人教版高中物理必修二8.1功和功率 同步练习基础卷-试卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二8.1功和功率 同步练习基础卷-试卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 505.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-18 09:49:37 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修二8.1功和功率 同步练习基础卷
一、单选题（本大题共10道小题）
1. 小明同学骑自行车沿平直公路匀速行驶。设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的，取。通过估算可知，小明骑此自行车做功的平均功率最接近（ ）
A．5000W B．500W C．200W D．50W
2. 负重奔跑是体能训练常用方式之一，如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机。已知运动员质量为，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为的重物，人用力向后蹬使传送带沿顺时针方向转动，下面说法正确的是（ ）
A．若静止不动，运动员对传送带的摩擦力大小为
B．若匀速上升时，越大，传送带对运动员的摩擦力也越大
C．若匀减速上升时，越大，传送带对运动员的摩擦力也越大
D．人对传送带做功的功率与的运动状态无关
3. 某大型船只质量为，其额定功率为，在无风浪的海况下最大航速为72km/h。该船只在无风浪的海域航行时，速度计显示速度为18km/h，已知此时该船只以额定功率航行，船只所受阻力大小恒定，则该时刻该船只的瞬时加速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
4. 如图所示，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法，正确的是（ ）
A．静摩擦力做正功，滑动摩擦力做负功 B．静摩擦力不做功，滑动摩擦力做负功
C．静摩擦力做正功，滑动摩擦力不做功 D．静摩擦力做负功，滑动摩擦力做正功
5. 如图是某地铁列车从左向右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图，其中bc段水平、ab与cd段的倾角相等。已知整个过程中列车受阻力的大小保持不变（包括摩擦阻力和空气阻力），在ab和bc段，牵引列车的功率分别为P1和P2。则在cd段牵引列车的功率为（ ）
A．2P2-P1 B．P2-P1 C． D．
6. 如图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小（ ）
A．Wa最小 B．Wd最大
C．Wa7. 下列有关功率的说法中，正确的是（ ）
A．功率是描述物体做功快慢的物理量
B．汽车的实际功率越大，其做功就一定多
C．从公式P=Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而增大
D．当轮船航行时，若牵引力与阻力相等，合外力为零，则此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零
8. 起重机沿竖直方向匀速吊起重物，在时间内做的功为，则该起重机的功率为（ ）
A． B． C． D．
9. 有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车，安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2。驾驶员的质量为70kg，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（ ）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为60N
B．以额定功率启动时的加速度大小为0.24m/s2
C．保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h
D．直接用太阳能电池板输出的功率可获得6m/s的最大行驶速度
10. 下列表述中最符合实际情况的是（ ）
A．某高中同学做一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25J
B．将一个鸡蛋从胸前举过头顶，克服重力做功约为10J
C．篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做功的功率约为20W
D．某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10kW
二、解答题（本大题共2道小题）
11. 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下倾角θ逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，货物受到的支持力和摩擦力分别对货物做正功、负功还是不做功？如果做功，做功的大小如何变化？
12. 如图所示，质量为的滑块在倾角的粗糙斜面上由静止下滑，经过滑到斜面底端，此时速度大小，已知，求此过程中
（1）滑块位移x的大小；
（2）斜面的动摩擦因数；
（3）重力的平均功率。
三、填空题（本大题共4道小题）
13. 人的心脏每跳一次大约输送的血液，正常血压的平均值为，心脏每分钟跳70次，据此估计心脏工作的平均功率为__________W．
14. 一个质量kg的物体，在一个竖直向上的拉力作用下，从静止起向上做匀加速运动，2 s末的速度为5 m/s，则重力对物体做功________J，2 s末拉力F的功率为________W。
15. 高压水枪竖直向上持续喷水，已知喷水高度为，空中水的质量为，则此水枪的功率为______W。
16. 质量为M的汽车在平直的公路上从静止开始以额定功率P行驶，受到的阻力是车重的K倍（K小于1）。在行驶过程中，汽车的速度_________，加速度_________（均选填“增大”“减小”或“不变”）。匀速运动时的速度为_________。
答案
一、单选题（本大题共10道小题）
1. 【答案】D
【详解】
根据生活经验，人骑自行车正常行驶时速度大小约为v=2.5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为
f=0.02mg=0.02×100×10N=20N
此时的功率
P=Fv=fv=20×2.5W=50W
故选D。
2. 【答案】A
【详解】
A．若静止不动，根据平衡条件可知，绳子拉力等于，运动员受到的绳子拉力等于皮带对运动员的摩擦力，根据作用力和反作用力，运动员对传送带的摩擦力大小为，故A正确；
B．若匀速上升时，根据平衡条件可知，绳子拉力仍等于，无论的大小，传送带对运动员的摩擦力仍等于，与大小无关，故B错误；
C．若匀减速上升，则运动员做匀减速直线运动，设人受传送带的摩擦力为、绳子的拉力为，根据牛顿第二定律有
，
解得
可知，越大，传送带对运动员的摩擦力越小，故C错误；
D．人对传送带做功的功率等于皮带运动的速度与人对皮带的摩擦力的乘积，而运动状态不同时，人对传送带的摩擦力不同，因此与的运动状态有关，故D错误。
故选A。
3. 【答案】C
【详解】
船只在无风浪的海况下最大航速为
而船只以额定功率行驶，当加速度为零时速度最大，即
可得
当瞬时速度为
由牛顿第二定律有
，
解得瞬时加速度为
故选C。
4. 【答案】C
【解析】
A对地面虽然有摩擦力，但在力的作用下地面没有发生位移，所以滑动摩擦力不做功，B对A的静摩擦力向右，A的位移也向右，所以该静摩擦力做正功，故C正确，ABD错误。
故选C。
5. 【答案】A
【详解】
在ab段，由牛顿第二定律得
在bc段，由牛顿第二定律得
在cd段，由牛顿第二定律得
解得
故选A。
6. 【答案】D
【详解】
依据公式
W=Fl cos α
本题中四种情况下，F、l、α均相同，故四种情况下力F对甲所做的功一样大，选项D正确。
7. 【答案】A
【详解】
A．功率是描述物体做功快慢的物理量，故A正确；
B．汽车的实际功率越大，其做的功并不一定越多，还与时间有关，故B错误；
C．从公式
可知，在牵引力不变的情况下，汽车的发动机功率随速度的增大而增大，但是到达额定功率后将不再增加，故C错误；
D．当轮船航行时，若牵引力与阻力相等，合外力为零，此时发动机的实际功率
不等于零，故D错误。
故选A。
8. 【答案】C
【详解】
根据功率的定义得
故C正确，ABD错误。
故选C。
9. 【答案】C
【详解】
A．根据
P额＝Fvmax
可得
F＝＝N＝57.6N
故A错误；
B．以额定功率启动时，由牛顿第二定律有
－Ff＝ma
而刚启动时速度v为零，则阻力Ff也为零，故刚启动时加速度趋近于无穷大，故B错误；
C．由能量守恒得
W＝Pt＝1440W×1h＝30×6W×t
解得
t＝8h
即保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h，故C正确；
D．由题意，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，设
Ff＝kv
达到最大速度时有
57.6＝k×
解得
k＝2.304
当直接用太阳能电池板输出的功率行驶且有最大速度时，则有
＝kv′
解得
v′≈8.84m/s
故D错误。
故选C。
10. 【答案】C
【详解】
A．高中的同学体重约50kg，在一次引体向上的过程中向上的位移约0.5m，则克服重力做的功：
，
故A错误；
B．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将一个鸡蛋从胸前举过头顶，位移约0.5m，克服重力做功约为：W=mgh=0.05×10×0.5 J =0.25J，故B错误；
C．篮球的质量约0.6kg，篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做的功：
，
篮球下落的时间：
，
功率约为：
，
，接近20W，故C正确；
D．高中的同学体重约50kg，一楼层的高度约为3m，则高中同学步行上楼时，上楼一层需要克服重力做功：
，
每秒钟向上的高度约为0.3m（两个台阶），则上一层楼大约需要10s，则功率：
，
故D错误．
二、解答题（本大题共2道小题）
11. 【答案】见解析
【解析】
对货物受力分析可知，货物受竖直向下的重力、沿车厢向上的静摩擦力和垂直车厢向上的支持力。货物受到的支持力方向总是垂直于车厢斜向上，且与货物的运动方向时刻相同，所以货物受到的支持力对货物做正功；货物受到的摩擦力方向总是与接触面相切，沿车厢向上，与货物的运动方向时刻垂直，所以摩擦力不做功；货物在向上的过程中还有重力做负功，重力势能不断增大，而动能保持不变，故支持力做的正功不断增大。
12. 【答案】（1）8m；（2）0.25；（3）48W
【详解】
（1）滑块位移x的大小为
（2）根据牛顿第二定律可得
滑块的加速度为
解得
（3）重力的平均功率为
三、填空题（本大题共4道小题）
13. 【答案】1.4
【详解】
人的心脏每跳一次输送的血液看做长为L，截面积为S的液柱，心脏每跳一次需做的功为
W=FL=pSL=p△V
心跳每分钟70次，则心脏工作的平均功率为
14. 【答案】 125
【解析】
物体做匀加速直线运动，根据
可知
根据牛顿第二定律可知
解得
2s内通过的位移为
重力做功为
2 s末拉力F的功率为
15. 【答案】2000
【详解】
水喷出后做竖直上抛运动，已知喷水高度为5m，根据速度位移关系公式得出口的速度为
根据位移时间关系公式和竖直上抛运动的对称性得水在空中的运动时间
空中水的质量为80kg，故流量为
在内水枪做的功为
故此水枪的功率为
16. 【答案】 增大 减小
【解析】
汽车从静止开始以额定功率P行驶，有
可知，在行驶过程中，汽车的速度增大，加速度减小。
匀速运动时的速度为
2 / 2
一、单选题（本大题共10道小题）
1. 小明同学骑自行车沿平直公路匀速行驶。设小明与车的总质量为100kg，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的，取。通过估算可知，小明骑此自行车做功的平均功率最接近（ ）
A．5000W B．500W C．200W D．50W
2. 负重奔跑是体能训练常用方式之一，如图所示的装置是运动员负重奔跑的跑步机。已知运动员质量为，绳拴在腰间沿水平方向跨过滑轮（不计滑轮摩擦、质量）悬挂质量为的重物，人用力向后蹬使传送带沿顺时针方向转动，下面说法正确的是（ ）
A．若静止不动，运动员对传送带的摩擦力大小为
B．若匀速上升时，越大，传送带对运动员的摩擦力也越大
C．若匀减速上升时，越大，传送带对运动员的摩擦力也越大
D．人对传送带做功的功率与的运动状态无关
3. 某大型船只质量为，其额定功率为，在无风浪的海况下最大航速为72km/h。该船只在无风浪的海域航行时，速度计显示速度为18km/h，已知此时该船只以额定功率航行，船只所受阻力大小恒定，则该时刻该船只的瞬时加速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
4. 如图所示，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功和B对A的静摩擦力做功的说法，正确的是（ ）
A．静摩擦力做正功，滑动摩擦力做负功 B．静摩擦力不做功，滑动摩擦力做负功
C．静摩擦力做正功，滑动摩擦力不做功 D．静摩擦力做负功，滑动摩擦力做正功
5. 如图是某地铁列车从左向右匀速率通过下穿轨道abcd的示意图，其中bc段水平、ab与cd段的倾角相等。已知整个过程中列车受阻力的大小保持不变（包括摩擦阻力和空气阻力），在ab和bc段，牵引列车的功率分别为P1和P2。则在cd段牵引列车的功率为（ ）
A．2P2-P1 B．P2-P1 C． D．
6. 如图所示的a、b、c、d中，质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下物体甲在水平方向移动相同的位移。μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数，乙是随物体甲一起运动的小物块，比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小（ ）
A．Wa最小 B．Wd最大
C．Wa
A．功率是描述物体做功快慢的物理量
B．汽车的实际功率越大，其做功就一定多
C．从公式P=Fv可知，汽车的发动机功率可以随速度的不断增大而增大
D．当轮船航行时，若牵引力与阻力相等，合外力为零，则此时发动机的实际功率为零，所以船行驶的速度也为零
8. 起重机沿竖直方向匀速吊起重物，在时间内做的功为，则该起重机的功率为（ ）
A． B． C． D．
9. 有一辆质量为170kg、输出功率为1440W的太阳能试验汽车，安装有约6m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30W/m2。驾驶员的质量为70kg，汽车最大行驶速度为90km/h。假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车（ ）
A．以最大速度行驶时牵引力大小为60N
B．以额定功率启动时的加速度大小为0.24m/s2
C．保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h
D．直接用太阳能电池板输出的功率可获得6m/s的最大行驶速度
10. 下列表述中最符合实际情况的是（ ）
A．某高中同学做一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25J
B．将一个鸡蛋从胸前举过头顶，克服重力做功约为10J
C．篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做功的功率约为20W
D．某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10kW
二、解答题（本大题共2道小题）
11. 如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下倾角θ逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，货物受到的支持力和摩擦力分别对货物做正功、负功还是不做功？如果做功，做功的大小如何变化？
12. 如图所示，质量为的滑块在倾角的粗糙斜面上由静止下滑，经过滑到斜面底端，此时速度大小，已知，求此过程中
（1）滑块位移x的大小；
（2）斜面的动摩擦因数；
（3）重力的平均功率。
三、填空题（本大题共4道小题）
13. 人的心脏每跳一次大约输送的血液，正常血压的平均值为，心脏每分钟跳70次，据此估计心脏工作的平均功率为__________W．
14. 一个质量kg的物体，在一个竖直向上的拉力作用下，从静止起向上做匀加速运动，2 s末的速度为5 m/s，则重力对物体做功________J，2 s末拉力F的功率为________W。
15. 高压水枪竖直向上持续喷水，已知喷水高度为，空中水的质量为，则此水枪的功率为______W。
16. 质量为M的汽车在平直的公路上从静止开始以额定功率P行驶，受到的阻力是车重的K倍（K小于1）。在行驶过程中，汽车的速度_________，加速度_________（均选填“增大”“减小”或“不变”）。匀速运动时的速度为_________。
答案
一、单选题（本大题共10道小题）
1. 【答案】D
【详解】
根据生活经验，人骑自行车正常行驶时速度大小约为v=2.5m/s，人在匀速行驶时，人和车的受力平衡，阻力的大小为
f=0.02mg=0.02×100×10N=20N
此时的功率
P=Fv=fv=20×2.5W=50W
故选D。
2. 【答案】A
【详解】
A．若静止不动，根据平衡条件可知，绳子拉力等于，运动员受到的绳子拉力等于皮带对运动员的摩擦力，根据作用力和反作用力，运动员对传送带的摩擦力大小为，故A正确；
B．若匀速上升时，根据平衡条件可知，绳子拉力仍等于，无论的大小，传送带对运动员的摩擦力仍等于，与大小无关，故B错误；
C．若匀减速上升，则运动员做匀减速直线运动，设人受传送带的摩擦力为、绳子的拉力为，根据牛顿第二定律有
，
解得
可知，越大，传送带对运动员的摩擦力越小，故C错误；
D．人对传送带做功的功率等于皮带运动的速度与人对皮带的摩擦力的乘积，而运动状态不同时，人对传送带的摩擦力不同，因此与的运动状态有关，故D错误。
故选A。
3. 【答案】C
【详解】
船只在无风浪的海况下最大航速为
而船只以额定功率行驶，当加速度为零时速度最大，即
可得
当瞬时速度为
由牛顿第二定律有
，
解得瞬时加速度为
故选C。
4. 【答案】C
【解析】
A对地面虽然有摩擦力，但在力的作用下地面没有发生位移，所以滑动摩擦力不做功，B对A的静摩擦力向右，A的位移也向右，所以该静摩擦力做正功，故C正确，ABD错误。
故选C。
5. 【答案】A
【详解】
在ab段，由牛顿第二定律得
在bc段，由牛顿第二定律得
在cd段，由牛顿第二定律得
解得
故选A。
6. 【答案】D
【详解】
依据公式
W=Fl cos α
本题中四种情况下，F、l、α均相同，故四种情况下力F对甲所做的功一样大，选项D正确。
7. 【答案】A
【详解】
A．功率是描述物体做功快慢的物理量，故A正确；
B．汽车的实际功率越大，其做的功并不一定越多，还与时间有关，故B错误；
C．从公式
可知，在牵引力不变的情况下，汽车的发动机功率随速度的增大而增大，但是到达额定功率后将不再增加，故C错误；
D．当轮船航行时，若牵引力与阻力相等，合外力为零，此时发动机的实际功率
不等于零，故D错误。
故选A。
8. 【答案】C
【详解】
根据功率的定义得
故C正确，ABD错误。
故选C。
9. 【答案】C
【详解】
A．根据
P额＝Fvmax
可得
F＝＝N＝57.6N
故A错误；
B．以额定功率启动时，由牛顿第二定律有
－Ff＝ma
而刚启动时速度v为零，则阻力Ff也为零，故刚启动时加速度趋近于无穷大，故B错误；
C．由能量守恒得
W＝Pt＝1440W×1h＝30×6W×t
解得
t＝8h
即保持最大速度行驶1h至少需要有效光照8h，故C正确；
D．由题意，汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，设
Ff＝kv
达到最大速度时有
57.6＝k×
解得
k＝2.304
当直接用太阳能电池板输出的功率行驶且有最大速度时，则有
＝kv′
解得
v′≈8.84m/s
故D错误。
故选C。
10. 【答案】C
【详解】
A．高中的同学体重约50kg，在一次引体向上的过程中向上的位移约0.5m，则克服重力做的功：
，
故A错误；
B．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将一个鸡蛋从胸前举过头顶，位移约0.5m，克服重力做功约为：W=mgh=0.05×10×0.5 J =0.25J，故B错误；
C．篮球的质量约0.6kg，篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做的功：
，
篮球下落的时间：
，
功率约为：
，
，接近20W，故C正确；
D．高中的同学体重约50kg，一楼层的高度约为3m，则高中同学步行上楼时，上楼一层需要克服重力做功：
，
每秒钟向上的高度约为0.3m（两个台阶），则上一层楼大约需要10s，则功率：
，
故D错误．
二、解答题（本大题共2道小题）
11. 【答案】见解析
【解析】
对货物受力分析可知，货物受竖直向下的重力、沿车厢向上的静摩擦力和垂直车厢向上的支持力。货物受到的支持力方向总是垂直于车厢斜向上，且与货物的运动方向时刻相同，所以货物受到的支持力对货物做正功；货物受到的摩擦力方向总是与接触面相切，沿车厢向上，与货物的运动方向时刻垂直，所以摩擦力不做功；货物在向上的过程中还有重力做负功，重力势能不断增大，而动能保持不变，故支持力做的正功不断增大。
12. 【答案】（1）8m；（2）0.25；（3）48W
【详解】
（1）滑块位移x的大小为
（2）根据牛顿第二定律可得
滑块的加速度为
解得
（3）重力的平均功率为
三、填空题（本大题共4道小题）
13. 【答案】1.4
【详解】
人的心脏每跳一次输送的血液看做长为L，截面积为S的液柱，心脏每跳一次需做的功为
W=FL=pSL=p△V
心跳每分钟70次，则心脏工作的平均功率为
14. 【答案】 125
【解析】
物体做匀加速直线运动，根据
可知
根据牛顿第二定律可知
解得
2s内通过的位移为
重力做功为
2 s末拉力F的功率为
15. 【答案】2000
【详解】
水喷出后做竖直上抛运动，已知喷水高度为5m，根据速度位移关系公式得出口的速度为
根据位移时间关系公式和竖直上抛运动的对称性得水在空中的运动时间
空中水的质量为80kg，故流量为
在内水枪做的功为
故此水枪的功率为
16. 【答案】 增大 减小
【解析】
汽车从静止开始以额定功率P行驶，有
可知，在行驶过程中，汽车的速度增大，加速度减小。
匀速运动时的速度为
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