备考精练11 功和机械能-【中考零距离】2025年山东潍坊物理配套Word练习

备考精练11　功和机械能 题组一　基础知识精练 1. B　2. B　3. C　4. B　5. D　6. C　7. B　8. D　9. C　10. A　 11. 0.6　7.2×104　7.2×103　 12. 动　变小　 13. 大　相同　 14. （1）钢球　（2）甲、丙　＝　（3）不能　 15. （1）A、B　（2）A、C　（3）铁块　 16. （1）4 m/s　（2）1×108 J　（3）2×106 W　 【解析】（1）货轮的速度v＝＝＝4 m/s。 （2）牵引力做的功W＝Fs＝5×105 N×200 m＝1×108 J。 （3）牵引力的功率P＝＝＝2×106 W。 17. （1）400 N　（2）16 J　 【解析】（1）机器人静止，在竖直方向上受到的是平衡力 F支＝G＝400 N。 （2）由图像可知机器人沿动力方向运动的距离s＝2 m， 机器人匀速运动，F＝f＝0.02G＝0.02×400 N＝8 N， 动力做功为W＝Fs＝8 N×2 m＝16 J。 题组二　综合能力提升 1. AD　2. AC　3. CD　4. CD　5. AD　6. AB　7. ABD　8. ABC 9. BC　10. BD　 11. 0　重力势　不变　 12. （1）3　（2）＝　＞　（3）改变　 13. （1）质量　小球的动能大小与质量有关　（2）转换法　（3）物体的动能大小与速度有关　（4）不可行　弹簧的弹性势能转换成小球的动能，小球的动能与其质量和速度都有关，由于小球的动能不变，改变其质量，因而小球的速度也会发生改变，所以该方案存在两个变量　 14. （1）重物　（2）A、B　物体的质量一定时，高度越高　（3）能　B和C两个重物将木桩打入沙中的深度相同，根据转换法可知两个重物的重力势能一样大　（4）比较木块被撞后移动的距离来判断小车动能的大小（合理即可） 15. （1）120 m　（2）105 Pa　（3）50 min　 【解析】（1）装载车1分钟内走过的路程 s＝vt＝2 m/s×1×60 s＝120 m （2）空载时，对地面的压力 F＝G车＝m车g＝5×103 kg×10 N/kg＝5×104 N 对地面的压强p＝＝＝105 Pa。 （3）装载车功率达到30 kW＝30 000 W； 根据P＝Fv知，匀速运动时牵引力等于阻力，f＝F＝＝＝15 000 N； 根据f＝0.2G可得，总重力G＝＝7.5×104 N； 则粮食的重力G′＝G-G车＝7.5×104 N-5×104 N＝2.5× 104 N； 所装粮食的质量m＝＝＝2 500 kg； 收割机每分钟将50 kg粮食装载到车上，装载时间t＝＝＝50 min。 16. （1）见解析图　（2）1×108 J　（3）5×105 W 【解析】（1）物体沿竖直方向匀速上升过程中受到的拉力和重力是一对平衡力，F＝G＝mg＝7.2×105 kg×10 N/kg＝ 7.2×106 N，如图所示。   （2）此时的拉力等于重力，即 F′＝G′＝m′g＝1×105 kg×10 N/kg＝1×106 N 拉力做的功为W＝F′s＝1×106 N×100 m＝1×108 J。 （3）拉力的功率为P＝＝＝5×105 W。 1/4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 备考精练11　功和机械能 题组一　基础知识精练 一、单项选择题 1.（2024·赣州模拟）图示为举重运动员做挺举时的几个状态图，下列关于该运动员对杠铃做功情况的分析正确的是（　　）     A.从发力到上拉的过程中不做功　 B.从上拉到翻站的过程中做功 C.从翻站到上挺的过程中不做功　 D.举着杠铃稳定站立的过程中做功 2.（2024·北京朝阳模拟）小夏沿水平方向推箱子经历了如图所示的过程，箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。下面相关说法正确的是（　　）   甲　　 　　乙　　　 　　丙　　 　　丁 A.图乙：箱子没动，是因为箱子受到的推力大于摩擦力 B.图丙：箱子向前匀速运动，箱子所受合力一定为0 C.图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功 D.全过程中小夏对箱子做的功等于推力与箱子移动距离的乘积 3.（2024·乐山）如图所示，某次比赛中，运动员推着冰壶从A点运动6 m到达B点时轻轻松手，随后冰壶沿冰道运动30 m停在O点。若运动员对冰壶的水平推力为9 N，冰壶运动中受到水平方向的阻力，大小恒定为1.5 N。从A点到O点冰壶沿直线运动，此过程中（　　）   A.推力对冰壶做功为270 J　 B.推力对冰壶做功为324 J　 C.冰壶克服阻力做功为54 J　 D.冰壶克服阻力做功为45 J 4.（2024·自贡）如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了5 s，弹簧测力计的示数为8 N（不计滑轮和绳子的质量及它们之间的摩擦），拉力F做功的功率为（　　）   A.1.6 W B.3.2 W C.8 W D.16 W 5.（2024·兰州）科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出了从1994年到2002年间恒星S2的位置如图所示，科学家认为S2恒星的运动轨迹是一个椭圆。推测银河系中心可能存在着超大质量的黑洞。忽略S2恒星质量的变化，根据图片信息，下列说法中正确的是（　　）   A.黑洞可能位于椭圆轨道内部的P点 B.S2恒星在运动过程中所受合力为零 C.S2恒星在1995年时期的动能大于2001年时期的动能 D.S2恒星在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能 6.（2024·成都）2023年7月28日，第31届世界大学生夏季运动会在成都隆重开幕。如图是我国运动健儿在跳高比赛中的场景。关于跳高运动员的能量，下列结论正确的是（　　） A.助跑过程中，动能保持不变　 B.助跑过程中，机械能总量保持不变　 C.起跳后的上升过程中，重力势能增大 D.越过横杆后的下降过程中，动能保持不变 7.（2024·河北）2024年5月7日， 河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。如图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（　　） A.无人机上升过程中，货物的重力势能可能 减小 B.无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变 C.无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零 D.无人机下降过程中，货物的动能一定增大 8.（2024·乐山）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。运载火箭在点火升空的过程中，能量变化为（　　） A.动能不变，重力势能增大 B.动能不变，重力势能不变 C.动能增大，重力势能不变 D.动能增大，重力势能增大 9.（2024·绥化）如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，机械能是守恒的。当卫星从远地点向近地点运动时，下列说法正确的是（　　） A.动能减小，重力势能增大 B.动能转化为重力势能 C.动能增大，重力势能减小 D.卫星的速度一直在减小 10.（2024·齐齐哈尔）抛实心球是初中学生体育测试的项目之一，小刚在测试时将实心球抛出后，实心球运动的轨迹如图所示。则下列说法正确的是（　　）   A.以运动中的实心球为参照物，地面是运动的 B.实心球在运动的过程中，运动状态保持不变 C.实心球运动到最高点时，受到平衡力的作用 D.实心球在下降的过程中，重力势能是增大的 二、填空题 11.（2024·赤峰）某老旧小区改造工地，工人用起重机将重1.2×104 N的施工材料匀速吊上 6 m高工作台，用了10 s。施工材料上升的速度是　　　　m/s；起重机对施工材料做功 　　　　J，做功的功率是　　　　W。 12.（2024·临夏州）某科技兴趣小组用两个输液用的葡萄糖瓶子，从瓶口以下约6 cm处截断，将截断处用胶水黏合在一起，再从瓶口的橡胶塞中心穿一根长约20 cm的细木棒，用两条悬线拴住木棒的两端，将悬线固定在支架上，就构成了如图所示的滚摆。当滚摆从上到下运动的过程中重力势能主要转化为　　　　能；滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能　　　　（选填“变大”“变小”或“不变”）。   三、实验题 13.（2024·陕西）如图所示，在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中，将质量相同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的物体，速度越大，动能越　　　　。如果要探究动能大小与物体质量的关系，应该将质量不同的小球从同一斜面的　　　　（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，比较纸盒被推动的距离。   14.（2024·天津模拟）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”实验中，钢球B的质量是钢球A的质量的2倍。 　 甲　　　　　　　　　　　乙   丙 （1）钢球从斜槽上由静止滚下，碰上木块后，能将木块撞出一段距离。在同样的水平面上，木块被撞得越远，表明　　　　（选填“钢球”或“木块”）的动能越大。 （2）比较　　　　两图进行的实验，可以探究动能大小与速度的关系。若在两次实验中，木块在水平面上滑行时受到的摩擦力分别为f1、f2，则f1　　　　（选填“＞”“＝”或“＜”）f2； （3）若水平面绝对光滑，本实验　　　　（选填“能”或“不能”）达到探究目的。 15.（2022·杭州模拟）如图是探究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块C撞击后陷入沙坑中的情况。在此实验中，mA＝mC＜mB，铁块所处的初始高度hA＝hB＜hC。 （1）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比　　　　两铁块的撞击实验。 （2）为探究“重力势能大小与物体被举起的高度的关系”，应对比　　　　两铁块的撞击 实验。 （3）本实验中研究的是　　　　的重力势能。 四、计算题 16.（2024·广西）一艘货轮在长江某河段行驶，50 s内匀速通过200 m的路程，其牵引力为5×105 N，求： （1）货轮行驶的速度； （2）牵引力做的功； （3）牵引力的功率。                           17.（2024·内江）在某届机器人与人工智能国际会议中，图甲为某款静止在水平地面上的智能机器人，重力为400 N。它在某次引领接待工作中，沿水平直线匀速运动，受到的水平阻力为机器人自重的0.02倍，运动路程s随时间t变化的图像如图乙所示。则： （1）静止时，地面对智能机器人的支持力大小为多少N？ （2）在0～4 s内，动力对机器人做的功为多少J？ 　　 甲　　　　　　　乙　                           题组二　综合能力提升 一、多项选择题 1.（2024·潍坊模拟）如图所示的实例中，人对物体做了功的（　　） 　　　 　　　　甲　　　　　　乙　　　 　丙　　　　丁 A.甲图：推着车匀速运动　 B.乙图：用力但没搬动石头 C.丙图：提着滑板匀速运动　 D.丁图：把袋子提至高处 2.（2023·株洲模拟）如图甲所示，小亮用水平力推地面上的木箱，木箱运动的速度—时间图像如图乙所示，则下列分析正确的是（　　） 　 甲　　　　　　　　乙 A.在0～20 s内，木箱受到的摩擦力等于推力，推力没有做功 B.在0～20 s内，木箱受到的摩擦力大于推力，推力没有做功 C.在20～40 s内，木箱受到的摩擦力等于推力，推力正在做功 D.在0～40 s内，木箱受到的摩擦力始终等于推力，推力在做功 3.（2024·南阳模拟）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。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.0～8 s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2 D.0～8 s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2 4.（2024·连云港改编）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）    A.W1＜W2　 B.P1＜P2　 C.W1＝W2　 D.P1＝P2 5.（2024·自贡改编）很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的 是（　　） A.秋千荡到最低点时具有动能和重力势能 B.秋千荡到最高点时具有重力势能和动能　 C.从最低点荡到最高点的过程中重力势能转化为动能 D.从最高点荡到最低点的过程中动能增大，重力势能减少 6.（2024·成都改编）三峡水电站是当今世界上装机容量最大的水电站，三峡大坝横跨长江，雄伟壮丽（如图）。下列说法正确的是（　　） A.水力发电是将机械能转化为电能　 B.水能是一次能源，电能是二次能源　 C.利用大坝提高水位的目的是储蓄更多内能，用来发电　 D.机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 7.（2024·凉山州改编）立定跳远是某地初中毕业体育考试项目之一，小强在立定跳远考试中蓄力、起跳、落地的几个阶段如图所示（不考虑空气阻力）。下列说法正确的是（　　）   A.蹬地起跳时小强对地面有水平向左的摩擦力 B.小强在最高点受非平衡力作用　 C.小强能在空中继续运动是受到惯性的作用 D.小强从最高点到落地的过程中，重力势能转化为动能 8.（2024·达州改编）如图所示，A、B两物体叠放在水平桌面上，GA＝80 N，GB＝20 N，B均为正方体，棱长分别为20 cm、10 cm。在拉力F＝30 N的作用下，5 s内，物体B一起向右匀速直线移动了3 m。若不计滑轮和绳自重及绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A.A与B之间的摩擦力为0 B.A对地面的压强为2 500 Pa C.绳子自由端移动的速度为1.2 m/s D.拉力F做功的功率为30 W 9.（2024·河北）如图1所示，在一次社会实践活动中，小明用一辆小车运送货物时，先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点，图2为运动路径示意图。小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙，用时为t1；在乙停车卸货用时为t2；再用水平推力将空车从乙匀速推到丙，用时为t3；两次推力做功之比为2∶1。下列说法正确的是（　　） 　  图1　　　　　　　　图2　　 A.小明全程的平均速度为B.从乙到丙的过程中，小明的水平推力为C.从乙到丙的过程中，小明推力做功的功率为D.若把空车从丙沿原路匀速推回到甲，推力做功为F（s1+s2） 10.（2024·云南）2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的“长征五号”运载火箭成功发射，“嫦娥六号”探测器开始执行世界首次月球背面采样返回任务。如图所示为火箭发射时的情景，下列说法正确的是（　　） A.探测器加速上升过程中动能减小 B.探测器加速上升过程中重力势能增大 C.探测器到达月球后质量会变大 D.探测器与地面指挥中心通过电磁波传递信息 二、填空题 11.（2024·无锡）如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为　　　　J；摆球从A点到O点的过程中，　　　　能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小　　　　（选填“不变”或“减小”）。 12.（2024·广州模拟）物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上，如图甲所示，物块A受到水平拉力F作用，拉力F随时间t的变化关系如图乙所示。从t＝0开始，每隔2 s记录物块A的位置（用“□”表示物块A），如图丙所示。 　  甲　　　　　　　　　　乙　   丙 （1）0～2 s内，物块所受摩擦力为　 　N； （2）10～12 s内物块所受摩擦力为f1，拉力做功的功率为P1；14～16 s内物块所受摩擦力f2，拉力做功的功率为P2，则f1　　　　f2， P1　　　　P2。（以上两空均选填“＞”“＝”或“＜”） （3）若18 s时撤去F，物块的运动状态将　　　　（选填“改变”或“不改变”）。 三、实验题 13.（2024·贵阳模拟）小强设计用如图所示装置，通过观察木块滑动的距离来判断“物体的动能大小与哪些因素有关”。图甲、乙、丙中摆长L相同，钢球A、B的质量mA＜mB，悬线与竖直方向之间的夹角θ1＜θ2。  　　　　  　甲　　　　　　　　　　　乙 　　  　丙　　　　　　　　　　　丁 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两钢球在摆动过程中任一时刻速度大小与钢球的　　　　无关；图乙中木块被撞得远些，说明　　　　。 （2）本实验中通过比较木块滑动的距离大小来判断钢球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫　　　　（选填“控制变量法”或“转 换法”）。 （3）根据乙、丙所示的探究过程，观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：　　　　。 （4）在探究钢球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的钢球（设钢球在运动过程中所受的摩擦力不计）去撞击木块（如图丁所示），该方案　　　　（选填“可行”或“不可行”），理由是　　　　　　　　　　　。 14.（2024·句容模拟）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物由静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 　  甲　　　　　　　乙 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断　　　　（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。 （2）比较　　　　两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是　　　　　　　　　，重力势能越大。 （3）我们　　　　（选填“能”或“不能”）比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小，理由是　　　　　　　　　　　　。 （4）本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法，请再列举一个实验探究中运用转换法的例子：　　　　　　　　　　　　。 四、计算题 15.（2024·包头）如图，装载车和收割机以2m/s 的速度同向做匀速直线运动，收割机每分钟将50 kg粮食装载到车上。装载车空载时质量为5×103 kg，车轮与地面总接触面积为 0.5 m2，车受到的阻力为车总重力的0.2倍。（g取10 N/kg，收割开始时车为空载状态，设装载车始终在水平地面上，不计空气阻力）求： （1）装载车1分钟内走过的路程； （2）装载车空载时对地面的压强； （3）装载车工作多长时间功率达到30 kW。                       16.（2024·牡丹江）如图甲所示，我国自主研制的R20000-720型全球最大塔式起重机，拥有性能超强、技术先进、专利众多等特点，是塔机制造史上一次重要的突破。该塔机最大起重量为720 t，最大起升高度为400 m。 　　  　　 甲　　　　　　　乙 （1）请在图乙中画出物体沿竖直方向匀速上升过程中受力的示意图。 （2）若塔机一次将100 t的物体沿竖直方向匀速提升100 m，拉力做的功是多少？ （3）若塔机在（2）过程中所用时间为200 s，拉力做功的功率是多少？     -----------------------山东旭阳教育整理------------------- 1/9 学科网（北京）股份有限公司 $$