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能量转化的量度
综合练习
一、选择题（共25小题，每小题只有一个正确选项）
1．（2021?杭州模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（ ）
A．W1＞W2
B．W1＜W2
C．f1＞f2
D．f1＜f2
2．（2021?常州模拟）在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1≠W2
B．W1＝W2，P1
＝P2
C．W1＞W2，P1
＞P2
D．W1＝W2，P1
＜P2
第2题图
第4题图
3．（2021春?宿州期末）一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪膛中受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长60cm，子弹从枪膛射出后飞行1200米，气体对子弹做的功为（ ）
A．0.18焦
B．120焦
C．360焦
D．7.2×105焦
4．（2021?拱墅区二模）用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（ ）
A．F1＞F2
W1＞W2
B．F1＜F2
W1＜W2
C．F1＝F2
W1＞W2
D．F1＝F2
W1＜W2
5．（2021春?谷城县期末）下列说法中正确的是（ ）
A．机械做的功越多，它的功率一定大
B．机械做功时间短，它的功率一定大
C．机械做功越快，它的功率就越大
D．做相同的功，机械用的时间长，它的功率大
6．（2021春?海淀区期末）在下列情况下，力对物体做功的说法正确的是（ ）
A．铅球出手后，水平方向移动7m，手对铅球做了功
B．用30N的水平推力，将重为180N的物体推动9米。推力对物体做了功
C．关闭发动机后，火车仍向前滑行50m，火车的惯性对它做了功
D．小球在光滑的水平面上滚动，支持力对它做了功
7．（2021?宁波模拟）一个质量为m的物体，从离地h高处竖直下落，下落过程受到大小不变的空气阻力f（f＜mg），着地时速度大小为v，则下列说法正确的是（ ）
A．物体下落过程重力所做的功为mgh
B．物体下落过程重力所做的功为（mg﹣f）h
C．物体下落所用的时间为
D．下落过程物体的势能与动能之和保持不变
8．（2021?诸暨市模拟）汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（ ）
A．v0＝2v
B．t1至t2时间内，汽车做加速运动
C．F0＝2f
D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
第8题图
第9题图
9．（2021?临海市一模）物体A挂于弹簧测力计下，分别作图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1＜v2＜v3。则下列判断正确的是（ ）
A．甲图中弹簧测力计的示数大于物体A的重力
B．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大
C．丙图中匀速直线运动的物体A的动能最小
D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加
10．（2021?上城区一模）小金跳绳测试1min跳了200次，这一过程中他克服重力所做的功约为（ ）
A．3J
B．30J
C．300J
D．3000J
11．（2021?绍兴模拟）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F，物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动。则关于该物体的运动说法正确的是（ ）
A．物体在OQ段做匀速直线运动
B．拉力在MN段的功率小于OP段功率
C．拉力在MN段所做功比OP大
D．MN段的摩擦力小于OP段的摩擦力
12．（2021?寿光市一模）在同一斜面上先后用相同大小的拉力F，平行于斜面拉动质量为m和2m的物体，使它们在斜面上移动相同的距s，如图甲和乙所示。若拉力F在前后两个过程中所做的功分别为W甲和W乙，则W甲和W乙的大小关系是（ ）
A．W甲＞W乙
B．W甲＝W乙
C．W甲＜W乙
D．无法确定
13．（2021秋?慈溪市期末）将物理课本从水平地面捡到课桌上，此过程对课本所做的功约为（ ）
A．0.2
J
B．2
J
C．20
J
D．200
J
14．（2021春?石家庄期末）老师在黑板上出了这样一道题目：小李同学先后用同样大小的力沿水平地面拉车子，他使小车分别在光滑和粗糙的两种不同水平地面上前进相同的距离，请同学们比较小李同学先后两次对小车做功的多少？结果四组同学交流讨论分别得出如下的四个答案，你认为正确的是（ ）
A．在粗糙地面上做功较多
B．在光滑地面上做功较多
C．先后两次对小车做功一样多
D．条件不足，无法比较两次做功的多少
15．（2021春?济源期末）小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离s，力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功的大小的下列说过正确的是（ ）
A．W甲＝W乙＞W丙
B．W甲＞W乙＞W丙
C．W甲＝W乙＝W丙
D．W乙＞W甲＞W丙
16．（2020?下城区一模）一块石头从离水面高为H处由静止开始下落，后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0×103kg/m3，不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的，设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空，W水，重力做功的平均功率分别是P空，P水，则（ ）
A．W空＝W水，P空＞P水
B．W空＝W水，P空＜P水
C．W空＞W水，P空＞P水
D．W空＜W水，P空＜P水
17．（2021?雅安）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面，一小球由A点以一定的速度υ沿轨道滚下，经另一侧与A等高点B后到达最高点C．下列分析正确是（ ）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A点的惯性比在C点的惯性大
C．小球在A点的动能比在B点的动能大
D．小球在A具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
第17题图
第18题图
18．（2019?杭州一模）电梯是人们日常经常乘坐的设备。如图所示是某人乘坐电梯竖直上楼过程的示意图。该人乘坐电梯上楼一般经过三个过程：先由某一楼层从静止开始变速上升、达到某一速度后再匀速上升，最后再变速上升到另一楼层静止。则关于该人乘坐电梯上楼的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在刚开始的变速上升过程中，电梯对人做的功最多
B．在匀速上升过程中，电梯对人做功的功率最大
C．不能判断三个过程中，电梯对人做功的大小关系
D．在匀速上升过程中，电梯对人做的功最多
19．（2019?台州一模）下列说法正确的是（ ）
A．用手把木块压在竖直的墙上保持静止时，手对木块的压力越大，木块所受摩擦力越大
B．等质量的两个气球A和B，A匀速向上运动，B匀速下降，是因为B所受的重力比A大
C．起重机把1楼的某2000N的重物竖直吊至7楼，物体水平总移动了15m，起重机对物体做功约为36000J
D．滑雪运动员滑雪时身体弯曲，是为了降低重心减小惯性
20．（2021秋?杭州期中）如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．铅球在c点时仍具有动能
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化
第20题图
第21题图
第22题图
21．（2021?杭州市临平区二模）如图所示，40g的金属小球从导轨a处静止下滑，一次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。下列说法错误的是（ ）
A．小球从a到b，重力做功0.24J
B．小球到达c点时动能为0
C．从a到d，小球损耗的机械能为0.16J
D．从b到c，小球的一部分动能转化为势能
22．（2021?金东区模拟）如图所示，运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功
B．到达最高点时运动员的速度为零，受力平衡
C．运动员下落到最低点时，运动员的动能最大
D．在下落过程中，运动员所受的重力做功先快后慢
23．（2021?宁波模拟）AB、AC、AD三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球从A点分别沿三个面静止滑下，撞击放在B、C、D位置的相同物块，小球和物块移动相同的距离停下，不计碰撞时的能量损耗，下列说法错误的是（ ）
A．小球对三物块做功一样多
B．小球在A点时，具有相同的机械能
C．小球在下滑过程中势能全部转化为动能
D．小球在撞击三个物块前瞬间具有的动能是不同的
第23题图
第24题图
24．（2019?富阳区三模）两个上、下底面粗糙程度相同的圆台型物体，质量相等，如图所示放置于水平地面上。在相同时间内，分别用水平力Fa、Fb匀速拉动物体经过相同距离，那么（ ）
A．Fa做的功大些，两个力做功的功率一样大
B．Fa做的功小些，两个力做功的功率一样大
C．两个力做的功一样大，Fa做功的功率大些
D．两个力做的功一样大，做功的功率也一样大
25．（2019?合肥一模）质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A．都必须大于mgh
B．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
二、填空题（共12小题）
26．（2021?杭州）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）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为
。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了
。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为
。
27．（2021?温州）2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为﹣55℃，绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是
。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
（2）图乙中t1～t2时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是
。（不计大气阻力）
（3）着陆巡视器在火星上总重为4888牛，其重力在t2～t4时段做功
焦。
28．（2021?滨江区一模）如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于
（选填B、C、D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是
J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于
（选填B、C、D）点。
第28题图
第29题图
29．（2021?龙岩模拟）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1
W2，P1
P2。
30．（2021春?前郭县期末）一个重200N的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m．在物体向前运动35m的过程中拉力做的功为700J，则水平拉力的大小为
N，此过程中重力做的功是
J。
31．（2020?南湖区二模）如图1所示，小明用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。求：
（1）第1s内木块受到的摩擦力是
。
（2）第3s～5s内，推力对木块所做的功
。
32．（2021?乐清市一模）健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
（1）图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为
焦。
（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装
（填“A”或“B”）型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
33．（2021?萧山区一模）如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。
（1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是
。
A．将纸团瞄准纸篓
B．用力将纸团抛出
C．纸团在空中飞行
D．纸团进入纸篓
（2）从纸团出手到入篓的过程中，下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关系的是
。
34．（2021?平阳县模拟）如图甲所示原长为L的橡皮筋一端固定在0点，另一端悬挂一个质量为m的小钢球，将钢球从0点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，OA两点间距离为2L，钢球从O点运动到A点的过程中：
（1）重力做功为
焦。
（2）能表示其动能E随运动距高s变化关系的图象是图乙中
。
（2021?宁波模拟）将一质量为m的铁球静置于斜面上，放手后铁球从A位置开始向下运动（如图甲），B位置时小球刚好接触弹簧（如图乙），到达C位置时小球的速度变为零（如图丙）。已知AB间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功大小是
；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为
。最终小球被弹簧弹出后滚上斜面的高度h′
（填“大于”、“小于”或“等于”）原来小球被释放的高度h。（斜面和水平面均光滑，整个过程不计能量损耗）
36．（2021?下城区一模）如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1作用下，A、B一起以0.5米/秒的速度做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为
牛；若将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上，用15牛的水平力F2推A，使它们一起运动了0.6米（如图乙），则该过程中推力F2做的功为
焦，木块A和B动能总共增加
焦。
第36题图
37．（2021?拱墅区二模）学习了摩擦力后，小明提出问题：物体在斜面上滑动时，摩擦力如何测量？
小明想到了如下的二种实验方案：
方案一：根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面，读出弹簧测力计的示数为4.6牛，即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二：根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示：H为15cm，S1为32cm，S2为30cm．通过计算求出摩擦力的大小。
（1）若按照方案二，当将木块拉上斜面时，需克服重力做功
J，小车在斜面上受到的摩擦力为
N。
（2）你认为方案
是正确的。
三、计算题（共七小题，取g=10N/Kg）
38．（2021?嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向
（选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
39．（2021?庐阳区校级三模）一辆质量为2吨的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。整个过程中v﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍，求：
（1）整个过程中发动机做的功。（2）汽车的最大速度v最大。
40．（2020?温州）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是
。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是
。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
41．（2019秋?吴兴区期末）推土机在祖国建设中发挥了重要作用。现有一履带式推土机，其额定功率为120kW，质量为1.5×104kg。
（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、v与P之间的关系式。
（2）若推土机在120kW的额定功率下工作，在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了20m，则推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是多少？
42．（2019?杭州二模）如图，有一斜面高2.3米，质量为1千克铁球从斜面的A点下滑，经B点再撞击到水平面上C点的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被铁球吸收，（c铁＝0.46×103焦耳/（千克?℃），不计摩擦和空气阻力），求：
（1）铁球下滑到斜面底端时，重力所做功的大小；
（2）铁球升高的温度；
（3）换用2千克的铁球重复上述实验，请比较两个铁球分别从B点到撞击C点金属块前所用时间的长短，并说明理由（势能表达式：E势＝mgh，动能表达式：）
43．（2020秋?瑞安市校级期末）如图所示，甲是半径为1米的光滑圆弧槽，乙是半径为1米的粗糙圆弧槽，它们都与粗糙程度相同的水平面相连接。将质量为2千克的滑块分别从甲、乙两个圆弧槽的顶端由静止释放，甲中的滑块在水平面上滑行5米后停下，乙中的滑块在水平面上滑行2米后停下。（g取10牛/千克）（整个过程不考虑空气阻力）请解答下列问题
（1）图甲整个滑行过程中，滑块重力做功多少焦？（写出计算过程）
（2）图乙中滑块在水平面上滑行时受到的摩擦力为
牛。
44．（2021?罗平县二模）某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时，将记录的实验数据通过整理，作出了如图所示的高度﹣时间图象。其中m甲＝40kg，m乙＝50kg。根据图象，可知或可求得：
（1）甲同学10s内做功是
J；
（2）P甲
P乙（填“＜”“＞”“＝”或“无法确定”）
（3）若乙同学以图示的功率，走着上楼1min，则他做的功为多少？（要有计算过程
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参考答案与试题解析
1．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（ ）
A．W1＞W2
B．W1＜W2
C．f1＞f2
D．f1＜f2
【解答】解：CD、由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1＝f2，故CD错误；AB、由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1＝f；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO＝sOB，根据W＝Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。故选：B
2．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1≠W2
B．W1＝W2，P1
＝P2
C．W1＞W2，P1
＞P2
D．W1＝W2，P1
＜P2
【解答】解：已知AB＝BC，物体下落时重力不变，根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；由于小球在自由下落时做加速运动，根据t＝可知，小球在BC段运动的时间短，根据P＝可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。故选：D
3．一颗质量是20克的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪膛中受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长60cm，子弹从枪膛射出后飞行1200米，气体对子弹做的功为（ ）
A．0.18焦
B．120焦
C．360焦
D．7.2×105焦
【解答】解：子弹在枪膛中受火药爆炸气体的作用力而运动的距离为枪膛长度，即s＝60cm＝0.6m，
子弹离开枪膛后就不再受火药爆炸产生的气体推力，子弹飞行1200米过程中，气体推力不再做功；所以，气体对子弹做功：W＝Fs＝600N×0.6m＝360J。故选：C
4．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，相同时间内所做的功分别为W1、W2，则它们的关系正确的是（ ）
A．F1＞F2
W1＞W2
B．F1＜F2
W1＜W2
C．F1＝F2
W1＞W2
D．F1＝F2
W1＜W2
【解答】解：（1）根据图象可知，物体两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，由于压力和接触面的粗糙程度相同，因此滑动摩擦力相等，拉力也相等，即F1＝F2。（2）从图象中可以判断出相同时间内第②次通过的距离小，根据公式W＝Fs，当拉力相等时，通过的距离越大，拉力做的功就越大，即W1＞W2。故选：C
5．下列说法中正确的是（ ）
A．机械做的功越多，它的功率一定大
B．机械做功时间短，它的功率一定大
C．机械做功越快，它的功率就越大
D．做相同的功，机械用的时间长，它的功率大
【解答】解：A、公式为P＝；机械做的功越多，它的功率不一定大，还要看做功所用的时间；故A错误；B、公式为P＝；机械做功时间短，它的功率不一定大，还要看做功的多少；故B错误；C、功率是表示做功快慢的物理量；机械做功越快，它的功率就越大；故C正确；D、公式为P＝；做相同的功，机械用的时间长，它的功率就越小；故D错误；故选：C
6．在下列情况下，力对物体做功的说法正确的是（ ）
A．铅球出手后，水平方向移动7m，手对铅球做了功
B．用30N的水平推力，将重为180N的物体推动9米。推力对物体做了功
C．关闭发动机后，火车仍向前滑行50m，火车的惯性对它做了功
D．小球在光滑的水平面上滚动，支持力对它做了功
【解答】解：A、铅球出手后，手对铅球没有力的作用，故铅球出手后，手对铅球没有做功，本选项错误。B、用30N的水平推力，将重为180N的物体推动9米；物体沿推力的方向通过一定的距离，推力对物体做了功，本选项正确。C、关闭发动机后，火车仍向前滑行50m，惯性不是力，所以不能说惯性对火车做了功，本选项错误。D、小球在光滑的水平面上滚动，支持力与小球的运动方向垂直，故支持力对小球不做功，本选项错误。故选：B
7．一个质量为m的物体，从离地h高处竖直下落，下落过程受到大小不变的空气阻力f（f＜mg），着地时速度大小为v，则下列说法正确的是（ ）
A．物体下落过程重力所做的功为mgh
B．物体下落过程重力所做的功为（mg﹣f）h
C．物体下落所用的时间为
D．下落过程物体的势能与动能之和保持不变
【解答】解：AB、物体下落过程重力所做的功W＝Gh＝mgh，故A正确；B错误；C、已知着地时速度大小为v，而不是整个下落过程中的速度，因此物体下落所用的时间不能为，故C错误；D、由于下落过程受到大小不变的空气阻力作用，物体克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，所以下落过程物体的势能与动能之和减小，故D错误。故选：A
8．汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v。已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图象如图所示，则（ ）
A．v0＝2v
B．t1至t2时间内，汽车做加速运动
C．F0＝2f
D．t2时刻之后，汽车将保持功率P0行驶
【解答】解：由题知，在t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0，且有P0＝F0v0①；在t1时刻，司机减小了油门，汽车的功率突然减小为P，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力由F0突然减小为，所以有P＝v0②，由①②可知P＝（即汽车的功率突然减小为原来的一半）。AD、由题可知，t1时刻后汽车的功率保持恒定；由前面分析知，汽车的功率将保持不变，故D错误；到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v；由图可知，汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等，均为F0；根据P＝Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：v＝＝＝＝v0，则v0＝2v，故A正确；B、由图可知，t1至t2时间内，汽车受到的牵引力增大，功率不变，由P＝Fv可得，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误；C、汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0＝f，故C错。故选：A
9．物体A挂于弹簧测力计下，分别作图甲、乙、丙所示的匀速直线运动，已知运动的速度v1＜v2＜v3。则下列判断正确的是（ ）
A．甲图中弹簧测力计的示数大于物体A的重力
B．乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大
C．丙图中匀速直线运动的物体A的动能最小
D．甲、乙、丙三图中物体A的机械能均增加
【解答】解：A、由题意可知，物体每次都是做匀速直线运动，即处于平衡状态，所以，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于物体A的重力，故A错误；B、根据力做功的两个必要因素可知，甲乙两图中，物体A受到拉力的作用，也在拉力的方向上通过了距离，拉力对物体A做功，丙图中，拉力与运动方向垂直，拉力不做功；所以做功的是甲、乙两图；而甲乙中，拉力相等，v1＜v2，由功率公式P＝＝＝Fv可知，乙图中弹簧测力计对物体A的拉力做功的功率最大，故B正确；C、物体A质量一定，甲、乙、丙三图中v1＜v2＜v3．则丙图中匀速运动的物体A的动能最大，故C错误；D、甲乙两图中，物体A的速度不变，高度增加，动能不变，重力势能变大，所以机械能增大；丙图中物体A的速度不变，高度不变，动能和重力势能都不变，所以机械能不变，故D错误。故选：B
10．小金跳绳测试1min跳了200次，这一过程中他克服重力所做的功约为（ ）
A．3J
B．30J
C．300J
D．3000J
【解答】解：小金的质量大约为50kg，每跳一次的高度h约为4cm＝0.04m，跳一次绳克服重力做功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.04m＝20J；1min跳200次绳所做的总功：W总＝200×20J＝4000J，与D选项相差不大；故选：D
11．如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F，物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在MO段做匀速直线运动。则关于该物体的运动说法正确的是（ ）
A．物体在OQ段做匀速直线运动
B．拉力在MN段的功率小于OP段功率
C．拉力在MN段所做功比OP大
D．MN段的摩擦力小于OP段的摩擦力
【解答】解：A、由图可知，物体在OQ段，在相同时间内通过的路程不相等（做加速运动），所以，物体在OQ段不是做匀速直线运动；故A错；BC、由图可知，物体在MN段和在OP段受到的拉力相等，通过的路程相等，根据W＝Fs可知，拉力在MN段所做功与在OP段所做功相等；由图和题意可知，MN段所用时间大于OP段，所以根据P＝可知，拉力在MN段的功率小于OP段功率，故B正确，C错；D、物体在MN段做匀速直线运动，摩擦力等于拉力；物体在OP段做加速运动，摩擦力小于拉力，所以物体在MN段的摩擦力大于OP段的摩擦力，故D错。故选：B
12．在同一斜面上先后用相同大小的拉力F，平行于斜面拉动质量为m和2m的物体，使它们在斜面上移动相同的距s，如图甲和乙所示。若拉力F在前后两个过程中所做的功分别为W甲和W乙，则W甲和W乙的大小关系是（ ）
A．W甲＞W乙
B．W甲＝W乙
C．W甲＜W乙
D．无法确定
【解答】解：在同一斜面上先后用相同大小的拉力F，平行于斜面拉动质量为m和2m的物体，使它们在斜面上移动相同的距s，拉力F相等，物体在拉力的方向上移动的距离s相等，根据W＝Fs可知，拉力F在前后两个过程中所做的功相等，即W甲＝W乙。故选：B
13．将物理课本从水平地面捡到课桌上，此过程对课本所做的功约为（ ）
A．0.2
J
B．2
J
C．20
J
D．200
J
【解答】解：物理课本的质量大约是m＝200g＝0.2kg，物理课本的重力G＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N。课桌的高度大约是0.8m，从地面捡到课桌上拾起物理课本做功：W＝Gh＝2N×0.8m＝1.6J．与B选项最为接近。故ACD错误，B正确。故选：B
14．老师在黑板上出了这样一道题目：小李同学先后用同样大小的力沿水平地面拉车子，他使小车分别在光滑和粗糙的两种不同水平地面上前进相同的距离，请同学们比较小李同学先后两次对小车做功的多少？结果四组同学交流讨论分别得出如下的四个答案，你认为正确的是（ ）
A．在粗糙地面上做功较多
B．在光滑地面上做功较多
C．先后两次对小车做功一样多
D．条件不足，无法比较两次做功的多少
【解答】解：根据题意可知，在光滑和粗糙两种不同的水平地面上，拉力F相同，沿拉力方向移动的距离s也相同，根据W＝Fs可知，先后两次对小车做功一样多。故选：C
15．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离s，力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功的大小的下列说过正确的是（ ）
A．W甲＝W乙＞W丙
B．W甲＞W乙＞W丙
C．W甲＝W乙＝W丙
D．W乙＞W甲＞W丙
【解答】解：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙＝W丙；故C正确；ABD错误。故选：C
16．一块石头从离水面高为H处由静止开始下落，后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0×103kg/m3，不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的，设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空，W水，重力做功的平均功率分别是P空，P水，则（ ）
A．W空＝W水，P空＞P水
B．W空＝W水，P空＜P水
C．W空＞W水，P空＞P水
D．W空＜W水，P空＜P水
【解答】解：由题知，石头在空中和水中下落的高度相等，均为H，石头的重力G不变，根据W＝Gh可知，在空中和水中重力对石子所做的功相等，即W空＝W水；根据题意可知，石头在水中仍在加速，且速度大于在空中，而石头在空中和水中下落的高度相等，根据v＝可知，石头在水中运动的时间较少，所以根据P＝可知，重力做功的平均功率关系为P空＜P水。故选：B
17．如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面，一小球由A点以一定的速度υ沿轨道滚下，经另一侧与A等高点B后到达最高点C．下列分析正确是（ ）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A点的惯性比在C点的惯性大
C．小球在A点的动能比在B点的动能大
D．小球在A具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
【解答】解：A、小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A错误；B、惯性大小只与质量有关，小球在运动过程中，质量不变，其惯性不变，故B错误；C、小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小；小球质量不变，小球在A、B两点时的高度相同，其重力势能相同，因A点的机械能大于B点的机械能（机械能等于动能与势能的总和），所以可知A点的动能要大于B点的动能，故C正确；D、要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。故选：C
18．电梯是人们日常经常乘坐的设备。如图所示是某人乘坐电梯竖直上楼过程的示意图。该人乘坐电梯上楼一般经过三个过程：先由某一楼层从静止开始变速上升、达到某一速度后再匀速上升，最后再变速上升到另一楼层静止。则关于该人乘坐电梯上楼的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．在刚开始的变速上升过程中，电梯对人做的功最多
B．在匀速上升过程中，电梯对人做功的功率最大
C．不能判断三个过程中，电梯对人做功的大小关系
D．在匀速上升过程中，电梯对人做的功最多
【解答】解：（1）根据W＝Fs可知，功的大小与力的大小和物体在力的方向上通过的距离有关；
三个过程中，电梯加速上升时，支持力F大于重力G；匀速上升时，支持力F等于重力G；减速上升时，F小于G；但人在力的方向上通过的距离无法确定，所以功的大小无法确定，故AD错误，C正确。根据P＝可知，功率的大小与功的大小和时间有关；三个过程中功的大小无法确定，时间也没有确定，所以不能判断三个过程中，电梯对人做功的功率大小关系，故B错。故选：C
19．下列说法正确的是（ ）
A．用手把木块压在竖直的墙上保持静止时，手对木块的压力越大，木块所受摩擦力越大
B．等质量的两个气球A和B，A匀速向上运动，B匀速下降，是因为B所受的重力比A大
C．起重机把1楼的某2000N的重物竖直吊至7楼，物体水平总移动了15m，起重机对物体做功约为36000J
D．滑雪运动员滑雪时身体弯曲，是为了降低重心减小惯性
【解答】解：A、木块在竖直的墙上保持静止，受到平衡力作用，即木块所受向上的摩擦力与竖直向下的重力是一对平衡力，重力保持不变，则摩擦力大小不变；A项错误。B、等质量的物体所受重力的大小相等；B项错误。C、物体竖直上升了6层楼的高度，约为18米，力的方向与运动方向一致，起重机对物体做功W＝Fs＝2000N×18m＝36000J；C项正确。D、影响惯性大小的因素只有质量，所以重心不影响惯性大小；D项错误。故选：C
20．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．铅球在c点时仍具有动能
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化
【解答】解：A、在a到b的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离；故运动员对铅球做了功；故A正确；B、因为不计空气阻力，在b到d的过程中，铅球的机械能不变；故B错误；C、铅球在c点时，在水平方向上有一定的速度，具有动能；故C正确；D、在a到d的过程中，铅球的运动方向和速度都不断变化，故铅球的运动状态在不断的变化；故D正确；故选：B
21．如图所示，40g的金属小球从导轨a处静止下滑，一次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。下列说法错误的是（ ）
A．小球从a到b，重力做功0.24J
B．小球到达c点时动能为0
C．从a到d，小球损耗的机械能为0.16J
D．从b到c，小球的一部分动能转化为势能
【解答】解：A、由图知，从a处到b处下降的高度：h＝60cm＝0.6m，小球的重力做功：W＝Gh＝mgh＝40×10﹣3kg×10N/kg×0.6m＝0.24J，故A正确；B、小球在c点时还会继续向左运动，此时的速度不为零，故动能不为零，故B错误；C、在a处小球静止，动能为0，重力势能Ea＝mgha＝40×10﹣3kg×10N/kg×0.6m＝0.24J；由题知，在d处小球静止，动能为0，重力势能Ed＝mghd＝40×10﹣3kg×10N/kg×0.2m＝0.08J；小球克服导轨摩擦损失的机械能：△E＝Ea﹣Ed＝0.24J﹣0.08J＝0.16J，故C正确；D、从b到c的过程中，小球克服导轨的摩擦会损失一部分机械能；在上升过程中，小球的质量不变，高度增大、速度减小，重力势能增大、动能减小，则小球的一部分动能转化为势能，故D正确。故选：B
22．如图所示，运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落在蹦床上，直至最低点的过程中．不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功
B．到达最高点时运动员的速度为零，受力平衡
C．运动员下落到最低点时，运动员的动能最大
D．在下落过程中，运动员所受的重力做功先快后慢
【解答】解：A、运动员在上升过程中，没有受到蹦床的力，蹦床对运动员没有做功．故A错误．B、运动员在最高点速度为零，但是运动员还受到重力作用，受力不平衡．故B错误．C、运动员下落到最低点时，动能全部转化为蹦床的弹性势能，运动员的速度为零，所以动能也为零．故C错误．D、运动员下落过程中，与蹦床接触前，运动员受到的重力不变，运动员的速度越来越大，根据P＝＝＝Fv＝Gv，所以重力做功越来越快．与蹦床接触后，当运动员重力等于弹簧弹力时，运动员的速度达到最大值，然后减小，最后减小到零，所以重力做功也越来越慢，故运动员做功时先快后慢，故D正确．故选：D
23．AB、AC、AD三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球从A点分别沿三个面静止滑下，撞击放在B、C、D位置的相同物块，小球和物块移动相同的距离停下，不计碰撞时的能量损耗，下列说法错误的是（ ）
A．小球对三物块做功一样多
B．小球在A点时，具有相同的机械能
C．小球在下滑过程中势能全部转化为动能
D．小球在撞击三个物块前瞬间具有的动能是不同的
【解答】解：小球在A点时处于静止状态，动能为零，所处高度相同，重力势能相等，机械能为动能和重力势能之和，所以，小球在A点时具有相同的机械能，AB、AC、AD是三个光滑斜面，小球在下滑过程中不受摩擦力的作用，所以，势能全部转化为动能，不计碰撞时的能量损耗，小球在撞击三个物块前瞬间具有的动能相等，又因为在B、C、D三点上的物体相同，对水平面的压力相等，接触面的粗糙程度相同，所以三个物块所受摩擦力的大小相等，故物块移动了相同的距离，根据W＝Fs可知，小球对三物块做功一样多。故ABC正确，D错误。故选：D
24．两个上、下底面粗糙程度相同的圆台型物体，质量相等，如图所示放置于水平地面上。在相同时间内，分别用水平力Fa、Fb匀速拉动物体经过相同距离，那么（ ）
A．Fa做的功大些，两个力做功的功率一样大B．Fa做的功小些，两个力做功的功率一样大
C．两个力做的功一样大，Fa做功的功率大些D．两个力做的功一样大，做功的功率也一样大
【解答】解：两个圆台型物体的上、下底面粗糙程度相同，质量相等且匀速拉动，所以拉力都等于摩擦力，即Fa＝Fb，由W＝Fs知，拉力的大小相同，物体的位移也相同，所以拉力对两物体做的功一样多，又因为做功的时间相同，根据公式p＝可得，做功的功率相同。故选：D
25．质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A．都必须大于mgh
B．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
【解答】解：质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，他克服重力的大小相等，采用跨越式时的重心高度一定大于横杆的高度h，但采用背越式时，由于运动员的手、头、躯干和四肢不是同时通过横杆，运动员的重心高度有可能比横杆的高度h低，所以运动员用背越式克服重力所做的功不一定大于mgh，用跨越式克服重力所做的功必须大于mgh，因此选项A、B、D的说法不正确，C说法正确。故选：C
26．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）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为
mgH 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了
。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为
2h﹣H 。
【解答】解：（1）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；（2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：△E＝G△h＝mg（H﹣h），机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝△Eη＝mg（H﹣h）η，由Q吸＝cm△t可知，物体到达B点时温度升高了：△t＝＝＝；（3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣△E＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H），由W＝Gh可得，C点距离水平面的高度为：hC＝＝＝＝2h﹣H。
故答案为：（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。
27．2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为﹣55℃，绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是
D 。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
（2）图乙中t1～t2时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是
F＞G 。（不计大气阻力）
（3）着陆巡视器在火星上总重为4888牛，其重力在t2～t4时段做功
4.888×105 焦。
【解答】解：（1）根据题意可知火星表面平均温度为﹣55℃，地球表面平均温度大约为15℃，故A正确；火星绕日公转周期为687天，地球公转周期为365天，故B正确；火星大气中氧气含量为0.15%，地球大气中的氧气含量约为21%，故C正确；火星大气中没有液态水，且平均气温低至﹣55℃，火星上的水大多以冰雾和固体出现，难以形成雨、雪天气，故D错误。故选：D
（2）巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反，即F＞G；
（3）巡视器的重力G＝4888N，由乙图像可知：在t2～t4时段，下落的高度h＝100m，重力做的功为：W＝Gh＝4888N×100m＝4.888×105J。
故答案为：（1）D；（2）F＞G；（3）4.888×105。
28．如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，当其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于 C （选填B、C、D）点，整个过程中木块克服阻力做的功是 18 J，整个过程中木块速度最大时其左端可能位于
（选填B、C、D）点。
【解答】解：松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J，说明弹簧此时有弹性形变；而到C点时弹簧恰好恢复原长，所以，木块最终静止的位置一定不可能位于C点；最初弹簧具有的弹性势能为20J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为2J；木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为20J﹣2J＝18J；弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的；开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复至原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时弹力为0；木块继续向右运动，在向左的弹力和摩擦力作用下做减速运动；由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。故答案为：C；18；B。
29．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则W1 ＝ W2，P1 ＜ P2。
【解答】解：（1）物体的重力不变，斜面的高度不变，由W＝Gh可知，两次所做的有用功相同。斜面光滑说明摩擦力为0，没有额外功，所以拉力在两斜面上做的功都等于有用功。即W1＝W2。
（2）已知AB＞AC，速度相同；∵v＝∴t＝，t1＞t2；根据公式P＝可知，拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大，即P1＜P2。故答案为：＝；＜
30．一个重200N的物体在大小不变的水平拉力作用下匀速前进了25m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10m．在物体向前运动35m的过程中拉力做的功为700J，则水平拉力的大小为 28 N，此过程中重力做的功是 0 J。
【解答】解：（1）物体在拉力作用下移动的距离S＝25m，拉力所做的功W＝700J，由于惯性向前运动10m的过程中，拉力没有对物体做功，所以，拉力的大小为F＝＝＝28N
（2）在重力的方向上没有移动距离，因此重力对物体没有做功，即做功为0J。
故答案为：28；0
如图1所示，小明用水平推力F把木块沿水平地面向前推动。此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示。求：
（1）第1s内木块受到的摩擦力是 100N 。
（2）第3s～5s内，推力对木块所做的功 400J 。
【解答】解：（1）由乙图知在第1s内木块静止，木块在水平方向上受到的推力与摩擦力是一对平衡力，大小相等；由甲图知第1s内的推力为100N，故f＝F＝100N；
（2）由图2知在3s～5s内，推力F′＝200N，速度v＝1m/s，由得在3s～5s内木块移动的距离为：s＝vt＝1m/s×2s＝2m，该过程中推力对木块做的功为：W＝F′s＝200N×2m＝400J；
故答案为：100N；400J
32．健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
（1）图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为 150 焦。
（2）在身体从状态1到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装 A （填“A”或“B”）型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
【解答】解：（1）身重为500牛的人身体从状态1到状态2的过程中重力所做的功：W＝Gh＝500N×0.3m＝150J；（2）弹性势能的变化图可知，A型钢圈弹性形变大，所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
故答案为：（1）150；（2）A。
33．如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。
（1）从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团有做功的是
B。
A．将纸团瞄准纸篓B．用力将纸团抛出C．纸团在空中飞行D．纸团进入纸篓
（2）从纸团出手到入篓的过程中，下列选项中能正确反映动能（E动）与时间（t）的关系的是
D 。
【解答】解：（1）A．将纸团瞄准纸篓，有力但无距离，不做功，故A错误；B．用力将纸团抛出，有力，且纸团在力的方向上通过了距离，故做功，故B正确；CD．纸团在空中飞行、纸团进入纸篓是纸团具有惯性，人与纸团间没有力的作用，不做功，故CD错误；（2）纸团离开手后先向上做减速运动，到达最高点时动能最小，然后纸团向下做加速运动，故在其质量不变的情况下，其动能先变小，后变大；由于纸团在最高点时，具有向前的速度，速度不为0，故最小动能不为0，故D图符合题意。故答案为：（1）B；（2）D
34．如图甲所示原长为L的橡皮筋一端固定在0点，另一端悬挂一个质量为m的小钢球，将钢球从0点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，OA两点间距离为2L，钢球从O点运动到A点的过程中：
（1）重力做功为 2GL 焦。
（2）能表示其动能E随运动距高s变化关系的图象是图乙中 D 。
【解答】解：（1）重力所做的功为：W＝Gh＝2Gl。
（2）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，重力仍大于弹力，所以小球继续加速，动能继续增大。当重力大小等于弹力时，加速度等于零，小球达到最大速度，因此，动能最大的点在大于l的位置，对照选项中的图象可知，只有D选项符合题意。故答案为：2GL；D
35．将一质量为m的铁球静置于斜面上，放手后铁球从A位置开始向下运动（如图甲），B位置时小球刚好接触弹簧（如图乙），到达C位置时小球的速度变为零（如图丙）。已知AB间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功大小是 mgh ；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 mgh 。最终小球被弹簧弹出后滚上斜面的高度h′ 等于 （填“大于”、“小于”或“等于”）原来小球被释放的高度h。（斜面和水平面均光滑，整个过程不计能量损耗）
【解答】解：从A位置到C位置铁球的重力做功W＝Gh＝mgh，因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，从B到C过程中动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗，根据机械能守恒定律可知，弹簧的弹性势能增加量为E＝W＝Gh＝mgh；因为斜面和水平面均光滑，整个过程不计能量损耗，机械能守恒，所以最终小球被弹簧弹出后滚上斜面的高度h′等于原来小球被释放的高度h。故答案为：mgh；mgh；等于
36．如图甲所示，完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上，在10牛的水平拉力F1作用下，A、B一起以0.5米/秒的速度做匀速直线运动，此时木块B所受的摩擦力为 0 牛；若将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上，用15牛的水平力F2推A，使它们一起运动了0.6米（如图乙），则该过程中推力F2做的功为 9 焦，木块A和B动能总共增加 3 焦。
【解答】解：（1）在甲图中，物体A、B在10N的水平拉力F1作用下，一起做匀速直线运动，物体B没有发生相对运动或相对运动的趋势，所以物体B不受摩擦力，即B所受的摩擦力为0N；物体A受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A受到的摩擦力（或整体受到的摩擦力）f＝F1＝10N；（2）在乙图中，推力F2做的功：W2＝F2s＝15N×0.6m＝9J；由于将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上，接触的粗糙程度不变、压力不变，所以整体受到的摩擦力也不变，即f＝10N；当推力等于10N时，A、B做匀速直线运动，动能不变；由于F2＞f，A、B做加速运动，则增加的动能△E＝（F2﹣f）s＝（15N﹣10N）×0.6m＝3J。故答案为：0；9；3
37．学习了摩擦力后，小明提出问题：物体在斜面上滑动时，摩擦力如何测量？小明想到了如下的二种实验方案：方案一：根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面，读出弹簧测力计的示数为4.6牛，即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二：根据能量转化与守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示：H为15cm，S1为32cm，S2为30cm．通过计算求出摩擦力的大小。
（1）若按照方案二，当将木块拉上斜面时，需克服重力做功 0.75 J，小车在斜面上受到的摩擦力为 2.1
N。
（2）你认为方案 二 是正确的。
【解答】解：（1）克服重力做功，W有用＝Gh＝5N×0.15m＝0.75J；做的总功，W总＝Fs2＝4.6N×0.3m＝1.38J，克服摩擦力做的功就是额外功，W额＝W总﹣W有用＝1.38J﹣0.75J＝0.63J，由W额＝fs2可得：f＝＝＝2.1N；
（2）方案一错误，斜面上的摩擦力匀速运动时不等于拉力，拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力，故方案二正确。
故答案为：（1）0.75；2.1；（2）二
38．健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向
右 （选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
【解答】解：（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝0.06m，完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×0.06m＝30J.（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝5.4×104J，完成一个动作需做功：W＝30J，动作个数：.
答：（1)向右移；（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
39．一辆质量为2吨的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。整个过程中v﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力为车重的0.2倍，求：
（1）整个过程中发动机做的功。（2）汽车的最大速度v最大。
【解答】解：（1）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：t＝15s+25s＝40s，
由P＝可得，整个过程中发动机做的功：W＝Pt＝80×103W×40s＝3.2×106J；
（2）汽车的重力：G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N，
因汽车匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车匀速运动时的牵引力：F＝f＝0.2G＝0.2×2×104N＝4000N，
由P＝＝＝Fv可得，汽车的最大速度：v最大＝＝＝20m/s。
答：（1）整个过程中发动机做的功为3.2×106J；（2）汽车的最大速度v最大为20m/s。
40．某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是 运动员和跳伞设备的总重力大于阻力 。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是 ③ 。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
【解答】解：（1）由图甲可知，跳伞运动员在AB段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力；（2）①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意；②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意；③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意；④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意；
（3）由图甲可知，运动员在AB段的速度为v＝50m/s，时间为t＝40s﹣20s＝20s，由速度公式得，运动员在AB段下降的高度：h＝s＝vt＝50m/s×20s＝1000m，
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为：W＝Gh＝700N×1000m＝7×105J。
故答案为：（1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力；（2）③；
（3）运动员和跳伞设备总重力在AB段所做的功为7×105J。
41．推土机在祖国建设中发挥了重要作用。现有一履带式推土机，其额定功率为120kW，质量为1.5×104kg。
（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、v与P之间的关系式。
（2）若推土机在120kW的额定功率下工作，在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了20m，则推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是多少？
【解答】解：（1）设推土机的工作时间为t，由v＝可知，推土机通过的路程s＝vt，
推土机的牵引力做功：W＝Fs＝Fvt，所以发动机的功率：P＝＝＝Fv；
（2）由P＝Fv可得，推土机产生的牵引力：F＝＝＝8×104N，
推土机所做的功：W＝Fs＝8×104N×20m＝1.6×106J。
答：（1）推导过程见上；
（2）推土机产生的牵引力和推土机所做的功分别是8×104N、1.6×106J。
42．如图，有一斜面高2.3米，质量为1千克铁球从斜面的A点下滑，经B点再撞击到水平面上C点的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能，并全部被铁球吸收，（c铁＝0.46×103焦耳/（千克?℃），不计摩擦和空气阻力），求：
（1）铁球下滑到斜面底端时，重力所做功的大小；
（2）铁球升高的温度；
（3）换用2千克的铁球重复上述实验，请比较两个铁球分别从B点到撞击C点金属块前所用时间的长短，并说明理由（势能表达式：E势＝mgh，动能表达式：）
【解答】解：（1）铁球的重力：G＝mg＝1kg×10N/kg＝10N，
铁球下滑到斜面底端的过程中，重力做功：W＝Gh＝10N×2.3m＝23J；
（2）由于铁球从斜面顶端无摩擦下滑，所以该过程中铁球的机械能没有损失，则撞击时铁球的机械能等于最初的重力势能，即W机＝W＝23J，根据题意和Q＝cm△t可得，铁球升高的温度：
△t＝＝＝0.01℃
（3）设小球到达B点速度为v，由题意可知小球在从开始下滑致达到水平面的过程中机械能守恒，故：mgh＝，解得，由题意可知小球在BC段做匀速直线运动，又因s、v都相等，根据速度公式可知时间相等。
答：（1）铁球下滑到斜面底端时，重力所做功的大小为23J；
（2）铁球升高的温度为0.01℃；
（3）换用2千克的铁球重复上述实验，两个铁球分别从B点到撞击C点金属块前所用时间相等。
43．如图所示，甲是半径为1米的光滑圆弧槽，乙是半径为1米的粗糙圆弧槽，它们都与粗糙程度相同的水平面相连接。将质量为2千克的滑块分别从甲、乙两个圆弧槽的顶端由静止释放，甲中的滑块在水平面上滑行5米后停下，乙中的滑块在水平面上滑行2米后停下。（g取10牛/千克）（整个过程不考虑空气阻力）请解答下列问题
（1）图甲整个滑行过程中，滑块重力做功多少焦？（写出计算过程）
（2）图乙中滑块在水平面上滑行时受到的摩擦力为
4 牛。
【解答】（1）先由G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，再代入重力做功的公式W＝Gh，算出重力做功为20J。（2）两物体在平面滑动时受到滑动摩擦，由于两平面粗糙程度相同，物体对平面的压力相同，所以滑动摩擦力相同。因此可求出甲中的滑动摩擦力。甲中圆弧光滑，所以甲中所有的重力势能均转化为滑块克服摩擦力做功产生的内能。即W＝Gh＝fs＝20J，解出摩擦力f＝4N。
故答案为：（1）G＝mg＝2kg×0N/kg＝20N，W＝Gh＝20N×1m＝20J；（2）4。
44．某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时，将记录的实验数据通过整理，作出了如图所示的高度﹣时间图象。其中m甲＝40kg，m乙＝50kg。根据图象，可知或可求得：
（1）甲同学10s内做功是 2400 J；
（2）P甲 ＞ P乙（填“＜”“＞”“＝”或“无法确定”）
（3）若乙同学以图示的功率，走着上楼1min，则他做的功为多少？（要有计算过程）
【解答】解：（1）由图象可知：甲同学10s内上升的高度为6m，G甲＝m甲g＝40kg×10N/kg＝400N；
W甲＝G甲h甲＝400N×6m＝2400J。
（2）由图象可知：乙同学20s内上升的高度为6m，G乙＝m乙g＝50kg×10N/kg＝500N；
W乙＝G乙h乙＝500N×6m＝3000J。
根据P＝得：P甲＝＝＝240W，P乙＝＝＝150W，计算可知，P甲＞P乙，
（3）若乙同学以图示的功率，走着上楼1min，则他做的功：＝P乙t′乙＝150W×60s＝9000J。
故答案为：（1）2400；（2）＞；（3）9000
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精品试卷·第
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