《金考卷 · 單元雙測卷》

堅持做好題,才有好成績！

物理 必修第二冊 LK

單元檢測卷

第一單元

單項(xiàng)選擇題

答案

1.D 【解題思路】 功是標(biāo)量,只有大小沒有方向,功的正、負(fù)表示是動力做功還是阻力做功,A錯誤;W=Fscos α只

適用于計算恒力做的功,B錯誤;力的變化情況未知,由P=Fv可知,速度越大,功率不一定越大,C錯誤;由P=

?

? 可知,單位時

間內(nèi)力做功越多,功率越大,D正確。

1.[2022東北育才學(xué)校高一月考]關(guān)于功和功率的說法,正確的是 ( )

A.功有正、負(fù)之分,說明功有方向

B.由W=Fscos α可以計算任何力所做的功

C.由P=Fv可知,速度越大,力的功率越大

D.由P=?

? 可知,單位時間內(nèi)力做功越多,功率就越大

單項(xiàng)選擇題

2.(情境創(chuàng)新)[2022西峽一高高一月考]2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇從海拔4 300 m的科

考營地順利升空,海拔達(dá)到9 032 m,創(chuàng)造了浮空艇大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。已知浮空艇總質(zhì)量約為2.6×103 kg,假設(shè)

上升過程中重力加速度不變,且-取10 m/s2。則“極目一號”Ⅲ型浮空艇上升過程中重力做的功約為 ( )

A.2.3×108

J B.-2.3×108

J

C.1.23×108

J D.-1.23×108

J

答案

2.D 【解題思路】 由題意可知,浮空艇上升的高度h=(9 032-4 300)m=4 732 m,又WG=-mgh,可得重力做的功WG≈

-1.23×108

J,D正確。

單項(xiàng)選擇題

3.(情境創(chuàng)新)[2022上高二中高一月考]“雪如意”的旁邊,建有世界上運(yùn)行長度最大的變角度斜行電梯。斜行電梯在

同一豎直平面內(nèi)運(yùn)行,電梯轎廂內(nèi)地板始終保持水平。某段時間內(nèi),當(dāng)運(yùn)動員站立在電梯轎廂內(nèi)隨著電梯轎廂一起斜

向上做勻速直線運(yùn)動時,下列說法正確的是 ( )

A.重力對運(yùn)動員做正功

B.摩擦力對運(yùn)動員做負(fù)功

C.支持力對運(yùn)動員做正功

D.合外力對運(yùn)動員做正功

3.C 【解題思路】 運(yùn)動員做勻速直線運(yùn)動,所受合外力為零,根據(jù)平衡條件可得電梯轎廂內(nèi)地板對運(yùn)動員沒有

摩擦力,運(yùn)動員受到豎直向下的重力和電梯轎廂內(nèi)地板對運(yùn)動員豎直向上的支持力,運(yùn)動員沿斜向上方向運(yùn)動,所以

重力對運(yùn)動員做負(fù)功,支持力對運(yùn)動員做正功,合外力對運(yùn)動員不做功,C正確,ABD錯誤。

答案

單項(xiàng)選擇題

4.[2022海南華僑中學(xué)高一月考]如圖所示,甲、乙、丙三種情形分別表示速度大小相同的某物體,開始在大小相同的

力F作用下運(yùn)動,若在水平面上運(yùn)動了相同的距離s,則在三種情形下,力F對物體做的功相同的是 ( )

A.甲和乙 B.乙和丙

C.甲和丙 D.均不相同

答案

4.C 【解題思路】 甲情形下力F做的功為W=Fscos 30°=

3

2

Fs,乙情形下力F做的功為W=Fscos 150°=-

3

2

Fs,丙情形

下力F做的功為W=Fscos 30°=

3

2

Fs,綜上可知,甲和丙兩種情形下力F對物體做的功相同,故ABD錯誤,C正確。

思路點(diǎn)撥

利用公式W=Fscos α計算功時,一定要明確力F的大小、力的作用點(diǎn)的位移s的大小以及力和位移間的夾角α。

單項(xiàng)選擇題

5.[2022本溪高中高一月考]一端固定的輕質(zhì)彈簧處于原長,現(xiàn)用互成直角的兩個力F1、F2向下拉彈簧的另一端至O點(diǎn),

如圖所示,在此過程中力F1、F2分別做了3 J、4 J的功。換用另一個力F仍將彈簧的另一端從原長拉至O點(diǎn),則該過程中

力F所做的功為 ( )

A.10 J B.7 J C.5 J D.1 J

答案

5.B 【解題思路】 功是標(biāo)量,換用另一個力F仍將彈簧的另一端從原長拉至O點(diǎn),該過程中力F做的功等于力F1、

F2做功的和,所以WF=WF1

+WF2

=3 J+4 J=7 J,ACD錯誤,B正確。

單項(xiàng)選擇題

6.[2022泰安一中高一月考]動車組列車是現(xiàn)代火車的一種類型,由若干帶動力的車輛(動車)和不帶動力的車輛

(拖車)組成,列車在正常使用期限內(nèi)以固定編組模式運(yùn)行。某動拖比(動車與拖車的數(shù)量之比)為4∶4的動車組

列車以速度v沿平直軌道勻速行駛,為了提速,將動拖比提高為6∶2,若提速前后每節(jié)動車勻速行駛時的功率均

為P,動車組列車行駛中受到的阻力與行駛速度的平方成正比,則該動車組列車提速后勻速行駛的速度為( )

A.2v B.3

2

? C. 3

2

v D.

3 3

2

?

答案

6.D 【解題思路】 動拖比為4∶4時,有f=kv2

,F牽v=fv=4P,將動拖比提高為6∶2時,有f '=kv'

2

,F'

牽v'=f'v'=6P,聯(lián)立解得

動車組列車提速后勻速行駛的速度v'=3 3

2

v,故D正確,ABC錯誤。

多項(xiàng)選擇題

7.[2022雙十中學(xué)高一期中]置于水平地面上的一物體在水平拉力的作用下運(yùn)動,0~6 s內(nèi)其速度與時間的關(guān)系和拉力

的功率與時間的關(guān)系分別如圖甲、乙所示。取重力加速度g=10 m/s2

,則 ( )

A.物體與水平地面之間的摩擦力為2.5 N

B.物體與水平地面之間的摩擦力為7.5 N

C.物體的質(zhì)量為2.5 kg

D.物體的質(zhì)量為3.75 kg

答案

7.AC 【解題思路】 由題圖可知,2~6 s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動,速度v1=4 m/s,又拉力等于摩擦力,此時拉力的功率

P1=F1

v1=fv1=10 W,解得物體與水平地面之間的摩擦力f=2.5 N,A正確,B錯誤;由題圖可知,0~2 s內(nèi),物體做勻加速直線運(yùn)

動,加速度a=

Δ?

Δ?

=2 m/s2

,由牛頓第二定律可得F2

-f=ma,t=2 s時拉力的功率P2=F2

v2=(f+ma)v2=30 W,速度v2=4 m/s,解得物

體的質(zhì)量m=2.5 kg,C正確,D錯誤。

多項(xiàng)選擇題

8.[2022廣東卷改編]如圖所示,載有防疫物資的無人駕駛小車,在水平MN段以恒定功率200 W、速度5 m/s勻速

行駛,在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s勻速行駛。已知小車總質(zhì)量為50 kg,MN=PQ=20 m,PQ段的

傾角為30°

,重力加速度g取10 m/s2

,不計空氣阻力。下列說法正確的有 ( )

A.從M到N,小車牽引力大小為40 N

B.從M到N,小車克服摩擦力做功800 J

C.從P到Q,小車重力做功為-1×104

J

D.從P到Q,小車克服摩擦力做功700 J

小車從M到N過程

根據(jù)P1=Fv1

,解得F=40 N A正確

小車勻速行駛,小車所受的摩擦力大小f1=F=40 N,摩擦力做功W1=

-f1

s1=-800 J,則小車克服摩擦力做功800 J

B正確

小車從P到Q過程

重力做功WG=-mgs2

sin 30°=-5 000 J C錯誤

小車在斜坡上勻速行駛,有f2+mgsin 30°=

?2

?2

,摩擦力做功W2=-f2

s2

,解

得W2=-700 J,則小車克服摩擦力做功700 J

D正確

8.ABD 【列表解析】

答案

多項(xiàng)選擇題

9.[2022廈門一中高一期末]2022年6月17日,我國完全自主設(shè)計建造的航空母艦“福建艦”順利下水。已知

“福建艦”發(fā)動機(jī)的最大輸出功率為Pm,最大航行速度為vm,其航行時所受的阻力隨速度的增大而增大。若

“福建艦” ( )

A.勻加速運(yùn)動,則牽引力逐漸增大

B.以恒定功率啟動,則啟動階段做勻加速直線運(yùn)動

C.以vm勻速航行,所受的阻力為?m

?m

D.以

?m

2

勻速航行,發(fā)動機(jī)的輸出功率為?m

2

答案

若“福建艦”勻加速運(yùn)動,由牛頓第二定律得F-f=ma,又阻力隨速度的增大而增大,則牽

引力逐漸增大

A正確

若“福建艦”以恒定功率啟動,啟動階段根據(jù)P=Fv和F-f=ma,可得加速度a=

?

?

??

?

,隨著速度

的增大,加速度減小,則“福建艦”做加速度減小的變加速直線運(yùn)動

B錯誤

若“福建艦”以vm勻速航行,此時F1=f1

,F1=

?m

?m

,則所受的阻力f1=

?m

?m

C正確

若“福建艦”以

??

2 勻速航行,此時F2=f2

,P2=F2·

?m

2

=f2·

?m

2

,又阻力隨速度的增大而增大,則

f2<f1

,可知P2<

?m

2

D錯誤

9.AC 【列表解析】

多項(xiàng)選擇題

10.[2022綿陽中學(xué)高一期中]如圖為測定運(yùn)動員體能的裝置圖,輕繩拴在腰間沿水平線跨過輕質(zhì)定滑輪(不計滑輪與輕

繩之間的摩擦)后下懸重力為G的物體,設(shè)人的重心相對地面不動,人用力向后蹬傳送帶,使水平傳送帶以速率v逆時針

轉(zhuǎn)動,則下列說法正確的是( )

A.繩對物體做功的功率為Gv

B.人對傳送帶的摩擦力大小等于G,方向水平向右

C.在時間t內(nèi)人對傳送帶做功為Gvt

D.若傳送帶的速率增大,人對傳送帶做功的功率增大

答案

10.CD 【解題思路】 物體沒有位移,所以繩對物體沒有做功,功率為0,A錯誤;根據(jù)人的重心不動,知人處于平衡

狀態(tài),摩擦力與拉力相等,傳送帶對人的摩擦力方向向右,拉力等于物體的重力G,所以傳送帶對人的摩擦力大小等于

G,由牛頓第三定律可知,人對傳送帶的摩擦力大小等于G,方向水平向左,B錯誤;根據(jù)W=Fvt,可知在時間t內(nèi)人對傳送

帶做功為Gvt,C正確;根據(jù)恒力做功的功率P=Fv得,若傳送帶的速率增大,人對傳送帶做功的功率增大,D正確。

填空題

11. (4分)(傳統(tǒng)文化)[2022福州高級中學(xué)高一期中]每年春節(jié)前很多地區(qū)都有搗年糕的習(xí)俗,借此來寓意“步步高升、

甜甜蜜蜜”。搗年糕時,一人一起一落地?fù)]動石杵,另一人在揮動石杵的間隙迅速翻動米粉團(tuán),直到米粉團(tuán)柔軟且富

有彈性。已知石杵的質(zhì)量為20 kg,每分鐘一起一落地?fù)]動20次,每次重心上升的高度約為90 cm,重力加速度取10 m/s2

,

則石杵每分鐘克服重力做的功和相應(yīng)的功率分別約為 J和 W。

答案

11.【參考答案】 3 600(2分) 60(2分)

【解題思路】 石杵每次克服重力做的功W=mgh=20×10×0.9 J=180 J,則石杵每分鐘克服重力做的功W總=20W=

3 600 J。石杵克服重力做功的功率P=

W總

t

=

3 600

60 W=60 W。

填空題

12. (4分)[2022福州三中高一月考]懸崖速降是一項(xiàng)戶外休閑活動,它同攀巖一樣,是由登山派生而來。某次懸崖速降

中,速降者的運(yùn)動可視為豎直向下的直線運(yùn)動,速降者先從靜止開始勻加速至2 m/s,接著勻速運(yùn)動20 s,之后做勻減速

運(yùn)動,到達(dá)地面時速度恰好減為零,總共歷時40 s。若速降者及裝備的總質(zhì)量為75 kg,取重力加速度g=10 m/s2

,則速降

者下降的起點(diǎn)距地面的高度為 m,在整個下降過程中,速降者及裝備所受重力的最大功率為 W。

答案

12.【參考答案】 60(2分) 1 500(2分)

【解題思路】 速降者勻速運(yùn)動的速度v=2 m/s,勻速運(yùn)動的時間t2=20 s,設(shè)速降者加速和減速的時間分別為t1、t3

,則

t1+t3=40 s-t2=20 s,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,可知速降者下降的起點(diǎn)距地面的高度h=

?

2

(t1+t3

)+vt2=60 m。速降者及裝

備的總質(zhì)量m=75 kg,在整個下降過程中,最大速度vm=2 m/s,則速降者及裝備所受重力的最大功率P=mgvm=1 500 W。

計算題

13. (12分)[2022桐鄉(xiāng)市高級中學(xué)高一期中]如圖所示,傾角為θ=30°的光滑斜面上有一固定豎直擋板,擋板右側(cè)有一個

質(zhì)量為m的光滑球,重力加速度為g,在整個裝置沿光滑水平面向左勻速運(yùn)動距離L的過程中,求:

(1)球所受重力做的功;

(2)豎直擋板以及斜面對球的彈力分別做的功;

(3)球所受合力做的功。

答案

13.【參考答案】 (1)0 (2) -

3

3

mgL 3

3

mgL (3)0

解:(1)由于整個裝置沿水平面運(yùn)動,重力方向豎直向下,故球所受重力做的功為WG

=0 (2分)

(2)設(shè)豎直擋板以及斜面對球的彈力大小分別為N1、N2

,對球受力分析,如圖所示。

可得N1

=mgtan θ=

3

3

mg (2分)

N2

=mgcos θ=

2 3

3

mg (2分)

則豎直擋板以及斜面對球的彈力做的功分別為WN1

=-

3

3

mgL (2分)

WN2

=

2 3

3

mg·sin θ·L=

3

3

mgL (2分)

(3)球所受合力做的功為W總 =WG

+WN1

+WN2

=0 (2分)

計算題

14.(14分)[2021雙十中學(xué)高一月考]如圖甲所示,質(zhì)量為1 kg的物體靜置于水平面上,現(xiàn)對物體施以水平方向的

恒定拉力,1 s末將拉力撤去,整個過程中物體運(yùn)動的v-t圖像如圖乙所示。試求:

(1)滑動摩擦力的大小;

(2)在0~3 s內(nèi)滑動摩擦力做的功;

(3)拉力在0.5 s時的功率。

答案

14.【參考答案】 (1)3 N (2)-27 J (3)27 W

解:(1)根據(jù)v-t圖像可知,物體僅在滑動摩擦力的作用下運(yùn)動的加速度大小為a2

=

6?0

3?1

m/s2=3 m/s2 (2分)

根據(jù)牛頓第二定律可得,滑動摩擦力的大小為f=ma2

=1×3 N=3 N (2分)

(2)根據(jù)v-t圖線與橫軸圍成的面積表示位移可知,0~3 s內(nèi)物體的位移大小為x=

1

2

×3×6 m=9 m (2分)

則在0~3 s內(nèi)滑動摩擦力做的功為Wf

=-fx=-3×9 J=-27 J (2分)

(3)根據(jù)v-t圖像可知,物體在拉力和滑動摩擦力的作用下運(yùn)動的加速度大小為a1

=

6?0

1?0

m/s2=6 m/s2 (1分)

根據(jù)牛頓第二定律可得F-f=ma1

則拉力大小F=f+ma1

=3 N+1×6 N=9 N (2分)

根據(jù)v-t圖像可知,物體在0.5 s時的速度大小v=3 m/s (1分)

故拉力在0.5 s時的功率為P=Fv=9×3 W=27 W (2分)

名師點(diǎn)津

根據(jù)圖線的斜率及圖線與橫軸圍成的面積,可以求得加速度大小及位移大小。再運(yùn)用牛頓第二定律和功等知

識即可對相應(yīng)問題求解。

計算題

15. (18分)[2022北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一期中]如圖所示為一滑梯的實(shí)物圖,滑梯的斜面段長度L=5.0 m,傾角θ=37°

,水平段

與斜面段平滑連接。某小朋友從滑梯頂端由靜止開始滑下,經(jīng)斜面底端后水平滑行一段距離,停在滑梯軌道上。已知

小朋友質(zhì)量m=20 kg,小朋友與滑梯軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,取g=10 m/s2

,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,不計空氣阻力。

(1)求小朋友沿滑梯斜面段下滑時所受摩擦力的大小;

(2)求小朋友滑到斜面底端時的速度大小;

(3)若用一拉力將小朋友拉回滑梯頂端,拉力方向始終與軌道平行,拉力做功的最小值是多少?

答案

15.【參考答案】 (1)48 N (2)6 m/s (3)1 200 J

解:(1)小朋友在斜面上滑行時所受的摩擦力大小f=μmgcos θ (2分)

解得f=48 N (1分)

(2)小朋友在斜面上滑行時,由牛頓第二定律得

mgsin θ-μmgcos θ=ma1 (2分)

解得a1

=3.6 m/s2 (1分)

由速度—位移關(guān)系式得v

2=2a1

L (1分)

則小朋友滑到斜面底端時的速度大小v=6 m/s (1分)

(3)小朋友在水平段滑行過程中,由牛頓第二定律得-μmg=-ma2 (2分)

由速度—位移關(guān)系式得0-v

2=2(-a2

)x (1分)

克服摩擦力做的功Wf '

=μmgx (1分)

聯(lián)立解得Wf '

=360 J (1分)

答案

在斜面段滑行過程中,克服摩擦力做的功Wf=μmgcos θ·L=240 J (2分)

重力做的功WG=mgLsin θ=600 J (2分)

將小朋友拉回滑梯頂端至少需要克服水平段和斜面段的摩擦力及重力做功,則WFmin

=360 J+240 J+600 J=1 200 J (1分)

堅持做好題,才有好成績！

金考卷 · 單元雙測卷