河南省2020年中考物理一轮复习基醇点一遍过第10讲功和机械能分层训.docx

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1、第10讲功和机械能第1节功、功率及相关计算基础练习一、填空题1.(2019南充)将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v14 m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v26 m/s的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1_W2(选填“”“”或“”)，两次拉力的功率P1_P2(选填“”“”或“”)2.(2019凉山州)“绿色环保，低碳出行”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200 kW，速度为72 km/h.公交车行驶1 h，发动机做的功为_J，公交车行驶的路程为_m.3.(2019说明与检测)一辆轿车以72 km/h

2、的速度在水平路面上沿直线匀速行驶10分钟，轿车的质量为1 500 kg，行驶时所受阻力为车重的0.2倍(g取10 N/kg)，则牵引力为_N此时汽车的功率为_kW.4.(2019荆门)如图所示，重为5 N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面，若用2 N的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动，此时平板对铁块的摩擦力大小为_N，方向向_；若用3 N的水平力拉铁块前进了0.5 m ，铁块受到的摩擦力大小为_N，拉力对铁块做的功为_J.第4题图5. 如图甲所示，一块质量为0.4 kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上用F6 N的拉力使其向上匀速运动，铁块运动的速度v与t的关系图像如图乙所

3、示则铁块受到的摩擦力为_N，10 s内拉力F做功为_J，功率为_W(取g10 N/kg)第5题图6.(2019铜仁)一电动抽水机10秒内把100 kg的水抽到10 m高的水池中，则抽水机至少对水做功_ J，在抽水的过程中，若抽水机共消耗的电能是1.25104 J，则抽水机的效率是_(g10 N/kg)7.(2019威海改编)如图所示为一款健身拉力器原理图，斜面倾角为30，重为m的物块与固定在斜面底端的弹簧相连小明通过定滑轮拉着物块沿斜面匀速向上运动，绳子自由端在时间t内移动的距离为s(此过程中弹簧始终处于被拉伸状态)，忽略绳重和定滑轮与绳子的摩擦，若小明对绳子拉力做功为W1，克服弹簧拉力做功为

4、W2，则克服物块重力做功的功率为_，物块与斜面之间的摩擦力大小为_(用已知量的字母表示)第7题图二、选择题8.(2019北京)图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图下列说法中正确的是()第8题图A. 从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功B. 从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功C. 从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功D. 举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功9.(2019天津)小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近()A. 9 J B. 30 J C. 90 J D. 300 J10.(2018淄博)如图所示，ACBC，在相同时间

5、内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端，推力分别为F1、F2，功率分别为P1、P2.在不考虑摩擦的情况下()第10题图A. F1F2，P1P2C. F1F2，P1P2D. F1F2，P1P211.(2019云南省卷)如图所示，小敏和同学们正在水平环形跑道上进行800 m跑测试小敏对地面的压力为500 N，每只鞋底与地面的接触面积约为80 cm2.下列说法正确的是()A. 跑弯道时小敏的运动状态是改变的B. 小敏相对于她正在超越的同学是静止的C. 测试过程中小敏对地面的压强是625 PaD. 跑完全程小敏受到的重力做的功是4105 J第11题图12.(双选)建筑工地上，一辆载重汽车以额定功

6、率沿水平公路做匀速直线运动，行驶10 min速度为36 km/h.已知该汽车运动过程中受到的阻力随运动速度变化的关系如图所示下列说法正确的是()第12题图A. 汽车行驶的路程为6 kmB. 汽车匀速行驶时的牵引力是2104 NC. 汽车的额定功率是8104 WD. 汽车匀速行驶10 min克服阻力做的功是6107 J三、综合应用题13.(2019金华)2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图)，部分参数如表所示已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍第13题图项目参数最高车速(千米/小时)25整

7、车质量(千克)40电动自行车最大功率(瓦)400(1)车轮上刻花纹的目的是_；(2)小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50 cm2，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？(3)小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？14.(2018福建A卷)学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”试验.7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放已知木块的密度相同，高度均为h0.2 m，宽度均为b0.2 m，不同序号木块的质量如下表，其中m12 kg.g取

8、10 N/kg.序号1234567质量2mm(1)已知1号木块的长度a1.2 m，求未叠放时1号木块对地面的压强；(2)如图所示，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程克服木块重力所做的功；(3)机器人完成全部吊装叠放用时6 min，求整个过程克服木块重力做功的功率第14题图能力提升1. 如图所示，是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)小球在下落的前一半距离中，重力做的功为W1，做功功率为P1；小球在后一半距离中，重力做功为W2，做功功率为P2，则大小关系正确的是W1_W2、P1_P2.第1题图2. 在测量钩码所受的重力时，小吴用弹簧测力计从图甲所示位置开

9、始竖直向上缓缓提升，弹簧测力计的示数F与弹簧测力计上升高度h之间的关系如图乙所示则钩码的重力大小为_N；弹簧测力计从开始上升到高度为16 cm时，弹簧测力计对钩码所做的功是_J.第2题图3.(2019株洲)如图为某型号电动平衡车，其电动机功率为400 W在下列条件下测得其续航里程为18 km：满电；载重60 kg；沿平直路面行驶；速度12 km/h.在这次测试中，电动机消耗电能_kWh；若电动机效率为80%，则平衡车受到的阻力为_N.第3题图4.(双选)电动公交车利用纯电力驱动，安全环保一辆电动公交车沿水平道路匀速行驶5 min，电动机输出的功率是50 kW且恒定不变，速度为10 m/s，不计

10、机械摩擦损耗下列说法正确的是()A. 发动机做功 5105 JB. 行驶路程3.6 kmC. 发动机做功1.5107 JD. 公交车受到的阻力是5 000 N5.(2019镇江改编)自动感应门俯视图如图所示，当有物体进入半径为2 m的虚线圆(圆心为O)内时，宽度均为2 m的两扇感应门立即向两边匀速开启，开启速度为0.1 m/s，感应门在物体离开虚线圆后关闭，在水平地面上，人用100 N的水平推力F推动宽D40 cm的货物，使货物的中央沿虚线s垂直地匀速通过该门求：(1)货物受到的摩擦力(2)从门开始开启到货物被推至门处的过程中，推力F做的功(3)为能安全通过该感应门，货物运动的最大速度第5题图

11、6.(2019孝感改编)一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量5.0103 kg，在平直的公路上匀速行驶100 km，耗油10 kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50 kW(燃油的热值是5.0107 J/kg，g10 N/kg)试问：(1)货车满载后在水平公路上匀速行驶时受到_(选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用，此时货车的惯性_(选填“大于”“小于”或“等于”)静止时的惯性(2)此时货车受到的牵引力是多少？(3)此时货车匀速行驶的速度是多少？(4)货车发动机的效率是多少？第2节机械能及其转化一、填空题1.(2019昆明)如图所示的军用飞机从上空高速飞过，观察者抬头看

12、到飞机的同时，感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的_(选填“前”或“后”)方发出的飞机在减速下降过程中，机械能将_，势能将_(选填“增大”“不变”或“减小”)第1题图2.(2019甘肃省卷)迄今为止，我国已发射40余颗北斗导航卫星若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，则卫星从远地点向近地点运行的过程中，_能转化为_能第2题图3.(2019开封一模)如图所示是同学们小时候玩过的一种“回力”玩具车，在玩耍时要先用手按住它往后拉一下，松手后它就能往前跑“用手按住它往后拉一下”是存贮了_能，“松手后它就能往前跑”，此时又转化为_能第3题图开放推理题4. 某同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路，他做

13、了这样的设想：要是从家到学校的路挖成一个“V”字形(如图所示)，那么只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了该同学的设想_(选填“能”或“不能”)实现，理由是_.第4题图二、选择题5.(2019玉林)如图所示，“长征”火箭在加速升空过程中()第5题图A. 惯性变大B. 机械能保持不变C. 动能增加，重力势能减小D. 动能增加，重力势能增加6.(2019深圳)如图，弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点下列分析正确的是()第6题图A. 从a到b的过程中，小球动能转化为重力势能B. 经过b点时，小球动能最大C. 从b到c的过程中，小球动能增大D.

14、 从a到c的过程中，小球机械能守恒7.(2019许昌二模)(双选)如图所示，将一小球从A点竖直向上抛出(不计空气阻力)，经过B点到达最高点C时速度为零已知A、B之间的高度等于B、C之间的高度，下列判断正确的是()第7题图A. 小球从 A 运动到 B 的时间等于它从B运动到C的时间B. 小球抛出后在B点和C点的机械能相等C. 小球在AB段克服重力做的功等于在BC段克服重力做的功D. 小球在AB段克服重力做功的功率等于在BC段克服重力做功的功率三、实验探究题8.(2019开封二模)在“探究物体动能大小与物体速度、质量关系”的实验中，让小球从斜面的不同高度由静止开始滚下，撞击水平木板上的木块，如图所

15、示第8题图(1)动能的大小是通过_来显示的(2)该实验中物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下_(选填“到达水平面时”“即将碰撞B时”或“碰撞B后”)的速度，它是通过_(选填“高度”或“质量”)来改变的(3)实验中若小球A释放高度一定，为了防止木块滑出木板，你的措施是_(4)实验结束后，小刚同学拿走木块，先后将同一小球从同一斜面的不同高度处静止释放，记录小球在木板移动的距离，根据此现象，小刚得出了动能与速度有关的结论你认为小刚的实验方案是否合理_(选填“合理”或“不合理”)，理由是_参考答案及解析第10讲功和机械能第1节功、功率及相关计算 基础练习1. 【解析】当物体A在水平面上以v14 m/s

16、的速度匀速运动时，拉力F1与所受到的摩擦力是一对平衡力，即F1f1；当物体A在水平面上以v26 m/s的速度匀速运动时，拉力F2与所受到的摩擦力是一对平衡力，即F2f2；由于物体A两次匀速运动时，是在同一水平面上，物体A与水平接触面的粗糙程度相同，而且两次物体A对水平面的压力相同，所以两次受到的摩擦力相同，即f1f2，所以拉力F1 F2，两次运动的距离相同，由公式WFs可知，两次拉力做功相同，即W1W2；由题意可知，两次运动距离相同，v1v2，由功率公式PFv得P1P2.2. 7.21087.2104【解析】公交车匀速行驶，由P得WPt200 kW1 h200 kWh2003.6106 J7.

17、2108 J；公交车行驶的路程svt72 km/h1 h72 km7.2104 m.3. 310360【解析】汽车匀速运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得牵引力：Ff0.2G0.2mg0.21 500 kg10 N/kg3103 N；汽车的速度：v72 km/h20 m/s；汽车的功率：PFv3103 N20 m/s6104 W60 kW.4. 2 左 2 1.5【解析】铁块向右匀速运动时，平板对铁块的摩擦力与水平向右的拉力是一对平衡力，故fF2 N，方向向左；当用3 N的拉力让铁块前进时，由于接触面上的压力和粗糙程度都不变，故滑动摩擦力的大小不变，仍为2 N，此时拉力对铁块做的功：WFs3

18、N0.5 m1.5 J.5. 2 12 1.26. 104 80%【解析】抽水机10秒内做的功Wmgh 100 kg10 N/kg10 m104 J；在抽水的过程中，抽水机消耗的电能W电1.25104 J，所以抽水机的效率：100%100%80%.7. 8. D9. C【解析】 一个鸡蛋的质量大约为50 g，则重力约为0.5 N，用手提起30个鸡蛋的力大约为F15 N，住宅楼的楼层高大约3米，家住3楼，小华实际爬楼高度h3 m26 m，则他提鸡蛋的力大约做功WFs15 N6 m90 J，C正确故选C.10. A【解析】不考虑摩擦力，即斜面光滑，说明摩擦力为0，根据功的定义可知， W1F1sAC

19、Gh, W2F2sBCGh，故 W1 W2, ACBC，则F1F2；物体从底部被推到顶点时间相同，根据公式P可知，功率相同，即P1P2，A正确故选A.11. A【解析】运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变，跑弯道时小敏的运动方向发生了改变，所以其运动状态一定改变，A正确；小敏相对于她正在超越的同学位置发生了改变，所以小敏相对于她正在超越的同学是运动的，B错误；小敏一个脚完全着地时对地面的压强为p6.25104 Pa，而测试过程中只是一个脚的一部分着地，所以压强值比这个值还大，C错误；跑步时重力的方向竖直向下，而小敏的运动方向是水平方向，功等于力与物体在力的方向上运动的距离的乘积，故

20、跑完全程小敏受到的重力做的功为0 J，D错误故选A.12. AD【解析】汽车行驶的路程svt36 km/h h6 km，A正确；由图可知汽车运动速度v10 m/s时，受到的阻力f1104 N，由于汽车匀速行驶，所以牵引力Ff1104 N，B错误；汽车的额定功率PFv1104 N 10 m/s1105 W，C错误；行驶10 min克服阻力做的功WPt1105 W1060 s6107 J，D正确故选AD.13. (1)增大摩擦解：(2)骑行的电动自行车对地面的压力：FGmg(40 kg60 kg)10 N/kg1 000 N骑行中的电动自行车对地面的压强：p2105 Pa(3)匀速行驶10千米过程

21、中克服阻力做的功：WF牵sfs0.08Gs0.081 000 N10103 m8105 J(4)由(3)可知小金骑行过程中所受的牵引力：F牵0.08G0.081 000 N80 N由v、P、WFs可得PFv，则v5 m/s14.解：(1)G1m1g2mg212 kg10 N/kg240 NS1ab1.2 m0.2 m0.24 m2p1 000 Pa(2)G2mg12 kg10 N/kg120 NW2G2h120 N0.2 m24 J(3)吊装k号木块克服重力做功WkGk(k1)hmgh24 J吊装每一块木块克服重力做的功相等W6Wk624 J144 J整个过程克服木块重力做功的功率P0.4 W

22、 能力提升1. 【解析】小球的重力G不变，小球在前后一半距离中下落高度h相同，所以根据WGh可知，在前后一半距离中重力所做的功相同，即W1W2；重力做的功相同，因小球下落的速度越来越快，则前一半时间大于后一半时间，根据P可知P1P2.2. 4.50.45【解析】用测力计从图甲所示位置开始竖直向上缓缓提升，钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；根据图乙可知，钩码所受的重力为4.5 N；当缓缓提升钩码离开桌面后，弹簧测力计的示数为4.5 N，钩码通过的距离为16 cm6 cm10 cm0.1 m，弹簧测力计的拉力对钩码做功WFs4.5 N0.1 m0.45 J.3. 0

23、.696【解析】通电时间：t1.5 h，消耗的电能：WPt0.4 kW1.5 h0.6 kW h；W有用W0.63.6106 J80%1.728106 J，f96 N.4. CD【解析】根据P可得，发动机做功WPt5104 W560 s1.5107 J，A错误、C正确；根据v得，行驶路程svt10 m/s560 s3 000 m3 km.B错误；根据PFv可得，牵引力F5 000 N，公交车匀速行驶，受力平衡，所以阻力fF5 000 N，D正确故选CD.5.解：(1)由题可知，人用100 N的水平推力F推动宽D40 cm的货物使其匀速通过，因而所受的摩擦力与推力为一对平衡力，货物受到的摩擦力f

24、F100 N(2)由题可知，F100 N，在F的作用下货物运动了2 m所做的功WFs100 N2 m200 J(3)由题可知，货物的宽度为D40 cm，要保证人刚好通过感应门至少打开的宽度为40 cm，可知每扇门运动的距离为s10.2 m感应门运动的时间t12 s物体的运动时间t2t12 s货物的运动速度v21 m/s6. (1)平衡力等于解：(2)货车受到的重力Gmg5.0103 kg10 N/kg5.0104 N货车做匀速运动，所以货车受的牵引力FF阻0.05G0.055.0104 N2.5103 N(3)由PFv得，货车匀速行驶的速度v20 m/s(4)牵引力做的功WFs2.5103 N

25、1105 m2.5108 J燃油燃烧放出的总能量Qmq10 kg5.0107 J/kg5.0108 J货车发动机的效率100%100%50%第2节机械能及其转化1. 后 减小 减小【解析】因为光的传播速度比声音的传播速度快，所以观察者抬头看到飞机的同时，感觉到飞机发出的隆隆声是从飞机的后方发出的；飞机在减速下降过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度降低，重力势能减小，机械能为动能与势能之和，所以机械能减小2. 重力势动【解析】卫星从远地点向近地点运动的过程中，质量不变，高度降低，将重力势能转化为动能3. 弹性势动4. 不能自行车运动过程中克服摩擦做功，机械能减小5. D【解析】火箭升空质量

26、不变，惯性不变，A错误；火箭加速升空，质量不变，速度增大，动能增大，高度增高，重力势能增大，则机械能增大，B、C错误，D正确故选D.6. B【解析】从a到b的过程中，小球的质量不变、高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，A错误；小球经过b点时，重力势能转化为动能，b点动能最大，B正确；从b到c的过程中，动能转化为重力势能和内能，动能减小，C错误；从a到b的过程中，由于表面光滑，机械能守恒，从b到c的过程中，表面粗糙，机械能转化为内能，机械能不守恒，D错误故选B.7. BC【解析】小球抛出后向上运动过程中，速度越来越小，AB段和BC段的路程相同，所以小球从A运动到B的时

27、间小于它从B运动到C的时间，A错误；竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球抛出后在B点和C点的机械能相等，B正确；影响克服重力做功的因素是物体的重力和在重力反方向上移动的距离，由题知AB段和BC段的距离和小球的重力都相同，所以AB段和BC段克服重力所做的功相同，C正确；小球从A运动到B的时间小于它从B运动到C的时间，而AB段和BC段克服重力所做的功相同，根据P知，小球在AB段克服重力做功的功率大于在BC段克服重力做功的功率，D错误故选BC.8. (1)物体B移动的距离(2)即将碰撞B时 高度(3)增大B的质量(4)合理小球运动距离越大，小球的动能越大【解析】(1)该实验物体动能的大小是通过物体B被撞开的距离大小反映的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，这里采用了转换法；(2)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，这个速度是通过改变小球A在斜面上的高度实现的；(3)若小球A释放高度一定，为了防止木块滑出木板，可以增大木块B的质量，从而增大物体B受到的摩擦力，减小物体B在木板上滑行的距离；(4)相同的表面对小球的阻力是相同的，通过观察小球由滑行到静止的距离大小可以判断出小球的动能大小，即小球由滑行到静止的距离越大，小球的动能越大；可以得出动能与速度有关的结论，该实验方案合理