8.1功和功率 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 《功和功率》同步练习通过基础、中档、综合三层设计，覆盖从公式应用到实际情境的知识进阶，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（1-5题）|功、平均功率、瞬时功率基本计算|单一知识点应用，如自由落体功率计算| |中档层（6-10题）|功率与运动学、动力学结合|多过程问题，如恒定功率启动的a-t/P-t图像分析| |综合层（11-15题）|复杂情境功率综合应用|实际情境，如长木板过粗糙面、轰炸机投弹功率计算|

8.1《功和功率》巩固练习题 一、单选题 1．质量为2kg的物体做自由落体运动，经过2s落地。取。关于重力做功、功率，下列说法正确的是（　　） A．下落过程中重力做功是200J B．下落过程中重力的平均功率是100W C．落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W D．落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W 2．如图所示，在摩托艇牵引下冲浪爱好者在水面上匀速滑行，冲浪板与水面的夹角为 ，冲浪板的速度v保持不变，冲浪者及冲浪板的总质量为m，牵引绳水平且质量不计，不计空气阻力及水的浮力，水对冲浪板的作用力垂直冲浪板，重力加速度为，则牵引绳的功率为（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，质量的物体在斜向下的推力作用下，沿水平面以的速度匀速前进。已知与水平方向的夹角，重力加速度。该过程中力对物体做功的功率为（　　） A．5W B．10W C．50W D． 4．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，假设驴对磨杆的平均拉力为 600 N，半径r为0.5 m，转动一周为5 s，则（　　） 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120π W D．磨盘边缘的线速度为0.1π m/s 5．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是（    ） A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 6．新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，时刻达到发动机额定功率后保持功率不变，时刻起匀速行驶。汽车所受的阻力不变，则此过程中汽车的加速度、功率随时间的变化规律正确的是（　　） A．B．C．D． 7．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取，则下列说法正确的是（　　） A．汽车在前5s内的加速度为 B．汽车在前5s内的牵引力为 C．汽车的额定功率为60kW D．汽车的最大速度为15m/s 8．两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为和。现将它们编成动车组，设每节动车运行时受到的阻力在编组前后不变，则该动车组在此铁轨上能达到的最大速度为（    ） A． B． C． D． 9．一台起重机将质量为m的重物竖直吊起（不计物体所受空气阻力），重力加速度为g，如图所示为该物体的速度—时间图像，其中时刻起重机输出功率达到最大，此后功率保持不变，最大速度为，由图可知（　　） A．时间内，重物做匀加速运动且起重机输出功率恒定 B．起重机的最大输出功率为 C．时间内，起重机对重物做功为 D．时间内，起重机对重物做功为 10．2023年12月26日，华为问界M9新车发布，问界M9采用前后双电机布局，综合最大功率405kW，纯电（100度电池容量）续航630km，被称为“遥遥领先”。如图为问界M9汽车某次测试行驶时的加速度a和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，汽车静止开始沿平直公路行驶，假设行驶中阻力恒定，则（　　） A．汽车匀加速的时间为5s B．测试中汽车从30m/s加速到40m/s用时为4s，该段过程中汽车行驶的距离约为43.3m C．汽车所受阻力为 D．汽车发动机的额定功率为 11．如图所示，质量为m的长木板（质量分布均匀）放在水平面上，水平面A点左侧粗糙，右侧光滑，现用水平力推长木板，使长木板以速度v匀速通过A点，长木板与A点左侧水平面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则长木板通过A点的过程中，推力的平均功率为（　　） A． B． C．μmgv D．2μmgv 二、多选题 12．某马戏团上演的飞车节目如图所示，在竖直平面内有半径为R的固定圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，重力加速度大小为g，摩托车以的速度通过圆轨道的最高点B．关闭摩托车的动力，不计摩擦，忽略空气阻力，人和摩托车整体可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．摩托车经过B点时对轨道的压力大小为2mg B．摩托车经过A点时的速度大小为 C．摩托车从B点到A点的过程中，重力的功率先增大后减小 D．摩托车从B点到A点的过程中，先超重后失重 13．如图所示，质量为的木块在倾角的足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，已知：，，g取，求： （1）前3s内重力做的功； （2）前3s内重力的平均功率； （3）3s末重力的瞬时功率。 14．据报道，我国自主研发的新一代战略隐形轰炸机轰-20已试飞完成。某次试飞中，轰-20实施对点作业，即对山坡上的目标A进行轰炸。轰-20沿水平方向匀速飞行，飞行高度为H，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，炸弹恰好垂直击中A点，整个过程如图所示。已知A点距山坡底端的高度为h，不计空气阻力，重力加速度为g，求： (1)炸弹在空中运动的时间t； (2)炸弹击中A点时重力的功率； (3)轰-20飞行的速度大小v0。 15．一辆列车总质量，发动机的额定功率．列车在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重力的0.01倍，重力加速度． (1)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度时，求列车的瞬时加速度a． (2)在水平轨道上以速度36km/h匀速行驶时，求发动机的实际功率． (3)若列车从静止起动，保持的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间． 第3页 共4页 ◎ 第4页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《《功率》》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D C C D C D B B 题号 11 12 答案 B BC 1．D 【详解】A．物体下落的高度为 则下落过程中重力做的功是 故A错误； B．重力做功的平均功率为 故B错误； CD．落地时物体的速度 则重力做功的瞬时功率 故C错误，D正确。 故选D。 2．B 【详解】设牵引绳的拉力为，水对冲浪板的作用力为，受力分析可知， 解得 故选B。 3．D 【详解】推力F的功率，故选D。 4．C 【详解】AB．驴转动一周拉力所做的功为变力做功，根据变力做功得求解方法可得驴转动一周拉力所做的功为 故AB错误； C．驴转动一周拉力的平均功率为 故C正确； D．磨盘边缘的线速度为 故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，但方向不同，所以速度不同，故A错误； B．到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力与速度有夹角，B物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功率，故B错误； C．根据重力做功的表达式得两个小球在运动的过程重力对两小球做功都为mgh，重力对两小球做功相同，故C正确； D．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，但过程A所需时间小于B所需时间，根据 可知重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】AB．汽车在0~t1时间内做匀加速运动，则加速度a不变；t1~t2时间内，功率P保持不变，根据可知F不断减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，但非线性减小，直到t2时刻开始做匀速运动，加速度变为0，故AB错误； CD．汽车在0~t1时间内做匀加速运动，则加速度a不变，速度v均匀增加，牵引力F保持不变，根据 可知0~t1时间内功率随时间均匀增加；t1~t2时间内，功率P保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．由题图可知，前5s内汽车做匀加速直线运动，根据可知其加速度为 故A项错误； B．对车进行受力分析有 解得 故B项错误； C．根据汽车恒定加速度启动规律可知，当匀加速直线运动阶段的结束就是汽车达到额定功率，此时有 故C项正确； D．当汽车的加速度为零时其达到最大速度，即此时牵引力等于阻力，有 解得 故D项错误。 故选C。 8．D 【详解】由题意可知两节动车分别有 当将它们编组后有 联立可得 故选D。 9．B 【详解】A．速度—时间图像的斜率表示加速度，可知，时间内，重物做匀加速运动，牵引力一定，根据 可知，当牵引力一定时，速度增大，起重机输出功率增大，A错误； B．根据图像可知，时刻之后，重物做匀速直线运动，则有 ， 解得起重机的最大输出功率为 B正确； D．时间内，重物上升的位移为 起重机对重物做功为W1，则有 解得 D错误； C．时间内，令该段时间上升的高度为h，根据动能定理有 解得 C错误。 故选B。 10．B 【详解】A．由图可知，汽车在速度等于前，加速度不变，大小为，汽车是匀加速启动的，根据匀变速直线运动规律可得 解得汽车匀加速的时间为 故A错误； CD．由图可知，速度由到，加速度逐渐减小，汽车以额定功率行驶；汽车的最大速度为，之后汽车做匀速直线运动，此时有 ， 当时，汽车的加速度，根据牛顿第二定律可得 联立解得 ， 故CD错误； B．测试中汽车从30m/s加速到40m/s用时为4s，该段过程根据动能定理可得 代入数据解得 故B正确。 故选B。 11．B 【详解】设木板长为，由于长木板匀速通过A点，因此推力与摩擦力等大反向，推力做功 通过A点所用时间 则推力做功平均功率 故选B。 12．BC 【详解】A．由题意可知，摩托车在B点时，有 解得 由牛顿第三定律可知，摩托车经过B点时对轨道的压力大小为mg，选项A错误； B．摩托车从B点到A点的过程中，由机械能守恒定律有 其中 解得 选项B正确； C．摩托车从B点到A点的过程中，竖直速度vy先增大后减小，重力的功率 重力的功率先增大后减小，选项C正确； D．摩托车从B点到A点的过程中，加速度竖直分量先向下后向上，即先失重后超重，选项D错误。 故选BC。 13．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有 解得 前3s内物体的位移为 前3s内重力做的功为 （2）前3s内重力的平均功率 （3）物体末的速度为 3s末重力的瞬时功率 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）炸弹抛出后做平抛运动，竖直方向有 解得 （2）炸弹击中A点时重力的功率， 解得 （3）设山坡的倾角为θ，炸弹击中A点时有 设炸弹的水平位移为x，则 由几何关系得 联立解得 炸弹刚释放时，初速度与飞机相同，则轰-20飞行的速度大小为 15．(1) (2) (3)25s 【详解】（1）当行驶速度时，列车所受牵引力为 阻力 由牛顿第二定律有 得 （2）匀速行驶时有 则 （3）由牛顿第二定律得 得 列车匀加速直线运动的末速度为 列车匀加速直线运动过程维持的最长时间为 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $