第10章 功和机械能
第1节 功 功率
基础过关
1. (沪粤习题改编)一名女士推着童车轻松前行,一名男士用很大的力推汽车,但是汽车没动,则____(选填“男士”或“女士”)对车做了功.
2. (2025合肥42中三模)用100 N的力将重50 N的物体A压在竖直墙壁B上,如图所示,物体沿墙壁向下匀速滑行了0.5 m,压力做的功是____J.
第2题图
3. (人教习题改编)塔吊吊起重物,在竖直方向匀速上升时,若以地面为参照物,则此重物是____(选填“运动”或“静止”)的;若拉力为1×104 N,重物上升的距离为40 m,重物上升所用的时间为50 s,则拉力做功为____J,功率为____W.
4. (沪科习题改编)正常人的心脏推动血液流动的功率约1.5 W.那么,在一天时间内心脏做功____J,这些功可把一个质量为60 kg的人匀速举高____m.(g取10 N/kg)
5. 如图所示为一名举重运动员在举重比赛中挺举138 kg杠铃时的几个状态图.第一阶段发力,第二阶段将杠铃上拉,第三阶段将杠铃翻转,第四阶段上挺站立举起杠铃,第五阶段使杠铃在空中稳稳地停留3 s.则举重运动员对杠铃做功的过程有____个阶段,若整个过程杠铃被举起的高度为2 m,则运动员克服杠铃重力做功____J(g取10 N/kg).
第5题图
6. (2025甘孜州)小珍同学到养老中心参加志愿者活动时,用推车帮助老奶奶搬运生活用品.若她用 20 N的水平推力,推着推车水平移动10 m,用时20 s.其推力做功为______J,做功的功率为______W.
7. (2025南充)新学期,老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书,在下列过程中,同学们对书不做功的是 ( )
甲 乙 丙 丁
第7题图
A. 甲图中将书从地面提起的过程
B. 乙图中在水平路面推车的过程
C. 丙图中将书搬上教学楼的过程
D. 丁图中将书堆放在桌面的过程
8. (北师图片改编)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿着斜面向上、竖直方向移动相等的距离s,如图所示,F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是 ( )
第8题图
A. W甲>W乙>W丙
B. W甲C. W甲=W乙=W丙
D. W甲=W乙9. (2025合肥蜀山区三模)芜湖长江三桥是芜湖市的一座公路铁路两用斜拉桥,是商合杭高速铁路的控制性工程.大桥线路全长5.4 km,某电动汽车匀速通过大桥用时360 s,已知汽车运动过程中受到的阻力恒为600 N.求:
(1)汽车在匀速运动过程中行驶的速度;
(2)汽车在匀速运动过程中牵引力的功率.
综合提升
10. (2025宜宾)某款重力为2 N的电动玩具小车,以P=3 W的功率在水平路面上匀速运动,此过程中所受摩擦阻力恒为0.6 N,则匀速运动时的速度v=_____m/s;现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4 m的路程,对应上升2 m的高度,此过程中所受摩擦阻力恒为0.5 N,则玩具小车所用时间t=____s.
11. 新考法跨学科融合 (2025成都改编)工人把重为200 N有轮子的箱子推到高处平台,如图所示.图中A、C、H是箱子在三段路面的起点,箱子经过AB、CF、HK路段时均做匀速直线运动,且所受推力方向与所在路面平行.表中记录了箱子在三个路段所受推力大小和运动时间的数据.AB=CF,BC=FH,HK=2 m,FG=1.3 m,忽略箱子体积.则下列分析正确的是 ( )
第11题图
A. 工人的推力在AB段做功为26 J
B. 工人的推力在AB段做功与在CF段做功相等
C. 工人把箱子从C处推到F处,该斜面没有省力
D. 工人推力在AB段的功率与在HK段的功率之比为5∶6
路段 AB CF HK
推力/N 10 117 10
时间/s 13 20 12
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12. (字母表达式)(2024河北改编)如图①所示,在一次社会实践活动中,小明用一辆小车运送货物时,先后经过同一平直路面上的甲、乙、丙三个地点,图②为运动路径示意图.小明先用水平推力F把装有货物的小车从甲匀速推到乙,用时为t1;在乙停车卸货用时为t2;再用水平推力将空车从乙匀速推到丙,用时为t3;两次推力做功之比为2∶1.下列说法正确的是 ( )
图① 图②
第12题图
A. 小明全程的平均速度为
B. 从乙到丙的过程中,小明的水平推力为
C. 从乙到丙的过程中,小明推力做功的功率为
D. 若把空车从丙沿原路匀速推回到甲,推力做功为F(s1+s2)
第2节 机械能及其转化
基础过关
1. (人教图片改编)起重机将大石头沿竖直方向匀速提升的过程中,大石头的动能____,重力势能____,机械能____.
第1题图
2. (传统文化)(2025扬州节选)如图是《天工开物》记载的我国古人磨面的场景,水从高处流下来,____能转化为____能,冲击水轮机带动石磨转动.
第2题图
3. (人教素材改编)如图所示为小朋友在玩蹦蹦床时的情景,在小朋友离开蹦蹦床往上运动的过程中,主要是将小朋友的____能转化为____能;小朋友从接触蹦蹦床到下落到最低处的过程中,主要是将动能和重力势能转化为____能.
第3题图
4. (2025湖北省卷改编)如图是我国古代水力鼓风机示意图.水轮驱动装置推动杆压缩皮橐(音tuó,口袋)送风,带动连接杆的绳拉弯竹子,随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气.送风时竹子的弹性势能____,竹子恢复过程弹力____.(均选填“增大”或“减小”)
第4题图
5. (2025淮北一模)如图所示,一个小球以初速度v沿着粗糙曲面从A点向D点运动,其中B点和D点的高度相同,则小球在B点的动能____(选填“等于”“大于”或“小于”)在D点的动能.
第5题图
6. (2024威海)小明和爸爸在体验轮胎滑雪项目时,平躺在相同规格的轮胎上先后从同一滑道的最高处由静止滑下,小明的质量比爸爸小.当两人都刚滑到水平面时,小明的动能____爸爸的动能(下滑过程不计空气阻力及轮胎与滑道之间的摩擦);在水平减速带滑行时,小明、爸爸乘坐的轮胎受到的摩擦力分别为f1、f2,则f1____f2.(均选填“小于”“等于”或“大于”)
7. (2025广西)如图所示,驮着货物匀速上山过程中的智能机器狗 ( )
第7题图
A. 动能增大
B. 动能减小
C. 重力势能增大
D. 重力势能减小
8. (2025连云港)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号运载火箭成功将三名航天员送入中国空间站.关于神舟二十号飞船加速升空的过程,下列说法正确的是 ( )
A. 动能增加,重力势能不变,机械能增加
B. 动能增加,重力势能增加,机械能增加
C. 动能不变,重力势能减小,机械能减小
D. 动能减小,重力势能增加,机械能不变
9. (2025马鞍山七中一模改编)瑶瑶用相同的斜面分别探究了动能的影响因素(如图甲)和物体在不受力时的运动情况(如图乙)这两个实验.
甲 乙
第9题图
(1)两实验中,探究动能与小车质量关系时需让____不同的小车从同一高度由静止下滑;而探究物体不受力的运动则需让同一小车每次从同一高度由静止下滑,这样做的目的都是让小车下落到水平面时有相同的____.
(2)在进行图甲实验时,水平面放置木板比玻璃更好,理由是________________.
综合提升
10. (人教、沪科图片改编)如图是实验室内的翻滚过山车模型,B点为轨道最低点,C点为轨道弧形部分的最高点.将小球从A点由静止释放,小球经过B、C两点后,在右侧轨道上能达到的最高点为D.下列说法正确的是 ( )
第10题图
A. 小球在D点动能最大
B. 小球在A点重力势能最大
C. 整个过程中小球机械能守恒
D. 小球从A点到B点,重力势能只转化为动能
11. (沪粤图片改编)如图所示,在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中(m1=m2第11题图
A. 实验中木桩下陷的深度越深,则物体的重力势能越大
B. 比较a、b两图可知:物体被举得越高,重力势能越大
C. 选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D. 本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
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12. (方案选取)(2025威海)溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具,人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行,利用木片等与溜索之间的摩擦减速,如图所示.某村寨的特色旅游项目,需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回.已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m,峡谷深约800 m.最合理的溜索设计方案是 ( )
第12题图
A B C D
13. (跨学科实践)(2025乐山)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求,某校组织学生远足爬山,开展户外运动.爬山区域等高线如图所示,不考虑重力变化,队伍重力势能最大的位置是 ( )
第13题图
A. A处 B. B处
C. C处 D. D处
参考答案
第1节 功 功率
1. 女士 2. 0 3. 运动 4×105 8×103
4. 1.296×105 216 5. 3 2 760 6. 200 10
7. B 8. C 9. (1)15 m/s (2)9 000 W
10. 5 2 11. A 12. C
第2节 机械能及其转化
1. 不变 增大 增大 2. 重力势 动
3. 动 重力势 弹性势 4. 增大 减小
5. 大于 6. 小于 小于 7. C 8. B
9. (1)质量 速度 (2)木板更粗糙,阻力更大,可以通过小车在水平面上移动的距离来判断小车动能的大小
10. B 11. C 12. C 13. D