（安徽專用）2019中考物理高分一輪 第10單元 功、功率和機械能課時訓練

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1、 　功、功率和機械能 (限時:50分鐘) |對點訓練| 【考點1】知道機械功的規(guī)定、定義式W=Fs和單位:焦耳(簡稱焦,符號為J);能在具體問題中判斷力是否做功;能運用該定義式進行計算。(B) 1.[2017·鄂州]圖K10-1所示生活實例中,力對物體做功的有 (　　) 圖K10-1 A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁 2.[2018·長沙]下列關于功的說法正確的是(　　) A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動時,推力對汽車做了功 B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時,吊車的拉力對重物做了功 C.足球在水平地面上滾動一段距離時,重力對足球做了

2、功 D.舉重運動員從地面將杠鈴舉起的過程中,舉重運動員對杠鈴做了功 3.如圖K10-2所示,物體在相同力F的作用下,分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿著力的方向移動了相同的距離s,力F做的功分別為W1、W2、W3,則下列說法中正確的是 (　　) 圖K10-2 A.W1>W2>W3 B.W1=W2=W3 C.W1>W2=W3 D.W2>W1>W3 4.在水平地面上,用50 N的水平拉力拉重力為100 N的小車,使小車沿水平方向前進5 m,則在此過程中,拉力所做的功等于　　　　J,重力所做的功等于　　　　J。? 5.如圖K10-3所示,拉力F=20 N,拉著一個重為50

3、N的物體在光滑的水平面上做勻速圓周運動,若繩長0.5 m,則物體運動一周,拉力做的功為　　　　　J。? 圖K10-3 6.如圖K10-4所示,物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4 m/s的速度運動了2 s,彈簧測力計的示數(shù)為5 N,拉力F做功為　　　　J。? 圖K10-4 7.[2018·邵陽]如圖K10-5所示,重10 N的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4 m/s的速度勻速運動了2 s,彈簧測力計的示數(shù)為4 N,物體A所受重力做的功為　　　　J。 ? 圖K10-5 【考點2】能說明功率的物理意義;理解功率的定義式P=Wt和單位:瓦特(簡稱瓦,符號為

4、W);能說明機械(包括用電器等)功率的意義;能運用該定義式進行計算。(B) 1.一個物體由A點自由下落時,相繼經(jīng)過B、C兩點,如圖K10-6所示。已知AB=BC,物體在AB段重力做功為W1,功率為P1;在BC段重力做功為W2,功率為P2,則下列關系正確的是 (　　) 圖K10-6 A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1=W2,P1

5、2做的功為W2,功率為P2。則 (　　) 圖K10-7 A.W1>W2 B.W1P2 D.P1AC,沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部所用時間相同,所需拉力分別為F1和F2,所做的功的功率分別為P1和P2,則 (　　) 圖K10-8 A.F1F2　P1>P2 D.F1>F2　P1=P2 4.[2018·棗莊]媽媽與小明進行爬山比賽,他們選擇的起點、路徑和終點都相同,全程設為勻速運動,媽媽的體重是小明的2倍,媽媽所用的時間是小明的3

6、倍。若媽媽克服自身重力做功為W1、功率為P1,小明克服自身重力做功為W2、功率為P2,則下列關系正確的是(　　) A.W1∶W2=2∶1　P1∶P2=6∶1 B.W1∶W2=2∶3　P1∶P2=2∶1 C.W1∶W2=2∶1　P1∶P2=3∶2 D.W1∶W2=2∶1　P1∶P2=2∶3 5.如圖K10-9甲所示,木塊放在水平面上,用彈簧測力計沿水平方向拉木塊使其做直線運動。兩次拉動木塊得到的s-t圖像分別是圖乙中的圖線①②。兩次對應的彈簧測力計示數(shù)分別為F1、F2,兩次拉力的功率分別是P1、P2,則F1　　　F2, P1　　　　P2。(均選填“>”“=”或“<”)? 圖K1

7、0-9 6.如圖K10-10所示,在測定滑輪組機械效率過程中,用3 N的力提升重為7 N的重物,5 s內(nèi)把重物勻速向上提升了0.2 m,則工人做了　　　　J有用功,拉力的功率為　　　　W。? 圖K10-10 7.如圖K10-11所示的滑輪組中,用F=3 N的力拉著重為20 N的木塊以0.2 m/s的速度勻速前進了0.4 m,不計滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦,則拉力所做的功是　　　　J,功率是　　　　W。? 圖K10-11 8.[2017·蘭州]某同學在 10 s 內(nèi)做了5個“引體向上”,他的質(zhì)量為 60 kg,每次上升的高度為 40 cm。則該同學做一次“引體向上”克服重力做的

8、功是　　　J,10 s 內(nèi)做功的功率為　　　W。(g取10 N/kg)? 9.一輛汽車以72 km/h的速度勻速行駛時,汽車牽引力的功率為12 kW,72 km/h=　　　m/s,汽車受到的阻力為 　　　　N。? 10.[2018·臨沂]新能源汽車因節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點深受廣大家庭的喜愛。小明爸爸駕駛電動汽車在平直公路上勻速行駛12 km,用時10 min。已知該車的總質(zhì)量為1.6×103 kg,行駛中阻力為車重的0.05倍,此過程中該車牽引力做功　　　　J,功率為　　　　kW。(g取10 N/kg)? 11.[2018·菏澤]小東積極投入到“綠色環(huán)保、低碳出行”的新潮流中,他盡量減少駕駛

9、機動車輛外出,堅持騎自行車上下班。小東和自行車的總質(zhì)量是80 kg。當小東以5 m/s的速度在平直的公路上騎行時,自行車著地面積為0.01 m2,所受阻力是其總重的0.02倍。求:(g取10 N/kg) (1)正常行駛的自行車對路面的壓強。 (2)自行車行駛1000 m動力所做的功。 (3)自行車行駛的功率。 【考點3】能說明物體的動能、重力勢能(包括了解彈性勢能)與哪些因素有關;知道機械能的意義;能通過具體的實例,說明物體的動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,以及是如何進行相互轉(zhuǎn)化的。(A)1.灑水車邊行駛邊灑水的v-t圖像如圖K10-12所示,表示灑水車做的是　

10、　　　運動;此過程灑水車的動能將　　　　(選填“變大”“不變”或“變小”)。? 圖K10-12 2.[2018·內(nèi)江]如圖K10-13所示,貨架上放著A、B、C、D四個體積相同的實心球,其中A和B為鉛球,C和D為鐵球,那么A和B兩球相比較,　　　　球的重力勢能大;B和C兩球相比較,做功本領更大的是　　　　球。(ρ鉛>ρ鐵)? 圖K10-13 3.如圖K10-14所示,彈簧一端固定在木板上,用小車將彈簧壓縮后松手釋放,小車被彈開。彈簧彈性形變越　　　　,其彈性勢能越　　　　,小車滑行的距離越遠。? 圖K10-14 4.[2018·濟寧]如圖K10-15所示,跳水運動員為獲

11、得充足的空間滯留時間,都會在跳水前先用力向下壓跳板,以便利用跳板的　　　　讓自己上升得更高。不計空氣阻力,運動員從離開跳板到入水的過程中,在　　　　(選填“離開跳板”“最高點”或“入水”)時動能最大。? 圖K10-15 5.[2017·綏化]如圖K10-16所示是人造衛(wèi)星的軌道示意圖。衛(wèi)星在大氣層外運行,不受空氣阻力。只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化,因此機械能守恒。衛(wèi)星在遠地點時　　　　能最大,從遠地點向近地點運動時,他的勢能減小、　　　　能增大,速度也就增大。? 圖K10-16 6.為了模擬探究汽車超載和超速帶來的安全隱患,小謝同學設計了如圖K10-17所示的探究實驗:將A、B、C三個

12、小球先后從同一裝置,高度分別為hA、hB、hC的位置滾下(mA=mBhB),推動小木塊運動一段距離后靜止。請你根據(jù)生活經(jīng)驗和所學的物理探究方法,回答下列問題: 圖K10-17 (1)在圖甲和圖丙所示實驗中,A球、C球剛滾到水平面時的速度　　　　(選填“相等”或“不相等”)。? (2)小球推動小木塊運動的距離越大,安全隱患　　　　(選填“越大”“不變”或“越小”)。? (3)探究超載安全隱患時,我們應選擇　　　兩圖所示實驗進行比較。? (4)探究超速安全隱患時,我們應選擇　　　兩圖所示實驗進行比較。? |綜合訓練| 一、填空題 1.[2018·德陽]如圖K

13、10-18甲所示的鐵塊重力G=4 N,被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上,當它在沿豎直方向向上的拉力F=6 N的作用下向上運動時,鐵塊受到的摩擦力為　　　N;此時鐵塊速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示,4 s內(nèi)拉力F做的功是　　　　J。? 圖K10-18 2.[2018·南充]在如圖K10-19所示的斜面上,一工人用200 N的拉力,將一重為250 N的物體,從底端勻速拉到頂端,用時6 s,則此過程中物體受到的拉力　　　(選填“大于”“等于”或“小于”)斜面對物體的摩擦力,拉力做功的功率為　　　W。? 圖K10-19 3.[2018·婁底]圖K10-20是用滑輪組提升物體A的

14、示意圖,物體A受到的重力大小為GA=100 N。在勻速豎直提升物體A的過程中,物體A上升的速度大小為v=0.4 m/s,滑輪質(zhì)量、繩重及一切摩擦忽略不計。 圖K10-20 (1)繩子自由端的拉力大小F=　　　　N。? (2)拉力F做功的功率P=　　　　W。? (3)物體A的機械能　　　　(選填“增加”“減少”或“不變”)。? 二、選擇題 4. [2018·徐州]一輛汽車在平直公路上沿直線向前行駛,途中經(jīng)過一段泥濘路面,如果汽車發(fā)動機的功率始終保持不變,則圖K10-21所示汽車行駛路程s隨時間t的變化關系可能是 (　　) 圖K10-21 5.[2018·德州]兩次水平拉動

15、同一物體在同一水平面上做勻速直線運動,兩次物體運動的s-t圖像如圖K10-22所示。根據(jù)圖像,下列判斷正確的是(　　) 圖K10-22 A.兩次物體運動的速度v1F2 C.0~6 s兩次拉力對物體所做的功W1>W2 D.0~6 s兩次拉力對物體做功的功率P1

16、性勢能最大 D.下降到最低點,重力勢能最大,彈性勢能最大 7.[2018·貴陽]如圖K10-24所示,帶正電的小球甲固定于水平絕緣支架上,另一帶正電的小球乙從甲正上方A點由靜止釋放(圖中虛線表示兩球球心的連線)。已知:電荷間的相互作用力隨它們之間距離的減小而增大。若乙運動至B點時,所受重力恰好等于甲對它的排斥力。不計空氣阻力,下列對小球乙下落過程的分析正確的是 (　　) 圖K10-24 A.到達B點前增加的動能等于減小的重力勢能 B.到達B點后它能保持平衡狀態(tài) C.從A到B的過程中,它始終受到平衡力作用 D.從A點到B點,重力做的功比排斥力做的功多 8.[2018·隨州]都

17、市生活離不開電梯,如圖K10-25,將電梯簡化為“鋼繩拉著電梯箱在豎直軌道上運動”模型。小剛同學乘坐電梯從一樓到五樓,電梯廂和人的總質(zhì)量為500 kg,電梯上行受到軌道摩擦力為500 N,鋼繩對電梯廂的拉力用T表示。電梯(底面)從A點(一樓地面)到B點(二樓地面)過程中速度在增加,用時4 s;從B點到D點(四樓地面)過程中勻速運動,用時4 s;從D點到E點(五樓地面)過程中速度逐漸減小,用時4 s;每層樓高3 m,下面說法正確的是(g取10 N/kg) (　　) 圖K10-25 A.電梯從A點到B點過程中,鋼繩拉力T做功1.65×104 J B.電梯從B點到C點過程中,鋼繩拉力T做功

18、的功率為4.125×103 W C.電梯從C點到D點過程中,鋼繩拉力T做功的功率為8.25×103 W D.電梯從D點到E點過程中,鋼繩拉力T=5.5×103 N 三、實驗探究題 9.[2018·泰州]某小組進行“探究動能大小與質(zhì)量是否有關”的活動。 (1)小明用兩輛相同的小車,在其中一輛小車上放一個砝碼,然后讓它們從同一斜面的同一位置由靜止釋放,撞擊置于水平面上的木塊,如圖K10-26甲所示。 圖K10-26 ①將小車從同一位置處釋放,目的是控制小車到達水平面的　　　　相同。? ②通過比較　　　　　　　　來比較小車動能大小。根據(jù)實驗得出結(jié)論:動能大小與質(zhì)量大小有關。?

19、(2)小紅改變實驗方案:讓同一小車,從同一斜面的不同高度由靜止釋放,撞擊水平面上的木塊,如圖乙所示。發(fā)現(xiàn):木塊滑行的距離不一樣遠。根據(jù)這一現(xiàn)象,能做出以下哪個判斷?　　　。(填寫正確選項前的字母)? A.動能大小與質(zhì)量無關,一定還與其他因素有關 B.動能大小除了與質(zhì)量有關外,一定還與其他因素有關 C.不能判斷物體動能大小是否與質(zhì)量有關,動能大小一定與質(zhì)量外的其他因素有關 四、計算題 10.[2018·內(nèi)江]步行是一種簡易方便的健身運動,人正常步行時,步距(指步行一步的距離)變化不大,步距還可作為身體上的一把“尺子”。小東測出自己的步距為0.5 m,他正常步行1 min走了180步。小

20、東根據(jù)自己的腿長和步距畫出了如圖K10-27所示的步行示意圖,對步行時重心的變化進行了分析,當兩腳一前一后著地時重心降低,而單腳著地邁步時重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。求:(已知小東的腿長是65 cm,質(zhì)量是50 kg,g取10 N/kg) (1)小東正常步行的速度是多少。 (2)小東每走一步克服重力所做的功是多少。 (3)小東正常步行克服重力做功的功率是多少。 圖K10-27 11.[2018·福建B卷]航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放,速度增大至10 m/s時打開降落傘,重物開始減速下落。

21、重物從釋放到落地共用時4 s,其v-t圖像如圖K10-28所示,落地前最后2 s重物的運動可視為勻速運動。打開降落傘后,降落傘和重物受到的空氣阻力f與速度v滿足關系f=kv2,k為定值。降落傘和重物的總質(zhì)量為7.5 kg,g取10 N/kg。求: (1)落地前最后2 s降落傘和重物的總重力的功率。 (2)剛開始減速時降落傘和重物受到的合外力大小。 圖K10-28 參考答案 【對點訓練】 考點1 1.B　2.D　3.B 4.250　0 5.0 6.8 [解析] 題圖中使用的是動滑輪,拉力F等于彈簧測力計的示數(shù),F=5

22、N,拉力端移動的距離s=2s物=2v物t=2×0.4 m/s×2 s=1.6 m,則拉力做功W=Fs=5 N×1.6 m=8 J。 7.0 考點2 1.C　[解析] 物體在AB和BC段經(jīng)過的距離相同,重力相同,根據(jù)W=Gh,重力做功相等,所以W1=W2。物體在下落過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,物體質(zhì)量不變,速度逐漸增大,因為AB=BC,所以t1>t2,又因為W1=W2,根據(jù)P=Wt,所以P1F

23、2,則P1>P2,故C正確,D錯誤。 3.A　[解析] 斜面光滑說明摩擦力為0,即沒有額外功,則拉力做的功等于克服物體重力做的功。把同一物體沿斜面BA和CA分別拉到頂端A時,物體重力G、上升高度h均相同,由W=Gh可知兩次做的功相同,即W1=W2。AB>AC,W1=W2,由W=FL可知,F1

24、選D。 5.=　> [解析] 由題圖乙可知,木塊兩次都做勻速直線運動,拉力等于滑動摩擦力,兩次中滑動摩擦力大小不變,則拉力F相等,即F1=F2。從題圖乙可知,第一次的運動速度較大,根據(jù)公式P=Fv,當拉力相等時,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。 6.1.4　0.36 [解析] 由題意,工人做的有用功W有用=Gh=7 N×0.2 m=1.4 J, 由題圖可知,n=3,則繩端移動的距離s=nh=3×0.2 m=0.6 m, 拉力做的總功W總=Fs=3 N×0.6 m=1.8 J, 則拉力的功率P=W總t=1.8J5s=0.36 W。 7.3.6　1.8 8.240　120

25、 [解析] 一次引體向上克服重力做功:W=Gh=mgh=60 kg×10 N/kg×0.4 m=240 J;功率P=nWt=5×240J10s=120 W。 9.20　600 [解析] 72 km/h=20 m/s,由公式P=Wt=Fst=Fv得,汽車的牽引力,F=Pv=12×103W20m/s=600 N,勻速行駛時,汽車受到的牽引力與阻力是一對平衡力,所以f=F=600 N。 10.9.6×106　16 [解析] 由于汽車做勻速直線運動,該車的牽引力為 F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N, 牽引力做功W=Fs=800 N×12000

26、 m=9.6×106 J; 功率P=Wt=9.6×106J600s=16000 W=16 kW。 11.解:(1)自行車行駛時對路面的壓力 F=G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N, 自行車行駛時對路面的壓強p=FS=800N0.01m2=8×104 Pa。 (2)因勻速騎行,則自行車行駛的動力F'=f=0.02G=0.02×800 N=16 N,自行車行駛1000 m,動力做的功W=F's=16 N×1000 m=1.6×104 J。 (3)自行車行駛的時間t=sv=1000m5m/s=200 s, 自行車行駛時的功率P=Wt=1.6×104J200s=80 W。

27、 考點3 1.勻速直線　變小 2.A　B 3.大　大 4.彈性勢能　入水 5.勢　動 6.(1)相等　(2)越大　(3)甲、丙　(4)甲、乙 【綜合訓練】 1.2　4.8 2.大于　100 [解析] 因為物體在拉力作用下做勻速直線運動,對物體進行受力分析可知,受到沿斜面方向向上的拉力F與沿斜面方向向下的摩擦力和重力沿斜面方向向下的分力,三力平衡,故物體受到的拉力大于斜面對物體的摩擦力;拉力做功的功率為P=Wt=Fst=200N×3m6s=100 W。 3.(1)50　(2)40　(3)增加 4.D　[解析] 由功率的計算公式P=Wt=Fv和速度的計算公式v=st可知,功

28、率P保持不變,牽引力與速度成反比,經(jīng)過泥濘路面時,汽車所受阻力增大,所需牽引力增大,則速度減小;路程s與時間t成正比,即路程s隨時間t的增大而增大,其圖像為一條傾斜直線,但經(jīng)過泥濘路面時,速度減小,圖像的斜率減小,故選D。 5.C　[解析] 由題圖可知,相同時間,第一次移動的距離大,則v1>v2,故A錯誤;拉動同一個物體在同一水平面上做勻速直線運動,物體受到的摩擦力不變,物體受平衡力作用,所以F1=F2=f,故B錯誤;由題圖可知,0~6 s第一次物體運動了0.6 m,第二次物體運動了0.3 m,由W=Fs可得,W1>W2,故C正確;由P=Wt得,0~6 s內(nèi)P1>P2,故D錯誤。 6.C

29、 7.D　[解析] 到達B點前,小球乙的重力勢能減小,動能變大,由于在下落過程中受到重力和斥力的共同作用,故機械能不守恒,增加的動能不等于減小的重力勢能,故A錯誤;到達B點后,重力恰好等于甲對它的排斥力,由于乙具有慣性,仍然會向下運動,此時重力小于斥力,將做變速運動,故B錯誤;小球乙在下落的過程中受到重力和斥力的共同作用,由于斥力會發(fā)生變化,故受力不平衡,故C錯誤;從A點到B點,重力不變,排斥力變大,在B點時排斥力等于重力,故從A點到B點,重力做的功比排斥力做的功多,故D正確。 8.C　[解析] 電梯廂和人的總重力G=mg=500 kg×10 N/kg=5000 N,勻速運動時,鋼繩的拉力T

30、=G+f=5000 N+500 N=5500 N,電梯從A點到B點過程中加速運動,T'>5500 N,則鋼繩拉力做功W>Ts=5500 N×3 m=1.65×104 J,故A錯誤。電梯從B點到C點過程中,做勻速運動,上升一層樓高,s=3 m,用時t=2 s,拉力做的功W1=Ts=5500 N×3 m=1.65×104 J,鋼繩拉力T做功的功率P1=W1t=1.65×104J2s=8.25×103 W,故B錯誤。電梯從C點到D點過程中,做勻速運動,上升一層樓高,s=3 m,用時t=2 s,拉力做的功W2=Ts=5500 N×3 m=1.65×104J ,鋼繩拉力T做功的功率P2=W2t=1.65

31、×104J2s=8.25×103 W,故C正確。電梯從D點到E點過程中,減速運動,T″<5500 N,故D錯誤。 9.(1)①速度　②木塊滑行的距離　(2)C [解析] (1)①將小車從同一位置處釋放,目的是控制小車到達水平面的速度相同。②通過比較木塊滑行的距離,來比較小車動能的大小。 (2)讓同一小車從同一斜面的不同高度由靜止釋放,木塊滑行的距離不一樣,這個實驗不能判斷動能是否與質(zhì)量有關,但可以判斷動能大小一定與質(zhì)量外的其他因素有關,故選C。 10.解:(1)小東1 min經(jīng)過的路程s=0.5 m×180=90 m, 他的步行速度v=st=90m60s=1.5 m/s。 (2)由

32、圖示及勾股定理可知,重心升高的高度h=65 cm-(65cm)2-(25cm)2=5 cm=0.05 m。 則小東每走一步克服重力所做的功W=Gh=mgh=50 kg×10 N/kg×0.05 m=25 J。 (3)1 min做的總功W總=nW=180×25 J=4500 J,則他正常步行克服重力做功的功率P=W總t=4500J60s=75 W。 11.解:(1)降落傘和重物的總重力G=mg=7.5 kg×10 N/kg=75 N, 由圖像可知,落地前最后2 s處于勻速直線運動,速度為5 m/s, 則落地前最后2 s降落傘和重物的總重力的功率P=Wt=Ght=Gv=75 N×5 m/s=375 W。 (2)降落傘和重物勻速直線下落時處于平衡狀態(tài),所受重力和阻力是一對平衡力,大小相等,即f=G=75 N, 又因為f=kv2, 則k=fv2=75N(5m/s)2=3 N·s2/m2, 剛開始減速時,降落傘和重物受到的阻力f'=kv'2=3 N·s2/m2×(10 m/s)2=300 N, 與重力G的方向相反, 所以,剛開始減速時降落傘和重物受到的合外力大小F=f'-G=300 N-75 N=225 N。 14