专项1 机械功与机械能-沪粤版九年级上学期期末专项（初中物理）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 机械功与机械能 1.【答案】A 【解析】A．推小车向前施力，且小车在向前的方向上移动一段距离，所以对小车做了功，故 A符合题意； B．提水桶施力的方向是竖直向上，水桶移动的方向为水平方向，虽然水桶受力了，也移动了 距离，但是没有在力的方向上移动一段距离，所以没有对水桶做功，故 B不符合题意； C．对石头施力，但没有移动距离，所以没有对石头做功，故 C不符合题意； D．对杠铃施力，但没有移动距离，所以没有对杠铃做功，故 D不符合题意。 故选 A。 2.【答案】C 【解析】功的两个必要条件是：一是有力作用在物体上；二是物体沿力的方向移动一定的距离。 A．桌面对球的支持力没有做功，因为有力无距离，故 A错； B．在桌面滚动的白球，重力没有做功，因为虽然有力有距离，但力与距离垂直，故 B错； C．手推动球杆前进时，球杆沿力的方向移动一定的距离，手对球杆做了功，故 C正确； D．白球撞击黑球后没有静止，是因为白球具有惯性，故 D错误。 故选 C。 3.【答案】D 【解析】A．功率越大，说明做功越快，因为时间未知，不能说做功越多，故 A错误； B．做功越多，但有用功不一定多，机械效率不一定高，故 B错误； C．功率是物体做功快慢的物理量，机械效率是有用功跟总功的比值，机械效率的高低与功率 无关，故 C错误； D．功率是物体做功快慢的物理量，功率越小，做功越慢，故 D正确。 故选 D。 4.【答案】B 【解析】A．机械效率与机械功率大小没有直接关系，故 A错误； B．任何机械都不省功，省力的机械一定费距离，故 B正确； C．机械效率与做的有用功多少没有直接关系，故 C错误； D．功率是指做功的快慢，功率大则做功快；做功多，用的时间不知道，无法确定其功率大小， 故 D错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 故选 B。 5．B 【解析】图甲中滑轮组的动滑轮绕 3段绳，乙图中滑轮组的动滑轮绕 2段绳，绳重和所有 摩擦力忽略不计，物体的重力相同，由 1 ( )F G G n   动 可知甲图中拉力较小，甲图更省力；升 高相同的高度，由 W 有=Gh 可知有用功相等，克服滑轮组做的功为额外功，相同的滑轮，升 高相同的高度，由 W 额=G 动h 可知额外功相等，总功等于有用功和额外功之和，所以总功相 等，由 W W   有 总 可知滑轮组的机械效率相等。 故选 B。 6．C 【解析】物块从光滑斜面上 A点由静止滑下，由题意可知 AB＝BC，所以物块在两段路程中 下滑的高度 h相同，物块的重力不变，由 W＝Gh 可知 W1＝W2；物块从光滑斜面上 A点由静止 滑下，速度越来越快，则物块在 AB 段下滑的速度小于在 BC 段下滑的速度，又因为 AB＝BC， 所以物块在 AB 段所用时间大于在 BC 段下滑的时间，即 t1＞t2，由 P＝ W t 可知 P1＜P2．故 C 正确．故选 C． 点睛：根据此物体由 A点沿光滑的斜面下滑时，因为都是重力做功，所用 G相同，由 AB＝ BC，可得 h都相同，根据功的计算公式 W＝Gh，可判断 W1和 W2，由图中可知，尽管 AB＝BC， 但在两段路程内下滑的速度不同，即所用时间不同，由 P＝ W t 可判断 P1和 P2． 7．D 【解析】物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体受到平衡力作用，推力等于摩擦力。 由于摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，两次压力相同，接触面粗糙程度相 同，故两次水平推力大小相等，即 F1∶F2=1∶1，由甲乙两图可得 v1=3m/s，v2=5m/s；根据 W FsP Fv t t    可得 1 1 1 2 2 2 3 5 P Fv P F v   故选 D。 8.【答案】C 【解析】A．拉力做的有用功 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 W 有=Gh=300N×2m=600J 故 A 错误； B．由图可知，动滑轮上的绳子段数 n=2，绳子自由端移动的距离 s=nh=2×2m=4m 拉力做的总功 W 总=Fs=200N×4m=800J 拉力做功的功率 800J 40W 20s W P t   总 故 B错误； C．滑轮组的机械效率 600J100% 100% 75% 800J W W      有 总 故 C正确； D．由不计绳重和摩擦时 1 1 W W Gh G GW W W Gh G h G G G           有 有 动总 额外 动 动有 可知，动滑轮的重力一定，提升的货物越轻，即 G越小，机械效率越小，故 D错误。 故选 C。 9.【答案】D 【解析】A．工人做的有用功为 W 有用＝Gh＝500N×0.8m＝400J 故 A 错误； B．工人做的总功为 W 总＝Fs＝250N×2m＝500J 故 B 错误； C．斜面的机械效率为 400J 100% 80% 500J W W     有用 总 故 C错误； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 D． 工人做的额外功为 W 额＝W 总﹣W 有用＝500J﹣400J＝100J 斜面的额外功就是克服摩擦做的功，由 W 额＝fs 得摩擦力为 100J 50N 2m W f s   额 故 D正确。 故选 D。 10.【答案】 90 90% 50 【解析】[1]小明将质量为 9kg 的物体提高 1m 做的有用功为 =9kg 10N/kg 1m=90JW Gh mgh    有 [2]提升过程做的总功为 s 100N 1m=100JW F  总 定滑轮的机械效率是 90J100% 100% 90% 100J W W      有 总 [3]由 t WP  知，拉力的功率是 100J =50W t 2s W P  总 11.【答案】 2 80% 减小物体 B和斜面的粗糙程度 【解析】[1]由题知，A、B是完全相同的物体，则 A、B的重力相同，上升的高度相同，由W Gh 可知，拉力做的有用功相同，拉力对 B物体做的有用功 A AB A 3J-1J=2JW W W W   总 额有 有 拉力对 B物体做的有用功为 2J。 [2]右侧斜面机械效率 B B B 2J= 100%= 100%=80% 2.5J W W   有 总 右侧斜面机械效率ηB为 80%。 [3]要增大斜面的机械效率可以减小额外功，减小物体 B和斜面的粗糙程度，可以减小克服摩 擦所做的额外功，从而增大机械效率。 12.【答案】C 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 【解析】当摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程中，质量和速度不变，因此动能不变， 高度升高，重力势能增大，机械能为动能和势能之和，因此游客的机械能增大。故 ABD 错误， C正确。 故选 C。 13.【答案】 重力势 O 变小 【解析】[1] 由 C 到 B 点过程中，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，故重力 势能转化为动能。 [2]从 C 到 A 点过程中，从 C到 O点，重力势能大部分转化为动能，动能变大，从 O到 A，动 能转化为重力势能，动能减小，故在 O点动能最大。 [3]从最低点 O到 A点的过程中，克服阻力做功，故机械能减小。 14.【答案】 重力势 动 变小 【解析】[1][2]石、泥土被雨水从高处冲下来时，其高度减小，故重力势能减小，速度在增大， 动能在增大，即重力势能转化为动能。 [3]飞机匀速飞行并投下救灾物资后，其质量变小，虽然速度不变，高度不变，但其动能和重 力势能均变小，故机械能变小。 15.【答案】C 【解析】A．火箭经过大气层时与空气摩擦做功，将机械能转化为火箭的内能，使它的内能增 大，温度升高，这是通过做功的方式增加了外壳的内能，故 A错误； B．热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故 B错误； C．火箭加速升空过程中，速度增加，动能增加，高度增加，重力势能增加，机械增加，故 C 正确； D．火箭发动机的燃料应具有热值大，因为热值越大的燃料，在相同条件下，完全燃烧能放出 更多的热量，故 D错误。 故选 C。 16．C 【解析】A．AB 段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，此过程中返回器的动能 转化为重力势能，还要克服和空气的摩擦做功，所以返回器的动能变小，故 A错误； B．BC 段在大气层外，没有受到空气的阻力，只有重力做功，机械能是守恒的，机械能保持 不变，故 B错误； C．CD 段，返回器的质量不变，高度变小，重力势能减小；返回器速度变大，动能变大，是 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 重力势能转化为动能，由于克服空气阻力做功，一部分重力势能转化为内能，所以在 CD 段 返回器动能增加量小于重力势能的减小量，故 C正确； D．除 BC 段外，A到 D的过程中，由于克服空气阻力做功，使得机械能减小，返回器机械能 不守恒，故 D错误。 故选 C。 17．D 【解析】A．b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，橡皮筋处于自然下垂状态， 但此时小球速度未达到最大，故 A错误； B．c点是小球从 a点自由下落所能到达的最低点，对小球的拉力大于小球的重力，故 B错 误； C．小球从 a到 b的过程中，动能一直在增加，小球开始时速度增大，由于此时合力向上， 在达到 c点时，动能为零，小球的重力势能一直在减小，故 C错误； D．当小球经过 b点后，当橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力时，则小球的速度才逐渐减 小，动能也逐渐减小，逐渐转化为弹性势能，在 c点小球的动能为零，则弹性势能最大， 故 D正确。 故选 D。 18．C 【解析】A．不计空气阻力，轨道是光滑的，小球在整个运动过程中，机械能守恒，所以小 球在 A点和 D点的机械能相等，小球的质量保持不变，小球所在的高度是相同的，小球可 以到达 D点，故 A正确，不符合题意； B．不计空气阻力，轨道是光滑的，小球从 A点运动到 B点，小球的重力势能全部转化为动 能，此时动能最大，小球的质量保持不变，所以速度最大，故 B正确，不符合题意； C．小球在 C点时的高度小于 A点的高度，C点的重力势能小于 A点的重力势能，由于机械 能守恒，所以 C点有动能，故 C错误，符合题意； D．不计空气阻力，轨道是光滑的，小球在整个运动过程中，机械能守恒，所以小球在 C点 和 B点的机械能相等，故 D正确，不符合题意。 故选 C。 19． 相同 相同 【解析】[1]乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出 a、b、c三个球 机械能相同，不计空气阻力，则三个球机械能守恒，因此三个乒乓球到达乒乓球台时的机 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 械能是相同的。 [2]不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所 以三个小球到达桌面时的机械能相同， 由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同，所以三球到达 乒乓球台的速度相同。 20． 40 50 内 4 【解析】[1][2][3]根据图像可知，木块在40s 50s 内的速度是减小的，质量不变，动能减 小；木块与水平面之间有摩擦力的作用，克服摩擦力做功，动能转化为内能。 [4]由 F t 图像可知，30s ~ 40s内的拉力 4NF  ，由 v t 图像可知，木块做匀速直线运动，处 于平衡状态，则此时木块受到的摩擦力为4N；由 v t 图像可知，15s时木块做变速直线运动， 因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关，所以，木块 受到的滑动摩擦力不变，则第15s时受到的摩擦力为4N。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 机械功与机械能 1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ） A． 用力推车往前走 B． 提着桶水平匀速前进 C． 用力推石头但没有推动 D． 举着杠铃原地不动 2．在打台球活动中，选手推动球杆撞击水平桌面的白球，白球运动后碰撞其它球。以下说法 正确的是（ ） A．桌面对球的支持力做了功 B．在桌面滚动的白球重力做了功 C．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 D．白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功 考点 1 判断力对物体是否做功 考点 2 功、功率、机械效率的理解 考点 3 功、功率、机械效率的计算 考点 4 机械能及其转化 模块导航 考点 1 判断力对物体是否做功 考点 2 功、功率、机械效率的理解 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 3．下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ） A．功率越大，做功越多 B．做功越多，机械效率越高 C．功率越大，机械效率越高 D．功率越小，做功越慢 4．关于机械功、功率、机械效率，下列说法正确的是（ ） A．功率越大的机械，机械效率越高 B．省力的机械一定费距离，但不省功 C．机械效率越低的机械，做的有用功就越少 D．机械做功越多，其功率越大 5．如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度，绳重和所有摩擦力 忽 略不计，在物体匀速上升的过程中（ ） A．甲图更省力，做功更少，机械效率甲图大 B．甲图更省力，做功一样多，机械效率一样大 C．乙图更省力，做功更多，机械效率乙图大 D．甲图更省力，做功更多，机械效率一样大 6．如图所示，一物块从光滑斜面上 A点由静止滑下，B为斜面 AC 的中点，设物块在 AB 段重 力做功为 W1，重力的功率为 P1；在 BC 段重力做功为 W2，重力的功率为 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 考点 3 功、功率、机械效率的计算 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 7．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到 的水平推力为 1F ；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为 2F 。两 次推力的功率分别为 1P 、 2P 。则 1 2:F F 和 1 2:P P 分别为（ ） A．3∶5，9∶25 B．3∶5，1∶1 C．3∶5，3∶5 D．1∶1，3∶5 8．如图所示，在200N的拉力 F作用下，用滑轮组将重为300N的货物匀速提升，在20s内货物 竖直上升了 2m，不计绳重及滑轮上的摩擦。下列说法正确的是（ ） A．滑轮组做的有用功为 400J B．拉力 F 做功的功率为30W C．滑轮组的机械效率为75% D．此滑轮组提升的货物越轻、机械效率越大 9．宁德时代车间里工人把刚做好的一箱锂电池沿斜面推上车，简化模型如图所示，斜面长 2m， 高 0.8m，工人用大小为 250N 沿斜面向上的推力 F，将重力为 500N 的货物匀速推到斜面顶端， 有关于此过程中正确的说法是（ ） A．有用功为 500J B．总功为 1000J C．机械效率为 50% D．货物受到的摩擦力为 50N 10．如图，一物体质量为 9kg，小明用定滑轮将该物体在 2s 内匀速提高 1m，所用拉力为 100N， 此过程中，小明做的有用功是 J，定滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 W。（取 g＝10N/kg） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 11．将图甲中 A、B两个相同的物体从斜面底端匀速拉到顶端，做功情况如图乙所示。对物体 B 做的有用功为 J，右侧斜面机械效率ηB为 ，请写出一条能增大ηB的方 法： 。 12．如图所示，某大学生特种兵式旅游南昌的过程中，打卡“南昌之星”摩天轮的情景。摩天 轮在竖直平面内做匀速圆周运动（摩天轮转动的速度大小不变），当摩天轮中的游客从最低点 向最高点运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A．游客的机械能不变 B．游客的重力势能不变 C．游客的机械能增大 D．游客的动能减小 13．如图所示，小明用滑雪板滑雪，从点 C处由静止滑下，经过 B点到达最低点 O，然后到达 另一侧与 B 点等高的点 A时刚好速度为零。则由 C 到 B点过程中， 能转化为动能，从 考点 4 机械能及其转化 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 C 到 A 点过程中， 点的动能最大，从最低点 O到 A点的过程中，机械能的总量 （选 填“变大”“变小”或“不变”）。 14．地震过后往往伴有泥石流等灾害，泥石流之所以会造成巨大的危害，是因为岩石、泥土被 雨水从高处冲下来时将 能转化为巨大的 能，灾害发生后，救灾飞机迅速到达 灾区上空，当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后，飞机的机械能将 （选填“变大” “变小”或“不变”）。 15．如图所示，神舟十五号载人飞船于 2022 年 11 月 29 日晚间在酒泉卫星发射中心成功发射 升空，创下了我国在超低温天气下成功发射载人飞船的新纪录。神舟十五号飞船在加速升空的 过程中，下列描述说法中正确的是（ ） A．飞船升空时与大气摩擦产生热，这是通过热传递的方式改变了内能 B．飞船升空的过程中，飞船含有的热量逐渐增大 C．飞船升空的过程中，动能增大，重力势能增大，机械能增大 D．火箭发动机的燃料应具有热值小的物理属性，燃烧时内能转化为化学能 16．我国已成功发射的“嫦娥五号”实现了中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打 水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如题图所示。关于此过程（只考虑空气 阻力和重力的影响），下列说法正确的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 A． AB 段返回器的动能变大 C．CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量 B． BC 段返回器的机械能减小 D．A到D的全过程中返回器机械能守恒 17．如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验时，将一根橡皮筋一端系一质量为 m的小球， b点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，c点是小球从 a点自由下落所能到达的 最低点，不考虑空气阻力，以下说法正确的是（ ） A．小球到达 b点时速度最大 C．小球的动能一直在增加，重力势能一直在减小 B．小球到达 c点时，受的合力为零 D．在 c点小球的动能为零，橡皮筋的弹性势能最大 18．如图所示，小球沿光滑轨道由静止从 A点向 D点运动的过程中（空气阻力不计），下列说 法错误的是（ ） A．小球能到达 D点 B．小球在 B点的速度最大 C．小球在 C点的动能为零 D．小球在 C点和 B点的机械能相等 19．巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会 5个单项的全部金牌，大获丰收，为本届奥运会 乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨，和同学一起去球馆打球，他们发现如图 甲所示一款乒乓球发球机，发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出 a、 b、c三个质量相同的乒乓球，如图乙所示。若不计空气阻力，三个乒乓球到达乒乓球台时 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 的机械能 ，三个乒乓球到达乒乓球台的速度 。（选填“相同”或“不相同”） 20．如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力 F 大小随时间 t变化情况的图像如图乙所示，木块运动速度 v随时间 t变化情况的图像如图丙所示。由以上 情况可知，木块在 s至 s时间段内动能减小，此时动能转化为 能；木块在 第 15s 时受到的摩擦力为 N。