8.1功与功率-【人教版期末真题精选】安徽省高一下学期物理期末复习专题练习

8.1功与功率-【人教版期末真题精选】安徽省高一下学期物理期末复习专题练习

一、单选题

1．（2022春·安徽安庆·高一统考期末）如图所示，电动机通过轻绳和轻质动滑轮拉起质量为m的重物，重物原本静止，某一时刻电动机开始以恒定的输出功率（即指向外界提供的功率）工作。已知重力加速度为g，轻绳足够长，不计一切摩擦和空气阻力，忽略滑轮和轻绳的质量。以下说法正确的是（  ）

A．电动机的输出功率等于重物重力势能的变化率

B．若电动机输出功率为P，重物速度为v时，重物的加速度为

C．若经过时间t，重物的瞬时速度为v，那么重物上升的高度为

D．若电动机输出功率为P，重物上升了高度h用时为t，那么重物此时的速度为

2．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2022年4月13日，神舟十三号飞船在历经了183天的太空航行之后，成功返回地球，创下了中国载人航天空间站任务飞行时间最长、任务项目最多的纪录。神舟十三号此行的主要任务之一是进入太空并与天宫空间站进行对接，飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（　　）

A．载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度

B．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力做正功

C．载人飞船可在到达轨道2后不断加速追上空间站实现对接

D．载人飞船在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s

3．（2022春·安徽蚌埠·高一统考期末）一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前10s内做匀加速直线运动，10s末速度为16m/s时牵引力功率达到额定功率，之后保持功率不变继续运动，其v—t图像如图所示。已知汽车的质量为1000kg，汽车受到地面的阻力为车重的十分之一，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）

A．汽车在前10s内的牵引力为1600N

B．汽车速度为20m/s时的加速度为1.08m/s2

C．汽车的额定功率为40kW

D．汽车的最大速度为32m/s

4．（2022春·安徽黄山·高一期末）一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数图像如图所示。根据图像所给的信息，试问当汽车的速率为10m/s时，其加速度的大小是（　　）

A． B． C． D．

5．（2022春·安徽滁州·高一期末）2022年2月7日，北京冬奥会单板滑雪男子坡面障碍技巧决赛，17岁中国小将苏翊鸣收获了中国体育代表团冬奥会历史上的首枚单板滑雪奖牌。如图所示，单板滑雪U形池场地可简化为固定在竖直面内的半圆形轨道场地，若滑雪运动员从半圆形场地的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则下列说法正确的是（　　）

A．由于运动员速率不变，所以运动员所受合力为零

B．运动员下滑的过程中重力功率在减小

C．运动员下滑过程中支持力变大，摩擦力变大

D．运动员滑到最低点时处于失重状态

6．（2022春·安徽芜湖·高一期末）放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg的物体受到水平拉力的作用，在0~6 s内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．0~6 s内拉力做的功为120 J B．物体在0~2 s内所受的拉力为4 N

C．物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5 D．合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等

7．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，某商场设有同起点线和终点线的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.2m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度恒为0.8m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，下列说法正确的是（　　）

A．甲和乙同时到达楼上

B．重力、支持力、摩擦力三个力一直对甲做功

C．甲在水平方向的速度大小为0.4m/s

D．乙沿梯子斜坡方向速度大小为0.4m/s

8．（2022春·安徽滁州·高一期末）2020年5月17日，嫦娥四号着陆器结束了寒冷且漫长的月夜休眠，受光照自主唤醒，迎来第18月昼工作期。着陆器登月前从环月圆轨道Ⅰ上的点实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到近月点开始进行动力下降后成功落月，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．沿轨道Ⅰ运动至时，需减速才能进入轨道Ⅱ

B．沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期

C．轨道Ⅱ上在点的加速度小于轨道Ⅰ上在P点的加速度

D．在轨道Ⅱ上由点运行到点的过程中，万有引力对其做负功

9．（2022春·安徽芜湖·高一期末）2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。若某质量为战舰的额定功率为，最大航速为，在一次航行中，战舰上的速度计显示为，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是（　　）

A． B．

C． D．

10．（2022春·安徽芜湖·高一期末）某汽车总质量为m，发动机的功率为P时在平直公路上以速度v0匀速行驶。驾驶员减小油门进入限速区，汽车功率立即减小到并保持该功率继续行驶。假设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从驾驶员减小油门开始。汽车的速度v与时间t的关系如图所示。则在0-t1时间内，下列说法正确的是（　　）

A．汽车受到的阻力大小为 B．t1时刻汽车的速度大小

C．t=0时，汽车所受牵引力大小为 D．t=0时，汽车的加速度大小为

二、多选题

11．（2022春·安徽亳州·高一期末）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，之后保持额定功率继续运动，其v­-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的，则下列说法正确的是（　　）

A．汽车在前5s内的牵引力为5×103N B．汽车速度为25m/s时的加速度为3m/s2

C．汽车的额定功率为10kW D．汽车的最大速度为100m/s

12．（2022春·安徽黄山·高一期末）一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升。则整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A．钢绳对重物做的功为 B．重物的重力为

C．重物匀加速的末速度为 D．重物匀加速运动的加速度大小为

13．（2022春·安徽滁州·高一期末）如图甲所示，可视为质点的一小木块在水平地面上向左做直线运动，t=0时对其施加一水平作用力F，在0~1 s内F大小为1 N，在1~2s内F大小为3 N，F的方向一直水平向右。在前2 s内小木块的速度-时间图像如图乙所示，重力加速度大小g=10 m/s2，则（　　）

A．在前2 s内小木块的加速度大小为1 m/s2 B．小木块受到水平地面的摩擦力大小为2 N

C．在0-1 s内摩擦力对小木块做功为-0.5 J D．在1 ~2s内力F的平均功率为1.5 W

14．（2022春·安徽滁州·高一期末）两轮平衡车（如图所示）广受年轻人的喜爱，它的动力系统由电池驱动，能够输出的最大功率为，小明驾驶平衡车在水平路面上沿直线运动，受到的阻力恒为，已知小明和平衡车的总质量为，从启动到达到最大速度的整个过程中，小明和平衡车可视为质点，不考虑小明对平衡车做功，设平衡车启动后的一段时间内是由静止开始做加速度为的匀加速直线运动，则（　　）

A．平衡车做匀加速直线运动时，输出功率与速度成正比

B．平衡车做匀加速直线运动时，牵引力大小

C．平衡车做匀加速直线运动所用的时间

D．平衡车能达到的最大行驶速度

15．（2022春·安徽黄山·高一期末）质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶，其所能达到的最大速度为30m/s，设汽车所受阻力为车重的0.2倍（即）。如果汽车在运动的初始阶段是以3m/s2的加速度由静止开始做匀加速行驶，，下列说法正确的是（　　）

A．汽车的额定功率80kW B．汽车在匀加速行驶时的牵引力10000N

C．汽车做匀加速运动的最长时间4s D．汽车在第3s末的瞬时功率48kW

16．（2022春·安徽芜湖·高一期末）如图所示，将一个大小为50N与水平方向成60°角的力F作用在一个质量为8kg的物体上，物体沿水平地面匀速前进了8m，下面关于物体所受各力做功说法正确的是（　　）

A．力F对物体做功为400J B．摩擦力对物体做功为200J

C．物体克服摩擦力做功200J D．合力做功为0

17．（2022春·安徽滁州·高一期末）如图所示，两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B开始自由下落，不计空气阻力，则(    )．

A．两球的速度变化快慢不相同

B．在同一时刻，两球的重力的功率相等

C．在下落过程中，两球的重力做功相同

D．在相等时间内，两球的速度增量相等

18．（2022春·安徽黄山·高一期末）质量为m的木块放在光滑水平面上，在水平力F的作用下从静止开始运动了t秒，下列说法正确的是（　　）

A．t秒内F的功率是 B．t秒末F的功率是

C．t秒内F的功率是 D．t秒末F的功率是

三、填空题

19．（2022春·安徽芜湖·高一统考期末）一台起重机匀加速地将质量m=500kg的货物从静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，不计阻力。起重机在这2s内的平均输出功率为______W。

四、解答题

20．（2022春·安徽宣城·高一统考期末）高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。现利用这架照相机对某家用汽车的加速性能进行研究，汽车做匀加速直线运动时三次连续曝光的照片如图所示，图中汽车的实际长度为，照相机每两次曝光时间间隔为。已知该汽车质量为，额定功率为，汽车运动过程中所受的阻力始终为。求：

（1）试利用图示，求汽车的加速度大小；

（2）若汽车由静止开始以此加速度做匀加速直线运动，则匀加速直线运动状态能持续多长时间；

（3）汽车所能达到的最大速度是多大。

21．（2022春·安徽阜阳·高一统考期末）遥控赛车比赛中一个项目是“飞跃壕沟”，赛道如图所示。赛车从起点A出发，沿水平直轨道运动，到达B点后飞出并越过“壕沟”，落在平台CD段。已知赛车的额定功率，在轨道上运动时受到的阻力，B、C两点的高度差、水平距离，赛车车长和空气阻力均不计，重力加速度大小。求：

（1）要越过“壕沟”，赛车到达B点时的最小速度v；

（2）若赛车以额定功率运行，到达B点前已达到最大速度vm，赛车的落点到C点的距离。

22．（2022秋·安徽淮南·高一期末） 汽车以80 kW的恒定功率沿平直公路做匀速直线运动，其速度大小为20 m/s，则汽车在该公路上行驶时所受的阻力大小为多少？若汽车以10 m/s匀速行驶，阻力大小不变，则汽车的实际功率为多少？

参考答案：

1．B

【详解】A．电动机的输出功率等于重物机械能的变化率，故A错误；

B．假设电动机功率为P，重物速度为v时，电动机拉动绳子的速率为2v，绳中拉力大小为，重物的加速度为

故B正确；

C．随速度的增加，加速度减小，即重物做加速度减小的加速运动，则重物上升的高度不等于，故C错误；

D．若重物上升了高度h用时为t，电动机做功为Pt，由动能定理可得

重物此时的速度为

故D错误。

故选B。

2．D

【详解】A．根据

可知，载人飞船在轨道1上P点的加速度等于空间站在轨道2上P点的加速度，A错误;

B．载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力对飞船做负功， B错误；

C．若载人飞船在到达轨道2后不断加速，则会做离心运动，从而远离轨道2，不会追上空间站从而不能实现对接， C错误；

D．当飞船在近地圆轨道上做圆周运动时，速度大小为第一宇宙速度即；载人飞船从近地圆轨道的Q点加速才能进入轨道1的椭圆轨道，则在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s， D正确。

故选D。

3．B

【详解】A．汽车在前10s内做匀加速运动，加速度

由牛顿第二定律得

解得

故A错误；

CD．汽车在10s末功率达到额定功率

当汽车速度最大时，牵引力与阻力大小相等，即

F=F阻

最大速度

CD错误。

B．汽车速度为20m/s时，则有

解得

a＇=1.08m/s2

选项B正确。

故选B。

4．D

【详解】由图像可知与a满足一次函数关系，设其关系式为

带入图像上的点（0，）和（，0），解得

将带入数据，解得

故ABC错误，D正确。

故选D。

5．B

【详解】A．运动员做匀速圆周运动，合力等于向心力，不为零，故A错误；

B．运动员下滑过程中重力功率为，一直减小，重力的功率一直减小，故B正确；

C．由 （ 为运动员与圆心的连线与竖直方向的夹角）可知运动员下滑的过程中摩擦力逐渐减小，到坡底时摩擦力等于零，摩擦力最小，支持力一直变大，故C错误；

D．运动员滑到最低点时对轨道的压力大于运动员的重力，此时处于超重状态，故D错误。

故选B。

6．D

【详解】A．0~6 s内拉力做的功为P－t图线下所围的面积

W＝140 J

A错误；

B．在0~2 s内拉力恒定不变，在2s末，拉力的功率为60W，而运动速度为10m/s，根据

可得拉力大小

F＝6 N

B错误；

C．在2s~6 s内物体匀速运动，因此

 由滑动摩擦力公式

f＝μN

得

μ＝0.25

C错误；

D．由于在2s~6 s内物体匀速运动，合外力做功为0，因此合外力在0~6 s内做的功与0~2 s内做的功相等，D正确。

故选D。

7．A

【详解】A．设楼层高4.8m，甲用时间

乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，则上楼的时间

A正确；

B．甲随扶梯匀速上升，不受摩擦力作用，则摩擦力做功为零，B错误；

C．甲在水平方向的速度大小为

v=vcos30°=0.4m/s

C错误；

D．乙的竖直速度为0.4m/s，则乙沿梯子斜坡方向速度大小为

D错误。

故选A。

8．A

【详解】A．沿轨道Ⅰ运动至时，需减速做向心运动，才能进入轨道Ⅱ，选项A正确；

B．根据开普勒第三定律可知，因轨道Ⅰ运行的半径大于轨道Ⅱ的半长轴，则沿轨道Ⅰ运行的周期大于沿轨道Ⅱ运行的周期，选项B错误；

C．根据

可知，轨道Ⅱ上在点的加速度等于轨道Ⅰ上在P点的加速度，选项C错误；

D．在轨道Ⅱ上由点运行到点的过程中，万有引力对其做正功，选项D错误。

故选A。

9．A

【详解】战舰以最大航速匀速前进时

在一次航行中

战舰的加速度大小

选项A正确。

10．D

【详解】A．汽车受到的阻力大小为

选项A错误；

B． t1时刻汽车的速度大小

选项B错误；

C．t=0时，汽车所受牵引力大小为

选项C错误；

D．t=0时，汽车的加速度为

即加速度大小为

选项D正确。

故选D。

11．ABD

【详解】A．前5s内匀速直线运动，根据v-t图像，加速度

汽车所受阻力

根据牛顿第二定律

解得

故A正确；

BC．汽车5s末达到额定功率，额定功率

汽车速度为25m/s时的牵引力为

根据牛顿第二定律

解得

故B正确，C错误；

D．当汽车的牵引力和阻力相等时，速度最大

故D正确。

故选ABD。

12．BD

【详解】A．对重物动能定理有

可知拉力对重物做功为

故A错误；

BC．重物速度达到v2时匀速上升，由功率公式

又因为二力平衡可得

代入功率公式，整理得

故B正确；

上述可得，此时速度为最大速度，并非匀加速运动阶段的末速度，

故C错误；

D．物体匀加速运动阶段由功率公式可得

由牛二定律得

上式子代入公式并整理得

故D正确。

故选BD。

13．ACD

【详解】A．由题图知，在前2 s内小木块运动的加速度大小

A正确；

B．第1 s内有

第2s内有

则

故

Ff=1 N

m=2 kg

B错误；

C．在0~1 s内的位移大小为

根据功的公式可得在0~1 s内摩擦力对滑块做功为-0.5 J， C正确；

D．根据v-t图像可知，在1 ~2 s内的平均速度大小

0.5 m/s

所以在1 ~2s内力F的平均功率

D正确。

故选ACD。

14．AC

【详解】A．做匀加速运动时，牵引力不变，根据可知输出功率与速度成正比，A项正确；

B．根据牛顿第二定律知

可得

B项错误；

C．由

、、

三个式子联立可求时间

C项正确；

D．当速度最大时牵引力等于阻力，即

得

D项错误。

故选AC。

15．BC

【详解】A．由题可知，汽车先做匀加运动，当达到额定功率时，汽车开始做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，汽车再做匀速运动，且此时速度达到最大，所以当

时

则汽车的额定功率为

所以A错误；

B．根据牛顿第二定律可得，汽车在匀加速行驶时的牵引力为

所以B正确；

C．由AB选项分析可得，汽车做匀加速运动的末速度为

则由运动学公式

得，汽车做匀加速运动的最长时间为

所以C正确；

D．根据C选项可知，汽车在第3s末还处于匀加速运动状态，则根据运动学公式，可得第3s末时汽车的瞬时速度为

则此时的瞬时功率为

所以D错误。

故选BC。

16．CD

【详解】A．由功的定义可得，力F对物体做功为

A错误；

BC．由于物体匀速前进，由平衡条件可得，摩擦力大小为

摩擦力对物体做功为

则物体克服摩擦力做功200J，B错误，C正确；

D．支持力及重力与位移垂直，不做功，故合力做功为

D正确。

故选CD。

17．BCD

【详解】两球的加速度均为g，则两球速度变化的快慢相同，选项A错误；在某时刻两球的竖直速度均为vy=gt，根据PG=mgvy可知在同一时刻，两球的重力的功率相等，选项B正确；根据h=gt2，则W=mgh=mg2t2可知在下落过程中，两球的重力做功相同，选项C正确；根据可知，在相等时间内，两球的速度增量相等，选项D正确；故选BCD.

18．AD

【详解】根据牛顿第二定律得

则t秒末的速度

t秒末F的功率

t秒内的平均速度

t秒内F的功率

故选AD。

19．

【详解】根据速度-时间公式得，货物的加速度为

根据牛顿第二定律得

解得

2s内的平均速度为

则平均输出功率为

20．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）由图可知，汽车实际长度为，对应的标尺刻度为8小格，则每小格对应的实际长度应为，所以汽车在连续相等的时间内运动的位移分别为

根据运动学规律可得汽车的加速度大小为

（2）设汽车以a做匀加速直线运动时的牵引力大小为F，由牛顿第二定律可得

解得

汽车由静止开始做匀加速直线运动，随着速度增大，汽车输出功率逐渐增大，当达到额定功率时不再增大，此时匀加速直线运动过程结束，所以该过程的末速度为

匀加速直线运动状态能持续的时间为

（3）当汽车达到最大速度时，牵引力与阻力大小相等，所以

21．（1）；（2）

【详解】（1）设赛车做平抛运动的时间为t，则

解得

（2）达到最大速度时，赛车的牵引力

由于

水平位移

落点到C点的距离

解得

22．4000N；

【详解】速度大小为20 m/s做匀速直线运动时，阻力与牵引力平衡，则

若汽车以10 m/s匀速行驶，阻力大小不变，阻力与牵引力平衡，汽车的实际功率