第10讲 功和机械能
第1节 功 功率
__基础巩固
1. (2025宜宾)为了纪念著名的物理学家焦耳,下列某个物理量以他的名字作为单位,该物理量是( )
A. 电阻 B. 电压 C. 力 D. 功
2. (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( )
第2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
3. 体育课上小明和小红都在练习跳绳,已知小明跳绳时的功率较大,则小明和小红相比( )
A. 做的功一定多
B. 用的时间一定少
C. 做功一定更快
D. 做功时间与做功多少的比值一定大
4. (2024连云港)如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离.该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
第4题图
A. W1<W2 P1<P2
B. W1>W2 P1>P2
C. W1=W2 P1=P2
D. W1<W2 P1>P2
5. (人教例题改编)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.
6. (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)
7. (2024曲靖麒麟区统测)筒车发明于隋而盛于唐,距今已有1 000多年的历史.如图甲所示,图乙是其结构简图,若接水槽离取水处高度为4 m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次取水4 kg,筒车旋转一周所用时间为60 s.则一个取水筒中每次所取水的重力为________N,筒车旋转一周对进入接水槽的水所做功的功率为________W.(g取10 N/kg,接水槽离倒水处的高度忽略不计)
第7题图
8. (2025昆明八中一模)如图所示,弹簧测力计水平拉动质量为1 kg的木块在水平桌面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为0.8 N,木块5 s时间内移动的距离为0.5 m,g取10 N/kg.求:
第8题图
(1)木块所受的重力;
(2)5 s内拉力对木块所做的功;
(3)5 s内拉力对木块做功的功率.
9. 如图所示的无人驾驶清扫车,可以自主完成路面的清扫、洒水、垃圾收集等工作.空车在10 s内沿水平地面匀速直线行驶12 m,牵引力的功率为810 W.该清扫车的空车质量约为1 100 kg,清扫车空车停放在水平地面上与地面的总接触面积为440 cm2,g取10 N/kg.求:
第9题图
(1)清扫车的轮胎表面有很多花纹,这是为了________(选填“增大”或“减小”)摩擦.
(2)当清扫车空车停放在水平地面时,对地面的压强为多少?
(3)清扫车空车行驶时受到的阻力大小为多少?
__能力提升
10. (2025凉山州)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示.已知甲车总重1.2×104 N,若甲车0~8 s内的牵引力大小恒为1.6×103 N,则( )
第10题图
A. 乙车速度大小为10 m/s
B. 0~6 s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C. 0~6 s内,甲车重力做功为7.2×105 J
D. 0~6 s内,甲车牵引力功率为1.6×104 W
11. 新考法 字母推导 (2024河北)(多选)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11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
__基础巩固
1. (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1题图
A. A处 B. B处 C. C处 D. D处
2. (2025长沙)在紧急救援时,可用充氦浮空器将发电机组升至高空发电,为现场提供照明和通信. 当浮空器匀速升空时,它的( )
A. 动能增大 B. 动能减小
C. 重力势能增大 D. 机械能减小
3. [地方特色](2025保山市、怒江州统测)如图是官寨小学的孩子们坐着云端“空中校车”去上学的情景.缆车斜向上做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是( )
第3题图
A. 动能减小,重力势能不变,机械能减小
B. 动能增大,重力势能减小,机械能增大
C. 缆车外大气压随高度的增加而增大
D. 运动过程中缆车受到平衡力的作用
4. (2025河北改编)(多选)如图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图.用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电.下列说法正确的是( )
第4题图
A. 水从下水库被抽到上水库,重力势能增大
B. 物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能增大
C. 放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D. 水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能
5. (人教素材改编)如图所示为小朋友在玩蹦床时的情景,当小朋友离开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蹦床的________能.
第5题图
6. (2025昆明东川区二模)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示,分别让同一铁球A从同一斜面的不同高度由静止自由释放,撞击同一木块.该实验探究的问题是动能大小与________的关系.若水平面绝对光滑,该实验________(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
第6题图
__能力提升
7. 过山车是一项刺激有趣的项目,如图甲所示为过山车的轨道模型,过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点.图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图,过山车在________点动能最大,过山车在C、E两点的重力势能为________,过山车在整个过程中机械能________(选填“守恒”或“不守恒”).
第7题图
参考答案
第1节 功 功率
1. D 2. B 3. C 4. C 5. 运动 4×105 8×103
6. 1.296×105 216 7. 40 32
8. (1)10 N (2)0.4 J (3)0.08 W
9. (1)增大 (2)2.5×105 Pa (3)675 N
10. D 11. BC
第2节 机械能及其转化
1. D 2. C 3. D 4. ABD
5. 动 重力势 弹性势 6. 速度 不能
7. C 0 不守恒