PAGEPAGE1课时训练(十) 功、功率和机械能(限时:50分钟)|对点训练|【考点1】知道机械功的规定、定义式W=Fs和单位:焦耳(简称焦,符号为J);能在具体问题中判断力是否做功;能运用该定义式进行计算。(B)1.[2019·黑龙江]如图K10-1所示,力对物体做功的是( )图K10-12.[2019·海南]用大小相同的力F,作用在质量不同的物体上,使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s,如图K10-2所示,力F所做的功分别为W1和W2,则( )图K10-2A.W1=12W2B.W1=W2C.W1=2W2D.W1=4W23.[2019·邵阳]一物体在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度匀速运动了4s,拉力F的大小为5N,则4s内拉力F做的功为( )A.1JB.3JC.2JD.4J4.在水平地面上,用50N的水平拉力拉重力为100N的小车,使小车沿水平方向前进5m,则在此过程中,拉力所做的功为 J,重力所做的功为 J。 5.[2019·山西]小明利用“3D”打印机打印出和自己大小一样的“自己”模型,但质量只有自己的110,这个模型的密度是小明密度的 。小明把“自己”模型从一楼搬到二楼教室克服该模型重力做功约为 J。 6.[2019·岳阳]如图K10-3所示,动滑轮实质上是一个 (选填“省力”或“费力”)杠杆,用60N的拉力将沙桶从地面提到9m高的楼上,拉力做的功是 J。 图K10-37.如图K10-4所示,用大小为20N的拉力F拉着一个重为50N的物体在光滑的水平面上做匀速圆周运动,若绳长为0.5m,则物体运动一周,拉力做的功为 J。 图K10-4【考点2】能说明功率的物理意义;理解功率的定义式P=Wt和单位:瓦特(简称瓦,符号为W);能说明机械(包括用电器等)功率的意义;能运用该定义式进行计算。(B)1.[2019·株洲]甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛,他们做的功W与时间t的关系如图K10-5所示。若规定做功较快的获胜,则最后胜出的一定是( )图K10-5A.甲B.乙C.丙D.丁2.[2018·广州]如图K10-6所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O点匀速直线运动到Q点,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2,则( )图K10-6A.W1>W2B.W1
P2D.P1P2B.F1=F2 P1F2 P1>P2D.F1P24.[2018·枣庄]妈妈与小明进行爬山比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍。若妈妈克服自身重力做的功为W1、功率为P1,小明克服自身重力做的功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( )A.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=6∶1B.W1∶W2=2∶3 P1∶P2=2∶1C.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=3∶2D.W1∶W2=2∶1 P1∶P2=2∶35.某同学在10s内做了5个“引体向上”,他的质量为60kg,每次上升的高度为40cm,则该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 J,10s内做功的功率为 W。(g取10N/kg) 6.如图K10-8所示的滑轮组中,用F=3N的力拉着重为20N的木块以0.2m/s的速度匀速向左移动了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳、轴之间的摩擦,则拉力F所做的功是 J,功率是 W。 图K10-87.[2019·凉山州]“绿色环保,低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为200kW,速度为72km/h。公交车行驶1h,发动机做的功为 J,公交车行驶的路程为 m。 8.[2019·长沙]如图K10-9所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景,保洁船的质量为2.5t,收集宽度为3.4m。它某次工作时以1m/s的速度做匀速直线运动,其牵引力为5×104N,保洁船工作50s,求这段时间内:图K10-9(1)保洁船行驶的路程。(2)牵引力做的功。(3)牵引力的功率。【考点3】能说明物体的动能、重力势能与哪些因素有关;知道机械能的意义(包括了解弹性势能);能通过具体的实例,说明物体的动能和势能之间是可以相互转化的,以及是如何进行相互转化的。(A)1.[2019·云南]第24届冬奥会将于2022年在北京-张家口举办,高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一。如图K10-10所示是滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境,在下滑过程中运动员的动能 ,重力势能 。(均选填“减小”“增大”或“不变”) 图K10-102.[2019·武威]迄今为止,我国已发射40余颗北斗导航卫星。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图K10-11所示,则该卫星从远地点向近地点运行的过程中, 能转化为 能。 图K10-113.[2019·咸宁]甲、乙是两个完全相同的网球。如图K10-12所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力,则抛出时两球机械能 (选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能 (选填“增大”“不变”或“减小”),乙球的机械能 (选填“增大”“先增大后减小”“不变”或“减小”)。 图K10-124.[2019·无锡]如图K10-13所示,将钢锯条固定在桌面边缘,将棋子放在钢锯条的端部,然后用手将钢锯条的端部压下一段距离,松手后,棋子会被弹起一定的高度,此过程中,钢锯条的弹性势能转化为棋子的 势能,增加钢锯条被下压的距离,发现棋子被弹起的高度增加,实验
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明,物体的 越大,它的弹性势能越大。 图K10-135.[2019·怀化]如图K10-14所示,小球从A点摆动到C点的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )图K10-14A.从A到B的过程中,动能增大,重力势能减小B.从A到B的过程中,动能减小,重力势能增大C.从B到C的过程中,动能增大,重力势能增大D.从B到C的过程中,动能减小,重力势能减小6.[2019·荆州]如图K10-15所示,粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接,弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计),下列说法正确的是( )图K10-15A.在弹簧恢复原状的过程中,弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能B.小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒C.小木块P在斜面上向上运动时,动能减小,重力势能增加D.小木块P运动到最高点时处于平衡状态7.[2019·绥化]如图K10-16所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。图K10-16(1)小球滚下斜面的过程中,它的 能转化为动能,其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。 (2)分析比较 两次实验,可得出的结论是:质量相同的物体,速度越大,动能越大。 (3)甲实验中若木块的重力为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做的功为 J。 (4)如果水平面光滑,则 (选填“能”或“不能”)完成本实验。 |综合训练|一、填空题1.[2019·连云港]小明同学用20N的水平推力,将重为280N的购物车沿水平地面向前推动了10m,在此过程中,推力对购物车做功 J,购物车的重力做功 J;一个皮球落地后弹起,弹起的高度越来越低,皮球在运动过程中,其机械能总量 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。 2.[2019·眉山]如图K10-17甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力的作用,其F-t和v-t图像分别如图乙和丙所示。由图像可知,9~12s内,推力对物体做功 J;t=2s时,物体受到的摩擦力是 N。 图K10-173.[2019·绍兴]某工厂发货传输分拣线示意图如图K10-18所示,等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台上,在工作台AB上匀速下滑时被扫描,后滑至水平工作台BC,最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接,AB与BC材料相同,且长度均为1m,空气阻力忽略不计。图K10-18(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力,则货物在AB上减小的机械能 (选填“大于”“等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。 (2)若机械手臂每隔3s取走一件货物,传送带运动的速度为0.8m/s,为防止货物的碰撞与堆积,货物之间的距离d至少为 m。 4.[2019·襄阳]劲度系数为12N/cm(弹簧每受到12N的力,长度就要变化1cm)的一根弹簧自然悬挂时的长度为6cm,在它下面再悬挂一个48N的重物,由如图K10-19所示位置静止放手,在下落过程中,当弹簧的长度在 (填某一范围)时,物体的重力势能和动能同时转化为弹性势能。物体在经历了一段时间的往复运动后最终停止下来,则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和 能。(上述过程没超出该弹簧的弹性限度) 图K10-19二、选择题5.[2018·德州]两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的s-t图像如图K10-20所示。根据图像,判断下列说法正确的是( )A.两次物体运动的速度v1F2C.0~6s内两次拉力对物体所做的功W1>W2D.0~6s内两次拉力对物体做功的功率P1Ek1B.Ek2Ep1D.Ep2
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,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图K10-28所示),部分参数如下表所示,已知小金质量为60kg,假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。(g取10N/kg)项目参数最高车速/(km·h-1)25整车质量/kg40最大功率/W400(1)车轮上制有花纹的目的是 。 (2)小金在水平地面上骑行时,车轮与地面的总接触面积为0.005m2,则骑行时电动自行车对地面的压强是 Pa。 (3)小金在水平路面上骑电动自行车匀速行驶10km的过程中,克服阻力做了多少功?(4)若小金骑行过程中电动自行车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?图K10-28【参考
答案
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】对点训练考点11.C2.B [解析]根据功的计算公式W=Fs,得W1=Fs,W2=Fs。可见W1=W2,故选B。3.D4.250 05.110 1506.省力 10807.0考点21.A [解析]在相同时间内,做功越多,功率越大,也就是做功越快;由图像知,当时间相同时,甲做功最多,所以由公式P=Wt知,甲功率最大,做功最快,故A正确。2.C [解析]由图可知,拉力F1在OP段做的功W1=F1s1=300N×4m=1200J,拉力F2在PQ段做的功W2=F2s2=200N×6m=1200J,则可知,W1=W2,故A、B错误。由题可知,速度相等,F1>F2,则由P=Wt=Fst=Fv可知,功率P1>P2,故C正确,D错误。3.B [解析]由图乙可知,物体做匀速直线运动,速度大小为v乙=s乙t乙=4m2s=2m/s;由图丙可知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为v丙=4m/s;因为两次都是做匀速直线运动,则所受推力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,受到的水平推力关系为F1=F2。已知v乙
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