高一物理必修二8.1 功与功率 课时同步练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 高一物理必修二8.1 功与功率 课时同步练习（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 712.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-27 00:00:00 | ||
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文档简介
高一物理必修二8.1《功与功率》课时同步练习
一、单选题
1．古代工程中常用“功”衡量工具的劳作效率。某工匠使用甲、乙两种工具提升重物，甲将质量为50kg的重物匀速提升6m高度，用时30s；乙将质量为60kg的重物匀速提升5m高度，用时25s。忽略空气阻力和机械摩擦，取。下列关于两种工具的功率及做功的说法正确的是（ ）
A．甲工具功率较大 B．乙工具功率较大
C．两工具功率相等 D．甲工具做功大于乙工具做功
2．网红景点“长江索道已成为重庆旅游的一张靓丽名片，其情境简化示意图如图乙所示，倾斜直索道与水平面夹角为，载人轿厢沿钢索做直线运动，轿厢底面水平，质量为m的人站立于轿厢底面且和轿厢壁无相互作用，人和轿厢始终保持相对静止，g为重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．当轿厢匀速下降时，轿厢对人可能不做功
B．当轿厢减速上升时，轿厢对人可能做正功
C．当轿厢加速下降时，轿厢对人的支持力一定大于mg
D．当轿厢减速下降时，轿厢对人的支持力一定小于mg
3．如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，B一直保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则从A开始移动直至C降到地面的过程中（ ）
A．A受到地面的摩擦力大小变大
B．A受到地面的摩擦力大小一直增大
C．A克服摩擦力做功为
D．A克服摩擦力做功为
4．一辆玩具汽车在水平地面做直线运动，其速度与时间的关系如图所示。已知玩具汽车的质量为2kg，受到的阻力始终为车重的0.1倍，重力加速度g取。则（ ）
A．汽车在时间内加速度方向不变
B．汽车在2s末的位移大小为4m
C．汽车在时间内因刹车额外产生的制动力的大小为6N
D．汽车在时间内克服阻力做的功为6J
5．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 ，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．
6．一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力随位移变化的关系图像，取，则据此可以求得（ ）
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．拉力在减速过程中做的功为
C．摩擦力在减速过程中做的功为
D．在整个过程中合外力对物体所做的功为
7．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）
8．利用一台竖直升降机，尽可能快地把30箱总质量为150kg的箱子搬到12m高的楼上。已知升降机的平均输出功率与所装物体质量之间的关系如图所示。不计升降机返回地面的时间和搬起、放下货物的时间。那么下列正确的是（ ）
A．为减少搬运时间，每次搬运的箱子最好多一些
B．在所需时间最短的情况下，他每次搬运的箱子为5箱
C．把所有箱子都搬到楼上所需要的最短时间约为750s
D．搬运过程中电机消耗的电能为1.8kJ
9．一辆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v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大速度为15m/s
B．汽车的额定功率为120kW
C．汽车的速度大小为16m/s时，加速度大小为2.5m/s2
D．在前5s内汽车牵引力做的功为2×105J
10．动车组是将两个或以上的动车编组在一起，提高列车运营效率。现有两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上运行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．
11．2024年10月1日，由我国自主研发目前最先进的CR400AF-S型“复兴号”智能动车组列车从太原顺利开往北京，最高时速350公里/小时。已知列车的质量为，若此列车在平直铁路上行驶的图像如图所示，在行驶过程中受到的阻力大小恒定，则在0~20s内，下列说法正确的是（ ）
A．列车牵引力功率保持恒定
B．列车的初速度大小为10m/s
C．列车的加速度大小为
D．0~20s内列车牵引力做的功大于
12．全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，之后内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．物体匀加速阶段的位移为
B．该起重机的额定功率为
C．物体最终匀速的速度为
D．和时间内牵引力做的功之比为
13．如图所示，倾角为θ=30°固定于水平地面的楔形木块，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为3m，B的质量为m，开始时，将B按在地面上不动，放开手，A沿斜面下滑，B上升，所有摩擦均忽略不计。当A 沿斜面下滑距离s时，细线突然断裂，以下说法正确的是（设B始终不会与定滑轮相碰） （ ）
A．细绳断裂前A物体的加速度大小为
B．绳断裂瞬间物块A重力的瞬时功率为
C．绳断裂前拉力对物块A做功为
D．整个过程中B物体上升的最大高度为
14．中国航天科技集团在嫦娥七号月球着陆器测试中，模拟探测器在月面陨石坑边缘的自主避障机动。已知月面重力加速度为g，某型探测器质量为m，其自适应导航算法在陨石坑倾角为θ的斜坡上方h=2m处以初速度v0水平弹出（等效为平抛运动）。工程团队需验证探测器轨迹优化方程，确保其飞跃陨石坑与斜坡保持最大安全距离。如图为多普勒雷达捕捉的探测器运动轨迹，在飞行器与斜坡达到最远距离时请分析以下的选项错误的是（ ）
A．重力做功
B．速度的变化
C．运动时间
D．重力的平均功率
15．如图甲所示，与水平面夹角的粗糙斜面上，放着可视为质点的两物块，质量分别为和。轻弹簧一端与物块相连，另一端与挡板相连。未施加拉力时，两物块恰好不下滑。从时刻开始，对施加一沿斜面向上的力使物块沿斜面向上做匀加速运动，力随时间变化如图乙，已知两物块与斜面的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取，已知下列说法正确的是（ ）
A．乙图中
B．弹簧的劲度系数为
C．到的过程中力做的功为
D．到分开的过程中，所受摩擦力做功为
二、解答题
16．如图所示，一质量的物体静止在水平地面上，时，用一大小为20N、与水平方向成斜向右下方的力推物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与地面间的动摩擦因数，取重力加速度，，。求：
(1)物体的加速度大小。
(2)物体前内通过的位移大小。
(3)时，力的瞬时功率。
17．某同学操控一无人机在竖直方向做匀加速直线运动，由静止开始内无人机上升的高度为。已知无人机质量，运动过程中受到空气阻力，重力加速度取。求：
(1)末无人机的速度大小；
(2)末无人机发动机的输出功率。
18．钢架雪车比赛的一段赛道如图（1）所示，长为x1=25m的水平直道AB与长x2=65m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道BC与水平面的夹角θ=8°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为v1=10m/s；紧接着沿BC匀加速下滑，如图（2）所示，从B到C点用时t=5s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量m=100kg，sin8°=0.14，重力加速度大小g=10m/s2，求雪车（包括运动员）：
(1)在直道AB上的加速度大小；
(2)在斜道BC上运动时受到的阻力大小；
(3)刚到C点时重力功率P。
19．如图甲所示，一物体置于倾角θ=37°的足够长斜面上，电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升，轻绳与斜面平行。启动电动机后，在0~6 s内物体运动的v-t图像如图乙所示，其中除1~5 s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1 s时电动机达到最大输出功率，此后保持该输出功率不变。已知物体的质量为2 kg，物体与斜面间动摩擦因数为0.25，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)0~1 s内电动机牵引力大小及电动机的最大输出功率；
(2)t=5 s时物体速度的大小；
(3)物体的速度为5 m/s时的加速度大小；
(4)0~5 s内物体位移的大小。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B 2. B 3. D 4. D 5. C 6. C 7. A 8. C 9. D 10. A 11. D 12. C 13. D 14. C 15. C
16．(1) (2) (3)
【详解】（1）物体受力分析，根据牛顿第二定律，水平方向
竖直方向 由 得
（2）根据运动学公式 得
（3）根据瞬时功率定义 且 得
17．(1) (2)
【详解】（1）无人机由静止开始做匀加速直线运动，初速度
由运动学公式解得 末的速度 解得
（2）对无人机受力分析，根据牛顿第二定律有 解得
末的瞬时功率即输出功率为 解得
18．(1) (2)20 N (3)2240W
【详解】（1）在水平直道AB上运动过程，根据速度与位移的关系有
解得
（2）在倾斜直道BC上运动过程，根据位移公式有 解得
根据牛顿第二定律有 解得
（3）刚到C点时的速度大小 刚到C点时重力功率
解得：
19．(1)24N，W (2)v=6 m/s (3)m/s2 (4)x=24.75 m
【详解】（1）0~1 s内，由v-t图像得a=4 m/s2 对物体
解得F=24 N 1s时 所以W
（2）5s时合力为0， 解得v=6 m/s
（3）速度为5 m/s时，由得N
由牛顿第二定律得 解得m/s2
（4）由v-t图像得0~1 s内物体的位移x1=2 m，变加速时间
0~5 s内由全过程动能定理得 解得x=24.75 m
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．古代工程中常用“功”衡量工具的劳作效率。某工匠使用甲、乙两种工具提升重物，甲将质量为50kg的重物匀速提升6m高度，用时30s；乙将质量为60kg的重物匀速提升5m高度，用时25s。忽略空气阻力和机械摩擦，取。下列关于两种工具的功率及做功的说法正确的是（ ）
A．甲工具功率较大 B．乙工具功率较大
C．两工具功率相等 D．甲工具做功大于乙工具做功
2．网红景点“长江索道已成为重庆旅游的一张靓丽名片，其情境简化示意图如图乙所示，倾斜直索道与水平面夹角为，载人轿厢沿钢索做直线运动，轿厢底面水平，质量为m的人站立于轿厢底面且和轿厢壁无相互作用，人和轿厢始终保持相对静止，g为重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A．当轿厢匀速下降时，轿厢对人可能不做功
B．当轿厢减速上升时，轿厢对人可能做正功
C．当轿厢加速下降时，轿厢对人的支持力一定大于mg
D．当轿厢减速下降时，轿厢对人的支持力一定小于mg
3．如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量都为，与地面的动摩擦因数均为。现用水平向右的力拉A，使A向右缓慢移动直至C降到地面，B一直保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则从A开始移动直至C降到地面的过程中（ ）
A．A受到地面的摩擦力大小变大
B．A受到地面的摩擦力大小一直增大
C．A克服摩擦力做功为
D．A克服摩擦力做功为
4．一辆玩具汽车在水平地面做直线运动，其速度与时间的关系如图所示。已知玩具汽车的质量为2kg，受到的阻力始终为车重的0.1倍，重力加速度g取。则（ ）
A．汽车在时间内加速度方向不变
B．汽车在2s末的位移大小为4m
C．汽车在时间内因刹车额外产生的制动力的大小为6N
D．汽车在时间内克服阻力做的功为6J
5．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 ，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．
6．一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力随位移变化的关系图像，取，则据此可以求得（ ）
A．物体与水平面间的动摩擦因数为
B．拉力在减速过程中做的功为
C．摩擦力在减速过程中做的功为
D．在整个过程中合外力对物体所做的功为
7．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）
8．利用一台竖直升降机，尽可能快地把30箱总质量为150kg的箱子搬到12m高的楼上。已知升降机的平均输出功率与所装物体质量之间的关系如图所示。不计升降机返回地面的时间和搬起、放下货物的时间。那么下列正确的是（ ）
A．为减少搬运时间，每次搬运的箱子最好多一些
B．在所需时间最短的情况下，他每次搬运的箱子为5箱
C．把所有箱子都搬到楼上所需要的最短时间约为750s
D．搬运过程中电机消耗的电能为1.8kJ
9．一辆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v-t图像如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到的阻力为车重的，取重力加速度大小g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大速度为15m/s
B．汽车的额定功率为120kW
C．汽车的速度大小为16m/s时，加速度大小为2.5m/s2
D．在前5s内汽车牵引力做的功为2×105J
10．动车组是将两个或以上的动车编组在一起，提高列车运营效率。现有两节动车的额定功率分别为和，在某平直铁轨上运行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．
11．2024年10月1日，由我国自主研发目前最先进的CR400AF-S型“复兴号”智能动车组列车从太原顺利开往北京，最高时速350公里/小时。已知列车的质量为，若此列车在平直铁路上行驶的图像如图所示，在行驶过程中受到的阻力大小恒定，则在0~20s内，下列说法正确的是（ ）
A．列车牵引力功率保持恒定
B．列车的初速度大小为10m/s
C．列车的加速度大小为
D．0~20s内列车牵引力做的功大于
12．全球最大水平臂上回转自升塔式起重机的开发和应用，意味着中国桥梁及铁路施工装备进一步迈向世界前列。该起重机某次从时刻由静止开始提升质量为的物体，其图像如图所示，之后内起重机的功率为额定功率，不计物体受到的空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．物体匀加速阶段的位移为
B．该起重机的额定功率为
C．物体最终匀速的速度为
D．和时间内牵引力做的功之比为
13．如图所示，倾角为θ=30°固定于水平地面的楔形木块，顶端有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别与物块A和B连接，A的质量为3m，B的质量为m，开始时，将B按在地面上不动，放开手，A沿斜面下滑，B上升，所有摩擦均忽略不计。当A 沿斜面下滑距离s时，细线突然断裂，以下说法正确的是（设B始终不会与定滑轮相碰） （ ）
A．细绳断裂前A物体的加速度大小为
B．绳断裂瞬间物块A重力的瞬时功率为
C．绳断裂前拉力对物块A做功为
D．整个过程中B物体上升的最大高度为
14．中国航天科技集团在嫦娥七号月球着陆器测试中，模拟探测器在月面陨石坑边缘的自主避障机动。已知月面重力加速度为g，某型探测器质量为m，其自适应导航算法在陨石坑倾角为θ的斜坡上方h=2m处以初速度v0水平弹出（等效为平抛运动）。工程团队需验证探测器轨迹优化方程，确保其飞跃陨石坑与斜坡保持最大安全距离。如图为多普勒雷达捕捉的探测器运动轨迹，在飞行器与斜坡达到最远距离时请分析以下的选项错误的是（ ）
A．重力做功
B．速度的变化
C．运动时间
D．重力的平均功率
15．如图甲所示，与水平面夹角的粗糙斜面上，放着可视为质点的两物块，质量分别为和。轻弹簧一端与物块相连，另一端与挡板相连。未施加拉力时，两物块恰好不下滑。从时刻开始，对施加一沿斜面向上的力使物块沿斜面向上做匀加速运动，力随时间变化如图乙，已知两物块与斜面的动摩擦因数均为0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取，已知下列说法正确的是（ ）
A．乙图中
B．弹簧的劲度系数为
C．到的过程中力做的功为
D．到分开的过程中，所受摩擦力做功为
二、解答题
16．如图所示，一质量的物体静止在水平地面上，时，用一大小为20N、与水平方向成斜向右下方的力推物体，使物体沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体与地面间的动摩擦因数，取重力加速度，，。求：
(1)物体的加速度大小。
(2)物体前内通过的位移大小。
(3)时，力的瞬时功率。
17．某同学操控一无人机在竖直方向做匀加速直线运动，由静止开始内无人机上升的高度为。已知无人机质量，运动过程中受到空气阻力，重力加速度取。求：
(1)末无人机的速度大小；
(2)末无人机发动机的输出功率。
18．钢架雪车比赛的一段赛道如图（1）所示，长为x1=25m的水平直道AB与长x2=65m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道BC与水平面的夹角θ=8°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为v1=10m/s；紧接着沿BC匀加速下滑，如图（2）所示，从B到C点用时t=5s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量m=100kg，sin8°=0.14，重力加速度大小g=10m/s2，求雪车（包括运动员）：
(1)在直道AB上的加速度大小；
(2)在斜道BC上运动时受到的阻力大小；
(3)刚到C点时重力功率P。
19．如图甲所示，一物体置于倾角θ=37°的足够长斜面上，电动机通过跨过定滑轮的轻绳牵引物体沿斜面上升，轻绳与斜面平行。启动电动机后，在0~6 s内物体运动的v-t图像如图乙所示，其中除1~5 s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线，1 s时电动机达到最大输出功率，此后保持该输出功率不变。已知物体的质量为2 kg，物体与斜面间动摩擦因数为0.25，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)0~1 s内电动机牵引力大小及电动机的最大输出功率；
(2)t=5 s时物体速度的大小；
(3)物体的速度为5 m/s时的加速度大小；
(4)0~5 s内物体位移的大小。
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参考答案
1．B 2. B 3. D 4. D 5. C 6. C 7. A 8. C 9. D 10. A 11. D 12. C 13. D 14. C 15. C
16．(1) (2) (3)
【详解】（1）物体受力分析，根据牛顿第二定律，水平方向
竖直方向 由 得
（2）根据运动学公式 得
（3）根据瞬时功率定义 且 得
17．(1) (2)
【详解】（1）无人机由静止开始做匀加速直线运动，初速度
由运动学公式解得 末的速度 解得
（2）对无人机受力分析，根据牛顿第二定律有 解得
末的瞬时功率即输出功率为 解得
18．(1) (2)20 N (3)2240W
【详解】（1）在水平直道AB上运动过程，根据速度与位移的关系有
解得
（2）在倾斜直道BC上运动过程，根据位移公式有 解得
根据牛顿第二定律有 解得
（3）刚到C点时的速度大小 刚到C点时重力功率
解得：
19．(1)24N，W (2)v=6 m/s (3)m/s2 (4)x=24.75 m
【详解】（1）0~1 s内，由v-t图像得a=4 m/s2 对物体
解得F=24 N 1s时 所以W
（2）5s时合力为0， 解得v=6 m/s
（3）速度为5 m/s时，由得N
由牛顿第二定律得 解得m/s2
（4）由v-t图像得0~1 s内物体的位移x1=2 m，变加速时间
0~5 s内由全过程动能定理得 解得x=24.75 m
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