11 第十章 第1课时 功、功率和机械能（课件PPT）-【智乐星中考·学考传奇】2025年山东省济南市中考物理全练本

1 第十章　机械与人 第1课时　功、功率和机械能 建议用时：20分钟 2 【基础练 基础达标】 1.(2024·连云港)2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中(　　) A.动能增大，重力势能不变 B.动能增大，重力势能增大 C.动能不变，重力势能不变 D.动能不变，重力势能增大 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 2.(2024·连云港)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　P1<P2 B.W1>W2　P1>P2 C.W1=W2　P1=P2 D.W1<W2　P1>P2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 4 3.【新考法·结合恒星S2位置图】 (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，科学家认为恒星S2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。忽略恒星S2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.恒星S2在运动过程中所受合力为零 C.恒星S2在1995年时期的动能大于2001年时期的动能 D.恒星S2在1995年时期的重力势能大于2001年时期的重力势能 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 5 4.(2024·广安)如图是一款用于某校“五四”汇演航拍的新型智能无人机，在它竖直向上匀速运动的过程中(　　) A.动能增大，重力势能增大，机械能增大 B.动能减小，重力势能增大，机械能不变 C.动能不变，重力势能增大，机械能增大 D.动能减小，重力势能增大，机械能减小 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 6 5.(多选)如图所示，关于足球比赛中足球的运动过程，下列说法正确的是(　　) A.足球在空中飞行的过程中，人对足球做功 B.足球飞到最高点时，若所受力全部消失，它将静止 C.球最终落回地面，说明力可以改变物体的运动状态 D.足球在地面滚动时速度越来越小，是因为受到摩擦力 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 7 6.(2024·烟台模拟)(多选)小明用斜面、小车、木块、钩码等器材做探究动能大小与哪些因素有关的实验。实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击静置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中正确的是( ) A.实验通过小车撞击木块做功转化为木块的动能 B.实验用到了控制变量法，不涉及其他方法 C.小车从斜面下滑过程中，动能是由重力势能转化来的 D.本套器材不能探究小车动能大小与速度的关系 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 8 7.(2024·大连二模)(多选)跳台滑雪运动中，运动员从助滑开始，直到下落至着陆坡的运动过程中经过了各个不同的位置，如图所示。不考虑摩擦和空气阻力，则运动员( ) A.由位置A到B的运动过程中，速度逐渐变大 B.由位置B到C的运动过程中，机械能保持不变 C.在位置C处于平衡状态 D.由位置C到D的运动过程中，重力势能转化为动能 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 9 8.如图是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石头能被 弹射很远。橡皮筋被拉开表明力可以________________。小石头离开橡 皮筋在空中飞行的过程中，弹力对它________(选填“做功”或“不做功”)。 改变物体的形状 不做功 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 10 9.(2024·天津滨海联考)在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为 100 N的小车匀速前进了5 m，在这个过程中，拉力做的功等于_____J， 小车受到的摩擦力为____N。  250 50 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 11 10.(2024·江西)如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t内沿拉 力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为____，功率为 。(均用题中所给字母表示)  Fs 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 12 11.(2024·常州)2023年11月9日，甘肃省消防队举行高楼灭火演习。如图甲所示，电动灭火无人机悬停在空中。如图乙所示，当无人机水平向右猛烈喷射干粉的同时，原本悬停的无人机水平向左飘移，这说明力的作用是______的。使原本悬停的无人机发生飘移的是______对________施加的力。喷射干粉过程中，灭火无人机的重力势能______。  相互 干粉 无人机 变小 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 13 12.(2024·牡丹江)2024年4月25日晚，长征二号F遥十八运载火箭载着带有三名航天员的神舟十八号飞船点火升空，在火箭推动飞船加速升空的过程中，飞船的动能______，重力势能______。(均选填“增大”“减小”或“不变”)  增大 增大 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 14 13.(2024·临夏)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”)。  动 变小 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 15 14.(2024·济南历下二模)如图为我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600 m用时1 min到达农田，行驶过程中受到的阻力为500 N。进入到农田进行深耕的过程中，拖拉机在2 h内总共做功3.6×108 J。请通过计算回答： (1)在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度是多少？ (2)在平直公路上行驶过程中，发动机的牵引力做功是多少？ (3)进入到农田深耕的过程中，发动机做功功率是多少？ 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 16 解：(1)t=1 min=60 s，在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度：v===10 m/s。 (2)该拖拉机在平直公路上匀速行驶，所以发动机的牵引力F=f=500 N， 发动机的牵引力做功：W=Fs=500 N×600 m=3×105 J。 (3)发动机做功的时间t耕=2 h=7.2×103 s， 进入农田深耕的过程中，发动机做功的功率： P===5×104 W。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 17 15.【新素材·飞行汽车】(2024·成都)2024年1月，“成都造”飞行汽车AE200在民航西南局的见证下首飞成功，如图。此飞行汽车是全国首个获民航局适航审定批复的有人驾驶电动垂直起降飞行器，其最大航程可达300 km。若该飞行汽车实现通航，从成都市中心出发飞往天府国际机场，航程为68 km，仅耗时15 min，g取10 N/kg，求： (1)该飞行汽车从成都市中心到天府国际机场的平均速度是多少？ (2)若飞行汽车载着质量为70 kg的乘客竖直匀速上升500 m，汽车对该乘客做功为多少？ 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 18 解：(1)汽车飞行时间t=15 min=0.25 h，航程s=68 km， 该飞行汽车的平均速度：v===272 km/h。 (2)乘客受到的重力：G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N， 汽车对该乘客做功：W=Gh=700 N×500 m=3.5×105 J。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 19 【拔高练 培优提能】 16.(2024·广州)如图，某同学将篮球掷向地面，经过甲位置后碰到地面，接着向上反弹经过乙位置，忽略空气的作用力。 (1)篮球直径为24.6_____(选填“mm”“cm”或“dm”)，质量为0.6 kg，g取 10 N/kg，则该篮球受到的重力为___N。  位置 机械能/J 重力势能/J 甲 13 6 乙 12 10 cm 6 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 (2)请在图中乙位置画出篮球的受力示意图。 (3)篮球经过甲、乙两位置时的机械能和重力势能如表所示，则篮球与地面 碰撞过程损失的机械能为___J，在乙位置时的动能为___J。  1 2 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 21 17.【新考向·杠杆模型】 骨骼、肌肉和关节构成了人体的运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图是踮脚时的示意图，人体的重力为阻力，小腿肌肉施加的拉力为动力。重600 N的小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是9 cm。求： (1)小腿肌肉对每只脚的拉力； (2)小明踮脚过程中克服重力做功的功率。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 22 解：(1)由图知，动力F1的力臂： l1=8 cm+4 cm=12 cm=0.12 m， 阻力的力臂l2=8 cm=0.08 m， 根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，小腿肌肉对两只脚的拉力：F1===400 N， 小腿肌肉对每只脚的拉力：F'=F1=×400 N=200 N。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 23 (2)小腿肌肉对脚的拉力做的功： W拉力=F1h=400 N×0.09 m=36 J， 小明踮脚过程中克服重力做功等于小腿肌肉对脚的拉力做的功，即WG=W拉力=36 J， 小明在1 min内完成50个双脚同时踮起动作， 则小明踮脚过程中克服重力做功的功率： P===30 W。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 24 18.(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。(g=10 N/kg) (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？ 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 25 (1)如图所示 解：(2)100 t的物体受到的重力： G=mg=1×105 kg×10 N/kg=1×106 N， 塔机匀速提起物体，拉力与物体受到的重力大小相等， 即F=G=1×106 N，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：W=Fs=1×106 N×100 m=1×108 J。 (3)塔机在(2)过程中所用时间为200 s，则拉力做功的功率：P===5×105 W。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 26 【压轴练 满分冲刺】 19. (2024·赤峰)如图是《天工开物》一书中记载的古人用脚踏碓将稻米去皮的情景。脚踏碓实质是费力杠杆。碓头砸打稻米时，动能越大，稻米越容易去皮。 (1)请分析脚踏碓做成费力杠杆使稻米容易去皮的原因。 (2)早在汉代，人们就学会了用水力代替人力，脚踏碓就演变成水碓。水碓一般安装在水流较急的地方，请从能量角度分析其安装在水流较急地方的原因。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 27 (1)脚踏碓做成费力杠杆，脚踩下较小的距离，可以将碓头举高较大的距离，使碓头获得较大的重力势能，碓头下落时重力势能转化为动能，使得砸打时动能很大，使稻米容易去皮。 (2)水碓一般安装在水流较急的地方，水的动能较大，可以做较多的功，使稻米容易去皮。 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 题序 2 4 6 8 10 12 14 16 18 28 $$