2021年中考物理一轮单元课时训练 功 功率和机械能（含答案解析）
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功 功率和机械能
1.下图所示生活实例中,力对物体做功的有( )
A.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.丙和丁
2.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 ( )
A.W1>W2>W3 B.W1=W2=W3 C.W1>W2=W3 D.W2>W1>W3
4.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图所示。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 ( )
A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1=W2,P1<P2 D.W1≠W2,P1≠P2
5.如图所示,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 ( )
A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P2
6.如图所示,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 ( )
A.F1<F2 P1=P2 B.F1<F2 P1<P2 C.F1>F2 P1>P2 D.F1>F2 P1=P2
7.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.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
8.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.洒水车边行驶边洒水的v-t图像如图所示,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”)。
10.如图所示的滑轮组中,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。
11.如图所示,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。
12.如图甲所示,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①②。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F1 F2,P1 P2。(均选填“>”“=”或“<”)
13.如图所示,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。
14.如图所示,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。(ρ铅>ρ铁)
15.如图所示,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。
16.如图所示,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。
17.如图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。
18.如图甲所示的铁块重力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。
19.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。
20.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。
答案解析
1.答案为：B
2.答案为：D
3.答案为：B
4.答案为：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=,所以P1<P2。
5.答案为：C；
[解析] 由图可知,W1=F1s1=300 N×4 m=1200 J,W2=F2s2=200 N×6 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。
6.答案为：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=可知,时间相同,做的功相同,故P1=P2。故选A。
7.答案为：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===,==×=×=。故选D。
8.答案为：240 120
[解析] 一次引体向上克服重力做功:W=Gh=mgh=60 kg×10 N/kg×0.4 m=240 J;
功率P===120 W。
9.答案为：匀速直线 变小
10.答案为：3.6 1.8
11.答案为：1.4 0.36
[解析] 由题意,工人做的有用功W有用=Gh=7 N×0.2 m=1.4 J,
由题图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3×0.2 m=0.6 m,
拉力做的总功W总=Fs=3 N×0.6 m=1.8 J,则拉力的功率P===0.36 W。
12.答案为：= >
[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。
13.答案为：0
14.答案为：A B
15.答案为：大 大
16.答案为：弹性势能 入水
17.答案为：势 动
18.答案为：2 4.8
19.解:
(1)小东1 min经过的路程s=0.5 m×180=90 m,他的步行速度v===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-=5 cm=0.05 m。
则小东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做的总功W总=nW=180×25 J=4500 J,则他正常步行克服重力做功的功率P===75 W。
20.解:
(1)降落伞和重物的总重力G=mg=7.5 kg×10 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===Gv=75 N×5 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===3 N·s2/m2,
刚开始减速时,降落伞和重物受到的阻力f'=kv'2=3 N·s2/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。
