高中试卷答案网农安县中2022-2023学年高一下学期4月测试
物理
一、单选题
1．下列关于摩擦力做功的说法正确的是（ ）
A．静摩擦力发生在相对静止的物体之间，所以静摩擦力对物体一定不做功
B．滑动摩擦力对物体可能做负功，也可能做正功，但不可能不做功
C．一对相互作用的静摩擦力，若一个做正功，则另一个一定做负功
D．一对相互作用的滑动摩擦力做的功的代数和总为零
2．如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速传送至高处，在此过程中，下述说法正确的是( )
A．摩擦力对物体做正功
B．支持力对物体做正功
C．重力对物体做正功
D．合外力对物体做正功
3．为了节能，商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行。有人站上后，扶梯开始加速，然后匀速运动。如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．匀速上行过程中，扶梯对人不做功
B．匀速上行过程中，扶梯对人的摩擦力做正功
C．加速上行过程中，扶梯对人做正功
D．加速上行过程中，支持力对人做正功，摩擦力做负功
4．如图所示，一个质量为m的小球以初速度水平抛出，当小球速度与水平方向夹角为53°时，重力加速度取g，，，重力的瞬时功率为（ ）
A． B． C． D．
5．一物体放在水平地面上，如图甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图丙所示：则（ ）
A．滑动摩擦力为3N
B．全过程克服摩擦力做功30J
C．动摩擦因数为0.2
D．物体的质量为1.5kg
6．如图1所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图2所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时F所做的总功为（ ）
A．0 B．Fmx0 C．Fmx0 D．
7．力F对物体所做的功可由公式求得。但用这个公式求功是有条件的，即力F必须是恒力。而实际问题中，有很多情况是变力在对物体做功。那么，用这个公式不能直接求变力的功，我们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图，对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中若F大小不变，物块从A到C过程中力F做的为
B．乙图中，全过程中F做的总功为108J
C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，小球从A运动到B过程中空气阻力做的功
D．图丁中，F始终保持水平，无论是F缓慢将小球从P拉到Q，还是F为恒力将小球从P拉到Q，F做的功都是
二、多选题
8．质量为m的物体从距地面H高处自由下落，经历时间t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．t秒内重力对物体做功为mg2t2
B．t秒内重力的平均功率为mg2t
C．秒末重力的瞬时功率与t秒末重力的瞬时功率之比为1∶2
D．前秒内重力做功的平均功率与后秒内重力做功的平均功率之比为1∶3
9．一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，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示，已知汽车的质量m=2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为6×103N
B．汽车的额定功率为120kW
C．汽车的最大速度为vm=30m/s
D．当汽车速度为20m/s时，汽车加速度大小为2m/s2
10．以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f。则从抛出点至回到原出发点的过程中，各力做功的情况正确的是（ ）
A．重力做的功为零
B．空气阻力做的功为-2fh
C．空气阻力做的功为2fh
D．物体重力做的功为-mgh
11．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少
D．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为
12．关于功和功率的概念，下列说法正确的是（ ）
A．功有正、负之分，说明功是矢量
B．力对物体没有做功，则物体位移一定为0
C．一个力对物体做负功，表明这个力对该物体的运动起阻碍运动
D．某个力对物体做功越快，它的功率一定越大
13．《综合国力“十三五”国家科技创新规划》提出，要加强“深空”“ 深海”“ 深地”“ 深蓝”领域的战略高科技部署，其中“深海”领域主要是深海探测和研究。如图所示是某大学科研小组在某次深海探测结束后，利用牵引汽车将深海探测器M从海面起吊上岸的过程简化图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当牵引汽车匀速向左运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．探测器M的速率与牵引汽车的速率相等
B．探测器M的速率为vcosθ
C．牵引汽车的牵引功率保持不变
D．绳的拉力的功率逐渐增大
三、解答题
14．如图所示，质量为20kg的小孩坐在雪橇上，现用一个与水平方向成、大小为60N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20kg，求：
（1）2s内拉力对雪橇做的功是多少？
（2）2s内拉力的平均功率；
（3）2s末拉力的瞬时功率。
15．如图所示，平板A静置于水平地面上，物块B（可视为质点）置于平板最左端平板质量M=2kg，物块质量m=1kg，物块与平板间动摩擦因数μ1=0.5，平板与水平面间动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0开始，物块B受到大小为10N的水平向右的力；t=1s时，力大小不变方向反向；t=1.5s时，撤去该力。整个过程中，物块始终未离开平板，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2求：
（1）t=1s时，物块和平板的速度大小；
（2）平板长度至少为多少？
（3）整个过程中，该力对物块所做的总功。
参考答案：
1．C
解析：A．静摩擦力可以做正功、负功、不做功，A错误；
B．相对地面没有发生位移的物体滑动摩擦力对其做功为零，B错误；
C．一对静摩擦力作用的物体间无相对滑动，故位移始终相等，而二力大小相等，方向相反，故一个做正功，则另一个就做负功，C正确；
D．一对相互作用的滑动摩擦力做的功的代数和总为负，D错误。
故选C。
2．A
解析：A．摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A正确；
B．支持力始终垂直于速度方向，不做功，B错误；
C．重力对物体做负功，C错误；
D．合外力为零，做功为零，D错误。
故选A。
3．C
解析：A．扶梯匀速上行过程中，扶梯对人在竖直方向上有支持力且有运动的位移，由力对物体做功的定义可知，扶梯对人做正功，A错误；
B．匀速上行过程中，由平衡条件可知，扶梯对人没有摩擦力，B错误；
CD．加速上行过程中，人在竖直方向和水平方向都有加速度，都做加速运动，两个方向上都有位移，因此支持力和摩擦力对人都做正功，C正确，D错误。
故选C。
4．C
解析：设小球速度与水平方向夹角为53°时，小球的竖直分速度为，根据题意有
重力的瞬时功率为
联立代入数据解得
故ABD错误C正确。
故选C。
5．B
解析：A．由图像可知：6~8 s内物体匀速，则滑动摩擦力Ff＝2 N，A错误；
B．物体全过程位移为v－t图像与t轴围成面积
x＝×3 m＝15 m
全过程摩擦力做功
Wf＝Ffx＝－30 J
B正确；
C．根据8~10 s内物体匀减速加速度
a＝= m/s2=1.5 m/s2
而
可知
μ＝0.15
选项C错误；
D．根据2~6 s内物体匀加速
a1＝m/s2
由
F1－Ff＝ma1
可求得
m＝kg
选项D错误。
6．C
解析：在F-x图像中，图线与x轴所围面积的代数和就表示力F在这段位移内所做的功，面积
W=S===Fm·=Fmx0=
故选C。
7．A
解析：A．F大小不变，根据功的定义可得物块从A到C过程中，力F做的功为
故A正确；
B．乙图的面积代表功，则全过程中F做的总功为
故B错误；
C．丙图中，绳长为R，若空气阻力f大小不变，可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为
故C错误；
D．图丁中，F始终保持水平，当F为恒力时将小球从P拉到Q，F做的功是
而F缓慢将小球从P拉到Q，F为水平方向的变力，F做的功不能用力乘以位移计算，故D错误；
故选A。
8．ACD
解析：A．物体自由下落，t秒内物体下落的高度为
h=gt2
则重力对物体做功为
W=mgh=mg2t2
故A正确；
B．t秒内重力的平均功率为
P＝==mg2t
故B错误；
C．从静止开始自由下落，根据
v＝gt
可知前秒末与后秒末的速度之比为1∶2，根据
P＝Fv＝mgv∝v
故前秒末与后秒末功率瞬时值之比为
P1∶P2＝1∶2
C正确；
D．根据匀变速直线运动的规律，可知前秒与后秒下落的位移之比为1∶3，则重力做功之比为1∶3，故重力做功的平均功率之比为1∶3，D正确。
故选ACD。
9．BD
解析：A．汽车在前5s内做匀加速运动，加速度
由牛顿第二定律
得
A错误；
B．汽车在5s末功率达到额定功率
B正确；
C．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度
C错误；
D．当汽车速度为20m/s时，则
得
D正确。
故选BD。
10．AB
解析：AD．小球从抛出点至回到原出发点的过程中，重力先做负功后做正功，总功为0，A正确，D错误；
BC．空气阻力一直做负功，做的功为-2fh，B正确，C错误；
故选AB。
11．BC
解析：A．由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间
因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误；
B．做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率
因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；
C．从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量
故C正确；
D．从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。
故选BC。
12．CD
解析：A．功有正负之分，但功的正负不表示方向，只表示动力做功还是阻力做功；功是标量，故A错误；
B．力对物体没有做功有可能是力的方向与位移方向垂直，故B错误；
C．力对物体做正功表示该力是动力，促进物体的运动；力对物体做负功表示该力是阻力，阻碍物体的运动，故C正确；
D．功率是描述做功快慢的物理量，所以某个力对物体做功越快，它的功率一定越大，故D正确。
故选CD。
13．BD
解析：A B．设绳子与水平方向夹角为 ，探测器M与牵引汽车通过绳子连接，两者沿着绳子的速率相等，可知探测器的速率
A错误，B正确；
CD．当接近90o时，拉力接近竖直向下，牵引力的功率接近0，随着汽车的前进，绳子与水平方向夹角为逐渐减小，当接近0时，拉力接近探测器M的重力，拉力的功率接近Mgv，因此拉力的功率逐渐增大，C错误，D正确。
故选BD。
14．（1）48J；（2）24W；（3）48W
解析：（1）2s内雪橇的位移为
拉力对雪橇做的功是
（2）2s内拉力的平均功率
（3） 2s末雪橇的速度为
2s末拉力的瞬时功率
15．（1）5 m/s，1m/s；（2）2.5 m；（3）
解析：（1）物块的加速度大小为
解得
平板的加速度大小为
解得
所以t=1 s时，物块的速度大小为
平板的速度大小为
（2）0~1 s，物块相对于平板的位移大小为
第1 s末，力反向，大小不变
物块的加速度大小为
解得
平板的加速度不变，令经历t1时间两者共速。则
解得
共速时的速度大小为
物块相对平板的位移大小为
随后物块相对于平板向左运动，所以平板的长度至少为
（3）物块与平板达到共同速度v后，物块相对于平板向左运动。物块的加速度为
解得。令再经历t2时间，物块速度减为零，则
解得
即t=1.5 s刚撤去外力时，物块速度恰好减为零。
整个过程中，外力对物块所做的总功为