（安徽专用）2022中考物理高分一轮 第10单元 功、功率和机械能课时训练

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1、（安徽专用）2022中考物理高分一轮 第10单元 功、功率和机械能课时训练 |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K10-1 A.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

2、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K10-2 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,

3、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K10-3 6.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K10-4 7.[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=和单位:瓦特(简称

4、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K10-6 A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1=W2,P1

5、N,F2做的功为W2,功率为P2。则 (　　) 图K10-7 A.W1>W2 B.W1P2 D.P1AC,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K10-8 A.F1F2　P1>P2 D.F1>F2　P1=P2 4.[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

6、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 5.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“<”)  图K

7、10-9 6.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K10-10 7.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K10-11 8.[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

8、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1.6×103 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

9、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

10、;此过程洒水车的动能将　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。  图K10-12 2.[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。(ρ铅>ρ铁)  图K10-13 3.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K10-14 4.[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

11、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K10-15 5.[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K10-16 6.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

12、度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mBhB),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

13、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K10-18 2.[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K10-19 3.[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

14、=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K10-21 5.[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

15、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K10-22 A.两次物体运动的速度v1F2 C.0~6 s两次拉力对物体所做的功W1>W2 D.0~6 s两次拉力对物体做功的功率P1

16、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K10-24 A.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

17、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K10-25 A.电梯从A点到B点过程中,钢绳拉力T做功1.65×104 J B.电梯从B点到C点过程中,钢绳拉力T做功的功率为4.125×103 W C.电梯从C点到D点

18、过程中,钢绳拉力T做功的功率为8.25×103 W D.电梯从D点到E点过程中,钢绳拉力T=5.5×103 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 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　　　　相同。  ②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

19、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,

20、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K10-27 11.[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

21、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1 1.B　2.D　3.B 4.250　0 5.0 6.8 [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=2×0.4 m/s×2

22、s=1.6 m,则拉力做功W=Fs=5 N×1.6 m=8 J。 7.0 考点2 1.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P1F2,则P1>P2,故C正确,D错误。 3.A　[解析] 斜面光滑说明

23、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 [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,

24、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。 6.1.4　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。 7.3.6　1.8 8.240　120 [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。 9.20　600 [解析] 72 km/

25、h=20 m/s,由公式P===Fv得,汽车的牵引力,F===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。 10.9.6×106　16 [解析] 由于汽车做匀速直线运动,该车的牵引力为 F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N, 牵引力做功W=Fs=800 N×12000 m=9.6×106 J; 功率P===16000 W=16 kW。 11.解:(1)自行车行驶时对路面的压力 F=G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N, 自行车行驶时对路面的压强p===8×104 Pa。 (2)因匀速

26、骑行,则自行车行驶的动力F'=f=0.02G=0.02×800 N=16 N,自行车行驶1000 m,动力做的功W=F's=16 N×1000 m=1.6×104 J。 (3)自行车行驶的时间t===200 s, 自行车行驶时的功率P===80 W。 考点3 1.匀速直线　变小 2.A　B 3.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】 1.2　4.8 2.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

27、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====100 W。 3.(1)50　(2)40　(3)增加 4.D　[解析] 由功率的计算公式P==Fv和速度的计算公式v=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

28、受平衡力作用,所以F1=F2=f,故B错误;由题图可知,0~6 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=得,0~6 s内P1>P2,故D错误。 6.C 7.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

29、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 kg×10 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 N×3 m=1.65×104 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 N×3 m=1.65×104 J,钢绳拉力T做功的功率P1===8.25×103 W,故B错误

30、。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 N×3 m=1.65×104J ,钢绳拉力T做功的功率P2===8.25×103 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)①速度　②木块滑行的距离　(2)C [解析] (1)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。②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

31、有关,故选C。 10.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。 11.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。