安徽专用2019中考物理高分一轮第10单元功功率和机械能课时训练 有答案

1 功、功率和机械能功、功率和机械能 (限时:50 分钟) |对点训练| 【考点 1】知道机械功的规定、定义式W=Fs和单位:焦耳(简称焦,符号为 J);能在具体问题中判断力是否做 功;能运用该定义式进行计算。(B) 1.2017·鄂州图 K10-1 所示生活实例中,力对物体做功的有( ) 图 K10-1 A.甲和乙B.甲和丙 C.乙和丙D.丙和丁 2.2018·长沙下列关于功的说法正确的是( ) A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功 B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功 C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功 D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功 3.如图 K10-2 所示,物体在相同力F的作用下,分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移 动了相同的距离s,力F做的功分别为W1、W2、W3,则下列说法中正确的是 ( ) 图 K10-2 2 A.W1W2W3B.W1=W2=W3 C.W1W2=W3D.W2W1W3 4.在水平地面上,用 50 N 的水平拉力拉重力为 100 N 的小车,使小车沿水平方向前进 5 m,则在此过程中,拉 力所做的功等于 J,重力所做的功等于 J。 5.如图 K10-3 所示,拉力F=20 N,拉着一个重为 50 N 的物体在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若绳长 0.5 m,则 物体运动一周,拉力做的功为 J。 图 K10-3 6.如图 K10-4 所示,物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以 0.4 m/s 的速度运动了 2 s,弹簧测力计的示 数为 5 N,拉力F做功为 J。 图 K10-4 7.2018·邵阳如图 K10-5 所示,重 10 N 的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平方向以 0.4 m/s 的速度匀 速运动了 2 s,弹簧测力计的示数为 4 N,物体A所受重力做的功为 J。 图 K10-5 【考点 2】能说明功率的物理意义;理解功率的定义式P=和单位:瓦特(简称瓦,符号为 W);能说明机械(包括 W t 用电器等)功率的意义;能运用该定义式进行计算。(B) 1.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图 K10-6 所示。已知AB=BC,物体在AB段重力做功为 W1,功率为P1;在BC段重力做功为W2,功率为P2,则下列关系正确的是 ( ) 图 K10-6 3 A.W1=W2,P1P2 B.W1=W2,P1=P2 C.W1=W2,P1W2B.W1P2D.P1AC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部所用时间相同, 所需拉力分别为F1和F2,所做的功的功率分别为P1和P2,则 ( ) 图 K10-8 A.F1F2 P1P2 D.F1F2 P1=P2 4.2018·枣庄妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的 体重是小明的 2 倍,妈妈所用的时间是小明的 3 倍。若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1,小明克服自 身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( ) A.W1W2=21 P1P2=61 B.W1W2=23 P1P2=21 4 C.W1W2=21 P1P2=32 D.W1W2=21 P1P2=23 5.如图 K10-9 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直线运动。两次拉动木块得 到的s-t图像分别是图乙中的图线。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F1 F2, P1 P2。(均选填“” “=”或“铁) 图 K10-13 3.如图 K10-14 所示,弹簧一端固定在木板上,用小车将弹簧压缩后松手释放,小车被弹开。弹簧弹性形变越 ,其 弹性势能越 ,小车滑行的距离越远。 图 K10-14 4.2018·济宁如图 K10-15 所示,跳水运动员为获得充足的空间滞留时间,都会在跳水前先用力向下压跳板, 以便利用跳板的 让自己上升得更高。不计空气阻力,运动员从离开跳板到入水的过程中,在 (选填“离开跳板” “最高点”或“入水”)时动能最大。 图 K10-15 5.2017·绥化如图 K10-16 所示是人造卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行,不受空气阻力。只有动能 和势能的转化,因此机械能守恒。卫星在远地点时 能最大,从远地点向近地点运动时,他的势能减小、 能增大,速度也就增大。 图 K10-16 6.为了模拟探究汽车超载和超速带来的安全隐患,小谢同学设计了如图 K10-17 所示的探究实验:将A、B、C 三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mBhB),推动小木块运动一段距离 7 后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答下列问题: 图 K10-17 (1)在图甲和图丙所示实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度 (选填“相等”或“不相等”)。 (2)小球推动小木块运动的距离越大,安全隐患 (选填“越大” “不变”或“越小”)。 (3)探究超载安全隐患时,我们应选择 两图所示实验进行比较。 (4)探究超速安全隐患时,我们应选择 两图所示实验进行比较。 |综合训练| 一、填空题 1.2018·德阳如图 K10-18 甲所示的铁块重力G=4 N,被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,当它在沿 竖直方向向上的拉力F=6 N 的作用下向上运动时,铁块受到的摩擦力为 N;此时铁块速度v与时间t的 关系图像如图乙所示,4 s 内拉力F做的功是 J。 图 K10-18 2.2018·南充在如图 K10-19 所示的斜面上,一工人用 200 N 的拉力,将一重为 250 N 的物体,从底端匀速拉 到顶端,用时 6 s,则此过程中物体受到的拉力 (选填“大于” “等于”或“小于”)斜面对物体的摩擦 力,拉力做功的功率为 W。 8 图 K10-19 3.2018·娄底图 K10-20 是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为GA=100 N。在匀速竖 直提升物体A的过程中,物体A上升的速度大小为v=0.4 m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦忽略不计。 图 K10-20 (1)绳子自由端的拉力大小F= N。 (2)拉力F做功的功率P= W。 (3)物体A的机械能 (选填“增加” “减少”或“不变”)。 二、选择题 4. 2018·徐州一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始 终保持不变,则图 K10-21 所示汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( ) 图 K10-21 5.2018·德州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s-t图像如图 K10- 22 所示。根据图像,下列判断正确的是( ) 9 图 K10-22 A.两次物体运动的速度v1F2 C.06 s 两次拉力对物体所做的功W1W2 D.06 s 两次拉力对物体做功的功率P1t2,又因为W1=W2,根据P=,所 W t 以P1F2,则P1P2,故 C 正确,D 错误。 3.A 解析 斜面光滑说明摩擦力为 0,即没有额外功,则拉力做的功等于克服物体重力做的功。把同一物体 沿斜面BA和CA分别拉到顶端A时,物体重力G、上升高度h均相同,由W=Gh可知两次做的功相同,即 W1=W2。ABAC,W1=W2,由W=FL可知,F1 解析 由题图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,两次中滑动摩擦力大小不变,则拉 力F相等,即F1=F2。从题图乙可知,第一次的运动速度较大,根据公式P=Fv,当拉力相等时,速度越大,拉力的 15 功率越大,即P1P2。 6.1.4 0.36 解析 由题意,工人做的有用功W有用=Gh=7 N×0.2 m=1.4 J, 由题图可知,n=3,则绳端移动的距离s=nh=3×0.2 m=0.6 m, 拉力做的总功W总=Fs=3 N×0.6 m=1.8 J, 则拉力的功率P=0.36 W。 W总 t 1.8J 5s 7.3.6 1.8 8.240 120 解析 一次引体向上克服重力做功:W=Gh=mgh=60 kg×10 N/kg×0.4 m=240 J;功率P=120 W。 nW t 5 × 240J 10s 9.20 600 解析 72 km/h=20 m/s,由公式P= = =Fv得,汽车的牵引力,F=600 N,匀速行驶时,汽车受到的牵 W t Fs t P v 12 × 103W 20m/s 引力与阻力是一对平衡力,所以f=F=600 N。 10.9.6×106 16 解析 由于汽车做匀速直线运动,该车的牵引力为 F=f=0.05G=0.05×1.6×103 kg×10 N/kg=800 N, 牵引力做功W=Fs=800 N×12000 m=9.6×106 J; 功率P= =16000 W=16 kW。 W t 9.6 × 106J 600s 11.解:(1)自行车行驶时对路面的压力 F=G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N, 自行车行驶时对路面的压强p= =8×104 Pa。 F S 800N 0.01m2 (2)因匀速骑行,则自行车行驶的动力F'=f=0.02G=0.02×800 N=16 N,自行车行驶 1000 m,动力做的功 W=F's=16 N×1000 m=1.6×104 J。 16 (3)自行车行驶的时间t= =200 s, s v 1000m 5m/s 自行车行驶时的功率P= =80 W。 W t 1.6 × 104J 200s 考点 3 1.匀速直线 变小 2.A B 3.大 大 4.弹性势能 入水 5.势 动 6.(1)相等 (2)越大 (3)甲、丙 (4)甲、乙 【综合训练】 1.2 4.8 2.大于 100 解析 因为物体在拉力作用下做匀速直线运动,对物体进行受力分析可知,受到沿斜面方向向上的拉力F与 沿斜面方向向下的摩擦力和重力沿斜面方向向下的分力,三力平衡,故物体受到的拉力大于斜面对物体的摩擦 力;拉力做功的功率为P= = =100 W。 W t Fs t 200N × 3m 6s 3.(1)50 (2)40 (3)增加 4.D 解析 由功率的计算公式P= =Fv和速度的计算公式v=可知,功率P保持不变,牵引力与速度成反比, W t s t 经过泥泞路面时,汽车所受阻力增大,所需牵引力增大,则速度减小;路程s与时间t成正比,即路程s随时间 t的增大而增大,其图像为一条倾斜直线,但经过泥泞路面时,速度减小,图像的斜率减小,故选 D。 5.C 解析 由题图可知,相同时间,第一次移动的距离大,则v1v2,故 A 错误;拉动同一个物体在同一水平面 上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力不变,物体受平衡力作用,所以F1=F2=f,故 B 错误;由题图可知,06 s 第一次物体运动了 0.6 m,第二次物体运动了 0.3 m,由W=Fs可得,W1W2,故 C 正确;由P=得,06 s 内P1P2, W t 故 D 错误。 17 6.C 7.D 解析 到达B点前,小球乙的重力势能减小,动能变大,由于在下落过程中受到重力和斥力的共同作用, 故机械能不守恒,增加的动能不等于减小的重力势能,故 A 错误;到达B点后,重力恰好等于甲对它的排斥力, 由于乙具有惯性,仍然会向下运动,此时重力小于斥力,将做变速运动,故 B 错误;小球乙在下落的过程中受到 重力和斥力的共同作用,由于斥力会发生变化,故受力不平衡,故 C 错误;从A点到B点,重力不变,排斥力变大,在 B点时排斥力等于重力,故从A点到B点,重力做的功比排斥力做的功多,故 D 正确。 8.C 解析 电梯厢和人的总重力G=mg=500 kg×10 N/kg=5000 N,