安徽专用中考物理高分一轮第10单元功功率和机械能课时训练

功、功率和机械能(限时:50分钟)|对点训练|【考点1】知道机械功的规定、定义式W=Fs和单位:焦耳(简称焦,符号为J);能在具体问题中判断力是否做功;能运用该定义式进行计算。(B)1.xx鄂州图K10-1所示生活实例中,力对物体做功的有()图K10-1A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丙D.丙和丁2.xx长沙下列关于功的说法正确的是()A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功3.如图K10-2所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是()图K10-2A.W1>W2>W3B.W1=W2=W3C.W1>W2=W3D.W2>W1>W34.在水平地面上,用50 N的水平拉力拉重力为100 N的小车,使小车沿水平方向前进5 m,则在此过程中,拉力所做的功等于J,重力所做的功等于J。5.如图K10-3所示,拉力F=20 N,拉着一个重为50 N的物体在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若绳长0.5 m,则物体运动一周,拉力做的功为J。图K10-36.如图K10-4所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4 m/s的速度运动了2 s,弹簧测力计的示数为5 N,拉力F做功为J。图K10-47.xx邵阳如图K10-5所示,重10 N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以0.4 m/s的速度匀速运动了2 s,弹簧测力计的示数为4 N,物体A所受重力做的功为J。图K10-5【考点2】能说明功率的物理意义;理解功率的定义式P=Wt和单位:瓦特(简称瓦,符号为W);能说明机械(包括用电器等)功率的意义;能运用该定义式进行计算。(B)1.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图K10-6所示。已知AB=BC,物体在AB段重力做功为W1,功率为P1;在BC段重力做功为W2,功率为P2,则下列关系正确的是()图K10-6A.W1=W2,P1>P2B.W1=W2,P1=P2C.W1=W2,P1<P2D.W1W2,P1P22.xx广州如图K10-7所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300 N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200 N,F2做的功为W2,功率为P2。则()图K10-7A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P23.如图K10-8所示,光滑斜面AB>AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同,所需拉力分别为F1和F2,所做的功的功率分别为P1和P2,则()图K10-8A.F1<F2P1=P2B.F1<F2P1<P2C.F1>F2P1>P2D.F1>F2P1=P24.xx枣庄妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍。若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是()A.W1W2=21P1P2=61B.W1W2=23P1P2=21C.W1W2=21P1P2=32D.W1W2=21P1P2=235.如图K10-9甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别是P1、P2,则F1F2,P1P2。(均选填“>”“=”或“<”)图K10-96.如图K10-10所示,在测定滑轮组机械效率过程中,用3 N的力提升重为7 N的重物,5 s内把重物匀速向上提升了0.2 m,则工人做了J有用功,拉力的功率为W。图K10-107.如图K10-11所示的滑轮组中,用F=3 N的力拉着重为20 N的木块以0.2 m/s的速度匀速前进了0.4 m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,则拉力所做的功是J,功率是W。图K10-118.xx兰州某同学在 10 s 内做了5个“引体向上”,他的质量为 60 kg,每次上升的高度为 40 cm。则该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是J,10 s 内做功的功率为W。(g取10 N/kg)9.一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶时,汽车牵引力的功率为12 kW,72 km/h=m/s,汽车受到的阻力为N。10.xx临沂新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12 km,用时10 min。已知该车的总质量为1.6103 kg,行驶中阻力为车重的0.05倍,此过程中该车牵引力做功J,功率为kW。(g取10 N/kg)11.xx菏泽小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中,他尽量减少驾驶机动车辆外出,坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是80 kg。当小东以5 m/s的速度在平直的公路上骑行时,自行车着地面积为0.01 m2,所受阻力是其总重的0.02倍。求:(g取10 N/kg)(1)正常行驶的自行车对路面的压强。(2)自行车行驶1000 m动力所做的功。(3)自行车行驶的功率。【考点3】能说明物体的动能、重力势能(包括了解弹性势能)与哪些因素有关;知道机械能的意义;能通过具体的实例,说明物体的动能和势能之间是可以相互转化的,以及是如何进行相互转化的。(A)1.洒水车边行驶边洒水的v-t图像如图K10-12所示,表示洒水车做的是运动;此过程洒水车的动能将(选填“变大”“不变”或“变小”)。图K10-122.xx内江如图K10-13所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是球。(铅>铁)图K10-133.如图K10-14所示,弹簧一端固定在木板上,用小车将弹簧压缩后松手释放,小车被弹开。弹簧弹性形变越,其弹性势能越,小车滑行的距离越远。图K10-144.xx济宁如图K10-15所示,跳水运动员为获得充足的空间滞留时间,都会在跳水前先用力向下压跳板,以便利用跳板的让自己上升得更高。不计空气阻力,运动员从离开跳板到入水的过程中,在(选填“离开跳板”“最高点”或“入水”)时动能最大。图K10-155.xx绥化如图K10-16所示是人造卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行,不受空气阻力。只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。卫星在远地点时能最大,从远地点向近地点运动时,他的势能减小、能增大,速度也就增大。图K10-166.为了模拟探究汽车超载和超速带来的安全隐患,小谢同学设计了如图K10-17所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答下列问题:图K10-17(1)在图甲和图丙所示实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度(选填“相等”或“不相等”)。(2)小球推动小木块运动的距离越大,安全隐患(选填“越大”“不变”或“越小”)。(3)探究超载安全隐患时,我们应选择两图所示实验进行比较。(4)探究超速安全隐患时,我们应选择两图所示实验进行比较。|综合训练|一、填空题1.xx德阳如图K10-18甲所示的铁块重力G=4 N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在沿竖直方向向上的拉力F=6 N的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为N;此时铁块速度v与时间t的关系图像如图乙所示,4 s内拉力F做的功是J。图K10-182.xx南充在如图K10-19所示的斜面上,一工人用200 N的拉力,将一重为250 N的物体,从底端匀速拉到顶端,用时6 s,则此过程中物体受到的拉力(选填“大于”“等于”或“小于”)斜面对物体的摩擦力,拉力做功的功率为W。图K10-193.xx娄底图K10-20是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA=100 N。在匀速竖直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为v=0.4 m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦忽略不计。图K10-20(1)绳子自由端的拉力大小F=N。(2)拉力F做功的功率P=W。(3)物体A的机械能(选填“增加”“减少”或“不变”)。二、选择题4. xx徐州一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则图K10-21所示汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()图K10-215.xx德州两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s-t图像如图K10-22所示。根据图像,下列判断正确的是()图K10-22A.两次物体运动的速度v1<v2B.两次物体所受的拉力F1>F2C.06 s两次拉力对物体所做的功W1>W2D.06 s两次拉力对物体做功的功率P1<P26.xx成都如图K10-23所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是()图K10-23A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最大7.xx贵阳如图K10-24所示,带正电的小球甲固定于水平绝缘支架上,另一带正电的小球乙从甲正上方A点由静止释放(图中虚线表示两球球心的连线)。已知:电荷间的相互作用力随它们之间距离的减小而增大。若乙运动至B点时,所受重力恰好等于甲对它的排斥力。不计空气阻力,下列对小球乙下落过程的分析正确的是()图K10-24A.到达B点前增加的动能等于减小的重力势能B.到达B点后它能保持平衡状态C.从A到B的过程中,它始终受到平衡力作用D.从A点到B点,重力做的功比排斥力做的功多8.xx随州都市生活离不开电梯,如图K10-25,将电梯简化为“钢绳拉着电梯箱在竖直轨道上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一楼到五楼,电梯厢和人的总质量为500 kg,电梯上行受到轨道摩擦力为500 N,钢绳对电梯厢的拉力用T表示。电梯(底面)从A点(一楼地面)到B点(二楼地面)过程中速度在增加,用时4 s;从B点到D点(四楼地面)过程中匀速运动,用时4 s;从D点到E点(五楼地面)过程中速度逐渐减小,用时4 s;每层楼高3 m,下面说法正确的是(g取10 N/kg)()图K10-25A.电梯从A点到B点过程中,钢绳拉力T做功1.65104 JB.电梯从B点到C点过程中,钢绳拉力T做功的功率为4.125103 WC.电梯从C点到D点过程中,钢绳拉力T做功的功率为8.25103 WD.电梯从D点到E点过程中,钢绳拉力T=5.5103 N三、实验探究题9.xx泰州某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活动。(1)小明用两辆相同的小车,在其中一辆小车上放一个砝码,然后让它们从同一斜面的同一位置由静止释放,撞击置于水平面上的木块,如图K10-26甲所示。图K10-26将小车从同一位置处释放,目的是控制小车到达水平面的相同。通过比较来比较小车动能大小。根据实验得出结论:动能大小与质量大小有关。(2)小红改变实验方案:让同一小车,从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的木块,如图乙所示。发现:木块滑行的距离不一样远。根据这一现象,能做出以下哪个判断?。(填写正确选项前的字母)A.动能大小与质量无关,一定还与其他因素有关B.动能大小除了与质量有关外,一定还与其他因素有关C.不能判断物体动能大小是否与质量有关,动能大小一定与质量外的其他因素有关四、计算题10.xx内江步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为0.5 m,他正常步行1 min走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图K10-27所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。求:(已知小东的腿长是65 cm,质量是50 kg,g取10 N/kg)(1)小东正常步行的速度是多少。(2)小东每走一步克服重力所做的功是多少。(3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少。图K10-2711.xx福建B卷航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放,速度增大至10 m/s时打开降落伞,重物开始减速下落。重物从释放到落地共用时4 s,其v-t图像如图K10-28所示,落地前最后2 s重物的运动可视为匀速运动。打开降落伞后,降落伞和重物受到的空气阻力f与速度v满足关系f=kv2,k为定值。降落伞和重物的总质量为7.5 kg,g取10 N/kg。求:(1)落地前最后2 s降落伞和重物的总重力的功率。(2)刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小。图K10-28参考答案【对点训练】考点11.B2.D3.B4.25005.06.8解析 题图中使用的是动滑轮,拉力F等于弹簧测力计的示数,F=5 N,拉力端移动的距离s=2s物=2v物t=20.4 m/s2 s=1.6 m,则拉力做功W=Fs=5 N1.6 m=8 J。7.0考点21.C解析 物体在AB和BC段经过的距离相同,重力相同,根据W=Gh,重力做功相等,所以W1=W2。物体在下落过程中,重力势能转化为动能,物体质量不变,速度逐渐增大,因为AB=BC,所以t1>t2,又因为W1=W2,根据P=Wt,所以P1<P2。2.C解析 由图可知,W1=F1s1=300 N4 m=1200 J,W2=F2s2=200 N6 m=1200 J,即W1=W2,故A、B错误;由P=Fv可知,速度相等,F1>F2,则P1>P2,故C正确,D错误。3.A解析 斜面光滑说明摩擦力为0,即没有额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功。把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时,物体重力G、上升高度h均相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即W1=W2。AB>AC,W1=W2,由W=FL可知,F1<F2。根据P=Wt可知,时间相同,做的功相同,故P1=P2。故选A。4.D解析 妈妈和小明爬山,在竖直方向上克服自身重力做功,W=Gh。他们在竖直方向上通过的距离相等,可用h表示。则W1W2=G妈hG明h=2G明G明=21,P1P2=W1t妈W2t明=W1W2t明3t明=2113=23。故选D。5.=>解析 由题图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,两次中滑动摩擦力大小不变,则拉力F相等,即F1=F2。从题图乙可知,第一次的运动速度较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即P1>P2。6.1.40.36解析 由题意,工人做的有用功W有用=Gh=7 N0.2 m=1.4 J,由题图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=30.2 m=0.6 m,拉力做的总功W总=Fs=3 N0.6 m=1.8 J,则拉力的功率P=W总t=1.8J5s=0.36 W。7.3.61.88.240120解析 一次引体向上克服重力做功:W=Gh=mgh=60 kg10 N/kg0.4 m=240 J;功率P=nWt=5240J10s=120 W。9.20600解析 72 km/h=20 m/s,由公式P=Wt=Fst=Fv得,汽车的牵引力,F=Pv=12103W20m/s=600 N,匀速行驶时,汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,所以f=F=600 N。10.9.610616解析 由于汽车做匀速直线运动,该车的牵引力为F=f=0.05G=0.051.6103 kg10 N/kg=800 N,牵引力做功W=Fs=800 N12000 m=9.6106 J;功率P=Wt=9.6106J600s=16000 W=16 kW。11.解:(1)自行车行驶时对路面的压力F=G=mg=80 kg10 N/kg=800 N,自行车行驶时对路面的压强p=FS=800N0.01m2=8104 Pa。(2)因匀速骑行,则自行车行驶的动力F=f=0.02G=0.02800 N=16 N,自行车行驶1000 m,动力做的功W=Fs=16 N1000 m=1.6104 J。(3)自行车行驶的时间t=sv=1000m5m/s=200 s,自行车行驶时的功率P=Wt=1.6104J200s=80 W。考点31.匀速直线变小2.AB3.大大4.弹性势能入水5.势动6.(1)相等(2)越大(3)甲、丙(4)甲、乙【综合训练】1.24.82.大于100解析 因为物体在拉力作用下做匀速直线运动,对物体进行受力分析可知,受到沿斜面方向向上的拉力F与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,故物体受到的拉力大于斜面对物体的摩擦力;拉力做功的功率为P=Wt=Fst=200N3m6s=100 W。3.(1)50(2)40(3)增加4.D解析 由功率的计算公式P=Wt=Fv和速度的计算公式v=st可知,功率P保持不变,牵引力与速度成反比,经过泥泞路面时,汽车所受阻力增大,所需牵引力增大,则速度减小;路程s与时间t成正比,即路程s随时间t的增大而增大,其图像为一条倾斜直线,但经过泥泞路面时,速度减小,图像的斜率减小,故选D。5.C解析 由题图可知,相同时间,第一次移动的距离大,则v1>v2,故A错误;拉动同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力不变,物体受平衡力作用,所以F1=F2=f,故B错误;由题图可知,06 s第一次物体运动了0.6 m,第二次物体运动了0.3 m,由W=Fs可得,W1>W2,故C正确;由P=Wt得,06 s内P1>P2,故D错误。6.C7.D解析 到达B点前,小球乙的重力势能减小,动能变大,由于在下落过程中受到重力和斥力的共同作用,故机械能不守恒,增加的动能不等于减小的重力势能,故A错误;到达B点后,重力恰好等于甲对它的排斥力,由于乙具有惯性,仍然会向下运动,此时重力小于斥力,将做变速运动,故B错误;小球乙在下落的过程中受到重力和斥力的共同作用,由于斥力会发生变化,故受力不平衡,故C错误;从A点到B点,重力不变,排斥力变大,在B点时排斥力等于重力,故从A点到B点,重力做的功比排斥力做的功多,故D正确。8.C解析 电梯厢和人的总重力G=mg=500 kg10 N/kg=5000 N,匀速运动时,钢绳的拉力T=G+f=5000 N+500 N=5500 N,电梯从A点到B点过程中加速运动,T>5500 N,则钢绳拉力做功W>Ts=5500 N3 m=1.65104 J,故A错误。电梯从B点到C点过程中,做匀速运动,上升一层楼高,s=3 m,用时t=2 s,拉力做的功W1=Ts=5500 N3 m=1.65104 J,钢绳拉力T做功的功率P1=W1t=1.65104J2s=8.25103 W,故B错误。电梯从C点到D点过程中,做匀速运动,上升一层楼高,s=3 m,用时t=2 s,拉力做的功W2=Ts=5500 N3 m=1.65104J ,钢绳拉力T做功的功率P2=W2t=1.65104J2s=8.25103 W,故C正确。电梯从D点到E点过程中,减速运动,T<5500 N,故D错误。9.(1)速度木块滑行的距离(2)C解析 (1)将小车从同一位置处释放,目的是控制小车到达水平面的速度相同。通过比较木块滑行的距离,来比较小车动能的大小。(2)让同一小车从同一斜面的不同高度由静止释放,木块滑行的距离不一样,这个实验不能判断动能是否与质量有关,但可以判断动能大小一定与质量外的其他因素有关,故选C。10.解:(1)小东1 min经过的路程s=0.5 m180=90 m,他的步行速度v=st=90m60s=1.5 m/s。(2)由图示及勾股定理可知,重心升高的高度h=65 cm-(65cm)2-(25cm)2=5 cm=0.05 m。则小东每走一步克服重力所做的功W=Gh=mgh=50 kg10 N/kg0.05 m=25 J。(3)1 min做的总功W总=nW=18025 J=4500 J,则他正常步行克服重力做功的功率P=W总t=4500J60s=75 W。11.解:(1)降落伞和重物的总重力G=mg=7.5 kg10 N/kg=75 N,由图像可知,落地前最后2 s处于匀速直线运动,速度为5 m/s,则落地前最后2 s降落伞和重物的总重力的功率P=Wt=Ght=Gv=75 N5 m/s=375 W。(2)降落伞和重物匀速直线下落时处于平衡状态,所受重力和阻力是一对平衡力,大小相等,即f=G=75 N,又因为f=kv2,则k=fv2=75N(5m/s)2=3 Ns2/m2,刚开始减速时,降落伞和重物受到的阻力f=kv2=3 Ns2/m2(10 m/s)2=300 N,与重力G的方向相反,所以,刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小F=f-G=300 N-75 N=225 N。14 / 14文档可自由编辑打印