8.1功与功率 同步测试卷-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 8.1功与功率 同步测试卷-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-24 10:04:36 | ||
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文档简介
1功与功率同步测试卷
一、单选题
1．关于功的概念，下列说法正确的是（ ）
A．物体受力越大，运动的位移越大，力对物体做功就越多
B．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
C．摩擦力一定对物体做负功
D．一对相互作用力做功大小可以不相等
2．船在河中行驶，设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度v匀速时，发动机功率为P，当船以3v匀速时，发动机的功率为（ ）
A．P B．6P C．9P D．3P
3.一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，之后保持以额定功率运动，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=10m/s2,则以下说法正确的是（ ）
A．汽车在前5s内牵引力为4000N B．汽车速度为25m/s时的加速度为5m/s2
C．汽车的额定功率为100kW D．汽车的最大速度为80m/s
4.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
5．起重机以的加速度将质量为的货物由静止匀加速地向上提升，若g取，则在内起重机对货物所做的功是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，一轻质细绳跨过光滑定滑轮连接着两个小物体A、B，已知此时两物体的速度分别为、，细绳对A的拉力大小为F，则下列说法中正确的是（ ）
A．细绳对B的拉力大于F
B．细绳对B的拉力的功率为
C．细绳对A做功的功率的大小等于细绳对B做功的功率的大小
D．由细绳对A、B做功功率大小相等（即），可知
7．请阅读下列材料，回答问题
电动机
电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。现有一台电动机工作时的输出功率是，要用它匀速提升的货物，提升的高度为。重力加速度取。该电动机提升货物的速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．某高一男生一分钟内完成了20个引体向上。若其质量为60kg，每次重心升高的高度约为1m，。则该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为（ ）
A．30W B．100W C．200W D．570W
9．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（ ）
A．1.5倍 B．（1.5）2倍 C．（1.5）3倍 D．（1.5）4倍
10．如图所示，配送机器人作为新一代配送工具，最多配备30个取货箱，可以做到自动规避道路障碍与往来车辆行人，做到自动化配送的全场景适应。该配送机器人机身净质量为，最大承载质量为，在正常行驶中，该配送机器人受到的阻力约为总重力的，刹车过程中，受到的刹车片阻力大小恒为，满载时最大时速可达，已知重力加速度，关于该机器人在配送货物过程中的说法正确的是（ ）
A．该配送机器人的额定功率为
B．该配送机器人以额定功率启动时，先做匀加速运动，后做变加速运动直至速度达到最大速度
C．满载情况下以额定功率启动，当速度为时，该配送机器人的加速度大小为
D．空载时以额定功率行驶遇到红灯，从最大速度开始减速到停止运动，所需时间约为
二、多选题
11．一列总质量为m的高铁列车沿直线由静止启动，其输出功率P与速度的关系图像如图所示。当列车速度达到时，输出功率增大到P0且保持不变。已知列车运动过程中受到的阻力恒为f。下列说法正确的是（ ）
A．列车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B．列车运动过程中，速度最大值为vm=
C．列车运动过程中，牵引力最大值为Fm=+f
D．列车匀加速直线运动持续的时间为t0=
12．如图甲所示，光滑水平地面上放着一质量为m的物体，在0~2t0时间内，物体受到与水平方向成角斜向右上方的拉力作用，由静止开始沿地面运动；在2t0~3t0的时间内物体受到水平拉力作用，拉力F的大小与时间的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（ ）
A．在0~2t0时间内，物体的位移大小为
B．在t0时，拉力的功率为
C．在2t0~3t0时间内，拉力所做的功为
D．在0~3t0时间内，拉力的平均功率为
13．质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动，运动过程的v-t图像如图所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力恒定，下列说法正确的是
A．全过程中汽车牵引力的最大值为
B．汽车受到的阻力大小为
C．汽车的额定功率为
D．汽车的额定功率为
三、解答题
14．由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力，其共同结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为；其中，T为地球自转一周的时间，现取，最近一百万年来（）由于潮汐作用，地球自转周期变长了，试估算潮汐的平均功率为多少？
15．质量的物块沿倾角为30°，长为的光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端。（取）求：
（1）物块在斜面上滑行的加速度和时间；
（2）在这段过程中重力做功的平均功率；
（3）物块下滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率。
1功与功率同步测试卷参考答案
1．D
【详解】
A．因功的决定因素为力，位移及二者的夹角，则力大，位移大，若两者夹角为90度，则做功为0，故A错误；
B．若物体在水平面上做匀速直线运动，则重力不做功，故B错误；
C．摩擦力可以做正功，也可做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，故C错误；
D．作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线，作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
设阻力为
则船匀速行驶时的发动机的功率为
所以当速度变为3倍时，其功率是原来的9倍。
故选C。
3．C
【详解】
A．汽车前5s内做匀加速运动，加速度
由牛顿第二定律
解得
选项A错误；
BCD．汽车在5s末达到额定功率
当汽车速度达到最大时，牵引力和阻力相等
汽车速度为25m/s时的加速度时，有
解得
选项BD错误，选项C正确。
故选C。
4．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。
故选B。
5．D
【详解】
根据牛顿第二定律得
解得
上升的位移
则拉力做功
故选D。
6．C
【详解】
A．绳中张力处处大小相等，故A错误；
B．功率的计算式为，其中是物体速度在力的方向的分速度，故B错误；
C．细绳对A的拉力大小等于对B的拉力，由可知，在相同时间内绳对两物体做功的大小相等，所以做功的功率的大小也相等，故C正确；
D．将A、B的速度都分解到绳的方向（即绳中张力的方向），然后再根据功率大小相等，可知两物体速度沿绳方向的分速度大小相等，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
因为货物匀速提升，所以拉力大小等于重力，由
可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
8．C
【详解】
该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为
故ABD错误，C正确。
故选C。
9．C
【详解】
列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，则有
牵引力等于阻力时速度最大则有机车发动机的功率
所以当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（1.5）3倍，则C正确；ABD错误；
故选C。
10．D
【详解】
A．该配送机器人满载情况下达到最大时速时功率约为
故A错误；
B．该配送机器人以额定功率启动时，先做加速度减小的变加速运动，直至达到最大速度，然后保持匀速运动，故B错误；
C．配送机器人满载情况下以额定功率启动，当速度为时，配送机器人受到的牵引力
由牛顿第二定律有
联立代入数据可得：，故C错误；
D．该配送机器人空载时最大速度
减速时加速度大小为
所以从最大速度开始减速至零所需时间
故D正确。
故选D。
11．BD
【详解】
A．在0-v0过程，根据P=Fv可知，汽车的牵引力恒定，汽车做加速运动，当速度达到v0后，汽车在额定功率下做加速度减小的变加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，开始匀速运动，故A错误；
B．列车运动过程中，当
F=f
时速度最大，则速度最大值为
vm=
选项B正确；
C．在0-v0过程，汽车的牵引力恒定，此过程中牵引力最大，则牵引力最大值为
选项C错误；
D．列车匀加速直线的加速度
运动持续的时间为
选项D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
A．0～2t0时间内的加速度为
物体的位移大小为
故A错误；
B．在t0时，拉力的功率为
故B正确；
C．在2t0～3t0时间内，物体的加速度为
在2t0～3t0时间内的位移为
所以拉力所做的功为
故C错误；
D．在0～2t0时间内拉力做的功为
在0～3t0时间内做的总功为
所以在0～3t0时间内，拉力的平均功率为
故D正确；
故选BD。
13．BC
【详解】
A．汽车的牵引力先保持不变，在t1后开始减小，直至t2时刻等于汽车受到的阻力，故在0-t1时间内做匀加速运动，可得
F-f=ma
则m为汽车在该时段内的合力大小，A选项错误；
BCD．在t1时刻有
P=Fv1
在t2时刻有
P=fv2
联立解得：
故BC正确，D错误。
14．
【详解】
由于潮汐作用，地球自转能量在一百万年内减少量，即地球克服潮汐运动所做的功等于：
所以潮汐的功率
15．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）物块在斜面上受到重力和支持力作用，由牛顿第二定律可得
解得：，方向平行于斜面向下；
物块从光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端过程，由匀变速直线运动规律可得
解得：；
（2）物块从光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端过程，重力做的功为
在这段过程中重力做功的平均功率为
联立解得：；
（3）由匀变速直线运动规律可得，物块到达斜面底端时的速度为
物块下滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为
联立解得：；
一、单选题
1．关于功的概念，下列说法正确的是（ ）
A．物体受力越大，运动的位移越大，力对物体做功就越多
B．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移
C．摩擦力一定对物体做负功
D．一对相互作用力做功大小可以不相等
2．船在河中行驶，设船受到的阻力与速度大小成正比。当船以速度v匀速时，发动机功率为P，当船以3v匀速时，发动机的功率为（ ）
A．P B．6P C．9P D．3P
3.一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，之后保持以额定功率运动，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=10m/s2,则以下说法正确的是（ ）
A．汽车在前5s内牵引力为4000N B．汽车速度为25m/s时的加速度为5m/s2
C．汽车的额定功率为100kW D．汽车的最大速度为80m/s
4.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
5．起重机以的加速度将质量为的货物由静止匀加速地向上提升，若g取，则在内起重机对货物所做的功是（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，一轻质细绳跨过光滑定滑轮连接着两个小物体A、B，已知此时两物体的速度分别为、，细绳对A的拉力大小为F，则下列说法中正确的是（ ）
A．细绳对B的拉力大于F
B．细绳对B的拉力的功率为
C．细绳对A做功的功率的大小等于细绳对B做功的功率的大小
D．由细绳对A、B做功功率大小相等（即），可知
7．请阅读下列材料，回答问题
电动机
电动机（Motor）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。现有一台电动机工作时的输出功率是，要用它匀速提升的货物，提升的高度为。重力加速度取。该电动机提升货物的速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
8．某高一男生一分钟内完成了20个引体向上。若其质量为60kg，每次重心升高的高度约为1m，。则该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为（ ）
A．30W B．100W C．200W D．570W
9．“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一。如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（ ）
A．1.5倍 B．（1.5）2倍 C．（1.5）3倍 D．（1.5）4倍
10．如图所示，配送机器人作为新一代配送工具，最多配备30个取货箱，可以做到自动规避道路障碍与往来车辆行人，做到自动化配送的全场景适应。该配送机器人机身净质量为，最大承载质量为，在正常行驶中，该配送机器人受到的阻力约为总重力的，刹车过程中，受到的刹车片阻力大小恒为，满载时最大时速可达，已知重力加速度，关于该机器人在配送货物过程中的说法正确的是（ ）
A．该配送机器人的额定功率为
B．该配送机器人以额定功率启动时，先做匀加速运动，后做变加速运动直至速度达到最大速度
C．满载情况下以额定功率启动，当速度为时，该配送机器人的加速度大小为
D．空载时以额定功率行驶遇到红灯，从最大速度开始减速到停止运动，所需时间约为
二、多选题
11．一列总质量为m的高铁列车沿直线由静止启动，其输出功率P与速度的关系图像如图所示。当列车速度达到时，输出功率增大到P0且保持不变。已知列车运动过程中受到的阻力恒为f。下列说法正确的是（ ）
A．列车先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B．列车运动过程中，速度最大值为vm=
C．列车运动过程中，牵引力最大值为Fm=+f
D．列车匀加速直线运动持续的时间为t0=
12．如图甲所示，光滑水平地面上放着一质量为m的物体，在0~2t0时间内，物体受到与水平方向成角斜向右上方的拉力作用，由静止开始沿地面运动；在2t0~3t0的时间内物体受到水平拉力作用，拉力F的大小与时间的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（ ）
A．在0~2t0时间内，物体的位移大小为
B．在t0时，拉力的功率为
C．在2t0~3t0时间内，拉力所做的功为
D．在0~3t0时间内，拉力的平均功率为
13．质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动，运动过程的v-t图像如图所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力恒定，下列说法正确的是
A．全过程中汽车牵引力的最大值为
B．汽车受到的阻力大小为
C．汽车的额定功率为
D．汽车的额定功率为
三、解答题
14．由于地球本身的自转和公转以及月亮和太阳对海水的作用力，其共同结果形成潮汐运动.若已知地球自转能量与其自转周期的关系式为；其中，T为地球自转一周的时间，现取，最近一百万年来（）由于潮汐作用，地球自转周期变长了，试估算潮汐的平均功率为多少？
15．质量的物块沿倾角为30°，长为的光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端。（取）求：
（1）物块在斜面上滑行的加速度和时间；
（2）在这段过程中重力做功的平均功率；
（3）物块下滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率。
1功与功率同步测试卷参考答案
1．D
【详解】
A．因功的决定因素为力，位移及二者的夹角，则力大，位移大，若两者夹角为90度，则做功为0，故A错误；
B．若物体在水平面上做匀速直线运动，则重力不做功，故B错误；
C．摩擦力可以做正功，也可做负功，这要看摩擦力与位移的方向关系，故C错误；
D．作用力与反作用力作用在不同的物体上，等大、反向、共线，作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】
设阻力为
则船匀速行驶时的发动机的功率为
所以当速度变为3倍时，其功率是原来的9倍。
故选C。
3．C
【详解】
A．汽车前5s内做匀加速运动，加速度
由牛顿第二定律
解得
选项A错误；
BCD．汽车在5s末达到额定功率
当汽车速度达到最大时，牵引力和阻力相等
汽车速度为25m/s时的加速度时，有
解得
选项BD错误，选项C正确。
故选C。
4．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。
故选B。
5．D
【详解】
根据牛顿第二定律得
解得
上升的位移
则拉力做功
故选D。
6．C
【详解】
A．绳中张力处处大小相等，故A错误；
B．功率的计算式为，其中是物体速度在力的方向的分速度，故B错误；
C．细绳对A的拉力大小等于对B的拉力，由可知，在相同时间内绳对两物体做功的大小相等，所以做功的功率的大小也相等，故C正确；
D．将A、B的速度都分解到绳的方向（即绳中张力的方向），然后再根据功率大小相等，可知两物体速度沿绳方向的分速度大小相等，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】
因为货物匀速提升，所以拉力大小等于重力，由
可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
8．C
【详解】
该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为
故ABD错误，C正确。
故选C。
9．C
【详解】
列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，则有
牵引力等于阻力时速度最大则有机车发动机的功率
所以当速度由原来的200 km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的（1.5）3倍，则C正确；ABD错误；
故选C。
10．D
【详解】
A．该配送机器人满载情况下达到最大时速时功率约为
故A错误；
B．该配送机器人以额定功率启动时，先做加速度减小的变加速运动，直至达到最大速度，然后保持匀速运动，故B错误；
C．配送机器人满载情况下以额定功率启动，当速度为时，配送机器人受到的牵引力
由牛顿第二定律有
联立代入数据可得：，故C错误；
D．该配送机器人空载时最大速度
减速时加速度大小为
所以从最大速度开始减速至零所需时间
故D正确。
故选D。
11．BD
【详解】
A．在0-v0过程，根据P=Fv可知，汽车的牵引力恒定，汽车做加速运动，当速度达到v0后，汽车在额定功率下做加速度减小的变加速运动，当牵引力等于阻力时，速度达到最大，开始匀速运动，故A错误；
B．列车运动过程中，当
F=f
时速度最大，则速度最大值为
vm=
选项B正确；
C．在0-v0过程，汽车的牵引力恒定，此过程中牵引力最大，则牵引力最大值为
选项C错误；
D．列车匀加速直线的加速度
运动持续的时间为
选项D正确。
故选BD。
12．BD
【详解】
A．0～2t0时间内的加速度为
物体的位移大小为
故A错误；
B．在t0时，拉力的功率为
故B正确；
C．在2t0～3t0时间内，物体的加速度为
在2t0～3t0时间内的位移为
所以拉力所做的功为
故C错误；
D．在0～2t0时间内拉力做的功为
在0～3t0时间内做的总功为
所以在0～3t0时间内，拉力的平均功率为
故D正确；
故选BD。
13．BC
【详解】
A．汽车的牵引力先保持不变，在t1后开始减小，直至t2时刻等于汽车受到的阻力，故在0-t1时间内做匀加速运动，可得
F-f=ma
则m为汽车在该时段内的合力大小，A选项错误；
BCD．在t1时刻有
P=Fv1
在t2时刻有
P=fv2
联立解得：
故BC正确，D错误。
14．
【详解】
由于潮汐作用，地球自转能量在一百万年内减少量，即地球克服潮汐运动所做的功等于：
所以潮汐的功率
15．（1），；（2）；（3）
【详解】
（1）物块在斜面上受到重力和支持力作用，由牛顿第二定律可得
解得：，方向平行于斜面向下；
物块从光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端过程，由匀变速直线运动规律可得
解得：；
（2）物块从光滑斜面顶端由静止开始下滑到底端过程，重力做的功为
在这段过程中重力做功的平均功率为
联立解得：；
（3）由匀变速直线运动规律可得，物块到达斜面底端时的速度为
物块下滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率为
联立解得：；