位移增大,C正确;
D.如图所示
由
得
其中
得
竖直方向小球重力不变,小球回到地面时,竖直方向速度大小不变,故仅增大风力,小球落地瞬间重力的瞬时功率不变,D错误。
故选C。
22.D
【详解】A.重力做功只与初末位置的高度差有关,所以重力做功一样多,故A错误;
B.根据重力的功率
P球上升到最高点时,竖直方向分速度为0,所以P球重力的功率不是一直增大,故B错误;
C.根据题意可知Q球先落地,由公式
两球下落过程中重力做功相等,则P球重力的平均功率小于Q球重力的平均功率,故C错误;
D.由机械能守恒定律可知,两球落地前瞬间的速度大小相等,方向相同,由公式
可知,落地前瞬间,两球重力的瞬时功率相等,故D正确。
故选D。
23.B
【详解】ABC.由图像设与的函数关系式为
整理可得
由运动学公式知上式中,加速度,故B正确,C错误。1秒末机车的速度
根据牛顿第二定律
解得到
故A错误;
D.机车做减速运动经时间
所以前3秒的位移
故D错误。
故选B。
24.C
【详解】绳上的拉力大小等于F,定滑轮受到两侧绳的拉力作用,其做的总功等于拉力F对物体所做的功,即
故选C。
25.AB
【详解】A.因沿着同一根绳做功的功率相等,则力对绳做的功等于绳对物体做的功,则物块从A到C过程中力F做的为
故A正确;
B.乙图的面积代表功,则全过程中F做的总功为
故B正确;
C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为
故C错误;
D.图丁中,F始终保持水平,当F为恒力时将小球从P拉到Q,F做的功是
而F缓慢将小球从P拉到Q,F为水平方向的变力,F做的功不能用力乘以位移计算,故D错误。
故选AB。
26.BD
【详解】A.因为Q缓慢移动,则Q受力平衡,当Q与P将要分离时,它们之间的弹力为0,此时拉力最大,最大为,故A错误;
C.撤去拉力瞬间,P所受弹簧的弹力与重力沿斜面向下的分力平衡,则撤去拉力瞬间弹簧的弹力大小为,故C错误;
D.撤去拉力瞬间,Q与P的加速度相同,根据牛顿第二定律
可得
故D正确;
B.移动过程由平衡条件有
故拉力F与移动的位移成线性关系,此过程F对的平均值为
此过程的位移大小为
所以此过程中拉力做的功为
故B正确。
故选BD。
27.AD
【详解】A.设弹簧劲度系数为k,F未作用时,弹簧压缩量为,整体受到总的重力和弹力而平衡,即
时,F作用瞬间,设整体加速度为大小为a,由牛顿第二定律有
图乙可知0时刻
联立解得连接体共同运动的加速度
时发生突变,共同匀加速位移为
故A正确;
B.图像可知A、B分离出现在0.2s时刻,且分离瞬间A、B之间弹力为零,对A有
解得
故B错误;
C.A、B分离时整体速度
物块仍在加速,因此的最大速度超过,故C错误;
D.分离瞬间对,设拉力为,由牛顿第二定律方程
联立以上解得
根据胡克定律,随上升位移线性变化,内对位移的平均作用力为
做功
故D正确。
故选AD 。
28.AC
【详解】AB.摆球下落过程中,竖直方向速度先增大后减小,故重力做功的功率先增大后减小,故A正确,B错误;
CD.空气阻力大小不变,方向始终与速度方向相反,故空气阻力做功为,故C正确,D错误。
故选AC。
29.AC
【详解】A.在星球表面,根据
可得
行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取,可得该行星表面的重力加速度大小
故A正确;
B.在星球表面上空,根据万有引力提供向心力
可得星球的第一宇宙速度
行星的质量和半径分别为地球的和,可得该行星的第一宇宙速度
地球的第一宇宙速度为,所以该行星的第一宇宙速度
故B错误;
C.“背罩分离”前,探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动,对探测器受力分析,可知探测器与保护背罩之间的作用力
“背罩分离”后,背罩所受的合力大小为4000N,对背罩,根据牛顿第二定律
解得
故C正确;
D.“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率
故D错误。
故选AC。
30.CD
【详解】A.由图象可得,汽车匀加速阶段的加速度
a==1m/s2
汽车匀加速阶段的牵引力
F==3000N
匀加速阶段由牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得m=1000kg,A错误;
B.牵引力功率为15kW时,汽车行驶的最大速度
v0===7.5m/s
B错误;
C.前5s内汽车的位移
x=at2=12.5m
克服阻力做功
Wf=mgx=2.5×104J
C正确;
D.5~15s内,由动能定理得
Pt-mgs=-mv2
解得s≈67.19m,D正确。
故选CD。
31.AD
【详解】CD.时刻之前有
此过程汽车匀速运动,则有
在时刻有
解得
汽车随后做减速运动,由于
则牵引力F增大,由于
可知加速度减小,即汽车做加速度减小的减速运动,在时刻有
解得
可知,牵引力在时刻之前恒为F0,在时间内由增大到F0,C错误,D正确;
AB.根据上述可知,时刻之前,汽车做匀速直线运动,时刻之后做加速度减小的变减速直线运动,时刻之后做匀速直线运动,A正确,B错误。
故选AD。
32.BC
【详解】A.当汽车达到最大速度时,牵引力等于阻力,此时功率达到最大值,故阻力,故A错误;
B.匀加速结束时汽车功率达到最大值,则有
因为
其中,联立解得,
故B正确;
CD.在时间内,对汽车,根据牛顿第二定律有
解得牵引力
则汽车牵引力做的功
汽车牵引力做的功
故时间内汽车牵引力做的功,故C正确,D错误。
故选BC。
33.(1)300J;(2)100J
【详解】(1)升降机以5m/s的速度匀速上升4s过程中,通过的位移
方向竖直向上,对物体进行受力分析,根据平衡条件有
则斜面对物体的支持力所做的功
解得
(2)结合上述,根据平衡条件
则斜面对物体的摩擦力所做的功
解得
34.(1)288J
(2)72W
(3)144W
【详解】(1)木块下滑过程,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
则前4s木块的位移为
前4s内重力做的功
(2)前4s内重力的平均功率为
解得
(3)4s末木块的速度为
4s末重力的瞬时功率为
解得
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