中小学教育资源及组卷应用平台
中考科学专题提升训练：功和能的综合运用
命题重点与方法要点
命题重点：功和能是科学中考的一个重要组成部分，常出现的内容：利用机械能守恒解释简单的现象；理解功的概念；说明功率的概念；从能的转化来说明功率。运用功的公式进行简单计算；运用功率公式进行简单计算。
方法要点：理解功的含义并能应用W=Fs进行有关计算，理解功率的含义并能应用P=W/t进行有关计算，功、功率和机械效率的综合辨析，能量问题主要抓住变化前后各种形式能量的大小关系，再分析变化。
针对训练
1．
如图所示，粗糙的弧形轨道固定在地面上，轨道平面竖直。一小球由A点以一定的速度沿轨道滚下，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．整个过程中支持力对小球做了功
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点具有的机械能等于它在C点具有的机械能
2．
货轮从河流驶入大海(不考虑燃料质量的改变)，以下说法正确的是( )
A．货轮从河流驶入大海的过程中，浮力做了功
B．货轮在平静的河面上行驶时，重力做了功
C．螺旋桨对船做功使其前进
D．发动机对船做功使其前进
3．
放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内，其速度与时间关系的图像和该拉力的功率与时间关系的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A．在0～2s内，该物体做匀速运动
B．物体在2～6s内受到的拉力为6N
C．物体受到的滑动摩擦力大小为2.5N
D．在2～6s内，拉力对物体做功为90J
4．
用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg的甲物体和质量是2kg的乙物体都上升1m，下列有关分析与计算正确的是( )
A．对甲做功
10J，对乙做功
20J
B．甲增加的动能是
10J，乙增加的动能是
0J
C．甲增加的重力势能是
20J，乙增加的重力势能是
20J
D．甲增加的机械能是
20J，乙增加的机械能为
0J
5．
跳伞运动员在空中竖直下降到适当位置时打开降落伞，人和伞受到较大的空气阻力，开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，竖直下降一段高度后，开始匀速下降直到落地，匀速下降的高度与减速下降的高度相等。以人和伞为研究对象，下列说法正确的是( )
A．减速下降中重力做功比匀速下降中多
B．减速下降中重力做功的功率比匀速下降中大
C．减速下降中减少的动能等于克服空气阻力做的功
D．匀速下降中机械能总量保持不变
6．
甲、乙两小球从相同高度同时释放(如图，不计空气阻力)，同时到达B、D点。甲先后经过A、B两点且OA＝AB。乙先后经过C、D两点且所用时间tPC＝tCD。下列说法正确的是( )
A．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功多
B．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功快
C．小球乙通过PC段重力做功比CD段重力做功快
D．若甲、乙质量相同，分别到达B、D点时重力做功相同
7．
用沿斜面的力F1＝2N把物体甲拉上斜坡，用沿斜面的力F2＝3N把另一物体乙拉下斜坡，两次运动距离相同，F1、F2对物体所做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，如果P1＞P2，( )
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．F2做功比F1快
D．F2做功的时间比F1长
8．
如图所示，金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．小球能沿轨道向上运动到E点处
B．小球从A点加速下滑到C点时，重力没有对小球做功
C．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小
D．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能
9．
如图所示，两个相同长度的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，不计空气阻力，则下列说法中不正确的是( )
A．小球通过凸形槽和凹形槽所用的时间相等
B．小球通过凸形槽动能先变小后变大
C．小球通过凹形槽重力势能先变小后变大
D．小球通过凹形槽机械能保持不变
10．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是( )
A．物体B受到的摩擦力为6N
B．拉力F2大小为10N
C．拉力F2的功率为1.2W
D．拉力F1的功率为0.4W
11．如图所示，A是一个重为G的活塞，B是一个粗细均匀、竖直固定放置的圆筒。用竖直向下的力F1推活塞A，使其恰能以速度v1匀速向下运动(如图甲)，活塞从金属筒上端移动到下端的过程中，所用时间为t1，F1做的功为W1，功率为P1；若对活塞A施以竖直向上的力F2，，使其恰能以速度v2匀速向上运动(如图乙)，活塞从金属筒下端移动到上端的过程中，所用时间为t2，F2做的功为W2，功率为P2。已知F1＝G，P1＝P2。则下列判断正确的是( )
A．v1∶v2＝2∶1
B．t1∶t2＝3∶1
C．F1∶F2＝1∶2
D．W1∶W2＝1∶3
12．如图，一重为mg，长度为1的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂，用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距1，在此过程中，外力做的功为( )
A．mgl
B．mgl
C．mgl
D．mgl
13．如图所示，在光滑水平面上，物体A以较大速度向前运动，与以较小速度同一方向运动的、连有质量不计的弹簧的B发生相互作用，在作用过程中，当A、B动能之和最小时，A、B的速度关系是( )
A．vA＞vB
B．vA＜vB
C．vA＝vB
D．无法判断
14．溜溜球是两片球体由一个轴心连接，然后将细绳绑在轴心上，线的另一端则用绳圈绑在手指上的玩具。玩溜溜球时如果不用力将球向下掷出，球就不能自动回到手上。如图是向下掷出溜溜球后自动回到手上过程的示意图，下列有关此过程分析不正确的是( )
A．小球向下运动时，势能转化为动能
B．在绳全部展开时，小球的动能最大
C．小球上升时，提拉绳子可对球做功
D．小球垂直上升时，机械能总量不变
15．下列四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
A
B
C
D
16．如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小幅度向左或向右改变小球的位置，小球仍能静止。现在大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放。
(1)小球向右运动过程中速度最大点出现在__________(选填“O点”“O点左侧”“O点右侧”或“都有可能”)。
(2)小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为____________________。
(3)小球最终静止的位置是__________(选填“O点”“O点左侧”“O点右侧”或“都有可能”)。
17．小明利用图示装置粗略测量小马达的功率。
(1)观察实验装置，他是通过测量细线对__________做功的功率间接测量马达功率的。
(2)实验时，逐渐往挂在细线下的小桶里倒入沙子，直到小桶恰好匀速上升。实验需要测量的物理量有：小桶和沙子的总质量m、____________________、 ____________________小马达做功的功率P＝__________(用所测量的物理量表示)。
(3)实验测出的小马达功率要比实际的小，理由是：__________________________________。
18．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O，A两点间距离为2l，请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图象，并说明理由。
19．如图，木块以一定的速度滑过A，B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h且AB＝BC(AB、BC两个面粗糙程度相同)。若空气阻力忽略不计，假定木块滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功，则对木块在运动过程中动能变化的分析，横坐标表示时间，纵坐标表示动能，请画出AB、BC、CD段动能的变化曲线并说明理由。
20．如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人对绳子的力做功的功率是________。
21．如图甲所示，有一半径为R的光滑的1/4圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1。图乙中有一个半径为R的粗糙的1/4圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中重为G的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s2。
(1)甲图中重力对物体做的功W＝__________。
(2)乙图中物体在水平面上的摩擦力f为__________。
22．正常人心脏在一次搏动中输出血液70mL，推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa，设心脏主动脉的内径约2.5cm，每分钟搏动75次，求：心脏推动血液流动的平均功率是________？
23．如图为脱模油厂的油桶，空桶质量为65kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。
(1)某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲)沿D点推翻，试在甲图上作出推翻空油桶所需的最小力F1。
(2)在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功________J；
(3)若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1________F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
24．如图甲，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置，则小球从a运动到c的过程中，在________(选填“a”“b”或“c”)位置动能最大；在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将篮球表面涂黑，使篮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图乙所示，球从较高处下落形成的圆斑是图中的________。
25．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10
m，所受重力为3000
N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10
m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5
min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)，则：
(1)比较F1、F2的大小关系：F1________(填“＞”“＜”或“＝”)F2。
(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是________________W。
26．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。
(1)解释整个过程中能量是否守恒。
(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系大致如图所示，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。
27．如图(a)是公园新建的两人共用的锻炼身体的装置简图，该装置的配重G为400N，三个滑轮材质相同，每个重50N(不计绳重及摩擦)，当甲不动时，配重G单位时间移动的距离如图(b)所示，当乙不动时，请根据图(b)求甲匀速拉动配重G锻炼2分钟对机械做的功。
28．如图为快递界的智能分拣机器人﹣“小黄人”，它工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。
(1)①“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口(如图2)。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图4的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上，在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上(快件和托盘的质量分布是均匀的)。请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F________________(选填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”)。
②托盘的质量400g，OB长为30cm，OA长为5cm。若某快件的质量为3kg，为了将快件“扔”进下落口，请计算“小黄人”此时对托盘推力F至少为多大。(g取10N/kg)
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
(2)如图是某款“小黄人”铭牌上的部分参数。电池容量“4000mAh”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作多长时间？
(3)如图3，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米？(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
29．2021年是全国扶贫攻坚关键的年，农村电网升级改造全面展开，图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m坑口长为2.3m，坑底长为0.3m。坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图。
(1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较________，施工时既省力又省功：施工时还用到定滑轮，利用它可以________________。
(2)水泥电线杆的重力为1.8×104N长为10.0m。其重心距粗端的距离为4.0m，若按图乙所示的方式竖起电线杆，请在图乙中画出动力臂L1和阻力臂L2．求刚抬起电线杆的细端时至少需要多大的力？
(3)竖起起电线杆的过程中，工人师傅们用电动机通过钢丝绳将A端拉倒竖直方向固定(如图丙)开始拉动之前电线杆水平放置时，电线杆重心位置与坑口左上边相平，若本次施工过程中电动机消耗的电能转化为电线杆机械能的效率为80%，则竖起此电线杆电动机至少需要消耗多少焦耳电能？
30．如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆的工序，可制作可口的豆浆，豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆时功率为200瓦，为了防止豆浆过少导致“干烧和豆浆过多导致“溢浆”小科设计了如图丙所示的电路，La．Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在”防溢浆”水位和”防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，只有当豆浆液面处在”防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)。
(1)若按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
(2)当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，动触点与静触点分开，此时压敏电阻的阻值分别为Ra′和Rb′，请比较两者的大小关系：______________。
(3)已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
中考科学专题提升训练：功和能的综合运用
命题重点与方法要点
命题重点：功和能是科学中考的一个重要组成部分，常出现的内容：利用机械能守恒解释简单的现象；理解功的概念；说明功率的概念；从能的转化来说明功率。运用功的公式进行简单计算；运用功率公式进行简单计算。
方法要点：理解功的含义并能应用W=Fs进行有关计算，理解功率的含义并能应用P=W/t进行有关计算，功、功率和机械效率的综合辨析，能量问题主要抓住变化前后各种形式能量的大小关系，再分析变化。
针对训练
1．
如图所示，粗糙的弧形轨道固定在地面上，轨道平面竖直。一小球由A点以一定的速度沿轨道滚下，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．整个过程中支持力对小球做了功
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点具有的机械能等于它在C点具有的机械能
2．
货轮从河流驶入大海(不考虑燃料质量的改变)，以下说法正确的是( )
A．货轮从河流驶入大海的过程中，浮力做了功
B．货轮在平静的河面上行驶时，重力做了功
C．螺旋桨对船做功使其前进
D．发动机对船做功使其前进
解析：A、轮船漂浮，自重不变，货轮从河流驶入大海的过程中，受到的浮力都等于自重，大小不变，ρ海水＞ρ河水，由F浮＝ρ液V排g得，排开海水的体积比排开河水的体积小，要上浮一些，故浮力对轮船做功；故A正确；B、轮船在平静的水面上行驶时，轮船在重力方向上没有通过距离，所以重力对轮船不做功，故B错误；CD、发动机工作，通过传动系统使螺旋桨旋转，对水产生推力，物体间力的作用是相互的，水产生的反作用力使轮船前进，因此螺旋桨和发动机都没有直接对船做功，故CD错误。
答案：A
3．
放在粗糙水平面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6s内，其速度与时间关系的图像和该拉力的功率与时间关系的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A．在0～2s内，该物体做匀速运动
B．物体在2～6s内受到的拉力为6N
C．物体受到的滑动摩擦力大小为2.5N
D．在2～6s内，拉力对物体做功为90J
解析：在2～6s内，物体做匀速直线运动，受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，则滑动摩擦力f=F=2.5N；因整个过程中压力大小和接触面的粗糙程度均不变，所以物体在整个过程中受到的滑动摩擦力大小为2.5N，故C正确；
答案：C
4．
用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg的甲物体和质量是2kg的乙物体都上升1m，下列有关分析与计算正确的是( )
A．对甲做功
10J，对乙做功
20J
B．甲增加的动能是
10J，乙增加的动能是
0J
C．甲增加的重力势能是
20J，乙增加的重力势能是
20J
D．甲增加的机械能是
20J，乙增加的机械能为
0J
解析：A、如果用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg和2kg的两个物体都上升1m，拉力做的功分别为：W1＝Fs1＝20N×1m＝20J，W2＝Fs1＝20N×1m＝20J，故A错误；D、增加的机械能等于拉力做的功，甲乙两物体拉力做功均为20J，则甲乙的机械能均增加20J，故D错误；C、甲上升高度为1m，重力为G1＝1kg×10N/kg＝10N，克服重力做功为WG1＝G1h＝10J，重力势能的增加量等于克服重力做的功，则甲的重力势能增加了10J；
乙上升高度为1m，重力为G2＝2kg×10N/kg＝20N，克服重力做功为WG2＝G2h＝20J，则乙的重力势能增加了20J，故C错误；B、机械能包括重力势能和动能，甲物体，机械能增加20J，重力势能增加10J，则甲的动能增加了10J；乙物体，机械能增加20J，重力势能增加20J，则乙的动能增加了0J，故B正确。
答案：B
5．
跳伞运动员在空中竖直下降到适当位置时打开降落伞，人和伞受到较大的空气阻力，开始做减速运动，空气阻力随速度的减小而减小，竖直下降一段高度后，开始匀速下降直到落地，匀速下降的高度与减速下降的高度相等。以人和伞为研究对象，下列说法正确的是( )
A．减速下降中重力做功比匀速下降中多
B．减速下降中重力做功的功率比匀速下降中大
C．减速下降中减少的动能等于克服空气阻力做的功
D．匀速下降中机械能总量保持不变
6．
如图所示，忽略空气阻力，甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达B、D点。甲先后经过A、B两点且OA＝AB．乙先后经过C、D两点且所用时间tPC＝tCD．则下列说法正确的是( )
A．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功多
B．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功快
C．小球乙通过PC段重力做功比CD段重力做功快
D．若甲、乙质量相同，分别到达B、D点时重力做功相同
解析：AB、小球甲的重力不变，通过的距离OA＝AB，根据W＝Gh可知，小球甲通过OA段和AB段重力做的功相同；小球在下落过程中做加速运动，则小球在OA段的平均速度小于在AB段的平均速度，OA和AB的距离相等，所以在OA段所用时间大于在AB段所用的时间，小球甲通过OA段重力做功的功率小(即重力做功慢)，则通过AB段重力做功快，故AB错误；
C、小球乙的重力不变，由图知，通过的距离PC＜CD，根据W＝Gh可知，小球乙通过PC段重力做功少，通过CD段重力做功多，已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等，小球乙通过PC段重力做功的功率小(即重力做功慢)，则通过CD段重力做功快，故C错误；D、若甲、乙质量相同，则甲乙的重力相等，由题和图知，OB＝PD，根据W＝Gh可知，分别到达B、D点时重力做功相同，故D正确。
答案：D
7．
用沿斜面的力F1＝2N把物体甲拉上斜坡，用沿斜面的力F2＝3N把另一物体乙拉下斜坡，两次运动距离相同，F1、F2对物体所做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，如果P1＞P2，( )
A．W1＝W2
B．W1＞W2
C．F2做功比F1快
D．F2做功的时间比F1长
解析：AB、已知运动距离s相同，F2＞F1，根据W＝Fs可知W2＞W1，故AB错误；
C、功率是表示物体做功快慢的物理量，已知P1＞P2，所以F1做功比F2快，故C错误；
D、已知P1＞P2，且W2＞W1，根据t＝W/P可知t2＞t1，即F2做功的时间比F1长，故D正确。
答案：D
8．
如图所示，金属小球从光滑轨道中的A点处由静止滑下，经过B点，到达最低点C后，再沿轨道向上运动，若不计空气阻力，则下列说法中正确的是( )
A．小球能沿轨道向上运动到E点处
B．小球从A点加速下滑到C点时，重力没有对小球做功
C．小球到达C点时，它的动能最大，重力势能最小
D．小球到达D点时的机械能大于它到达B点时的机械能
答案：C
9．
如图所示，两个相同长度的光滑弧形槽，一个为A1B1C1凸形，一个为A2B2C2凹形，两个相同小球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，不计空气阻力，则下列说法中不正确的是( )
A．小球通过凸形槽和凹形槽所用的时间相等
B．小球通过凸形槽动能先变小后变大
C．小球通过凹形槽重力势能先变小后变大
D．小球通过凹形槽机械能保持不变
10．如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是( )
A．物体B受到的摩擦力为6N
B．拉力F2大小为10N
C．拉力F2的功率为1.2W
D．拉力F1的功率为0.4W
答案：C
11．如图所示，A是一个重为G的活塞，B是一个粗细均匀、竖直固定放置的圆筒。用竖直向下的力F1推活塞A，使其恰能以速度v1匀速向下运动(如图甲)，活塞从金属筒上端移动到下端的过程中，所用时间为t1，F1做的功为W1，功率为P1；若对活塞A施以竖直向上的力F2，，使其恰能以速度v2匀速向上运动(如图乙)，活塞从金属筒下端移动到上端的过程中，所用时间为t2，F2做的功为W2，功率为P2。已知F1＝G，P1＝P2。则下列判断正确的是( )
A．v1∶v2＝2∶1
B．t1∶t2＝3∶1
C．F1∶F2＝1∶2
D．W1∶W2＝1∶3
解析：当F1=G时，活塞A恰能匀速下滑，此时f=F1+G=2G，
当用竖直向上的力F2作用于活塞A时，恰能使物体匀速向上滑动时，F2=f+G=3G，
所以，F1：F2=G：3G=1：3，
由于F1与F2在匀速推动活塞运动时的功率都相等，故根据公式P=FV可知，
v1：v2=F2：F1=3G：G=3：1，
由于活塞运动路程相同，根据t=s÷v，可得：t1：t2=v2：v1=1：3；
又∵P1=P2，则由W=Pt得：W1：W2=P1t1：P2t2=t1：t2=1：3；
由此分析可知，只有D正确。
答案：D
12．如图，一重为mg，长度为1的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂，用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距1，在此过程中，外力做的功为( )
A．mgl
B．mgl
C．mgl
D．mgl
解析：根据功能关系可知，拉力所做的功等于MQ段系统重力势能的增加量；
对MQ分析，设Q点为零势能点，则可知，MQ段的重力势能为EP1＝＝；
将Q点拉至M点时，重心离Q点的高度h＝＝，故重力势能EP2═＝；
因此可知拉力所做的功W＝EP2﹣EP1＝mgl，故A正确，BCD错误。
答案：A
13．如图所示，在光滑水平面上，物体A以较大速度向前运动，与以较小速度同一方向运动的、连有质量不计的弹簧的B发生相互作用，在作用过程中，当A、B动能之和最小时，A、B的速度关系是( )
A．vA＞vB
B．vA＜vB
C．vA＝vB
D．无法判断
解析：在光滑的水平面上，物体不受摩擦力的作用，所以整个系统在运动过程中，机械能守恒；
A运动速度较快，所以首先弹簧被压缩，此时动能转化为弹性势能，A由于受向后弹力作用速度减小，B由于受到向前弹力的作用，速度增大，
在AB速度相同之前，弹簧一直被压缩，弹性势能增大，当速度相同时，此时弹簧被压缩程度最大，弹性势能最大。
答案：C
14．溜溜球是两片球体由一个轴心连接，然后将细绳绑在轴心上，线的另一端则用绳圈绑在手指上的玩具。玩溜溜球时如果不用力将球向下掷出，球就不能自动回到手上。如图是向下掷出溜溜球后自动回到手上过程的示意图，下列有关此过程分析不正确的是( )
A．小球向下运动时，势能转化为动能
B．在绳全部展开时，小球的动能最大
C．小球上升时，提拉绳子可对球做功
D．小球垂直上升时，机械能总量不变
答案：D
15．下列四个图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
A
B
C
D
解析：A、由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A错误；B、由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B错误；C、C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C正确；D、D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D错误。
答案：C
16．如图所示，连着弹簧的小球套在水平杆上，弹簧自由伸长时，小球位于O点。小幅度向左或向右改变小球的位置，小球仍能静止。现在大幅度改变小球位置，把小球移至A点后使其静止，然后释放。
(1)小球向右运动过程中速度最大点出现在__O点左侧__(选填“O点”“O点左侧”“O点右侧”或“都有可能”)。
(2)小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为__动能转化为内能和弹簧的弹性势能__。
(3)小球最终静止的位置是__都有可能__(选填“O点”“O点左侧”“O点右侧”或“都有可能”)。
17．小明利用图示装置粗略测量小马达的功率。
(1)观察实验装置，他是通过测量细线对 小桶 做功的功率间接测量马达功率的。
(2)实验时，逐渐往挂在细线下的小桶里倒入沙子，直到小桶恰好匀速上升。实验需要测量的物理量有：小桶和沙子的总质量m、 小桶匀速上升的高度h 、 上升的时间t 。小马达做功的功率P＝ mgh/t
(用所测量的物理量表示)。
(3)实验测出的小马达功率要比实际的小，理由是： 由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失 。
18．原长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O，A两点间距离为2l，请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图象，并说明理由。
解析：图像如图，橡皮筋的原长为l，小球从最高点下降至l过程中，在重力的作用下小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l继续下降至2l过程中，开始一段距离内重力仍大于弹力，所以小球继续加速运动，动能继续增大；当重力等于弹力时，小球达到最大速度，因此，动能最大的点在大于l的位置；此后，重力小于弹力，小球做减速运动，动能逐渐变小；即整个过程中小球的动能先增大后减小，且动能最大的点在大于l的位置。
19．如图，木块以一定的速度滑过A，B点，到C点滑出下落至D点。A和B，C和D之间的垂直距离均为h且AB＝BC(AB、BC两个面粗糙程度相同)。若空气阻力忽略不计，假定木块滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功，则对木块在运动过程中动能变化的分析，横坐标表示时间，纵坐标表示动能，请画出AB、BC、CD段动能的变化曲线并说明理由。
解析：：AB段：木块滑下AB斜面时重力所做的功全部转化为克服摩擦所做的功，则木块的动能不变；
BC段：由于克服BC段摩擦做功，导致动能减小；
CD段：不计空气阻力，重力势能全部转化为动能，动能增加；
根据功能关系可知，mgh＝f1sAB，f2sBC＝△Ek减，mgh＝△Ek增，
由于斜面和水平面的摩擦力不相等，则△Ek减与△Ek增不相等，且增加的较少：
如图所示：
20．如图所示，湖水中有两艘小船，绳子的一端拴在甲船上，乙船上固定着滑轮，绳子绕过滑轮，站在甲船上的人用100N的力拉绳子的自由端。如果在20s内甲船向右匀速移动了10m，同时乙船向左匀速移动了4m，则人对绳子的力做功的功率是________。
解析：甲船向右移动了10m，乙船向左移动了4m，以甲为参照物乙向左移动了10m+4m＝14m，有两段绳子拉乙船，故绳子自由端总共移动s＝14m×2＝28m；
故人拉绳子的功率P＝＝＝＝140W。
答案：140W
21．如图甲所示，有一半径为R的光滑的1/4圆弧槽与一粗糙的水平面相连接，将重为G的物体从斜面顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s1。图乙中有一个半径为R的粗糙的1/4圆弧槽与和图甲中同样粗糙的水平面相连接，将图甲中重为G的物体也从图乙中斜槽顶端由静止释放，停下后测出物块在水平面上滑行距离为s2。
(1)甲图中重力对物体做的功W＝__GR__。
(2)乙图中物体在水平面上的摩擦力f为____。
22．正常人心脏在一次搏动中输出血液70mL，推动血液流动的平均压强为1.6×104Pa，设心脏主动脉的内径约2.5cm，每分钟搏动75次，求：心脏推动血液流动的平均功率是________？
解析：设心脏每次推动血液前进的位移为L，血液受到心脏的压力为F，心脏起搏一次对血液所做的功W＝F?L＝pSL＝pV，V是心脏跳动一次输送的血液．
W＝npV＝75×1.6×104×70×10﹣6J＝84
J，P＝84/60＝1.4
W。
23．如图为脱模油厂的油桶，空桶质量为65kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。
(1)某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲)沿D点推翻，试在甲图上作出推翻空油桶所需的最小力F1。
(2)在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功 32.5 J；
(3)若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1 小于 F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
24．如图甲，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧原长时小球的位置，c是小球到达最右端的位置，则小球从a运动到c的过程中，在________(选填“a”“b”或“c”)位置动能最大；在课外兴趣小组活动中，小明想验证重力势能与高度的关系：他在水平地面上铺一张纸，将篮球表面涂黑，使篮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图乙所示，球从较高处下落形成的圆斑是图中的________。
解析：动能大小的影响因素有质量大小与速度大小，同一个小球质量相同，比较动能大小只需比较速度大小。当小球离开压缩的弹簧后速度先增大，到b点时速度最大，过b点后由于受到弹簧拉力的作用速度逐渐减小，所以动能在b点时最大。分析时不能合理分析小球受力情况与运动速度变化致错。
答案：b B
25．古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10
m，所受重力为3000
N的均匀杆OA，可以绕转轴O点在竖直平面内转动，在O点正上方10
m处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5
min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)，则：
(1)比较F1、F2的大小关系：F1________(填“＞”“＜”或“＝”)F2。
(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是________________W。
解析：(1)杆即将离开水平位置，如解图①所示，
AE＝OE，OA＝OD，由勾股定理，(OE)2＋(AE)2＝(OA)2，2OE2＝OA2＝(10
m)2，解得OE＝5
m。由杠杆平衡条件可得F1×OE＝G×OB，F1＝＝≈2121
N。把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如解图②所示，AE′＝5
m，OA＝10
m，由(OE′)2＋(AE′)2＝(OA)2，解得OE′＝5
m，因为(OC′)2＋(BC′)2＝(OB)2，BC′＝OB＝
m，所以OC′＝
m，根据杠杆平衡条件可得F2×OE′＝G×OC′，F2＝＝＝1500
N。所以F1＞F2。(2)士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，桥的重心升高的距离h＝OB·sin30°＝5
m×＝2.5
m，克服重力做功W＝Gh＝3000
N×2.5
m＝7500
J，由于不计绳重和摩擦，士兵做的功即为克服桥重做的功，即W总＝W＝7500
J，那么其平均功率P＝＝＝250
W。
26．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。
(1)解释整个过程中能量是否守恒。
(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小ΔV之间的关系大致如图所示，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。
解析：(1)整个过程中能量始终守恒。由于排球与空气摩擦、与地板碰撞过程中有一部分机械能转化成内能或转移出去，但这些能量的总和仍然保持不变。(2)排球接触地面后，受到重力和地面的弹力作用，开始时弹力小于重力，排球的重力势能转化成动能和弹性势能；到B点时，排球所受重力等于地面对排球的弹力，动能达到最大；从B点到形变最大；弹力大于重力，重力势能和动能全部转化为弹性势能。
27．如图(a)是公园新建的两人共用的锻炼身体的装置简图，该装置的配重G为400N，三个滑轮材质相同，每个重50N(不计绳重及摩擦)，当甲不动时，配重G单位时间移动的距离如图(b)所示，当乙不动时，请根据图(b)求甲匀速拉动配重G锻炼2分钟对机械做的功。
解析：VG=s/t=0.4m÷2.0s=0.2m/s
S甲=0.2m/s÷2×2×60s=12m
F=400N×2+50N=850N
W=FS甲=850N×12m=10200J
28．如图为快递界的智能分拣机器人﹣“小黄人”，它工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能“三合一”。据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。
(1)①“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口(如图2)。如果将“扔”快件的托盘抽象为如图4的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上，在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上(快件和托盘的质量分布是均匀的)。请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F 逐渐变小 (选填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”)。
②托盘的质量400g，OB长为30cm，OA长为5cm。若某快件的质量为3kg，为了将快件“扔”进下落口，请计算“小黄人”此时对托盘推力F至少为多大。(g取10N/kg)
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
4000mAh
(2)如图是某款“小黄人”铭牌上的部分参数。电池容量“4000mAh”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作多长时间？
(3)如图3，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米？(剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功)
解析：(1)①如图所示：推力F始终垂直托盘向上，可知动力臂OA与阻力大小F2保持不变，在绕O点向上转的过程中，F2的力臂L2逐渐变小，由F?OA＝F2?L2可知，推力F逐渐变小；
②托盘在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上，
可得：OC＝OB＝×30cm＝15cm，
阻力的大小为：F2＝G盘+G物＝(m盘+m物)g＝(0.4kg+3kg)×10N/kg＝34N；
由杠杆平衡条件可得，所需的推力：F＝＝＝102N。
(2)充满电后，电池储存的电能：W＝UIt＝15V×4A×3600s＝216000J，
由P＝得，可供机器人持续正常工作的时间：t′＝＝＝7200s＝2h。
(3)克服摩擦力做到功为：W'＝W×10%×40%＝216000J×10%×40%＝8640J；
由W＝fs得，机器人离充电座的距离：s＝＝＝320m。
29．2021年是全国扶贫攻坚关键的年，农村电网升级改造全面展开，图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m坑口长为2.3m，坑底长为0.3m。坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的示意图。
(1)坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较 小 ，施工时既省力又省功：施工时还用到定滑轮，利用它可以 改变力的方向
(2)水泥电线杆的重力为1.8×104N长为10.0m。其重心距粗端的距离为4.0m，若按图乙所示的方式竖起电线杆，请在图乙中画出动力臂L1和阻力臂L2．求刚抬起电线杆的细端时至少需要多大的力？
(3)竖起起电线杆的过程中，工人师傅们用电动机通过钢丝绳将A端拉倒竖直方向固定(如图丙)开始拉动之前电线杆水平放置时，电线杆重心位置与坑口左上边相平，若本次施工过程中电动机消耗的电能转化为电线杆机械能的效率为80%，则竖起此电线杆电动机至少需要消耗多少焦耳电能？
30．如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆的工序，可制作可口的豆浆，豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆时功率为200瓦，为了防止豆浆过少导致“干烧和豆浆过多导致“溢浆”小科设计了如图丙所示的电路，La．Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在”防溢浆”水位和”防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，只有当豆浆液面处在”防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力)。
(1)若按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
(2)当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，动触点与静触点分开，此时压敏电阻的阻值分别为Ra′和Rb′，请比较两者的大小关系： Raˊ＜Rbˊ
(3)已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
