安徽專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第一篇教材梳理課時訓(xùn)練10功功率和機械能試題

PAGEPAGE1課時訓(xùn)練(十)功、功率和機械能(限時:50分鐘)|對點訓(xùn)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.[2019·黑龍江]如圖K10-1所示,力對物體做功的是 ()圖K10-12.[2019·海南]用大小相同的力F,作用在質(zhì)量不同的物體上,使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動相同的距離s,如圖K10-2所示,力F所做的功分別為W1和W2,則 ()圖K10-2A.W1=12W2 B.W1=WC.W1=2W2 D.W1=4W23.[2019·邵陽]一物體在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運動了4s,拉力F的大小為5N,則4s內(nèi)拉力F做的功為()A.1J B.3J C.2J D.4J4.在水平地面上,用50N的水平拉力拉重力為100N的小車,使小車沿水平方向前進5m,則在此過程中,拉力所做的功為J,重力所做的功為J。

5.[2019·山西]小明利用“3D”打印機打印出和自己大小一樣的“自己”模型,但質(zhì)量只有自己的110,這個模型的密度是小明密度的。小明把“自己”模型從一樓搬到二樓教室克服該模型重力做功約為6.[2019·岳陽]如圖K10-3所示,動滑輪實質(zhì)上是一個(選填“省力”或“費力”)杠桿,用60N的拉力將沙桶從地面提到9m高的樓上,拉力做的功是J。

圖K10-37.如圖K10-4所示,用大小為20N的拉力F拉著一個重為50N的物體在光滑的水平面上做勻速圓周運動,若繩長為0.5m,則物體運動一周,拉力做的功為J。

圖K10-4【考點2】能說明功率的物理意義;理解功率的定義式P=Wt1.[2019·株洲]甲、乙、丙、丁四個同學(xué)進行攀巖比賽,他們做的功W與時間t的關(guān)系如圖K10-5所示。若規(guī)定做功較快的獲勝,則最后勝出的一定是()圖K10-5A.甲 B.乙 C.丙 D.丁2.[2018·廣州]如圖K10-6所示,OQ是水平地面,物體在水平拉力作用下從O點勻速直線運動到Q點,OP段拉力F1為300N,F1做的功為W1,功率為P1;PQ段拉力F2為200N,F2做的功為W2,功率為P2,則 ()圖K10-6A.W1>W2 B.W1<W2C.P1>P2 D.P1<P23.[2019·連云港]物體在水平地面上做直線運動,當(dāng)物體運動的路程和時間圖像如圖K10-7乙時,受到的水平推力為F1;當(dāng)物體運動的速度和時間圖像如圖丙時,受到的水平推力為F2。兩次推力的功率分別為P1、P2。則下列關(guān)系正確的是()圖K10-7A.F1=F2P1>P2 B.F1=F2P1<P2C.F1>F2P1>P2 D.F1<F2P1>P24.[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(shè)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倍。若媽媽克服自身重力做的功為W1、功率為P1,小明克服自身重力做的功為W2、功率為P2,則下列關(guān)系正確的是 ()A.W1∶W2=2∶1P1∶P2=6∶1 B.W1∶W2=2∶3P1∶P2=2∶1C.W1∶W2=2∶1P1∶P2=3∶2 D.W1∶W2=2∶1P1∶P2=2∶35.某同學(xué)在10s內(nèi)做了5個“引體向上”,他的質(zhì)量為60kg,每次上升的高度為40cm,則該同學(xué)做一次“引體向上”克服重力做的功是J,10s內(nèi)做功的功率為W。(g取10N/kg)

6.如圖K10-8所示的滑輪組中,用F=3N的力拉著重為20N的木塊以0.2m/s的速度勻速向左移動了0.4m,不計滑輪重及滑輪與繩、軸之間的摩擦,則拉力F所做的功是J,功率是W。

圖K10-87.[2019·涼山州]“綠色環(huán)保,低碳出行?！币惠v純電動公交車在水平路面上勻速行駛,發(fā)動機的功率為200kW,速度為72km/h。公交車行駛1h,發(fā)動機做的功為J,公交車行駛的路程為m。

8.[2019·長沙]如圖K10-9所示為洋湖濕地公園的“河道保潔船”清理水面垃圾時的情景,保潔船的質(zhì)量為2.5t,收集寬度為3.4m。它某次工作時以1m/s的速度做勻速直線運動,其牽引力為5×104N,保潔船工作50s,求這段時間內(nèi):圖K10-9(1)保潔船行駛的路程。(2)牽引力做的功。(3)牽引力的功率。

【考點3】能說明物體的動能、重力勢能與哪些因素有關(guān);知道機械能的意義(包括了解彈性勢能);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.[2019·云南]第24屆冬奧會將于2022年在北京-張家口舉辦,高山滑雪是冬奧會的重要競賽項目之一。如圖K10-10所示是滑雪運動員從山頂加速下滑訓(xùn)練的情境,在下滑過程中運動員的動能,重力勢能。(均選填“減小”“增大”或“不變”)

圖K10-102.[2019·武威]迄今為止,我國已發(fā)射40余顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行,如圖K10-11所示,則該衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點向近地點運行的過程中,能轉(zhuǎn)化為能。

圖K10-113.[2019·咸寧]甲、乙是兩個完全相同的網(wǎng)球。如圖K10-12所示,在同一高度同時以大小相等的速度,將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出,不計空氣阻力,則拋出時兩球機械能(選填“相等”或“不相等”);落地前的運動過程中,甲球的動能(選填“增大”“不變”或“減小”),乙球的機械能(選填“增大”“先增大后減小”“不變”或“減小”)。

圖K10-124.[2019·無錫]如圖K10-13所示,將鋼鋸條固定在桌面邊緣,將棋子放在鋼鋸條的端部,然后用手將鋼鋸條的端部壓下一段距離,松手后,棋子會被彈起一定的高度,此過程中,鋼鋸條的彈性勢能轉(zhuǎn)化為棋子的勢能,增加鋼鋸條被下壓的距離,發(fā)現(xiàn)棋子被彈起的高度增加,實驗表明,物體的越大,它的彈性勢能越大。

圖K10-135.[2019·懷化]如圖K10-14所示,小球從A點擺動到C點的過程中,下列說法正確的是(不計空氣阻力) ()圖K10-14A.從A到B的過程中,動能增大,重力勢能減小B.從A到B的過程中,動能減小,重力勢能增大C.從B到C的過程中,動能增大,重力勢能增大D.從B到C的過程中,動能減小,重力勢能減小6.[2019·荊州]如圖K10-15所示,粗糙水平面AB與光滑斜面BC平滑連接,彈簧左端固定。小木塊P被壓縮的彈簧彈出并沖上斜面BC的過程中(空氣阻力忽略不計),下列說法正確的是 ()圖K10-15A.在彈簧恢復(fù)原狀的過程中,彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為小木塊P的動能B.小木塊P離開彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時機械能守恒C.小木塊P在斜面上向上運動時,動能減小,重力勢能增加D.小木塊P運動到最高點時處于平衡狀態(tài)7.[2019·綏化]如圖K10-16所示,某實驗小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)”的實驗中,讓小球從同一斜面某處由靜止釋放,撞擊同一水平面上的同一木塊,木塊移動一段距離后停止。圖K10-16(1)小球滾下斜面的過程中,它的能轉(zhuǎn)化為動能,其動能大小是通過木塊移動的距離來反映的。

(2)分析比較兩次實驗,可得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同的物體,速度越大,動能越大。

(3)甲實驗中若木塊的重力為1N,水平移動的距離是30cm,則重力對木塊做的功為J。

(4)如果水平面光滑,則(選填“能”或“不能”)完成本實驗。

|綜合訓(xùn)練|一、填空題1.[2019·連云港]小明同學(xué)用20N的水平推力,將重為280N的購物車沿水平地面向前推動了10m,在此過程中,推力對購物車做功J,購物車的重力做功J;一個皮球落地后彈起,彈起的高度越來越低,皮球在運動過程中,其機械能總量(選填“增加”“減少”或“保持不變”)。

2.[2019·眉山]如圖K10-17甲所示,水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力的作用,其F-t和v-t圖像分別如圖乙和丙所示。由圖像可知,9~12s內(nèi),推力對物體做功J;t=2s時,物體受到的摩擦力是N。

圖K10-173.[2019·紹興]某工廠發(fā)貨傳輸分揀線示意圖如圖K10-18所示,等間距排列的相同貨物先被傳送帶勻速運送到工作臺上,在工作臺AB上勻速下滑時被掃描,后滑至水平工作臺BC,最后在C點靜止時被機械手臂取走進行分類。傳送帶與AB、AB與BC都平滑連接,AB與BC材料相同,且長度均為1m,空氣阻力忽略不計。圖K10-18(1)若貨物對AB的壓力小于對BC的壓力,則貨物在AB上減小的機械能(選填“大于”“等于”或“小于”)在BC上減小的機械能。

(2)若機械手臂每隔3s取走一件貨物,傳送帶運動的速度為0.8m/s,為防止貨物的碰撞與堆積,貨物之間的距離d至少為m。

4.[2019·襄陽]勁度系數(shù)為12N/cm(彈簧每受到12N的力,長度就要變化1cm)的一根彈簧自然懸掛時的長度為6cm,在它下面再懸掛一個48N的重物,由如圖K10-19所示位置靜止放手,在下落過程中,當(dāng)彈簧的長度在(填某一范圍)時,物體的重力勢能和動能同時轉(zhuǎn)化為彈性勢能。物體在經(jīng)歷了一段時間的往復(fù)運動后最終停止下來,則物體減小的重力勢能最終轉(zhuǎn)化為彈性勢能和能。(上述過程沒超出該彈簧的彈性限度)

圖K10-19二、選擇題5.[2018·德州]兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動,物體兩次運動的s-t圖像如圖K10-20所示。根據(jù)圖像,判斷下列說法正確的是()A.兩次物體運動的速度v1<v2 B.兩次物體所受的拉力F1>F2C.0~6s內(nèi)兩次拉力對物體所做的功W1>W2 D.0~6s內(nèi)兩次拉力對物體做功的功率P1<P2圖K10-206.[2018·成都]如圖K10-21所示,小邦在國色天鄉(xiāng)玩蹦極,不考慮空氣阻力,關(guān)于他在下降過程中的能量分析,下列說法正確的是 ()圖K10-21A.彈性繩繃直前,重力勢能增大,動能減小B.彈性繩繃直前,重力勢能減小,動能不變C.下降到最低點時,動能最小,彈性勢能最大D.下降到最低點時,重力勢能最大,彈性勢能最大7.[2019·淄博]如圖K10-22所示,小球沿軌道由靜止從A點向D點運動的過程中(小球和軌道間存在摩擦),下列說法錯誤的是 ()圖K10-22A.小球在A點的重力勢能最大 B.小球在B點的速度最大C.小球在C點和B點的機械能相等 D.小球不能到達(dá)D點8.[2019·巴中]如圖K10-23所示,物體從斜面頂端勻速滑到斜面底端,在此過程中,下列說法正確的是 ()圖K10-23A.物體動能增大,機械能不變 B.物體動能不變,機械能減小C.物體重力勢能不變,機械能不變 D.物體重力勢能減小,機械能增大9.[2019·福建]踢毽子是一項有益的體育活動。如圖K10-24所示,毽子某次被踢出后,豎直上升經(jīng)過某一位置時,毽子的動能和重力勢能分別為Ek1和Ep1;下落經(jīng)過同一位置時,毽子的動能和重力勢能分別為Ek2和Ep2,則 ()圖K10-24A.Ek2>Ek1 B.Ek2<Ek1 C.Ep2>Ep1 D.Ep2<Ep110.[2019·蘇州]將皮球從離地某一高度O點處水平拋出,球落地后又彈起,它的部分運動軌跡如圖K10-25所示。下列說法正確的是 ()圖K10-25A.皮球經(jīng)過同一高度的A、B兩點時動能相等B.皮球第一次反彈后到達(dá)最高點P點時速度為零C.皮球在D點時的機械能小于在C點時的機械能D.若將皮球表面涂黑,則會在地面M、N兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑三、實驗探究題11.[2019·貴港]圖K10-26是“探究動能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗裝置圖。圖K10-26(1)若讓同一鋼球分別從斜面不同的高度由靜止開始滾下,高度h越大,鋼球運動到水平面時速度越,木塊B被撞得越。

(2)若讓不同質(zhì)量的鋼球分別從斜面相同的高度h由靜止開始滾下,比較木塊B被撞擊后運動距離s的遠(yuǎn)近,這是為了探究動能的大小與的關(guān)系。

四、計算題12.[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0.5m,他正常步行1min走了180步。小東根據(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(dāng)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65cm,質(zhì)量是50kg,g取10N/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K10-2713.[2019·麗水]2019年4月15日起正式實施電動自行車新國家標(biāo)準(zhǔn),小金買了一輛按新國標(biāo)生產(chǎn)的電動自行車(如圖K10-28所示),部分參數(shù)如下表所示,已知小金質(zhì)量為60kg,假定電動自行車在水平騎行過程中受到的阻力始終為總重的0.08倍。(g取10N/kg)項目參數(shù)最高車速/(km·h-1)25整車質(zhì)量/kg40最大功率/W400(1)車輪上制有花紋的目的是。

(2)小金在水平地面上騎行時,車輪與地面的總接觸面積為0.005m2,則騎行時電動自行車對地面的壓強是Pa。

(3)小金在水平路面上騎電動自行車勻速行駛10km的過程中,克服阻力做了多少功?(4)若小金騎行過程中電動自行車以最大功率輸出,勻速行駛時的車速為多少?圖K10-28

【參考答案】對點訓(xùn)練考點11.C2.B[解析]根據(jù)功的計算公式W=Fs,得W1=Fs,W2=Fs?？梢奧1=W2,故選B。3.D4.25005.1106.省力10807.0考點21.A[解析]在相同時間內(nèi),做功越多,功率越大,也就是做功越快;由圖像知,當(dāng)時間相同時,甲做功最多,所以由公式P=Wt2.C[解析]由圖可知,拉力F1在OP段做的功W1=F1s1=300N×4m=1200J,拉力F2在PQ段做的功W2=F2s2=200N×6m=1200J,則可知,W1=W2,故A、B錯誤。由題可知,速度相等,F1>F2,則由P=Wt=Fst=Fv可知,功率P1>P3.B[解析]由圖乙可知,物體做勻速直線運動,速度大小為v乙=s乙t乙=4m2s=2m/s;由圖丙可知,物體的速度保持不變,即物體做勻速直線運動,速度大小為v丙=4m/s;因為兩次都是做勻速直線運動,則所受推力和摩擦力是平衡力,根據(jù)二力平衡條件可知,推力都等于摩擦力,壓力和接觸面的粗糙程度不變,摩擦力不變,受到的水平推力關(guān)系為F1=F2。已知v乙<v丙,由P=Wt=Fst=Fv4.D5.2401206.3.61.87.7.2×108720008.解:(1)保潔船行駛的路程s=vt=1m/s×50s=50m。(2)牽引力做的功W=Fs=5×104N×50m=2.5×106J。(3)牽引力的功率P=Wt=2.5×10考點31.增大減小[解析]滑雪運動員從山頂加速下滑的過程中,運動員的質(zhì)量不變,速度增大,動能增大;高度減小,重力勢能減小。2.重力勢動3.相等增大不變4.重力彈性形變[解析]發(fā)生形變的鋼鋸條在恢復(fù)原狀時彈性勢能減小,棋子會被彈起一定的高度,說明棋子的重力勢能增大,則此過程中,鋼鋸條的彈性勢能轉(zhuǎn)化為棋子的重力勢能;在彈性限度內(nèi),增大鋼鋸條被下壓的距離,鋼鋸條的形變程度增大,使棋子被彈起的高度增加,說明鋼鋸條的彈性勢能增大,則物體的彈性形變越大,它的彈性勢能越大。5.A6.C[解析]在彈簧恢復(fù)原狀的過程中,彈簧的形變程度變小,彈性勢能變小,木塊的速度變大,動能變大,同時因為水平面AB粗糙,木塊需要克服摩擦力做功,內(nèi)能變大,故彈簧的彈性勢能一部分轉(zhuǎn)化為小木塊P的動能,一部分轉(zhuǎn)化為小木塊P的內(nèi)能,故A錯誤。小木塊P離開彈簧后在粗糙水平面AB上滑行時,需要克服摩擦力做功,一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機械能減小,故B錯誤。小木塊P在斜面上向上運動時,高度增加,重力勢能變大,因為斜面BC光滑,且空氣阻力忽略不計,所以機械能守恒,故動能減小,故C正確。因為斜面BC光滑,故木塊不受摩擦力作用,小木塊P運動到最高點時受到垂直于斜面向上的支持力和豎直向下的重力作用,這兩個力不在一條直線上,不屬于平衡力,所以小木塊P處于非平衡狀態(tài),故D錯誤。7.(1)重力勢(2)甲、乙(3)0(4)不能綜合訓(xùn)練1.2000減少2.183[解析]從圖乙可以看出,9~12s內(nèi),人的推力大小為6N,從圖丙可以看出,9~12s內(nèi),物體運動的速度為1m/s。可得物體在這3s內(nèi)通過的路程為s=vt=1m/s×3s=3m,推力對物體做功為W=Fs=6N×3m=18J。當(dāng)t=2s時,由圖丙可得,物體處于靜止?fàn)顟B(tài),所以受到的是靜摩擦力,此時物體處于平衡狀態(tài),所以它受到的靜摩擦力與推力是一對平衡力,此時物體受到的推力大小為3N,所以f=F'=3N。3.(1)小于(2)2.4[解析](1)AB和BC段材料相同,即粗糙程度相同,因為貨物對AB的壓力小于對BC的壓力,所以貨物在AB段所受的摩擦力小于在BC段的摩擦力;根據(jù)W=fs可知,當(dāng)它們長度相同時,貨物在AB段克服摩擦力做的功小于在BC段克服摩擦力做的功;因為貨物機械能的減少量就等于克服摩擦力做的功,所以貨物在AB段減小的機械能小于在BC段減小的機械能。(2)貨物之間的距離至少為s=vt=0.8m/s×3s=2.4m。4.10~14cm內(nèi)[解析]由于在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的伸長量與它所受的拉力成正比;所以在彈簧下面掛48N的重物時,將重物由圖中位置放手,重物下落過程中,當(dāng)彈簧伸長4cm時(即彈簧長度達(dá)到6cm+4cm=10cm時)物體所受的拉力與重力平衡,繼續(xù)向下運動的過程中,物體開始減速,其動能和重力勢能同時轉(zhuǎn)化為彈性勢能;設(shè)物體能達(dá)到的最低點時的重力勢能為0,此點動能也為0,在從圖中所示釋放點到最低點的運動過程中,理想狀態(tài)下(即忽略空氣阻力的作用),物體在釋放點具有的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為最低點時的彈簧的彈性勢能,即Gh=12kΔL2①,因h=ΔL②,由①②可得ΔL=2Gk=2×48N12N/cm5.C6.C7.C[解析]A點是小球的初始位置,由圖知,A點和D點的高度最高且相同,因為小球和軌道間存在摩擦,機械能不守恒,所以小球不能到達(dá)D點,故D正確,不符合題意。因重力勢能與高度和質(zhì)量有關(guān),則小球在A點的重力勢能最大,故A正確,不符合題意。從A點運動到B點的過程中,其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,小球在B點時,質(zhì)量不變,高度最小,所以小球在B點的動能最大,速度最大,故B正確,不符合題意。小球和軌道間存在摩擦,所以會有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機械能會減小,則小球在C點和B點的