2021-2022年收藏的精品资料专题08 功和能第02期.doc

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1、专题8 功和能一、选择题1【2017宜昌卷】在水平桌面上滑行的小车，速度越来越慢直至停止，下列描述中错误的是（）A小车的机械能转化为内能B小车克服阻力做功动能减小C摩擦力改变了小车的运动状态D小车的惯性逐渐变小直至为零【答案】D【考点定位】做功改变物体内能；力的作用效果；惯性；动能和势能的大小变化2【2017宜昌卷】航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度，我国正在加紧研制这项技术力争在后续的航母中投入使用，蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为9%，对于蒸汽弹射以下说法正确的是（）A功率大、效率高B功率大、效率低C功率小、效率高D

2、功率小、效率低【答案】B【解析】航空母舰上的飞机起飞时，由于跑道距离有限，可采用蒸汽弹射来帮助飞机迅速起飞所需要的速度，这就要求蒸汽弹射的功率大；由“蒸汽弹射是将水蒸气的内能转化为飞机的动能，转化效率约为9%”知蒸汽弹射的效率低，故B正确；故应选B。【考点定位】功率的概念；热机的效率3【2017武汉卷】如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离下列说法正确的是（不计空气阻力）（） A钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性B木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多C钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大D木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来

3、维持【答案】B【考点定位】惯性；功的大小比较；机械能4. 【2017成都卷】2017 年 4 月 20 日 19 时 41 分 35 秒，“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，关于火箭搭载的“天舟一号” 货运飞船的能量下列说法正确的是（）学科网A、机械能的总量不变B、机械能的总量变小C、动能不变D、重力势能变大【答案】D【解析】动能的大小与质量和速度大小有关，重力势能的大小与质量和高度有关。“天舟一号”货运飞船在文昌航天发射中心由“长征七号二”运载火箭成功发射升空。在它们加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力

4、势能变大，故机械能变大。故本题正确选项是D。【考点定位】影响动能、重力势能大小的因素。5【2017海南卷】下列物体具有动能的是（）A静止不动的课桌B挂在树上的椰子C拉长了的橡皮筋D正在行驶的汽车【答案】D【考点定位】动能和势能的概念6【2017海南卷】如图所示，塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（）A内能转化为机械能 B化学能转化为内能C机械能转化为内能 D只有内能的转移【答案】A【解析】在该过程中，水蒸气把软木塞冲开，是水蒸气对木塞做功，即消耗了水蒸气的内能，变成了瓶塞的机械能，故是水蒸气的内能转化为木塞的机械能的过程，故应选A。【考点定位】做功改变物体内能7

5、【2017河南卷】图为一种爬杆机器人，仅凭电池提供的能量，就能像人一样沿杆竖直向上匀速爬行机器人在此过程中（）A所受摩擦力方向竖直向下B对杆的握力增大时，所受摩擦力增大C匀速爬行速度增大时，所受摩擦力不变D动能全部转化为重力势能【答案】C【解析】【考点定位】二力平衡条件的应用；动能和势能的转化与守恒8. 【2017成都卷】如图 18 所示，小王通过滑轮组向高处提升重 210N 的物体，动滑轮重 10N，定滑轮重 15N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。8s 内物体匀速上升 4m，则该 8s 内（）A小王做的有用功为 840JB小王做的额外功为 100JC小王做功的功率为 110WD小王对绳子的拉

6、力为 70N【答案】A、C【解析】由题意知：小王通过滑轮组向高处提升重 G=210N 的物体，动滑轮重G0= 10N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。t=8s 内物体匀速上升h= 4m，绳端移动的距离s=12m，则该 8s 内小王做的有用功为 W有=Gh=210N4m=840J，A是正确的；小王做的额外功为W额=G0h=10N 4m=40J，B是错误的；小王做功的功率为P=（W有+W额）/t=（840J+40J）/8s= 110W，C是正确的；小王对绳子的拉力为F=1/3（G+G0）=1/3 （201N+10N）=73.3N，D是错误的。故本题正确选项是A、C。【考点定位】功、功率的综合分析与计

7、算。9【2017鄂州卷】下列生活实例中，力对物体做功的有A甲和乙 B甲和丙 C乙和丙 D丙和丁【答案】B考点：力是否做功的判断10【2017衡阳卷】下列四幅图中，动能和势能之间没有发生相互转化的是【答案】C【解析】A用弓将箭射出，弓发生形变具有弹性势能，松手后，将弹性势能转化为箭的动能；B上升的滚摆，高度升高，重力势能增大，速度变小，动能越来越小，将动能转换为重力势能；C水平公路上匀速行驶汽车，高度没变，重力势能没变，速度没变，动能没有发生改变，这个过程没有动能和势能之间的转化；D卫星运行时，近地点具有较大的动能，势能较小，到远地点，有较大的势能，较小的动能，卫星从近地点到远地点动能减小，势能

8、增大，动能转化为势能，从远地点到近地点势能增大，动能减小，势能转化为动能，转化过程中机械能守恒。题中问没有发生动能与势能转化的，故应选C。【考点】机械能及转化11【2017黄石卷】下列说法正确的是 （）A运动的物体具有的能量叫做动能B甲乙二人同时登山，甲先到达山顶，则甲的功率大C功就是能，因为它们的单位相同D用50N的水平力拉着重100N的小车沿着水平地面前进5m，则此过程拉力做的功比重力做的功多【答案】D【考点定位】动能和势能的概念；功的大小比较；功率大小的比较12【2017郴州卷】改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就如图所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的

9、情景返回舱在此过程中 （）A动能减小，重力势能减小B动能增大，重力势能增大C动能不变，重力势能减小D动能减小，重力势能不变【答案】A【解析】回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小，故A正确、BCD错误，故应选A。【考点定位】机械能转化13【2017岳阳卷】如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程A小明对箱子没有做功 B重力对箱子做了功C小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力 D. 箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力【答案】A【考点定位】做功的判断14【2017岳阳卷】4月27日，我国的“天舟一号”飞船圆满完成飞行任务返回地球，飞船

10、受空气阻力匀速下降过程中，它的A动能增加，势能减少，内能不变 B动能减少，势能不变，内能增加C动能不变，势能增加，内能减少 D动能不变，势能减少，内能增加【答案】D【解析】A动能增加，势能减少，内能不变，错误，匀速下降，动能不变，势能减少；B动能减少，势能不变，内能增加，错误，匀速下降，动能不变，势能减少；C动能不变，势能增加，内能减少，错误，匀速下降，动能不变，势能减少；D动能不变，势能减少，内能增加，正确，匀速下降，动能不变，势能减少，内能增加；故应选D。【考点定位】机械能转化15【2017无锡卷】射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：弓弦

11、对箭施加的力改变了箭的运动状态：弓弦的弹性势能转化为箭的动能； 箭由于惯性作用仍能继续飞行；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（）A只有B只有C只有D都正确【答案】B【解析】弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故正确；箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故正确；射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故错误；在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来的运动状态，继续做匀速

12、直线运动，故错误；综上分析可知，只有正确；故应选B。【考点定位】动能和势能的转化与守恒；力的作用效果；牛顿第一定律；惯性16【2017威海卷】装着开水的暖水瓶塞有时会弹起来同时看到一股“白气”冒出来，以下解释正确的是（）A木塞弹起来，是因为暖水瓶里的空气受热膨胀对木塞做功B在木塞弹起过程中瓶内气体的内能增加，木塞的机械能增加C看到的“白气”是从瓶子里出来的水蒸气D看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小冰晶【答案】A【考点定位】做功改变物体内能；液化及液化现象；能量的转化和转移二、填空题1【2017无锡卷】用如图所示的装置研究动能大小与速度的关系时应让同一小车从斜面的 高度处从静止滑下，小车撞击

13、木块的过程中，对木块 （选填“做功”“不做功”）【答案】不同；做功【解析】在探究过程中，研究动能大小与速度的关系时，要控制质量一定，改变物体的速度，所以应让同一小车从斜面的不同高度从静止滑下；小车撞击木块的过程中，对木块施加了力，且木块在小车的推动下移动了距离，对木块做功。【考点定位】势能的影响因素2【2017衡阳卷】新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升10m，则该无人机克服自身重力做功为 J，功率为 W。【答案】200 、40【解析】根据无人机的质量m=2kg，可以求出该物体的重力，克服重力做功；功率。【考点】功和

14、功率3【2017宜昌卷】小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了lm，整个过程中小明做功 J，书箱的重力做功 J【答案】80；0【考点定位】功的计算4【2017安顺卷】在自由下落过程中，物体运动速度会越来越快，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则W1 W2，P1 P2（两空均选填“”、“”或“=”）【答案】=；【解析】由题AB=BC，根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；由于小球在自由下落时做加速运动，根

15、据t=可知，小球在BC段运动的时间短，根据公式P=可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1P2。学+科网【考点定位】功的大小比较；功率大小的比较5【2017安顺卷】在图的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，但从科学的角度看，两幅图都说明了 可以改变物体能的内能，图中的小孩从滑梯上滑下，他的机械能 （选填“增加”、“不变”或”减少”）【答案】做功；减少【考点定位】做功改变物体内能；动能和势能的大小变化6、【2017江西卷】如图7所示，是台球比赛中球杆击球后两球相撞的场景，此现象说明力能改变物体的 ，台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球 （选择“做功”或“不做功”）。【答案】运动

16、状态，不做功。【解析】 力的作用效果是：一是可以改变物体的运动状态，二是可以使物体发生形变。由图中的场景说明力能改变物体的运动状态。做功的两个必要因素是有力作用在物体上，且物体在力的方向上移动一段距离。台球在桌面上滚动的过程中，球杆对台球没有力的作用，故不做功。【考点定位】力的作用效果，做功的两个必要因素。7. 【2017菏泽卷】核电站发电流程如图所示，其能量转化过程为：核能内能_能电能。【答案】机械【解析】根据核电站发电流程，核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，其能量转化过程为核能内能机械能电能。考点：能量的转化8. 【2017菏泽卷】从你的生活实际出发，举出一条有

17、效措施，能够有效地保护环境或有助于社会的可持续发展。措施：_。【答案】太阳能的开发与利用能够有效地保护环境，节约能源。【解析】这是一道开放型题目，目的在于让学生树立节能环保意识，促进社会的可持续发展。从生活实际出发，选择和生活息息相关的事例，比如太阳能、风能、地热能等清洁型能源的利用。考点：能源开发与可持续发展三、作图与探究1【2017衢州卷】大家都知道：“摩擦生热”。那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落

18、的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量_和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功(W )；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热(Q )。 (1) 焦耳做这个实验的目的是_。 (2)小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是：用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯。用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1。将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为h水。计算出h杯h水，这也就是杯中水下落的高度。在保温杯盖子上安装一支分度值

19、为0.1的温度计(连接处密闭绝热)，盖紧保温杯，如图乙。_(填写操作)，计算出水的重力所做的功(W)。测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热(Q)。根据、数据，得出两者的比值关系。【答案】所挂重物的重力(质量) (1) 研究摩擦做功和产生热量的关系 (2)将保温杯慢慢上下翻转多次(n次)【解析】【考点定位】研究摩擦做功和产生热量的关系2【2017山西卷】小明和同学打乒乓球时，注意到乒乓球台上的球不小心就会滚到台下，落地点时时远时近小明思考：若运动着的小球从桌上滚落后，小球的落地点到桌子的水平距离可能与哪些因素有关呢？他的猜想如下：猜想一：小球的落地点到球台的水平距离s可能与小球离开桌面的

20、速度大小有关；猜想二：小球的落地点到球台的水平距离s可能与桌子的高度H有关然后，小明选取了钢球并用高度可调的桌子与斜面组成如图所示的装置，并进行了实验，得到了部分数据如表 同一钢球，H=1.2m 次数 小球高度h/m 落地点到桌子的水平距离s/m1 0.1 0.65 2 0.2 0.96 3 0.3 1.16（1）在实验中让钢球从桌上的斜面不同高度由静止滚下，其目的是： （2）分析表中数据你可得到的结论是： 【答案】（1）使钢球到达桌面的速度不同；（2）在小球的质量和运动速度相同时，小球所处高度越高，落地时的水平距离越大【解析】（1）当同一个小球从同一斜面高度滚下时，小球的质量和速度是不变的，

21、这样可以探究小球的落地点到球台的水平距离与球台的高度的关系；（2）分析表数据可得出的结论为：在小球的质量和运动速度相同时，小球所处高度越高，落地时的水平距离越大。【考点定位】控制变量法与探究性实验方案3、【2017江西卷】如图14所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景。不计空气阻力，请你回答下列问题：（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？（2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。【答案】（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，其机械能保持不变；（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为在最高点速度为零，但受到一个重力

22、的作用。【考点定位】能的转化与机械能守恒，非平衡力。4【2017郴州卷】观察、实验、推理是物理研究的重要手段，物理学家伽利略因观察到比萨大教堂穹顶上吊灯因风不停摆动，发现了摆的重要特性某兴趣小根据当时情况，准备了小钢球（大小可忽略不计）弹性很小的结实轻细绳等器材组成了图甲装置在无风的情况下，把小钢球拉离到最低位置（A）x处释放如图乙所示，小钢球将来回摆动兴趣小组猜想影响小钢球往返一次的时间因素有：摆绳长l，小钢球质量m，起始小钢球拉离到最低位置（A）的距离x由此进行实验，用秒表记下小钢球往返的时间实验数据记录如下：实验次第摆绳长/（m）小钢球质量 （m）最初将小钢球拉至最低位置的距离x （cm

23、）小钢球往返动 一次的平均时间（s）11505.01.9921507.02.0031509.02.00411009.02.00511509.02.0062509.02.8374509.03.99（1）由表中 （填表中实验次第序号）三组数据可知：小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关；（2）由表中笫3、4、5次实验数据分析可知：小钢球往返一次的时间与 无关：（3）由表中第3、6、7次实验数据分折可知：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越 ；（4）我们生活用的摆钟（如图丙），就是利用这一原理工作的，有人发现正在工作的摆钟往返一次的时间变长了（即钟的走时比准确时慢），则需将摆锤往 调（填“

24、上“或“下”）来源:学科网ZXXK【答案】（1）1、2、3；（2）小钢球的质量；（3）长；（4）上【解析】（1）研究小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x的关系时，要控制摆长、质量不变，故由表中 1、2、3三组数据可知：小钢球往返一次的时间与小钢球拉离最低位置的距离x无关；（2）由表中笫3、4、5次实验数据可知，只有小球的质量不同，而其它因素相同，而分小钢球往返一次的时间相同，故小钢球往返一次的时间与小钢球质量无关：（3）由表中第3、6、7次实验数据可知，只有摆长不同，因它因素相同，分折可知：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越长；（4）根据（3）：摆绳越长，小钢球往返一次的时间越长；摆

25、绳越短，小钢球往返一次的时间越少，正在工作的摆钟往返一次的时间变长了（即钟的走时比准确时慢），应缩短摆垂，则需将摆锤往上调。学科网【考点定位】机械能转化四、计算题1【2017郴州卷】利用如图所示的滑轮组，用F=1000N的力拉绳子自由端，货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动l0s，整个过程中，滑轮组的机械效率为75%求：（1）货物A在10 s内移动的距离：（2）这个过程中拉力F的功率：（3）水平地面对货物A的摩擦力大小【答案】（1）1m；（2）200W；（3）1500N【考点定位】功和能；滑轮组的机械效率2【2017东营卷】进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车。下表是这种汽车的主

26、要 参数。（g 取 10N/kg）空车质量800kg 50cm244kwh每个轮胎与地面接触面积电池容量标准承载200kg最大续航（充满电最大行驶路程）200km所受阻力与汽车总重的比值0.09（1）电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是 。电动机的工作原理是 。（2）标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？（3）右图是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下， 电动汽车以速度匀速行驶 1 分钟的耗电量为 0.4 kwh，电动机的效率是多少？（4）若某燃油汽车百公里耗油 6 升，每升油 5.5 元，电动汽车充电每度 0.8 元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车

27、哪种更经济？【答案】【解析】（1）电动机在工作时，是将电能转化为机械能，是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的。（2）由题意知：乘客与车的总质量：m=m1+m2=800kg+200kg=1000kg ，汽车对水平地面的的压力：F=G =mg=1000 kg10 N /kg= 10000 N，汽车与水平地面的总接触面积：S=4S0=450cm2=200 cm2=210-2 m2 ，汽车对水平地面的压强：p=F/S=10000 N/210-2 m2=5105Pa。 （3）由图表知电动汽车的速度：v=60m/3s=20m/s，电动汽车行驶的路程：s= vt=20m/s60s=1200m，电动汽车

28、的牵引力：F1=f=0.09G=0.0910000N=900N，电动汽车牵引力做的功：W 有= F1 s=600N1200m=1.08106J，W=0.4 kWh=1.44106J，电动汽车发动机的效率：=W有/W =1.08106J/1.44106J =75%。（4）燃油汽车 100km的费用：65.5=33（元），电动汽车 100km的费用：440.82=17.6（元），因为 17.6元小于 33元，所以使用电动汽车费用少，更经济。【考点定位】电动机，压强、效率等综合计算与分析。3. 【2017菏泽卷】我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是，长度有8米，高为3.5米，宽度是3米。

29、潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。（）问：潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米。（1） 牵引机械对潜水器的拉力有多大？（2） 牵引机械对潜水器所做的功是多少？（3） 假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？【答案】（1）2105N （2）2.4106J （3）2104W【解析】解：（1）牵引机械对潜水器的拉力F=G=mg=2104kg10N/kg=2105N。（2）潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米，牵引机械对潜水器所做的功W=Gh=2105N12m=2.4106J（3）牵引机械的功率答：（1）牵引机械对潜水器的拉力为2105N。（2）牵引机械对潜水器所做的功是2.4106J。（3）牵引机械的功率应为2104W。考点：功 功率4【2017河南卷】如图所示，工人用斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m试问：（1）利用斜面搬运货物主要是为了 ；（2）货物在水平面上运动的速度为多少？（3）水平推力做功的功率为多少？（4）斜面的机械效率为多少？【答案】（1）省力；（2）0.24m/s；（3）24W；（4）80%【考点定位】斜面的机械效率；速度公式及其应用；功率的计算