【文档说明】2022-2023学年高一物理 人教版2019必修第二册 同步试题8.1 功和功率（第1课时：功） Word版含解析.docx，共(20)页，1.562 MB，由小赞的店铺上传

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第1节功和功率（第1课时：功）一、功的概念及简单计算1．（2022·全国·高一专题练习）关于功的表述，正确的是（）A．功的正负表示大小B．做功的大小与参照系的选取无关C．一个力对物体做负功，则该力一定阻碍物体运动D．作用力做正功时，反作用力一定做负功。【答案】C【详解】A．功是标量，功的正负

表示做功的力是动力还是阻力，故A错误；B．由于功的公式为cosWFs=经典力学中，由于是惯性系，不考虑参考系造成的加速度，位移的大小与参考系的选择有关，则功的大小与参考系的选择也有关，故B错误；C．一个力对物体做负功，则该力一定阻碍物体运动，故C正确；D．作用力做正功时，反作用力不一定

做负功，如冰面上的人互相推开，作用力和反作用力都做正功，故D错误。故选C。2．（2022春·重庆渝中·高一重庆巴蜀中学期末）下列对功的认识，其描述正确的是（）A．静摩擦力可能做正功B．摩擦力做功一定会产生热量C．作用力做正功时，反作用力一定做负

功D．一对摩擦力的总功一定为零【答案】A【详解】A．恒力做功的表达式cosWFs=知，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，故静摩擦力可以做负功，也可以做正功，故A正确；B．摩擦力做功不一定产生热量。根据Qfs=热相对

可知，如果有相对位移，那么摩擦力做的功可以转化成物体内能，若没有相对位移，那么摩擦力做功，但不产热，故B错误；C．一对相互作用力，可能作用力做正功时，反作用力可能做负功，也可能做正功，甚至可能不做功，故C错误；D．一对静摩擦力的总功一定为零，但一对滑动摩擦

力做的总功不一定为零，故D错误。故选A。3．小俊同学想进一步加深“力对物体做功”的理解，放学回家就特意走楼梯。已知小俊同学家住在11楼，每层楼层高以3m计算，记得前不久在学校体检时体重是60kg，他认为自己步行上楼梯过程中，楼梯的台阶对他做的功为（）A．18000JB．19800JC．1

800JD．0【答案】D【详解】楼梯的台阶对人的作用力是竖直向上的支持力、水平向右的静摩擦力作用，在台阶与人的相互作用过程中，楼梯台阶对人的作用力方向的位移为0，因此台阶对人做的功为0；故选D。4．（2021秋·浙江·高一开学考试）甲乙两个容器形状不同，容积却相同，如图所示。现有两块完全相同的

金属块用细线系着，分别浸没入同样深度，这时两容器水面相平齐，如果将金属块匀速提出水面，则（）A．从甲容器中把金属块提出水面时拉力做功多些B．从乙容器中把金属块提出水面时拉力做功多些C．从甲、乙容器中把金属块提出水面时拉力做功相同D．做功多少无法比较【答案】A【详解】

两个金属块在甲乙两个容器中，受到的重力和浮力作用，将两个金属块拉出水面的过程中，在水面下时所受浮力相等，重力相等，所以拉力相等；在拉出水面的过程中，浮力逐渐变为零，所以拉力逐渐变大，但是平均拉力还是相等的，

由于甲容器上部分的横截面比较大，所以将甲容器中的金属块拉出后，水面下降的高度比较少，即拉出甲金属块需要的高度比乙容器中拉出金属块需要的高度要高，根据WFh=从甲容器中把金属块提出水面时拉力做功多些。故选A。5．两个力1F、2F夹角成30作用在同一物体上，使物体

通过一段位移过程中，1F对物体做功6J，物体克服2F做功-8J，则1F和2F的合力对物体做的功W为（）A．2JW=−B．14JW=C．10JW=D．2J14JW【答案】A【分析】功是标量，几个力对物体做的总功，就等于各个

力单独对物体做功的代数和。因为功是标量，求标量的和，几个量直接相加求代数和即可。【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和；由于力1F对物体做功16JW=，力2F对物体做功28JW=−，所以1F和2F的合力对物体做的总功就为122JWW

W=+=−故BCD错误，A正确。故选A。6．（2023·全国·高一假期作业）（多选）质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。物体相对斜面静止，则下列说法正确的是（）A．重力对物体做正功B．重力对物体做功为零C．摩擦力对物体做负功D．支持力对物体做正功

【答案】BCD【详解】AB．物体的受力和位移方向如图所示。重力与位移垂直，故重力不做功。故A错误；B正确；C．摩擦力Ff与位移L的夹角大于90°，故摩擦力做负功。故C正确；D．支持力FN与位移L的夹角α<90°，故支持力做正功。故D正确。故选BCD

。7．（2022·全国·高一专题练习）（多选）如图所示，水平路面上有一辆质量为0m的汽车，车厢中有一质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是（）A．人对车的推力F做的功为FLB．车对人做的功为

maLC．车对人的摩擦力做的功为()FmaL+D．车对人的作用力大小为ma【答案】ABC【详解】A．人对车的推力为F，在力F方向上车行驶了L，则推力F做的功为=WFL故A正确；B．人受到车对人的推力、摩擦力、支持力，支持力不做功，所以摩擦力与推力做的功即为车对

人做的功，由牛顿第二定律可知二力的合力向左，大小为ma，车向左运动了L，故车对人做的功为1WmaL=故B正确；CD．竖直方向车对人的作用力大小为mg，则车对人的作用力22()()=+Fmgma人在水平方向受到F的反作用力和车对人向左的摩擦力，则fFFma−=可得fFmaF=+则车对人的摩擦力

做的功为()LWFma+=故C正确，D错误。故选ABC。8．（2022·全国·高一专题练习）在水平面上，有一弯曲的槽道弧AB，槽道由半径分别为2R和R的两个半圆构成（如图所示），现用大小恒为F的拉力将一光滑小球从A点沿滑槽道拉至B点，若拉力F的

方向时时刻刻均与小球运动方向一致，则此过程中拉力所做的功为（）A．0B．FRC．32πFRD．2πFR【答案】C【详解】虽然拉力方向时刻改变，但力与运动方向始终一致，用微元法，在很小的一段位移内可以看成恒力，小球的路程为2RR+

，则拉力做的功为3322RFRWF==故选C。9．（2022春·广东汕尾·高一期末）（多选）一质量为2kg的物体静止在水平地面上，t=0时刻对物体施加一个外力F，1s后撤去外力F，物体在地面上的运动的速度—时间图像如图所示，g

=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．物体在地面上运动的位移为6mB．物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1C．外力F的大小为6ND．摩擦力对物体做的功为－9J【答案】AB【详解】A．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，所以物体在地面上运动的位移为143m6m2x

==故A正确；BC．v-t图像的斜率表示加速度，所以撤去拉力前后，物体的加速度大小分别为21113m/svat==22221m/svat==根据牛顿第二定律有1Fmgma−=2mgma=解得8NF=，0.1=故B正确，C错误；D．摩擦力对物体做的功为12JWmgx=−=−故

D错误。故选AB。10．（2021春·上海闵行·高一期中）如图所示，一恒力F通过一固定在物体上的滑轮拉物体沿光滑水平面前进了位移s，在运动过程中，F与水平方向保持角，则拉力对物体所做的功为（）A．cosFsB．2cosFsC．(1cos)Fs

+D．2cos2Fs【答案】C【详解】绳上的拉力大小等于F，定滑轮受到两侧绳的拉力作用，其做的总功等于拉力F对物体所做的功，即cos(1cos)WFsFsFs=+=+故选C。二、多个力的总功11．（2022·高一课时练习）以一定的初速度竖直向上抛

出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功和所有外力对小球做的总功分别是（）A．00B．－FhmghC．FhmghD．－2Fh－2Fh【答案】D【详解】整个过程阻力做功为f2WhF=−

整个过程，小球只受重力和阻力，又回到初位置，则重力不做功，所以合外力做的总功为阻力做的功，即-2hF。故ABC错误，D正确。故选D。12．（2022·全国·高一专题练习）某物体在相互垂直的两个力1F和2F作用下，运动了一段距离1F做功为4J，2F做功3J，则此两力的合力做功W合，是（）A．

一定等于7JB．一定小于7JC．一定大于7JD．可能等于7J1JW合【答案】A【详解】功是标量，合力做的功等于各力做功的代数和，则有124J3J7JWWW=+=+=合故选A。13．（2022春·山东德州·高一期中）一物体

同时受1F、2F、3F、4F四个力的作用，其中1F和4F垂直，在某运动过程中，这四个力对物体做的功分别为30J、0J、50J−、40J，则下列说法正确的是（）A．力2F做的功最少B．力2F的大小一定等于零C．力4F做的功最多D．这四个力的合力对物体做的总功为0【答案】A【详解】AC．功

的绝对值表示大小，依题意力2F做功最少，力3F做功最多。故A正确；C错误；B．当力2F的方向与物体位移方向垂直时，做功必然为零，但其大小不一定等于零。故B错误；D．物体所受合力的功等于各分力做功的代数和，有123

420JWWWWW=+++=合故D错误。故选A。14．（2022春·上海松江·高一上海市松江二中阶段练习）一物体做匀速直线运动，某时刻起受到两个互相垂直、大小分别为1F和2F的恒力作用，经一段时间后，在这两个力的方向上发生的位移大小分别为1s和2s，则在这段时间内这两个

力对物体做的总功为（）A．()()1212FFss++B．1122FsFs+C．()()221212FFss+D．()()()()22221212FFss++【答案】B【详解】由恒力做功公式得111WFs=222WFs=得121

122=WWWFsFs+=+总故选B。15．（2021春·江苏常州·高一统考期中）如图所示，两个互相垂直的力1F和2F作用在同一个物体上，使物体运动，物体发生一段位移后，力1F对物体做功6J，力2F对物体做功8J，则1F与2F的合力对物体做功为（）A．2JB．7JC．10J

D．14J【答案】D【详解】根据题意可知，1F与2F的合力对物体做功等于1F做功和2F做功之和，1F做功和2F做功之和为6J8J14JW=+=即1F与2F的合力对物体做功为14J。故选D。16．（2021春·上海闵行·高一期中）静止在水平地面质量为4.0kg的物体，在与水平方向

成37角，大小为12N的力F作用下，以22m/s的加速度向前运动了10m，求物体运动过程中（g取210m/s，sin370.6=，cos370.8=）（1）推力对物体所做的功；（2）物体所受阻力的大小；（3）物体克服阻力所做的功。【答案】（1）96J；（2）1.6

N；（3）16J【详解】（1）推力对物体所做的功为Fcos3712100.8J96JWFs===（2）由牛顿第二定律可得cos37Ffma−=代入数据解得，物体所受阻力的大小为1.6Nf=（3）物体

克服阻力所做的功为f1.610J16JWfs===17．（2021春·广西南宁·高一横县中学阶段练习）如图所示，一位质量50m=kg的滑雪运动员从高度15h=m的斜坡顶端自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角37=，滑雪板与

雪面间动摩擦因数0.2=。则运动员滑至坡底的过程中：（1）重力和摩擦力所做的功分别是多少？（2）合力做了多少功？（不计空气阻力，g取210m/s，sin370.6=，cos370.8=）【答案】（1）7500J，2000J−；（2）5500J【详

解】（1）重力做的功为GWmgh=代入数据得7500JGW=摩擦力做功为fcossinhWmg=−代入数据得f2000JW=−（2）物体受重力、摩擦力、支持力，支持力不做功，所以合力做功为=75002000J=5500J

GfWWW+=−合18．（2022春·福建南平·高一期末）如图所示，在向右加速运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢。已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是（）A．做正功B．不做功C．做负功D．无法确定【答案】C【详解】由

于人向右加速运动，可知车对人的水平合力向右，由牛顿第三定律可知，人对车的水平合力向左，与运动方向相反，故人对车做负功，故C正确，ABD错误。故选C。19．（2021春·河北衡水·高一校考期中）如图甲所示，在水平地面上放置一质量4kgm=的物体，

让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力随位移x变化的图像如图乙所示。已知物体与地面间的动摩擦因数0.5,g=取210m/s，下列说法正确的是（）A．物体先做加速运动，推力撤去时开始做减速运动B

．水平推力所做的功为200JC．物体运动0~4m的过程中合力做的功为420JD．物体在运动过程中的加速度先变小后不变【答案】B【详解】A．物体先做加速运动，当推力大小小于摩擦力大小时开始做减速运动，A错误；B．Fx

−图像中图线与横轴所围图形的面积表示推力对物体所做的功，由题图乙得推力对物体所做的功200JW=B正确；C．物体运动过程中摩擦力的大小f20NFmg==则物体运动0~4m的过程中摩擦力所做的功ff204J80J

FWFx=−=−=−则合力做的功(20080)J120JfFWWW=+=−=总C错误；D．由题图乙可知推力一直减小，而摩擦力不变，故加速度先减小后反向增大，最后不变，D错误。故选B。20．（多选）如图所示，木块A、B放在光滑水平面上，A、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B—起沿光滑水平面

加速运动，则以下说法正确的是（）A．F对B做正功，对A不做功B．A对B的摩擦力对B做负功，B对A的摩擦力对A做正功C．B对A的摩擦力对A不做功，A对B的摩擦力对B做负功D．A、B间的摩擦力对A和B组成的系统做功为0【答案】ABD【详解】A．A、B—起沿光滑水平面加速运动，

它们的位移相等，F作用在B上，没有作用在A上，在力F的方向上发生了位移，则F对B做正功，对A不做功，故A正确；BC．B对A的摩擦力向右，A对B的摩擦力向左，而位移水平向右，则A对B的摩擦力对B做负功，B对A的摩擦

力对A做正功，故B正确，C错误；D．设A、B间的摩擦力大小为fF，B对A的摩擦力对A做功为fAfWFl=A对B的摩擦力对B做功为fBfWFl=−故A、B间的摩擦力对整体做功为0ffAfBWWW=+=即A、B间的摩擦力对A和B组成的系统不做功，故D正确；故选ABD。21．（多选）如图甲所示，质量m

=0.5kg，初速度v0=10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的v-t图像如图乙所示，g取10m/s2，则（）A．物体与地面的动摩擦因数为0.1B．0~2s内F做的功为-8J

C．0~7s内物体由于克服摩擦力做功为25JD．0~7s内物体滑行的总位移为29m【答案】ABD【详解】A．根据图像，撤去拉力后，加速度大小221m/sa=由牛顿第二定律得2mgma=解得=0.1故A正确；B．有拉力时，有图像可知214102m/s3a−==−由牛顿第二定律

可得1Fmgma+=解得0.5NF=0~2s的位移20112xvtat=−将010m/s,2svt==带入数据解得为16m，则F做的功8JFWFx=−=−故B正确；CD．0~7s内物体的位移为410443m29m22x+=+=则克服摩

擦力做功为0.529J14.5JfWmgx===故C错误，D正确。故选ABD。22．如图甲所示，质量M=1.0kg的长木板A静止在光滑水平面上，在木板的左端放置一个质量m=1.0kg的小铁块B，铁块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，对铁块施加水平向右的拉力F，F大小随时间变

化如图乙所示，4s时撤去拉力．可认为A、B间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，木板足够长，取重力加速度g=10m/s2。求：(1)0~1s内，A、B的加速度大小；(2)0~4s内，拉力做的功W。【答案】(1)2A2m/sa=，2B4m/sa=；(2)40

J【详解】(1)在01s内，因拉力为6N，AB间的摩擦力为2N，故AB一定发生相对运动；AB两物体分别做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得AmgMa=1BFmgma−=代入数据得2A2m/sa=2B4m/sa=(2)当11st=后，拉力2Fmg=，铁块B做匀速运动，速度

大小为1v，木板A仍做匀加速直线运动，又经过时间2t，速度与铁块B相等1B1vat=又11A2()tvat+=解得14m/sv=21st=A、B速度相等后一起做匀加速直线运动，运动时间32st=，加速度为a，则2()FMma=+21m

/sa=时间1t内拉力做的功21111B1112J2WFxFat===时间2t内拉力做功2222128JWFxFvt===时间3t内拉力做的功23232133120J2WFxFvtat==+=4s内拉力做的功12340JWWWW=++=23．（2021·浙江·统考

高考真题）如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为1×103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是（）A．N・sB．N・m/sC．kg・m/sD．kg・m2/s

3【答案】D【详解】A．N不是国际单位制基本单位，根据冲量的定义IFt=可知，Ns是冲量的的单位，A错误；B．根据功率的计算公式PFv=可知功率的单位可以表示为Nm/s，但N不是国际单位制基本单位，B错误；C．根据动量的定义pmv=可知，kgm/s是动量的单位，C错误；D．根据PFv=可

知功率的单位可以表示为Nm/s，结合Fma=可知2Nkgm/s=，则功率得单位23WNm/skgm/s==，D正确。故选D。2．（2017·全国·高考真题）如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的

过程中，大圆环对它的作用力（）A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心【答案】A【详解】AB．大圆环光滑，则大圆环对小环的作用力总是沿半径方向，与速度方向垂直，故大圆环对小环的作用力一直不做功，A正确，B错误

；CD．小环在运动过程中，在大环的上半部分运动时，大环对小环的支持力背离大环圆心，运动到大环的下半部分时，支持力指向大环的圆心，CD错误。故选A。25．（2011·四川·高考真题）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时

间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（）A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回

舱在喷气过程中处于失重状态【答案】A【详解】A．火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小，选项A正确；B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力，与之相比空气阻力较

小，选项B错误；C．返回舱在喷气过程中所受合外力方向向上，必做负功，选项C错误；D．在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，选项D错误。故选A。26．（2022·北京·高考真题）我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣

。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（）A．小球的速度大小均发生变化B．小球的向心加速度大小均发生变化C．细绳的拉力对小球均不做功D．细

绳的拉力大小均发生变化【答案】C【详解】AC．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆

周运动，绳子拉力仍然不做功，A错误，C正确；BD．在地面上小球运动的速度大小改变，根据2var=和2Frvm=（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，BD错误。故选C。27．（2008·江苏·高考真题）如图所示，粗糙的斜面与

光滑的水平面相连接，滑块沿水平面以速度运动．设滑块运动到A点的时刻为t=0，距A点的水平距离为x，水平速度为．由于不同，从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示，其中表示摩擦力做功最大的是A．B．C．D．【答案】D【详解】从A选项的水平

位移与时间的正比关系可知，滑块做平抛运动，摩擦力必定为零；B选项先平抛后在水平地面运动，水平速度突然增大，摩擦力依然为零；对C选项，水平速度不变，为平抛运动，摩擦力为零；对D选项水平速度与时间成正比，说明滑块在斜面上做匀

加速直线运动，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景，D对．28．（2019·浙江·高考真题）小明以初速度v0=10m/s竖直向上抛出一个质量m=0.1kg的小皮球，最后在抛出点接住，假设小皮球在空气中所受阻力大小为重力的0.1倍，

求小皮球（1）上升的最大高度；（2）从抛出到接住的过程中重力和空气阻力所做的功；（3）上升和下降的时间。【答案】（1）50m11；（2）0；10J11−；（3）10s11，1011s33【详解】（1）小球上升过程，根据牛顿第二定律有1fmgFma+=代入数据解得2111m/sa=上升的高度201

50m211vha==（2）从抛出小球到接住的过程中，重力做功0GW=空气阻力做功102J11ffWFh=−=−（3）小球上升的时间01110s11vta==下降过程，根据牛顿第二定律有2fmgFma−=解得229m/sa=根据22212hat=解得21011s3

3t=