第十章 功与能
类型一 功和功率
1.[2024·绵阳期末]如图所示,用同一个滑轮匀速提起同一重物M升高相同的高度,两次施力分别是F1、F2,对应所做的功W1、W2(不计绳重和摩擦),则( C )
第1题图
A.F1W2
2.[2024·乌鲁木齐二模]如图所示,长方体木块在大小不变的拉力F作用下,在水平面上做匀速直线运动能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是( B )
第2题图
3.[2024·潍坊期末]如图所示,甲、乙两位同学从一楼上到三楼,甲比乙先到,且甲的质量比乙小,下列说法正确的是( B )
第3题图
A.甲做的功一定比乙大
B.甲做的功一定比乙小
C.甲的功率一定比乙大
D.甲的功率一定比乙小
4.[长沙中考]长沙体育中考,男生新设引体向上项目.如图所示是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m,则小云每做一次引体向上所做的功为240J,整个过程中的平均功率为96W.(g取10 N/kg)
第4题图
5.[2024·武威期末]为创建全国文明城市,我市生态环境部使用如图所示的炮雾车对街道进行除尘,总重为4.8×104 N的炮雾车在大小为6.0×103 N 的牵引力作用下,沿某平直道路匀速行驶1 min,通过的路程为120 m.则在该过程中炮雾车行驶的速度为2m/s,牵引力做功的功率为1.2×104W.
第5题图
类型二 机械效率
6.[2024·烟台期末]如图所示是在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景.汽车质量为1 500 kg,汽车所受阻力为自重的0.4倍,利用此滑轮组用3 200 N 拉力拉动汽车在30 s内运动了6 m.忽略绳子和滑轮自重,g取10 N/kg,此时汽车所受阻力为6 000N,滑轮组的机械效率为93.75%,拉力做功的功率为1 280W.(g取10 N/kg)
第6题图
7.[2024·广安]房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体.如图所示,已知物体的重力为800 N,在绳子自由端用500 N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3 m,该滑轮组的机械效率为80%.如果要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有:①③(填写序号).①增加物体的重力;②增加提升物体的高度;③减小动滑轮的重力.
第7题图
8.[2024·枣庄三模]如图所示,斜面长s=10 m,高h=4 m.用沿斜面方向的拉力F,将一个重为150 N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了200 J的功,运动过程中克服物体的重力做的功W=600J:斜面的机械效率η=75%;拉力F的大小F=80N.
第8题图
解析:运动过程中克服物体的重力做的功:W有=Gh=150 N×4 m=600 J;运动过程做的总功:W总=W有+W额=600 J+200 J=800 J,斜面的机械效率η=×100%=×100%=75%;根据W总=Fs可得,拉力:F===
80 N.
类型三 动能与势能
9.[2024·广西]在课间踢毽子的活动中,如图所示,踢出的毽子在上升过程中( A )
第9题图
A.具有惯性
B.受力平衡
C.受到的重力增大
D.重力势能越来越小
10.[2024·盐城期中]小明用如图所示装置“探究重力势能大小与质量的关系”,下列说法正确的是( D )
第10题图
A.实验中研究的是三脚小桌的重力势能
B.应让同一木块从不同高度由静止下落
C.让质量不同的木块从不同高度由静止下落
D.用小桌下陷的深度反映木块重力势能大小
11.(多选)中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆,激发了很多同学的研究兴趣.某同学用无人机模拟火星着陆器的着陆过程,无人机从悬停到竖直下落至地面的v t图像,如图所示,则无人机( CD )
第11题图
A.在0~1 s内不受力
B.在1~3 s内的重力势能增加
C.在3~6 s动能不变
D.在6~7 s内做减速运动
12.[2024·佛山期末]如图所示是一种订书机的示意图,书钉设计得很尖细是为了增大(填“增大”或“减小”)压强;被压缩的弹簧可以给书钉一个向左(填“左”或“右”)的弹力,随着书钉逐渐减少,弹簧的弹性势能变小.
第12题图
13.[2023·广元]如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景,在下落过程中,运动员的重力势能逐渐减小(填“减小”“不变”或“增大”);若某运动员质量为60 kg,在空中经1.5 s下落的竖直高度为10 m,则这段时间内该运动员的重力的功率是4 000W.(g取10 N/kg)
第13题图
类型四 机械能及其转化
14.我国是世界上水资源最丰富的国家之一,下列关于水能的说法中,不正确的是( C )
A.诗句“不尽长江滚滚来”,描述的是长江水具有动能
B.诗句“黄河之水天上来”,描述的是黄河水具有重力势能
C.水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组
D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
15.如图所示是一座高山的等高线图(即等高线上每点的高度均相同).若质量为50 kg的登山运动员从A匀速到达B点时,运动员在A点的机械能小于(填“大于”“等于”或“小于”)在B点的机械能.
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第15题图第十章 功与能
类型一 功和功率
1.[2024·绵阳期末]如图所示,用同一个滑轮匀速提起同一重物M升高相同的高度,两次施力分别是F1、F2,对应所做的功W1、W2(不计绳重和摩擦),则( )
第1题图
A.F1W2
2.[2024·乌鲁木齐二模]如图所示,长方体木块在大小不变的拉力F作用下,在水平面上做匀速直线运动能正确反映拉力F所做的功与时间对应关系的是( )
第2题图
3.[2024·潍坊期末]如图所示,甲、乙两位同学从一楼上到三楼,甲比乙先到,且甲的质量比乙小,下列说法正确的是( )
第3题图
A.甲做的功一定比乙大
B.甲做的功一定比乙小
C.甲的功率一定比乙大
D.甲的功率一定比乙小
4.[长沙中考]长沙体育中考,男生新设引体向上项目.如图所示是引体向上的示意图,小云同学在半分钟内做了12个规范的引体向上.已知小云的质量为60 kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4 m,则小云每做一次引体向上所做的功为 J,整个过程中的平均功率为 W (g取10 N/kg)
第4题图
5.[2024·武威期末]为创建全国文明城市,我市生态环境部使用如图所示的炮雾车对街道进行除尘,总重为4.8×104 N的炮雾车在大小为6.0×103 N 的牵引力作用下,沿某平直道路匀速行驶1 min,通过的路程为120 m.则在该过程中炮雾车行驶的速度为 m/s,牵引力做功的功率为 W.
第5题图
类型二 机械效率
6.[2024·烟台期末]如图所示是在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景.汽车质量为1 500 kg,汽车所受阻力为自重的0.4倍,利用此滑轮组用3 200 N 拉力拉动汽车在30 s内运动了6 m.忽略绳子和滑轮自重,g取10 N/kg,此时汽车所受阻力为 N,滑轮组的机械效率为 ,拉力做功的功率为 W (g取10 N/kg)
第6题图
7.[2024·广安]房屋装修时,工人利用滑轮组提升物体.如图所示,已知物体的重力为800 N,在绳子自由端用500 N的力拉着物体在竖直方向上做匀速直线运动,物体被提升了3 m,该滑轮组的机械效率为 .如果要提高滑轮组的机械效率,可采用的措施有: (填写序号).①增加物体的重力;②增加提升物体的高度;③减小动滑轮的重力.
第7题图
8.[2024·枣庄三模]如图所示,斜面长s=10 m,高h=4 m.用沿斜面方向的拉力F,将一个重为150 N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了200 J的功,运动过程中克服物体的重力做的功W= J:斜面的机械效率η= %;拉力F的大小F= N.
第8题图
类型三 动能与势能
9.[2024·广西]在课间踢毽子的活动中,如图所示,踢出的毽子在上升过程中( )
第9题图
A.具有惯性
B.受力平衡
C.受到的重力增大
D.重力势能越来越小
10.[2024·盐城期中]小明用如图所示装置“探究重力势能大小与质量的关系”,下列说法正确的是( )
第10题图
A.实验中研究的是三脚小桌的重力势能
B.应让同一木块从不同高度由静止下落
C.让质量不同的木块从不同高度由静止下落
D.用小桌下陷的深度反映木块重力势能大小
11.(多选)中国首个火星探测器“天问一号”的成功着陆,激发了很多同学的研究兴趣.某同学用无人机模拟火星着陆器的着陆过程,无人机从悬停到竖直下落至地面的v t图像,如图所示,则无人机( )
第11题图
A.在0~1 s内不受力
B.在1~3 s内的重力势能增加
C.在3~6 s动能不变
D.在6~7 s内做减速运动
12.[2024·佛山期末]如图所示是一种订书机的示意图,书钉设计得很尖细是为了 (填“增大”或“减小”)压强;被压缩的弹簧可以给书钉一个向 (填“左”或“右”)的弹力,随着书钉逐渐减少,弹簧的弹性势能变 .
第12题图
13.[2023·广元]如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景,在下落过程中,运动员的重力势能逐渐 (填“减小”“不变”或“增大”);若某运动员质量为60 kg,在空中经1.5 s下落的竖直高度为10 m,则这段时间内该运动员的重力的功率是 W (g取10 N/kg)
第13题图
类型四 机械能及其转化
14.我国是世界上水资源最丰富的国家之一,下列关于水能的说法中,不正确的是( )
A.诗句“不尽长江滚滚来”,描述的是长江水具有动能
B.诗句“黄河之水天上来”,描述的是黄河水具有重力势能
C.水力发电时建造拦河大坝是为了防止水流太急冲坏发电机组
D.利用水能发电时,从上游奔腾而下的水既具有动能又具有重力势能
15.如图所示是一座高山的等高线图(即等高线上每点的高度均相同).若质量为50 kg的登山运动员从A匀速到达B点时,运动员在A点的机械能 (填“大于”“等于”或“小于”)在B点的机械能.
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第15题图