专题五 功和功率 机械能【考题猜想】-2024-2025学年九年级科学上学期期中考点大串讲（浙教版）

专题五 功和功率 机械能 题型一．动能与势能的相互转化 1 题型二．动能和势能的大小比较 3 题型三．机械能守恒 5 题型四．功的计算 8 题型五．功率的计算 10 题型六．功率大小的比较 13 题型一．动能与势能的相互转化 1．（2023秋•温州期中）2023年10月，陈艺文在亚运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示陈艺文从起跳到即将入水的过程中，其动能变化的大致图像是（　　） A． B． C． D． 2．（2023秋•温州期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 3．（2023秋•越城区校级期中）如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小幅度向左或向右缓慢改变小球位置，小球能在COD区域的任一位置静止，不在这个区域小球不能静止。现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放，向右第一次到达最右端B，后向左运动。下列说法中正确的是（　　） A．AO间长度等于BO间长度 B．小球最终静止的位置可能在AC间区域 C．小球向右运动过程中速度最大点出现在O点 D．小球由B点向左运动速度最大点出现在D点 4．（2023秋•浙江期中）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是（　　） A．运动员在B点的动能大于在C点动能 B．从B点到C点绳的弹性势能增大 C．运动员重力大小大于F0 D．t0时刻运动员动能为0 5．（2023秋•临平区期中）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加 B．小球减少的重力势能全部转化为动能 C．弹簧的弹性势能不断增大 D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大 题型二．动能和势能的大小比较 6．（2023秋•青田县期中）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　） A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 7．（2023秋•杭州期中）如图，甲、乙、丙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上抛出，丙球沿倾角为θ的足够长斜面以速度v上滑。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（　　） A．动能：E甲＝E丙＜E乙 B．动能：E甲＝E乙＝E丙 C．重力势能：E甲＝E丙＜E乙 D．重力势能：E甲＝E乙＝E丙 8．（2023秋•拱墅区校级期中）完全相同的甲、乙两个小球，分别用轻细绳、橡皮条系在同一高度的O点，都从与O点等高的位置由静止开始释放（如图所示），当两球到达悬点正下方点时，皮条长度恰好与细绳长度相等，以下说法正确的是（　　） A．未释放时，甲小球的重力势能比乙大 B．未释放时，乙小球的重力势能比甲大 C．到达A点时，乙小球的动能比甲大 D．到达A点时，甲小球的动能比乙大 9．（2022秋•杭州期中）如图所示，将一弹簧固定在水平桌面上，在其上放置一个小钢球，钢球静止时弹簧长度为L，用手向下压弹簧到一定程度，释放后钢球运动到距离水平桌面2L处，整个过程中，对钢球分析错误的是（　　） A．甲图中，钢球静止时受到平衡力的作用 B．钢球在弹簧上静止时，弹簧的弹性势能不为0 C．钢球上升但未离开弹簧之前钢球一直加速运动 D．钢球上升过程中，当弹簧长度为L时，钢球动能最大 10．（2022秋•拱墅区校级期中）如图为羽毛球运动常见的基本球路，线段表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。请判断，在杀球、挑球、高远球和放小球的四种基本球路运动过程中，羽毛球相对于地面的重力势能一直减少的是（　　） A．杀球 B．挑球 C．高远球 D．放小球 题型三．机械能守恒 11．（2023秋•江干区校级期中）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，下列说法不正确的是（　　） A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能 B．小球在C点的动能大于在F点的动能 C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变 D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，重力势能逐渐增加 12．（2023秋•新昌县校级期中）如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（　　） A．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能 B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能 C．男演员的质量必须要大于女演员的质量 D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等 13．（2023秋•玉环市校级期中）2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是（　　） A． B． C． D． 14．（2023秋•台州期中）如图，甲乙完全相同的小球，以同样的速度v沿着与水平方向均成θ角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲乙小球能到达的最高点分别为a点与b点，离地高度为h1和h2。在这个过程中，小球的机械能是 （选填“守恒”或“不守恒”）的，图中h1 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 15．（2023秋•衢江区期中）如图甲所示，过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E四点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小示意图。回答： （1）B点的重力势能 E点的动能（填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）在整个过程中，过山车的机械能大小是 （填“变化”或“不变”）的。 16．（2023秋•新昌县校级期中）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。 题型四．功的计算 17．（2023秋•杭州期中）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。下列选项错误的是（　　） A．物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为mgH B．C点距离水平面的高度为2h﹣H C．物体能返回至C点处，可推出H＜2h D．从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为mg（2h﹣H） 18．（2023秋•杭州期中）小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功（　　） A．200 J B．300J C．400J D．500J 19．（2023秋•椒江区期中）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”。 （1）小华测出自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走了84步，用时35s，则他的步行速度为 m/s。 （2）小华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。则小华每走一步克服重力所做的功为 J。（已知小华的腿长是65cm，质量是50kg） 20．（2023秋•浙江期中）如图是小明在引体向上的锻炼场景。 （1）图甲中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F，则F G（选填“大于”、“小于”、“等于”）。 （2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为 焦。 21．（2023秋•金东区期中）如图所示，水平桌面上放一重为5N的物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F对物体A做功 J，重力给物体A做的功为 J。 22．（2023春•义乌市期中）如图甲所示为水火箭制作项目化活动，在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩，将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭竖直向上飞起。 （1）若水火箭发射前的总质量为2千克，则当水火箭竖直上升至10米高时，水火箭克服自身重力做功将 200焦（选填“等于”、“大于”或“小于”）； （2）图乙为水火箭发射后的速度—时间图像，则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有 。 题型五．功率的计算 23．（2023秋•江北区校级期中）如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（　　） ①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力 ②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ④物块A对B的摩擦力的功率为1W A．只有②④正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 24．（2023秋•玉环市校级期中）如图所示小科用5N的水平拉力F拉动装置，使重为80N的物体A在5s内沿水平地面运动了1m，物体B重50N（物体B与A始终接触），弹簧测力计的示数恒为2N。下列说法错误的是（　　） A．物体A与物体B之间的摩擦力大小为2N B．拉力F做的功为5J C．拉力F做功的功率为1W D．物体A受到地面的摩擦力为3N，方向为水平向左 25．（2023秋•海宁市期中）课堂为在工地的叔叔制造了建筑工地上用的打桩机模型（如图所示）。夯锤先被卷扬机提高，然后自由释放，高速下落的夯锤撞击桩料，把桩料打入泥土中。为粗略测量卷扬机中电动机对外做功的功率，将质量为G的夯锤匀速上升，测得上升高度h所用时间为t。 （1）电动机对外做功的功率大小是 。（用字母表示） （2）实验测出的电动机功率要比实际的小，请写出造成这种现象的原因： 。（写出一点） （3）若要一次撞击把桩打得深些，在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是 。 26．如图所示甲为某品牌的电动平衡车，它在行驶过程中仅仅通过人体重心的改变便可实现车辆的启动、停止等动作。 （1）若该电动平衡车的踏板高度为30厘米，小明质量为60千克，当小明从水平地面站到电动平衡车的踏板上，求该过程中小明克服自身重力所做的功为多少？ （2）如图乙所示为小明某次骑行平衡车时运动速度随时间变化曲线。若该平衡车自重为120牛，运动过程中所受阻力为总重的0.1倍，请计算：小明骑行过程中，电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率为多少？ （3）如表为在5米/秒的速度下，普通自行车和电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间。请分析表中数据，从安全角度给电动平衡车使用者提出建议。（一条即可） 车辆种类 普通自行车 电动平衡车 时间（秒） 2 8 27．（2023秋•椒江区期中）压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机（如图所示）重为3×105N，发动机的额定功率为120kW。求。 （1）压路机能将路面压实，是因为力能使物体 。 （2）该压路机辗压路面时，与路面的接触面积为1.5m2，则它对水平路面的压强为 Pa。 （3）该压路机发动机以额定功率正常工作时，在水平路面上匀速行驶500s，前进了2000m，发动机做了多少功？压路机受到路面的阻力为多大？ 28．（2023秋•下城区期中）如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：通过控制阀门A、B的开闭使高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上升；当活塞到达汽缸顶部时，重新调整阀门A、B的开闭，使蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。其中，重物质量为200千克，活塞横面积为0.1米2，活塞、杠杆、细绳质量和摩擦力均忽略不计。 （1）高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上升过程中阀门A、B的开闭状态分别为阀门A ，阀门B 。（均填“打开”或“关闭”） （2）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若活塞每次上升高度为0.6米，活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机克服物体重物做功的功率是多少？ （3）若要提升重物，则气缸内气体压强至少要达到多少帕？（外界大气压为1.0×105帕） 题型六．功率大小的比较 29．（2023秋•西湖区校级期中）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匀速直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两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（　　） A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＞P2 C．F1＜F2，P1＝P2 D．F1＞F2，P1＝P2 30．（2023秋•下城区期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．两次拉力0～6 s对物体所做的功：W1＞W2 D．两次拉力0～6 s对物体做功的功率：P1＜P2 31．（2023秋•江干区校级期中）如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB＞tCD，运动距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．AB段做功较多 B．CD段做功较多 C．AB段与CD段做的功一样多 D．AB段的功率比CD段的功率大 32．（2023秋•兰溪市期中）一定质量的货物在吊车钢索拉力的作用下，竖直向上运动，如图是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索重力，则下列判断正确的是（　　） A．2s时与8s时的拉力大小相等 B．0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离相等 C．整个上升过程速度一直不变 D．0至12s内拉力做功的功率保持不变 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题五 功和功率 机械能 题型一．动能与势能的相互转化 1 题型二．动能和势能的大小比较 5 题型三．机械能守恒 8 题型四．功的计算 12 题型五．功率的计算 15 题型六．功率大小的比较 20 题型一．动能与势能的相互转化 1．（2023秋•温州期中）2023年10月，陈艺文在亚运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示陈艺文从起跳到即将入水的过程中，其动能变化的大致图像是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：整个过程中，陈艺文的质量不变；图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的速度为0，动能最小； 从①到②再到③的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，她的动能逐渐变大，当跳板的弹力等于重力时，此时的速度最大，动能最大； 她继续向上运动，动能转化为重力势能，动能变小，到达最高点时动能最小，但不为0； 从③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，她的重力势能转化为动能，动能逐渐变大； 综上所述，C正确。 故选：C。 2．（2023秋•温州期中）在2023年杭州亚运会滑板女子街式决赛中，年仅13岁的中国小将崔宸曦夺得金牌。如右图是U型滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员在滑台甲处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，不可能滑到滑台丙处的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒； A、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是站立着，则此时重力势能等于甲点的重力势能，动能为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故A不符合题意； B、若运动员站立着甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是蹲着着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，动能不为零，所以运动员可能会滑到滑台丙处，故B不符合题意； C、若运动员全蹲着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置点时，也应该是全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达丙，则运动员在丙点的重力势能大于初始的甲点（违反机械能守恒定律），因而不可能到达，故C符合题意。 D、若运动员站立着从甲开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置丙点时，若是全蹲着，则此时重力势能小于甲点的重力势能，则甲点部分重力势能转化为动能，动能此时不为零，所以运动员会继续向前滑行，滑到滑台丙处，故D不符合题意； 故选：C。 3．（2023秋•越城区校级期中）如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小幅度向左或向右缓慢改变小球位置，小球能在COD区域的任一位置静止，不在这个区域小球不能静止。现较大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放，向右第一次到达最右端B，后向左运动。下列说法中正确的是（　　） A．AO间长度等于BO间长度 B．小球最终静止的位置可能在AC间区域 C．小球向右运动过程中速度最大点出现在O点 D．小球由B点向左运动速度最大点出现在D点 【解答】解：AC、由题意“小幅度向左或向右改变小球位置，小球仍能静止”可知，水平杆是粗糙的，小球在摩擦力和弹力作用下也能处于静止状态。小球向右运动过程中，始终受水平向左的摩擦力；开始一段时间内，向右的弹力大于向左的摩擦力，小球做加速运动；弹簧的压缩量逐渐减小，弹力逐渐减小，当向右的弹力等于向左的摩擦力时，小球的速度达到最大，此时弹簧仍处于压缩状态，故速度最大点出现在O点左侧；小球继续向右运动，小球将做减速运动，其中，O处弹力为0N，过了O处弹力向左，摩擦力也向左，因此，可推理得出，AO间长度小于BO间长度，故AC错误； B、在AC之间，小球受到的弹力大于摩擦力，小球不能静止，所以小球最终静止的位置不可能在AC间区域，而应该是在CD区域，故B错误； D、小球由B点向左运动的过程中，由于受到向左的弹力大于向右的摩擦力，所以速度逐渐增大，到达D点时，弹力与摩擦力大小相同，此时小球速度达到最大，故小球速度最大点出现在D点，故D正确。 故选：D。 4．（2023秋•浙江期中）某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断错误的是（　　） A．运动员在B点的动能大于在C点动能 B．从B点到C点绳的弹性势能增大 C．运动员重力大小大于F0 D．t0时刻运动员动能为0 【解答】解：由题知，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点； A、运动员从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以人的运动速度减小，动能减小，因此运动员在B点的动能大于在C点动能，故A正确； B、从B点到C点过程中，绳子的长度越来越长，形变程度越来越大，则绳的弹性势能越来越大，故B正确； C、由图乙可知，最后绳的弹力几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时弹力与重力平衡，则由图象可知运动员的重力小于F0，故C错误； D、由图乙可知，t0时刻弹力最大，则绳子的弹性形变是最大的，所以运动员应达到了最低点，此时速度为零，动能最小为零，故D正确。 故选：C。 5．（2023秋•临平区期中）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加 B．小球减少的重力势能全部转化为动能 C．弹簧的弹性势能不断增大 D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大 【解答】解：A、小球在下落过程中，重力不变，弹力不断增大，开始一段时间内弹力较小，重力和弹力的合力方向向下，小球加速向下运动，当重力和弹力的合力方向向上时，小球减速向下运动，所以小球速度先增大后减小，小球质量不变，所以小球动能先增大后减小；小球的高度不断降低，所以小球的重力势能不断减小，故A错误。 B、小球下落过程中，当重力和弹力的合力向下时，小球加速向下运动，弹簧不断增长，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能；当重力和弹力的合力向上时，小球的速度不断减小，弹簧不断增长，小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能，故B错误。 C、小球下落时，弹簧不断伸长，即其弹性形变增大，所以弹簧的弹性势能不断增加，故C正确。 D、小球运动到B点时，小球的高度最小，速度最小，小球的质量不变，所以小球的重力势能和动能都最小，故D错误。 故选：C。 题型二．动能和势能的大小比较 6．（2023秋•青田县期中）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（　　） A．重力势能不同，动能相同 B．重力势能不同，动能不同 C．重力势能相同，动能相同 D．重力势能相同，动能不同 【解答】解：整体过程中，滚摆的质量不变，由图可知，滚摆起点位置的高度大于滚摆上升的最高高度，由重力势能影响因素可知，滚摆起点位置的重力势能大于滚摆上升到最高位置的重力势能，而这两个位置时的速度为零，由动能影响因素可知，这两个位置时的动能为零，而机械能等于重力势能加动能，因此滚摆起点位置的机械能大于滚摆上升到最高位置的机械能，说明滚摆在运动的过程中机械能在不断的减小，因此滚摆乙位置时的机械性能小于在甲位置时的机械能，由于甲、乙两位置滚摆的高度相同，由重力势能影响因素可知，滚摆在甲、乙两位置时的重力势能相等，因此滚摆在乙位置时的动能小于在甲位置时动能，即该过程中，滚摆处于甲、乙位置时重力势能相同，动能不同，故D正确。 故选：D。 7．（2023秋•杭州期中）如图，甲、乙、丙是完全相同的小球，处于同一水平面上。甲以速度v竖直上抛，乙以与水平面成θ角、大小也是v的速度斜向右上抛出，丙球沿倾角为θ的足够长斜面以速度v上滑。上述运动过程中均不计空气阻力和一切摩擦，比较达到最高点时小球具有的动能和重力势能，正确的是（　　） A．动能：E甲＝E丙＜E乙 B．动能：E甲＝E乙＝E丙 C．重力势能：E甲＝E丙＜E乙 D．重力势能：E甲＝E乙＝E丙 【解答】解：开始时，甲、乙、丙是完全相同的小球，质量相同，速度相同，则动能大小相同；高度为0，所以三个小球的重力势能都为0； 甲、乙、丙三个小球都到达最高点时，小球的质量不变，甲、丙小球在最高点时的速度为0，小球的动能全部转化为重力势能，所以甲、丙小球的重力势能是相同的；乙小球在最高点时在水平方向上具有一定的速度，具有一定的动能，所以此时乙小球的重力势能小于甲、丙小球的重力势能，故A正确、BCD错误。 故选：A。 8．（2023秋•拱墅区校级期中）完全相同的甲、乙两个小球，分别用轻细绳、橡皮条系在同一高度的O点，都从与O点等高的位置由静止开始释放（如图所示），当两球到达悬点正下方点时，皮条长度恰好与细绳长度相等，以下说法正确的是（　　） A．未释放时，甲小球的重力势能比乙大 B．未释放时，乙小球的重力势能比甲大 C．到达A点时，乙小球的动能比甲大 D．到达A点时，甲小球的动能比乙大 【解答】解：（1）甲、乙两小球质量和所处高度相同，那么甲、乙两小球未释放时所具有的重力势能也就相同，故A、B选项都错了； （2）甲小球下落过程中将重力势能转化为动能，而乙小球下落过程中将重力势能部分转化为动能，还有部分转化为皮条的弹性势能，故小球到达A点时，甲小球的动能比乙大，故选答案D。 故选：D。 9．（2022秋•杭州期中）如图所示，将一弹簧固定在水平桌面上，在其上放置一个小钢球，钢球静止时弹簧长度为L，用手向下压弹簧到一定程度，释放后钢球运动到距离水平桌面2L处，整个过程中，对钢球分析错误的是（　　） A．甲图中，钢球静止时受到平衡力的作用 B．钢球在弹簧上静止时，弹簧的弹性势能不为0 C．钢球上升但未离开弹簧之前钢球一直加速运动 D．钢球上升过程中，当弹簧长度为L时，钢球动能最大 【解答】解： A、甲图中，钢球静止时，处于平衡状态，所以钢球一定受到平衡力的作用（弹力和重力平衡），故A正确； B、钢球在弹簧上静止时，弹簧在钢球的压力作用下发生了弹性形变，所以弹簧的弹性势能不为0，故B正确； C、用手向下压弹簧到一定程度后，突然将手撤去，开始一段时间内，弹簧的弹力大于钢球的重力，其合力方向竖直向上，钢球向上做加速运动；当弹簧的弹力小于钢球的重力时，合力方向竖直向下，而速度方向竖直向上，钢球做减速运动，所以钢球先做加速运动后做减速运动，故C错误。 D、钢球上升过程中，当弹簧长度为L时，弹簧的弹力等于小球的重力，球所受的合力为零，此时速度最大，动能最大，故D正确。 故选：C。 10．（2022秋•拱墅区校级期中）如图为羽毛球运动常见的基本球路，线段表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。请判断，在杀球、挑球、高远球和放小球的四种基本球路运动过程中，羽毛球相对于地面的重力势能一直减少的是（　　） A．杀球 B．挑球 C．高远球 D．放小球 【解答】解：羽毛球的质量不变，由图可知，羽毛球在杀球阶段，高度一直变小，重力势能一直变小；在挑球、高远球、放小球阶段，高度先变大后变小，重力势能先变大后变小。 故选：A。 题型三．机械能守恒 11．（2023秋•江干区校级期中）如图所示，从A点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，C、F两处等高，D为球与水平地面的接触点，下列说法不正确的是（　　） A．小球在C点的机械能等于在F点的机械能 B．小球在C点的动能大于在F点的动能 C．小球从E点到F点的过程中，机械能不变 D．小球从D点离开地面到达E点的过程中，重力势能逐渐增加 【解答】解：AB、C点运动到F点的过程，由于有空气阻力，物体与地面发生碰撞，由上升的高度E点低于B点可知，机械能有损失，小球在C点的机械能大于在F点的机械能；由图知C、F两处等高，小球的重力势能相同，但小球在 C点动能大于F点的动能，故A错误，B正确； C、小球从E点到F点过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不守恒，故C错误； D、小球从D点离开地面时，弹性势能转化为动能；小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为重力势能，重力势能逐渐增加，故D正确。 故选：AC。 12．（2023秋•新昌县校级期中）如图是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在翘翘板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（　　） A．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能 B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能 C．男演员的质量必须要大于女演员的质量 D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等 【解答】解：A、由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能。符合题意。 B、男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能。如果男演员自由下落时，男演员的重力势能一定大于女演员重力势能。不符合题意。 C、甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量。如果男演员自由下落时，男演员的质量一定大于女演员质量。不符合题意。 D、女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能。不符合题意。 故选：A。 13．（2023秋•玉环市校级期中）2021年8月，全红婵在奥运会跳水项目的完美表现引起国人关注。图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，随后完成②③④动作。不考虑空气阻力，下列选项中能表示全红婵从起跳到即将入水的过程中，其机械能变化的图像是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：图①是她站在跳板上压缩跳板至最低点，此时她的机械能最小，从①到②的过程中，跳板的弹性势能会转化为运动员的动能和重力势能，这段时间内它的机械能增大。从②到③到④的过程中，不计空气阻力，则机械能守恒，也就是她的机械能保持不变。 故ACD错误，B正确。 故选：B。 14．（2023秋•台州期中）如图，甲乙完全相同的小球，以同样的速度v沿着与水平方向均成θ角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲乙小球能到达的最高点分别为a点与b点，离地高度为h1和h2。在这个过程中，小球的机械能是 （选填“守恒”或“不守恒”）的，图中h1 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【解答】解：（1）光滑的斜面无摩擦，不计空气摩擦，甲、乙小球在运动到最高点的过程中机械能守恒； （2）甲中小球运动到最高点a时，小球的速度为零，由于斜面光滑小球机械能守恒，小球在a点的重力势能等于小球最初的动能； 乙中小球运动到最高点b时，小球的速度不为零，由于不计空气阻力小球机械能守恒，故小球在最高点b的重力势能和动能之和等于小球最初的动能； 可见小球在最高点a的重力势能大于最高点b的重力势能，二球质量相等，故h1大于h2。 故答案为：守恒；大于。 15．（2023秋•衢江区期中）如图甲所示，过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E四点；图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小示意图。回答： （1）B点的重力势能 E点的动能（填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）在整个过程中，过山车的机械能大小是 （填“变化”或“不变”）的。 【解答】解：（1）根据图乙可知，B点重力势能的条形图高度与E点动能的条形图高度相等，即二者大小相等； （2）B点的重力势能等于E点的动能，但是B点的动能不为零，而E点的重力势能为零，过山车的机械能等于动能与重力势能之和，则B点的机械能大于E点的机械能，即它的机械能是变化的。 故答案为：（1）等于；（2）变化。 16．（2023秋•新昌县校级期中）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计） （1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。 （2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。 【解答】解：（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变； （2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。 故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。 题型四．功的计算 17．（2023秋•杭州期中）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处，然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处，其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。下列选项错误的是（　　） A．物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为mgH B．C点距离水平面的高度为2h﹣H C．物体能返回至C点处，可推出H＜2h D．从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为mg（2h﹣H） 【解答】解：A、物体从A点滑到水平面时，在竖直方向上下降的高度为H，所以重力做功为：W＝GH＝mgH，故A正确； BC、物体在A、B两点的高度分别为H、h，从A点滑到B点的过程中，设机械能损失量为ΔE，即克服摩擦力做的功，由能量守恒定律得：ΔE＝G•Δh＝mg（H﹣h）。 物体从B点滑到C点的过程中，物体与水平面间的压力和接触面粗糙程度都不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变。设C点高度为h′，由能量守恒定律得：ΔE＝G•Δh＝mg（h﹣h′）。 由上面两个等式可得：ΔE＝mg（H﹣h）＝mg（h﹣h′），所以h′＝2h﹣H， 因为BC之间的距离大于0，则有2h﹣H＞0，解得2h＞H，故BC正确； D、根据上面分析，一次克服摩擦力做功ΔE＝mg（H﹣h），从A点到B点又回到C点过程中，克服水平面上摩擦力做功为2mg（H﹣h），故D错误。 故选：D。 18．（2023秋•杭州期中）小王同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功（　　） A．200 J B．300J C．400J D．500J 【解答】解：滑轮为定滑轮，不省力，若不计绳重和摩擦，则拉力F＝G＝100N； 利用勾股定理计算绳子现在的长度Lm＝5m，则绳子被拉力拉长了2m， W＝FS＝100N×2m＝200J 故选：A。 19．（2023秋•椒江区期中）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”。 （1）小华测出自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走了84步，用时35s，则他的步行速度为 m/s。 （2）小华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。则小华每走一步克服重力所做的功为 J。（已知小华的腿长是65cm，质量是50kg） 【解答】解：（1）教学楼的长度为：s＝0.5m×84＝42m， 他的步行速度为：v1.2m/s； （3）小华的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N， 每走一步重心上升的高度h为：h＝65cm5cm＝0.05m； 每走一步克服重力所做的功为：W＝F•S＝G•h＝mgh＝50kg×10N/kg×0.05m＝25J。 答：（1）1.2；（2）25。 20．（2023秋•浙江期中）如图是小明在引体向上的锻炼场景。 （1）图甲中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F，则F G（选填“大于”、“小于”、“等于”）。 （2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为 焦。 【解答】解：（1）图甲中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F等于小明自身的重力G，则F＝G； （2）重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功W＝Gh＝600N×0.7m＝420J。 故答案为：（1）等于；（2）420。 21．（2023秋•金东区期中）如图所示，水平桌面上放一重为5N的物体A，物体A在3N的水平推力F的作用下，运动0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F对物体A做功 J，重力给物体A做的功为 J。 【解答】解：推力F对物体A做功W＝Fs＝3N×0.2m＝0.6J； 重力的方向竖直向下，物体在水平方向运动，重力方向没有移动距离，没有做功，即做功为0J。 故答案为：0.6；0。 22．（2023春•义乌市期中）如图甲所示为水火箭制作项目化活动，在可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的整流罩，将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭竖直向上飞起。 （1）若水火箭发射前的总质量为2千克，则当水火箭竖直上升至10米高时，水火箭克服自身重力做功将 200焦（选填“等于”、“大于”或“小于”）； （2）图乙为水火箭发射后的速度—时间图像，则t1、t2.、t3时刻中水火箭受到平衡力的时刻有 。 【解答】解：（1）发射前，水火箭的重力为： G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N， 如果水火箭的重力不变，那么上升10m克服重力做功为： W＝Gh＝20N×10m＝200J； 实际上，随着火箭升高高度的增大，水流不断喷出，则火箭的重力逐渐减小，因此水火箭克服重力做功将小于200J； （2）在开始一段时间内，火箭受到的向上的推力大于重力，则它做加速运动，随着推力的逐渐减小，当推力与重力相等时，此时合力为零，加速停止，即此时速度最大，此时受到平衡力，根据图乙可知，当t1时刻时，火箭的速度最大，则此时它受到平衡力； 进一步分析图像可知，t2时刻向上的速度为0，且t2时刻是向上运动和向下运动的分界点（即此时运动到最高点），所受合力方向是向下的，所以此时它不受平衡力的作用。 故答案为：（1）小于；（2）t1。 题型五．功率的计算 23．（2023秋•江北区校级期中）如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（　　） ①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力 ②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左 ④物块A对B的摩擦力的功率为1W A．只有②④正确 B．只有③④正确 C．只有②③正确 D．只有①④正确 【解答】解：①地面对B的支持力等于A和B的重力之和，故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等，不是一对平衡力，故①错误。 ②以B为研究对象，B做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，而B受到地面对它的摩擦力作用，方向水平向右，所以物块A对B的摩擦力方向向左，大小是10N，故②正确。 ③A、B一起向左做匀速直线运动，则地面对B的摩擦力方向水平向右，根据二力平衡可得大小是10N．故③错误。 ④物块A对B的摩擦力做的功：W＝fs＝Fs＝10N×0.4m＝4J， 功率为P1W，故④正确。 故选：A。 24．（2023秋•玉环市校级期中）如图所示小科用5N的水平拉力F拉动装置，使重为80N的物体A在5s内沿水平地面运动了1m，物体B重50N（物体B与A始终接触），弹簧测力计的示数恒为2N。下列说法错误的是（　　） A．物体A与物体B之间的摩擦力大小为2N B．拉力F做的功为5J C．拉力F做功的功率为1W D．物体A受到地面的摩擦力为3N，方向为水平向左 【解答】解：A、因由图可知，物体B处于静止状态，水平方向受到测力计向右的拉力和A对B向左的摩擦力是一对平衡力，所以，物体A与物体B之间的摩擦力f＝F示＝2N，故A正确； B、拉力F做的功：W＝Fs＝5N×1m＝5J，故B正确； C、拉力F做功的功率：P1W，故C正确； D、若物体A做匀速直线运动时，受到水平向左的拉力和B对A向右的摩擦力、地面对A向右的摩擦力处于平衡状态，则地面对A水平向左的摩擦力：f地＝F﹣fB对A＝5N﹣2N＝3N，但题中未提供物体A做匀速直线运动时拉力F的大小，因此无法求出物体A受到地面的摩擦力大小，故D错误。 故选：D。 25．（2023秋•海宁市期中）课堂为在工地的叔叔制造了建筑工地上用的打桩机模型（如图所示）。夯锤先被卷扬机提高，然后自由释放，高速下落的夯锤撞击桩料，把桩料打入泥土中。为粗略测量卷扬机中电动机对外做功的功率，将质量为G的夯锤匀速上升，测得上升高度h所用时间为t。 （1）电动机对外做功的功率大小是 。（用字母表示） （2）实验测出的电动机功率要比实际的小，请写出造成这种现象的原因： 。（写出一点） （3）若要一次撞击把桩打得深些，在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是 。 【解答】解：（1）细线对小桶做的功W＝Gh，电动机的功率为：P； （2）在实验中，由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失，因此测量的功率要小于电动机的实际功率； （3）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，若要一次撞击把桩打得深些，需要增大其重力势能，而不更换夯锤，质量不变，因此可以采用的方法是增加夯锤的下落高度。 故答案为：（1）P；（2）由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失；（3）增加夯锤的下落高度。 26．如图所示甲为某品牌的电动平衡车，它在行驶过程中仅仅通过人体重心的改变便可实现车辆的启动、停止等动作。 （1）若该电动平衡车的踏板高度为30厘米，小明质量为60千克，当小明从水平地面站到电动平衡车的踏板上，求该过程中小明克服自身重力所做的功为多少？ （2）如图乙所示为小明某次骑行平衡车时运动速度随时间变化曲线。若该平衡车自重为120牛，运动过程中所受阻力为总重的0.1倍，请计算：小明骑行过程中，电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率为多少？ （3）如表为在5米/秒的速度下，普通自行车和电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间。请分析表中数据，从安全角度给电动平衡车使用者提出建议。（一条即可） 车辆种类 普通自行车 电动平衡车 时间（秒） 2 8 【解答】解：（1）小明的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N， 该过程中小明克服自身重力所做的功W＝Gh＝600Nm＝180J； （2）小明和电动平衡车的总重G总＝G+G车＝600N+120N＝720N， 电动平衡车在5﹣10s做速度为5m/s的匀速直线运动，处于平衡状态，所受的牵引力F＝f＝0.1G总＝0.1×720N＝72N， 根据PFv可知小明骑行过程中，电动车在5﹣10秒内牵引力做功的功率P＝Fv＝72N×5m/s＝360W； （3）从表格数据可知，在5米/秒的速度下，电动平衡车遇到突发情况时所需的制动（从发现情况到车停下）时间较长，故可给电动平衡车使用者提出建议为：减速慢行。 27．（2023秋•椒江区期中）压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机（如图所示）重为3×105N，发动机的额定功率为120kW。求。 （1）压路机能将路面压实，是因为力能使物体 。 （2）该压路机辗压路面时，与路面的接触面积为1.5m2，则它对水平路面的压强为 Pa。 （3）该压路机发动机以额定功率正常工作时，在水平路面上匀速行驶500s，前进了2000m，发动机做了多少功？压路机受到路面的阻力为多大？ 【解答】解：（1）压路机能将路面压实，说明力可以改变物体的形状； （2）压路机对路面的压力： F＝G＝3×105N， 它对水平路面的压强为： p2×105Pa； （3）发动机所做的功： W＝Pt＝120×103W×500s＝6×107J， 压路机的速度为： v4m/s， PFv得压路机的牵引力： F′3×104N， 根据二力平衡条件压路机受到的阻力f＝F＝3×104N。 故答案为：（1）发生形变；（2）2×105；（3）发动机做了6×107J功，压路机受到路面的阻力为3×104N。 28．（2023秋•下城区期中）如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：通过控制阀门A、B的开闭使高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上升；当活塞到达汽缸顶部时，重新调整阀门A、B的开闭，使蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。其中，重物质量为200千克，活塞横面积为0.1米2，活塞、杠杆、细绳质量和摩擦力均忽略不计。 （1）高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上升过程中阀门A、B的开闭状态分别为阀门A ，阀门B 。（均填“打开”或“关闭”） （2）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若活塞每次上升高度为0.6米，活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机克服物体重物做功的功率是多少？ （3）若要提升重物，则气缸内气体压强至少要达到多少帕？（外界大气压为1.0×105帕） 【解答】解： （1）为了使锅炉中产生的高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行过程中，应将阀门A打开、阀门B关闭； （2）活塞每次上升高度为0.6米，由图中杆的长度关系知重物上升高度为0.3m， 蒸汽机克服物体重物做一次功： W＝Gh＝mgh＝200kg×10N/kg×0.3m＝600J， 每分钟蒸汽机克服物体重物做功： W总＝100×600J＝60000J， 蒸汽机克服物体重物做功的功率： P1000W； （3）由定滑轮的特点可知，杠杆右端受到的拉力： F2＝G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N； 根据杠杆平衡条件可得，杠杆左端受到的动力： F11000N； 因活塞、杠杆、细绳质量和摩擦力均忽略不计，所以活塞对杠杆左端的压力F1′＝F1＝1000N， 又因为F1′＝（p蒸汽﹣p外界）S， 则有气缸内高压蒸汽对活塞的压强： p蒸汽1.1×105Pa， 所以若要提升重物，则气缸内气体压强至少要达到1.1×105Pa。 故答案为：（1）打开；关闭； （2）该蒸汽机克服物体重物做功的功率是1000W； （3）若要提升重物，则气缸内气体压强至少要达到1.1×105Pa。 题型六．功率大小的比较 29．（2023秋•西湖区校级期中）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匀速直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两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（　　） A．F1＝F2，P1＞P2 B．F1＞F2，P1＞P2 C．F1＜F2，P1＝P2 D．F1＞F2，P1＝P2 【解答】解：（1）由题意知，两次拉动木块的过程中，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，则滑动摩擦力相等；木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，所以拉力F相等，即F1＝F2。 （2）从图象中可以判断出，第①次的运动速度v较大，根据公式PFv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。 故选：A。 30．（2023秋•下城区期中）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）﹣时间（t）图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．两次拉力0～6 s对物体所做的功：W1＞W2 D．两次拉力0～6 s对物体做功的功率：P1＜P2 【解答】解： A、由图像可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2；故A错误； B、同一物体，则重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，则接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由图像可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，两次物体所受的拉力：F1＝F2＝f；故B正确； C、由图像可知，0～6s物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，又知两次拉力相等，根据W＝Fs可知W1＞W2；故C正确； D、0～6s，时间相同，且W1＞W2；根据P可知，0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2；故D错误。 故选：BC。 31．（2023秋•江干区校级期中）如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB＞tCD，运动距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（　　） A．AB段做功较多 B．CD段做功较多 C．AB段与CD段做的功一样多 D．AB段的功率比CD段的功率大 【解答】解：已知F1＝F2，sAB＝sCD， 由W＝Fs可知：拉力所做的功相同，故AB错误，C正确； 由于tAB＞tCD，由P得，PAB＜PCD，故D错误。 故选：C。 32．（2023秋•兰溪市期中）一定质量的货物在吊车钢索拉力的作用下，竖直向上运动，如图是货物上升的路程s随时间t变化的图象。不考虑空气的阻力和钢索重力，则下列判断正确的是（　　） A．2s时与8s时的拉力大小相等 B．0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离相等 C．整个上升过程速度一直不变 D．0至12s内拉力做功的功率保持不变 【解答】解：A、根据图象可知，货物在0～6s以较大的速度做匀速直线运动，货物在6～12s的内以较小的速度做匀速直线运动，因为货物处于平衡状态，拉力都等于货物的重力，所以2s时与8s时的拉力大小相等，故A正确； B、根据图象可知，0～6s内货物通过的距离是3m，6～12s内物体通过的距离为4m﹣3m＝1m，所以0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离不相等，故B错误； C、由B知，货物在相同时间内，0～6s通过的距离大于6s～12s通过的距离，因此货物0～6s内的速度大于6～12s内的速度，故C错误； D、由A知，货物0～6s内的受到的拉力等于6～12s内受到的拉力；由C知，货物0～6s内的速度大于6～12s内的速度，根据PFv可知，0至12s内拉力做功的功率发生了改变，故D错误。 故选：A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$