专题08 功和功率 机械能（期末压轴题训练）九年级科学上学期浙教版

专题08 功和功率 机械能 1. 如图所示，原长为L的橡皮筋一端固定在0点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点自由释放，钢球运动到A点后开始向上返回，不计空气阻力，O、A两点间距离为2L．则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：橡皮筋长为L，小球从初始状态下降至L过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大； 小球从L继续下降至2L过程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；当拉力小于重力时，合力向下，小球仍加速，动能仍然增大；当拉力大于重力时，合力向上，小球做减速运动，动能逐渐减小，最后变为零； 对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。 故选：D。 2. 小平同学用多个大小相同，质量不同的小球，做了如图实验：将弹簧一端固定在墙面，另一端自然伸长至A，压缩弹簧至同一位置静止释放不同小球，小球落地位置不同。若平面均光滑，下列说法正确的是（　　） A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能不同 B．弹簧从同一压缩位置恢复至A点时，不同小球的动能相同 C．从A位置到落地前一瞬间，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 D．小球落地位置不同是因为在B点小球的动能不同 【解答】解：A、将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能相同，故A错误； B、弹簧压缩相同位置，弹性势能仙童，恢复至A点时，弹性势能转化为动能，不同小球的动能相同，故B正确； C、小球到A位置已经无弹性势能，故C错误； D、小球达到A位置的动能相同，由于小球质量不同，故此时速度不同，即小球落地位置不同是因为在B点小球的速度不同，故D错误。 故选：B。 3. 某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在点①的动能大于260J B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置① 【解答】解：小球在M点的重力势能为240J，占机械能的75%，则小球在M点的机械能为：EM320J，机械能等于动能与重力势能之和，故小球在M点的动能为：320J﹣240J＝100J； 小球在N点的动能为200J，占机械能的40%，则小球在N点的机械能为：EN500J，机械能等于动能与重力势能之和，故小球在N点的重力势能为：500J﹣200J＝300J； 小球在运动过程中，由于受到空气阻力的影响，机械能会逐渐减小，小球在点①②③的机械能依次减小； 因为M点的机械能EM小于N点的机械能EN，所以M点在N点的后方，M点不可能是①； 小球在N点的重力势能大于在M点的重力势能，所以小球在N点的高度大于在M点的高度，所以N点在位置②，又因为M点在N点的后方，所以M点在位置③； A．由以上分析可知，小球在点①的机械能大于点②，点②即N点的机械能为500J，则小球在点①的机械能大于500J，而点①③高度相同，小球在点①的重力势能与点③即M点相同，为240J，故小球在点①的动能大于500J﹣240J＝260J，故A正确； B．由以上分析可知，小球在N点的重力势能为300J，而不是500J，故B错误； C．由以上分析可知，N点在位置②，M点在位置③，所以小球在M点的高度小于N点，故C错误； D．由以上分析可知，N点在位置②，故D错误。 故选：A。 4. 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）。下列判断正确的是（　　） A．从A点到B点过程中运动员减速下落 B．从B点到C点过程中运动员动能增大 C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于0.6F0 【解答】解： A、B点弹力等于重力，A到B点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，A错误； B、从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以物体的运动速度减小，故动能减小，B错误； C、由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点，此时动能为零，C错误； D、由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，重力等于0.6F0，D正确。 故选：D。 5. 投掷实心球是中考体育选考项目之一。图甲为实心球出手后的运动示意图，其中v0是实心球出手瞬间的速度，θ是出手角度，h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法不正确的是（　　） A．实心球离手后至落地过程中，实心球的动能先减小后增大 B．实心球在运动到最高点时，如果一切外力消失，实心球将做匀速直线运动 C．实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小，角度θ＝40°时，投掷距离s最大 D．若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，只需控制出手角度θ相同即可 【解答】解： A、实心球离手后，在上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，在下降过程中，速度变大，质量不变，动能变大，所以实心球的动能先减小后增大，故A正确； B、实心球在运动到最高点时，水平方向上有一定的速度，如果一切外力消失，根据牛顿第一定律可知，实心球将做匀速直线运动，故B正确； C、根据图乙可知，投掷距离随θ的增大先变大后变小，当θ＝40°时，投掷距离s是最大的，故C正确； D、若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，需要改变出手的高度，控制实心球的质量、球的初速度、出手角度θ相同，故D错误。 故选：D。 6. 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。 （1）小球从E点到F点的过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）小球在C点的动能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在F点的动能。 （3）小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为 。 【解答】解：（1）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，故机械能减少； （2）小球在运动中机械能会因与地面碰撞等有损失，C、F两处等高，重力势能相等，但小球在C点的机械能大于F点（因为从C到F有能量损耗），而动能与重力势能之和为机械能，所以C点的动能大于F点的动能； （3）小球从D点离开地面到达E点的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 故答案为：（1）减小；（2）大于；（3）重力势能。 7. 同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计）。 （1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）小球能到达最高点的高度h1 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【解答】解：（1）小球在沿斜面上升的过程中，不考虑空气的阻力没有摩擦，机械能是守恒的，即小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量不变； （2）已知小球的质量和抛出时的速度相同，所以具有的动能Ek相同，无论小球沿什么方向抛出，不考虑空气阻力，小球沿光滑的斜面上升到最高点h1时速度为零，即动能全部转化为重力势能，重力势能大，高度高；而乙到达最高处h2时在水平方向还有速度，即动能只有一部分转化为重力势能，重力势能小，因此上升高度小一些，故h1大于h2。 故答案为：（1）不变；（2）大于。 8. 甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【解答】解： 由图可知，甲、乙的高度相同，但是甲的质量小于乙的质量，所以甲的重力势能小于乙的重力势能； 甲的质量小于乙的质量，且甲的速度小于乙的速度，所以甲的动能小于乙的动能； 因为机械能等于动能与势能的和，所以甲的机械能小于乙的机械能。 故答案为：小于；小于。 9. 如图甲所示，将一根弹簧穿过铁架台的金属杆AB并固定在底部，把一中间直通的金属球套进AB金属杆。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间z变化的情况如图乙所示。 （1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有 能。 （2）若小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，则E1 E2 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）从乙图中可知此过程小球的机械能不守恒，则判定的依据是 。 【解答】解：（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明它具有弹性势能； （2）小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，由于重力势能与高度有关，而高度相同，则重力势能相等，E1＝E2。 （3）小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是每次小球反弹的高度逐渐变小，因为在此过程中小球的机械能转化为内能，说明此过程小球机械能不守恒。 故答案为：（1）弹性势；（2）＝；（3）每次小球反弹的高度逐渐变小。 10. 频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，其原理是：在黑暗环境中，让相机快门一直开着进行长时间曝光，同时间隔时间相等的短暂闪光来间歇性地照亮物体，每一次闪光，就在传感器上记录一个清晰的瞬间影像。如图1，是某实验小组探究斜抛运动规律的实验装置，在暗箱正上方安装一个频闪相机A，记录小球的俯视运动，在暗箱右侧安装一个频闪相机B，记录小球的侧视运动。将小球从斜槽顶端N点静止自由释放，小球沿斜槽滚下。当小球从斜槽O点抛出时，得到如图2所示的频闪照片，P、Q、R分别为小球运动轨迹上的三个位置，P恰好是小球抛出后的最高点。（不计摩擦和空气阻力） （1）小组同学根据图2中相机A的记录结果，判断小球的俯视运动为匀速运动，其证据是 。 （2）有同学提出，P的高度要低于小球在斜面起始点N的高度，请根据题中提供的信息，从能量的角度解释原因 。 （3）根据题中提供的信息，请在图3坐标图中画出小球从O点到R点动能的大小变化的大致曲线。 【解答】解：（1）图2中相机A拍摄的小球是水平方向上的运动图像，照相机每隔一定时间曝一次光，图中可知每相邻两个图像之间间距相同，也就是说相同时间内的位移相同，即在小球在水平方向上做匀速运动； （2）由于小球在斜面上最高点时动能为零，因此斜面上最高点的重力势能等于机械能；由于小球抛出后到轨迹最高点速度不为零，仍有动能。不考虑机械能损失，抛出后轨迹最高点的机械能与斜面上最高点的机械能相等，因此斜面最高点的重力势能大于抛出后轨迹最高点的重力势能，故轨迹最高点要低于斜面最高点； （3）小球做抛物线运动，小球从O点开始，先上升，在重力的作用下速度逐渐变小，但因为一直有水平方向的速度，故在最高点时速度不会变为0；当竖直方向速度为0后，在重力的作用下，开始向下做加速运动，由于整个过程中，小球质量不变，则动能先变小后变大，最后如图所示： 。 11. 小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？ （1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中 能增加的就越大。 （2）他进而又提出两个猜想： 猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关； 猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。 为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点 。 小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的。 在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如表： 次数 1 2 3 4 5 木板倾角θ 10° 30° 53° 75° 85° 向上滑行的 最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43 根据表中数据，请在图乙中描点作出s﹣θ图象。由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的关系是 。 【解答】解：（1）车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能。所以上升的高度就越高。 （2）①木块滑动到底端的速度取决于木块初始点的高度，高度越高，到达底端时的速度越大，为了保证不同木块到达底端的速度相同，所以要可知木块滑动的初始点的高度相同，即让木块在轨道同一高度由静止释放。 ②由于不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。所以物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小无关，故说明猜想一是错误的。 ③利用实验中记录的数据作为横纵坐标在图象中，定点，连线得到图象。如图所示： 由实验数据可以发现，从10°到53°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小；从53°到85°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大；故得结论：随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离s先减小后增大。 故答案如下：（1）重力势；（2）让木块在轨道同一高度由静止释放；错误；如图所示；随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离s先减小后增大。 12. 第19届亚运会的男足比赛将在龙湾区奥体中心举行。图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图，O为踢出的瞬间，足球经过最高点A，在B点落地后，最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：AB、足球在踢出的瞬间速度最大，所以动能最大，从O点上升到A点时，动能转化为重力势能，因此动能变小，但不会为零；下落时，重力势能转化为动能，动能再次增大；到达B点时，具有一定动能，但小球O点时的动能；从B点到C点，足球速度越来越小，动能越来越小，最终变为零，故A正确、B错误； CD、由于空气阻力和摩擦阻力的作用，足球在运动时机械能在不断减小，故CD错误。 故选：A。 13. 我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（　　） A．进入大气层前，返回舱机械能减小 B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能 C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能 D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小 【解答】解：A、进入大气层前，返回器不受任何阻力，所以机械能守恒，故A错误； B、进入大气层时，返回舱需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故B正确； C、跳出大气层时，返回舱的质量不变，速度变小，高度变大，则其动能减少，重力势能增多，所以部分动能转化为势能，故C正确； D、动能和势能统称为机械能。第二次进入大气层时，返回舱的机械能小于第一次，而重力势能相等，所以第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小，故D正确。 故选：A。 14. 某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A．两种上楼方式，人克服重力做功不相等 B．乘甲电梯过程中，电梯对人有摩擦力 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 【解答】解： A、两种上楼方式，小明的重力G不变、上升的高度h相同，由W有＝Gh可知，两种情况下人克服重力做功相等，故A错误； B、乘甲电梯过程中，人与电梯一起匀速运动，人与电梯台阶之间没有发生相对运动，也没有相对运动的趋势，所以人不受摩擦力的作用，故B错误； C、乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力竖直向上，且人在支持力的方向上移动了距离，所以电梯对人的支持力做了功，即电梯对人的支持力做功不为零，故C错误； D、乘乙电梯过程中，人受到的支持力垂直于电梯向上，而人在支持力的方向上没有移动距离，所以电梯对人的支持力不做功，即电梯对人的支持力做功为零，故D正确。 故选：D。 15. 如图甲、乙所示，一个人先后两次用相同的时间同样大小的力F将同一物体在不同的表面上分别移动不同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W甲、W乙，功率的大小分别为P甲、P乙，下列关于它们之间的大小关系的说法中，正确的是（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＞W乙 【解答】解：由图知，两次用的力大小相等，物体在力的作用下移动的距离s甲＜s乙， 根据W＝Fs可知，该力在此过程中所做功的大小W甲＜W乙； 因为两次用的时间相同， 根据P可知，两次做功的功率P甲＜P乙。 综上分析可知，选项ACD错误、B正确。 故选：B。 16. “奇思妙想”小组组装了如图所示装置，测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力F＝5N作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15m/s，弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W，B受到水平面的摩擦力为 N（不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态）。 【解答】解：拉力F的功率为PFv＝5N×0.15m/s＝0.75W。 图中滑轮为定滑轮，不计绳重及绳与滑轮间摩擦，因为弹簧测力计的示数为2N，因此A受到的水平向左的拉力为2N，B受到A水平向左的摩擦力也为2N；长木板B受到向右的拉力等于水平面的摩擦力加上A对B的摩擦力，B受到水平面的摩擦力为f＝5N﹣2N＝3N。 故答案为：0.75；3。 17. 坐动车、飞机时“大包小包”均需过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上进行传送。 （1）小观将行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时，行李箱 （选填“有”或“没有”）受到摩擦力。 （2）若该行李箱底部与传送带接触面积为500厘米2，则传送带受到的压强是 帕。 （3）当包裹和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速直线运动了10秒，传动带对包裹做功的大小为 焦。 【解答】解：（1）行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时，行李箱对传送带有压力，而且行李箱和传送带之间有相对运动，所以此时行李箱受到传送带的摩擦力； （2）传送带受到的压力：F＝G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N， 传送带受到的压强：p2000Pa； （3）当行李箱随传送带一起做匀速直线运动时，行李箱与传送带之间没有相对运动，也没有相对运动的趋势，所以两物体之间没有摩擦力的作用，而传送带对行李箱的支持力竖直向上，与物体运动的方向相互垂直，所以传动带对包裹没有做功，即传动带对包裹做功为0J。 故答案为：（1）有； （2）2000； （3）0。 18. 如图所示，一辆汽车在水平地面上将物体从枯井中拖起来的简化模型，已知物体重2000N，井底到井口的高度为3m，物体从井底到井口上升用时10s，汽车质量为1.2t，轮胎与地面的总接触面积为800cm2，若四个车轮受力均匀，汽车前进过程中自身受到水平地面对它的摩擦力为车重的0.1倍（忽略绳的重力、绳与滑轮之间的摩擦、空气阻力不计，g取10N/kg）。求： （1）物体从井底到井口上升的平均速度； （2）未拖物体前汽车对水平地面的压强； （3）把物体从井底拖到井口的整个过程，汽车牵引力所做的功。 【解答】解： （1）物体从井底到井口上升的平均速度： v0.3m/s。 （2）未拖物体前汽车对水平地面的压力： F＝G汽＝m汽g＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N， 轮胎与地面的总接触面积为S＝800cm2＝0.08m2， 则汽车对水平地面的压强： p1.5×105Pa。 （3）汽车前进过程中受到水平地面对它的摩擦力： f＝0.1G汽＝0.1×1.2×104N＝1.2×103N， 图中滑轮为定滑轮，则物体对汽车向左的拉力：F拉＝G物＝2000N， 因汽车匀速运动，由力的平衡条件可得，汽车的牵引力： F牵＝f+F拉＝1.2×103N+2000N＝3200N， 汽车牵引力所做的功： W＝F牵s＝3200N×3m＝9600J。 答：（1）物体从井底到井口上升的平均速度为0.3m/s； （2）未拖物体前汽车对水平地面的压强为1.5×105Pa； （3）把物体从井底拖到井口的整个过程，汽车牵引力所做的功为9600J。 19. 质量为m的物体，以速度v运动时，它的动能表达式为Ekmv2，重力势能表达式为Ep＝mgh，当该表达式中各物理量为国际单位制中基本单位时，动能和重力势能的单位都为焦耳（J）。现有质量为10kg的物体从距离地面80m的高度沿水平方向以30m/s的速度射出，如图所示。不考虑空气阻力的影响。（g＝10N/kg） （1）该物体从抛出到落地过程中，动能大小如何变化。 （2）求该物体从抛出到落地过程中，重力对物体所做的功。 （3）物体在只受重力时机械能是守恒的。请根据机械能守恒的相关知识求该物体落地瞬间的速度大小。 【解答】解：（1）该物体从抛出到落地过程中，物体的质量不变，速度变大，动能变大； （2）重力对物体所做的功为：W＝Gh＝mgh＝10kg×10N/kg×80m＝8000J； （3）抛出时，物体的动能为：Ekmv210kg×（30m/s）2＝4500J； 抛出时，物体的动能为：Ep＝mgh＝10kg×10N/kg×80m＝8000J； 则物体的机械能为：E＝Ek+Ep＝4500J+8000J＝12500J； 不考虑空气阻力的影响，物体的机械能是守恒的，物体落地时的重力势能为0，所以此时的动能为：E'k＝E＝12500J；则：E'kmv'2，12500J10kg×v'2，解得：v'＝50m/s。 答：（1）该物体从抛出到落地过程中，动能变大； （2）求该物体从抛出到落地过程中，重力对物体所做的功为8000J； （3）该物体落地瞬间的速度大小约为50m/s。 20. 物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 （1）在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做的功为 J。 【解答】解：（1）由图1可知，在MN段，A匀速运动的路程s1＝0.3m，水平拉力F1＝1N，其速度：v10.1m/s， 在PQ段，A匀速运动的路程s2＝0.4m，水平拉力F2＝0.6N，其速度：v20.2m/s，则v1＜v2； 因A在MN、PQ段均做匀速直线运动，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力， 所以，A所受摩擦力：f1＝F1＝1N，f2＝F2＝0.6N，则f1＞f2。 （2）A从M运动到N，F1做的功：W1＝F1s1＝1N×0.3m＝0.3J，功率P10.1W， A所受重力在竖直方向上，A在竖直方向上没有移动距离，重力没有做功，即A所受重力做的功为0J。 故答案为：（1）＜；＞；（2）0.3；0.1；0。 21. 有一把均匀的木尺，长为L，质量为m，在上端钻有一小孔，挂在钉子A上，如下图所示，它可以在竖直平面内以A点为轴无摩擦摆动。现在木尺的另一端B处施加一个水平向右的作用力F，使木尺缓慢地向右偏转30°到图中虚线位置。则在这一过程中，水平力F的大小逐渐变 ，水平力F做的功为 。 【解答】解：木尺缓慢地向右偏转30°到图中虚线位置，重力竖直向下，故阻力臂在水平方向，而动力臂在竖直方向，从图中可以看出阻力臂变大。由动力臂减小，阻力不变时，由F1•L1＝F2•L2得F1变大。 木尺在竖直平面内以A点为轴无摩擦摆动，机械能守恒，故水平力F做的功等于木尺克服重力做功。木尺长为L，在水平作用力F下，向右偏转30°，木尺重心在木尺中间，木尺重心上升的高度为h；根据功的原理知，推力做功等于克服重力做功， 水平力F做的功为W＝Gh＝mgh。 故答案为：大； 。 22. 22．055“南昌”号驱逐舰曾经脱离我国航母战斗群，单独前出100多海里，单枪匹马对抗美军一整个航母战斗群！最终美军不得不偃旗息鼓，灰溜溜的撤离对抗海域。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求： （1）该驱逐舰满载航行时，受到水的浮力。 （2）该驱逐舰发动机的恒定功率。 （3）该驱逐舰发动机在0～34s内做功。 【解答】解：（1）驱逐舰在海面上满载航行时处于漂浮状态，驱逐舰受到的浮力等于重力，则驱逐舰满载航行时，受到水的浮力为：F浮＝G＝mg＝1.25×104×103kg×10N/kg＝1.25×108N； （2）由图甲可知，在34s到44s内牵引力F＝1×106N；由图乙可知，在34s到44s内驱逐舰做匀速直线运动，驱逐舰的速度v＝5m/s；则发动机的恒定功率为：P＝Fv＝1×106N×5m/s＝5×106W； （3）发动机的功率恒定，则发动机在0～34s内做功为：W＝Pt＝5×106W×34s＝1.7×108J。 答：（1）该驱逐舰满载航行时，受到水的浮力为1.25×108N； （2）该驱逐舰发动机的恒定功率为5×106W； （3）该驱逐舰发动机在0～34s内做功为1.7×108J。 23. 如图所示，利用滑轮组将一木块在水中匀速向下拉动0.1m，此时拉力F所做的功是1.2J．当在水中把A点处的细线剪断后，木块漂浮在水面上。不计滑轮重、摩擦和滑轮受到的浮力，g＝10N/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。 求： （1）拉力F的大小； （2）木块漂浮在水面上时露出水面的体积有多大？ 【解答】已知：n＝4 W＝1.2J h0＝0.1m 求：（1）F＝？ 解： （1）拉力F的作用点上升的距离是S＝4h0＝4×0.1m＝0.4m， ∵W＝FS ∴拉力做的功为F3N； （2）A点绳子对木块的拉力为FA＝4F＝4×3N＝12N， 物体漂浮时，所受浮力比浸没时减小了ΔF浮＝FA＝12N ∵F浮＝ρ液gV排， ∴物体露出水面的体积为V露1.2×10﹣3m3。 答：（1）拉力F为3N； （2）木块漂浮在水面上时露出水面的体积为1.2×10﹣3m3。 24. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC＞BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做的功分别为WA、WB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则下列判断中正确的是（　　） A．FA＜FB WA＝WB PA＜PB B．FA＞FB WA＞WB PA＞PB C．FA＜FB WA＜WB PA＜PB D．FA＜FB WA＝WB PA＞PB 【解答】解：（1）斜面AB倾斜角度小于斜面AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即：FA＜FB； （2）斜面光滑说明摩擦力为0，不需要做额外功，由使用任何机械都不省功可知，拉力在两斜面上做功相同，即：WA＝WB； （3）因为从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同， 所以根据v得出的t可知：在速度相同时，物体沿AC运动时用时较少， 则根据公式P可知，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即PA＜PB。 故选：A。 25. 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。 26. 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。 27. 电动自行车是同学们熟悉的交通工具，如图甲所示： 小育骑车在平直的路面上由静止开始运动，由图可知电动自行车运动时速度大小变化的规律是 ；获得如图乙所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象。电动自行车匀速行驶时它的功率为 W。用你所学的物理知识解释，为什么以恒定功率行驶时，2﹣7秒牵引力会变小： 。 【解答】解：由速度﹣时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速后匀速； 由牵引力﹣时间图象可知，在7～12s牵引力大小F＝35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f＝F＝35N； 由甲图可知，电动自行车匀速运动的速度为6m/s， 电动自行车匀速行驶时做功的功率：PFv＝35N×6m/s＝210W。 根据PFv知，当功率恒定时，速度变大，则牵引力变小。 故答案为：先加速后匀速；210；当功率恒定时，由P＝Fv知，速度变大，则牵引力变小。 28. 小车是现在家庭出行或旅游的一种重要交通工具，下表是某家庭所用小车的部分参数，当该小车满载时，以72kW的恒定功率从静止开始加速运动25s达到最大速度，接着匀速运动35s后，关闭发动机（失去牵引力）滑行15s停下来，小车整个运动过程中的，v﹣t 图像如图所示，g＝10N/kg，则： 空车质量 1.6t 最大载货量 0.4t 车轮个数 4 最大额定功率 72kW 匀速行驶受到的阻力与总重力之比 6：25 （1）整个运动过程中，发动机牵引力做的功为 J。 （2）小车运动的最大速度为 m/s。 【解答】解：（1）由题意可知，整个运动过程中发动机的工作时间为：t＝25s+35s＝60s， 小车发动机牵引力做的功为：W＝Pt＝72×103W×60s＝4.32×106J； （2）小车满载时的总重力为：G＝mg＝（1.6+0.4）×103kg×10N/kg＝2×104N， 小车做匀速直线运动时，受到的阻力为：fG2×104N＝4800N， 当小车做匀速直线运动时，受到牵引力与阻力平衡大小相等，即F＝f＝4800N， 根据PFv可得，小车运动的最大速度：v15m/s。 故答案为：（1）4.32×106；（2）15。 29. 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）。 （1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小） （2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。 （3）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 。 【解答】解：（1）物体从A点滑到B点的过程中，水平面相连接的装置是粗糙的，物体克服摩擦力做功，机械能减小； （2）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；即物体在A处具有的重力势能为：EpA＝mgH， （3）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）。 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）； 故答案为：（1）减小；（2）mgH；（3）2mg（H﹣h）。 30. 如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（　　） A．h B．h C．h D．h 【解答】解：根据动能定理研究第一次质点在槽中滚动得： mg（HH）﹣Wf＝0，Wf为小球克服摩擦力做功大小。 解得：WfmgH．即第一次小球在槽中滚动损失的机械能为mgH。 由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，则对应的向心力减小，因在圆槽中运动时是弹力提供向心力，因此槽给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgH，机械能损失小于mgH， 小球再次达到最高点时的机械能大于mgH，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为：H＜hH．所以选项D正确。 故选：D。 31. 如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则： （1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”） （2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 。（用字母表示） 【解答】解：（1）甲图中，物块离开弹簧滑到D点的过程中，物块相对于斜面向上运动，物块受到的滑动摩擦力的方向与物块的相对运动方向相反，即滑动摩擦力沿斜面向下； 当物块静止在D点时，物块相对于斜面有向下运动的趋势，物块受到静摩擦力作用，且静摩擦力的方向与物块相对运动趋势的方向相反，即静摩擦力沿斜面向上； 故物块所受摩擦力的方向是先向下后向上； （2）根据能量守恒定律，甲图中，物块由B运动至D的过程中，弹簧具有的能量用于克服重力和摩擦力做功，则有：E弹簧＝﹣（WG+Wf）； 又由功的计算公式可得：WG＝mg（hd﹣hb）、Wf＝f×BD＝f（s1+s2）； 即E弹簧＝﹣mg（hd﹣hb）﹣f（s1+s2）……①； 在乙图中，弹簧的压缩量与甲图相同，物块在由B运动至C的过程中，弹簧具有的能量全部用于克服重力做功，则有：E弹簧＝﹣WG′＝﹣mg（hc﹣hb）……②； 整理①②两式得：mg（hc﹣hb）﹣mg（hd﹣hb）＝f（s1+s2），即mg（hc﹣hd）＝f（s1+s2）； 解得：f。 故答案为：（1）先向下后向上；（2）。 32. 如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 。 【解答】解：由于木板是光滑的，不存在摩擦力，小车在木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，A点时弹簧恰好为自然长度，所以A点的动能是最大的； 从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大； 小车从位置A运动到C的过程中，弹簧的长度变长，弹性势能变大，小车的速度变小，动能变小，由于接触面是光滑的，不存在摩擦，则小车的动能转化为弹簧的弹性势能。 故答案为：A点；先减小后增大；小车的动能转化为弹簧的弹性势能。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 功和功率 机械能 1. 如图所示，原长为L的橡皮筋一端固定在0点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点自由释放，钢球运动到A点后开始向上返回，不计空气阻力，O、A两点间距离为2L．则能反映钢球从O点运动到A点的过程中，其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是（　　） A． B． C． D． 2. 小平同学用多个大小相同，质量不同的小球，做了如图实验：将弹簧一端固定在墙面，另一端自然伸长至A，压缩弹簧至同一位置静止释放不同小球，小球落地位置不同。若平面均光滑，下列说法正确的是（　　） A．将不同小球压缩弹簧至同一位置，弹簧的弹性势能不同 B．弹簧从同一压缩位置恢复至A点时，不同小球的动能相同 C．从A位置到落地前一瞬间，弹簧的弹性势能转化为小球的动能 D．小球落地位置不同是因为在B点小球的动能不同 3. 某小球被水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过M、N两点，对应甲图①②③点处的某两个位置，其动能和重力势能的参数如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A．小球在点①的动能大于260J B．小球在N点的重力势能为500J C．小球在M点的高度等于N点 D．N点可能在位置① 4. 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）。下列判断正确的是（　　） A．从A点到B点过程中运动员减速下落 B．从B点到C点过程中运动员动能增大 C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于0.6F0 5. 投掷实心球是中考体育选考项目之一。图甲为实心球出手后的运动示意图，其中v0是实心球出手瞬间的速度，θ是出手角度，h是出手高度。图乙为投掷距离s随出手角度θ变化的图像。下列说法不正确的是（　　） A．实心球离手后至落地过程中，实心球的动能先减小后增大 B．实心球在运动到最高点时，如果一切外力消失，实心球将做匀速直线运动 C．实心球的投掷距离s随角度θ增大而先增大后减小，角度θ＝40°时，投掷距离s最大 D．若要探究实心球投掷距离s是否与出手高度h有关，只需控制出手角度θ相同即可 6. 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。 （1）小球从E点到F点的过程中，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）小球在C点的动能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在F点的动能。 （3）小球从D点离开地面到达E点的过程中，动能转化为 。 7. 同一小球以同样的速度v沿着与水平方向成θ角斜向上抛出，甲图表示小球沿足够长的光滑斜面向上运动，乙图表示小球在空中的运动轨迹（空气对小球的阻力忽略不计）。 （1）小球在沿斜面上升的过程中其机械能总量 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）小球能到达最高点的高度h1 h2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 8. 甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲的质量小于乙的质量，某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 9. 如图甲所示，将一根弹簧穿过铁架台的金属杆AB并固定在底部，把一中间直通的金属球套进AB金属杆。将小球提到B端后松手，小球的高度随时间z变化的情况如图乙所示。 （1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明弹性形变的物体具有 能。 （2）若小球在t1时刻的重力势能为E1，在t2时刻的重力势能为E2，则E1 E2 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）从乙图中可知此过程小球的机械能不守恒，则判定的依据是 。 10. 频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，其原理是：在黑暗环境中，让相机快门一直开着进行长时间曝光，同时间隔时间相等的短暂闪光来间歇性地照亮物体，每一次闪光，就在传感器上记录一个清晰的瞬间影像。如图1，是某实验小组探究斜抛运动规律的实验装置，在暗箱正上方安装一个频闪相机A，记录小球的俯视运动，在暗箱右侧安装一个频闪相机B，记录小球的侧视运动。将小球从斜槽顶端N点静止自由释放，小球沿斜槽滚下。当小球从斜槽O点抛出时，得到如图2所示的频闪照片，P、Q、R分别为小球运动轨迹上的三个位置，P恰好是小球抛出后的最高点。（不计摩擦和空气阻力） （1）小组同学根据图2中相机A的记录结果，判断小球的俯视运动为匀速运动，其证据是 。 （2）有同学提出，P的高度要低于小球在斜面起始点N的高度，请根据题中提供的信息，从能量的角度解释原因 。 （3）根据题中提供的信息，请在图3坐标图中画出小球从O点到R点动能的大小变化的大致曲线。 11. 小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？ （1）他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中 能增加的就越大。 （2）他进而又提出两个猜想： 猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关； 猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。 为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图甲所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点 。 小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是 （选填“正确”或“错误”）的。 在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如表： 次数 1 2 3 4 5 木板倾角θ 10° 30° 53° 75° 85° 向上滑行的 最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43 根据表中数据，请在图乙中描点作出s﹣θ图象。由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的关系是 。 12. 第19届亚运会的男足比赛将在龙湾区奥体中心举行。图为热身赛中运动员某次踢出足球的轨迹示意图，O为踢出的瞬间，足球经过最高点A，在B点落地后，最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化正确的是（　　） A． B． C． D． 13. 我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（　　） A．进入大气层前，返回舱机械能减小 B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能 C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能 D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小 14. 某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，小明乘甲、乙两种电梯匀速从一楼到二楼，该过程他与电梯保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A．两种上楼方式，人克服重力做功不相等 B．乘甲电梯过程中，电梯对人有摩擦力 C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零 15. 如图甲、乙所示，一个人先后两次用相同的时间同样大小的力F将同一物体在不同的表面上分别移动不同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W甲、W乙，功率的大小分别为P甲、P乙，下列关于它们之间的大小关系的说法中，正确的是（　　） A．P甲＞P乙 B．P甲＜P乙 C．W甲＝W乙 D．W甲＞W乙 16. “奇思妙想”小组组装了如图所示装置，测量滑动摩擦力大小。长木板B置于水平面，在水平拉力F＝5N作用下向右做匀速直线运动，速度为0.15m/s，弹簧测力计的示数为2N。拉力F的功率为 W，B受到水平面的摩擦力为 N（不计绳重及绳与滑轮间摩擦、弹簧测力计始终保持竖直状态）。 17. 坐动车、飞机时“大包小包”均需过安检，如图质量为10千克的行李箱放在安检机的传送带上进行传送。 （1）小观将行李箱刚放到水平向右匀速运动的传送带上时，行李箱 （选填“有”或“没有”）受到摩擦力。 （2）若该行李箱底部与传送带接触面积为500厘米2，则传送带受到的压强是 帕。 （3）当包裹和传送带一起以0.5米/秒的速度向右匀速直线运动了10秒，传动带对包裹做功的大小为 焦。 18. 如图所示，一辆汽车在水平地面上将物体从枯井中拖起来的简化模型，已知物体重2000N，井底到井口的高度为3m，物体从井底到井口上升用时10s，汽车质量为1.2t，轮胎与地面的总接触面积为800cm2，若四个车轮受力均匀，汽车前进过程中自身受到水平地面对它的摩擦力为车重的0.1倍（忽略绳的重力、绳与滑轮之间的摩擦、空气阻力不计，g取10N/kg）。求： （1）物体从井底到井口上升的平均速度； （2）未拖物体前汽车对水平地面的压强； （3）把物体从井底拖到井口的整个过程，汽车牵引力所做的功。 19. 质量为m的物体，以速度v运动时，它的动能表达式为Ekmv2，重力势能表达式为Ep＝mgh，当该表达式中各物理量为国际单位制中基本单位时，动能和重力势能的单位都为焦耳（J）。现有质量为10kg的物体从距离地面80m的高度沿水平方向以30m/s的速度射出，如图所示。不考虑空气阻力的影响。（g＝10N/kg） （1）该物体从抛出到落地过程中，动能大小如何变化。 （2）求该物体从抛出到落地过程中，重力对物体所做的功。 （3）物体在只受重力时机械能是守恒的。请根据机械能守恒的相关知识求该物体落地瞬间的速度大小。 20. 物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 （1）在MN、PQ段，A的速度分别为v1、v2，A所受摩擦力分别为f1、f2，则v1 v2，f1 f2。（均选填“＞”、“＝”、“＜”） （2）A从M运动到N，F1做的功为 J、功率为 W，A所受重力做的功为 J。 21. 有一把均匀的木尺，长为L，质量为m，在上端钻有一小孔，挂在钉子A上，如下图所示，它可以在竖直平面内以A点为轴无摩擦摆动。现在木尺的另一端B处施加一个水平向右的作用力F，使木尺缓慢地向右偏转30°到图中虚线位置。则在这一过程中，水平力F的大小逐渐变 ，水平力F做的功为 。 22. 22．055“南昌”号驱逐舰曾经脱离我国航母战斗群，单独前出100多海里，单枪匹马对抗美军一整个航母战斗群！最终美军不得不偃旗息鼓，灰溜溜的撤离对抗海域。该型号驱逐舰满载时质量为1.25×104t，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求： （1）该驱逐舰满载航行时，受到水的浮力。 （2）该驱逐舰发动机的恒定功率。 （3）该驱逐舰发动机在0～34s内做功。 23. 如图所示，利用滑轮组将一木块在水中匀速向下拉动0.1m，此时拉力F所做的功是1.2J．当在水中把A点处的细线剪断后，木块漂浮在水面上。不计滑轮重、摩擦和滑轮受到的浮力，g＝10N/kg，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。 求： （1）拉力F的大小； （2）木块漂浮在水面上时露出水面的体积有多大？ 24. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度从底部匀速拉到顶点C，已知AC＞BC，施加的力分别为FA、FB，拉力做的功分别为WA、WB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则下列判断中正确的是（　　） A．FA＜FB WA＝WB PA＜PB B．FA＞FB WA＞WB PA＞PB C．FA＜FB WA＜WB PA＜PB D．FA＜FB WA＝WB PA＞PB 25. 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 26. 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 。 27. 电动自行车是同学们熟悉的交通工具，如图甲所示： 小育骑车在平直的路面上由静止开始运动，由图可知电动自行车运动时速度大小变化的规律是 ；获得如图乙所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象。电动自行车匀速行驶时它的功率为 W。用你所学的物理知识解释，为什么以恒定功率行驶时，2﹣7秒牵引力会变小： 。 28. 小车是现在家庭出行或旅游的一种重要交通工具，下表是某家庭所用小车的部分参数，当该小车满载时，以72kW的恒定功率从静止开始加速运动25s达到最大速度，接着匀速运动35s后，关闭发动机（失去牵引力）滑行15s停下来，小车整个运动过程中的，v﹣t 图像如图所示，g＝10N/kg，则： 空车质量 1.6t 最大载货量 0.4t 车轮个数 4 最大额定功率 72kW 匀速行驶受到的阻力与总重力之比 6：25 （1）整个运动过程中，发动机牵引力做的功为 J。 （2）小车运动的最大速度为 m/s。 29. 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）。 （1）小球从A点滑到B点的过程中，机械能 。（填“增大”、“不变”或“减小） （2）小球从A点滑到水平面上，小球重力做功为 。 （3）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 。 30. 如图所示，固定在地面上的半圆形轨道，直径ab水平，小球P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为H，空气阻力不计。当小球下落到b点再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（　　） A．h B．h C．h D．h 31. 如图甲所示，在粗糙的斜面底部固定一个可伸缩的轻质弹簧，现将质量为m的物块左侧由高度为ha的A点沿斜面向下压缩弹簧至高度为hb的B点并由静止释放，物块沿斜面向上滑动，最终静止在斜面上高度为hd的D点；若换成表面光滑、其他条件完全相同的斜面，仍将质量为m的木块左侧从A点沿斜面向下压缩弹簧至B点由静止释放（如图乙所示），物块沿斜面向上滑至高度为hc的最高处C后。在斜面上的BC两点间来回滑动。已知斜面上AB的长度为s1，AD的长度为s2，AC的长度为s3，则： （1）甲图中，物块离开弹簧后，沿斜面向上滑动最终静止在D点的过程中受到的摩擦力方向为 。（选填“向上”、“向下”、“先向下后向上”或“先向上后向下”） （2）甲图中物块沿斜面向上滑动时受到的摩擦力大小为 。（用字母表示） 32. 如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $