第十三部分 功和机械能一.功(一)基本概念1.(黄冈)成语“水滴石穿”,比喻力量虽小,但只要坚持,功到自然成。从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状;②水滴冲击石头时,石头对水滴没有作用力;③水滴加速下落过程,重力对水滴做了功;④水滴加速下落过程,受到了平衡力的作用。完全正确的一组是A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ②④2.(遂宁)我国的99A主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋,在高速运动中对假想目标进行了精准炮击,展现了我国99A坦克的卓越性能,下列相关分析正确的是( )A. 炮弹在空中飞行过程中坦克对炮弹继续做功B. 99A坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零C. 99A坦克宽大的履带是为了增大对地面的压强D. 如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失,炮弹将保持静止3.(2019怀化,11)下列所示现象中,对物体做功的是A.搬面未起 B.提着滑板在水平路面上前行C.人将木箱推到斜面的顶端 D.举着杠铃在空中不动4.(2019鄂州,9)2019年6月6日,世界女排联赛香港站中,中国女排在比分落后的情况下,发扬顽强拼搏的精神,连续扳回三局,最终以总比分3:2逆转夺冠。
下列有关情景中的说法不正确的是A. 排球在空中运动过程中受力不平衡B. 排球被重扣后加速向下运动的过程中,惯性越来越大C. 队员发球时,击球瞬间对球做了功D. 二传手向上撑球,球向上运动;主攻手用力向下扣球,球急转直下说明力的方向会影响力的作用效果5.(2019泰州,9)人用力水平向左推讲台,没有推动,这个过程中A. 人对讲台的推力小于讲台受到的摩擦力B. 讲台受到的惯性大于推力C. 讲台受到的推力与重力是一对平衡力D. 人对讲台没有做功(二)简单计算1.(荆门)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,速度随时间变化的规律如图丙,则在2~4s内,物体克服摩擦力所做的功为( )A. 10J B. 30J C. 50J D. 80J2.(2019海南,10)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(如图所示),F所做的功分别为W1和W2,则A. W1=W2 B. W1= W2 C. W1= 2W2 D. W1=4 W23.(2019重庆A卷,7)太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实。
研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时,会受到太阳光的压力约为1N,推动飞船前进,如图所示推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104 m2 ,在1小时内前进100 km,下列分析正确的是A.推进阶段,太阳帆飞船相对太阳是静止的B.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为100 m/sC.太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10-6 PaD.1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J4.(湘潭)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5m在此过程中,购物车的重力做功 J,水平推力对购物车做功 J5.(毕节)如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则0~3sF对物体做的功为_____J,3~6s物体受摩擦力大小为______N.6~9s F对物体做的功为_______J6.(2019威海,19)如图是一款健身拉力器原理图,斜面的倾角为30°,重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连,小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态),小明对绳的拉力所做的功为1000J,克服弹簧拉力做功300J,则克服物块重力做的功为 J,物块与斜面之间摩擦力的大小为 N.(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)二.功率(一)基本概念1.(湘潭)功与完成这些功所用时间之比叫功率,下列哪个不是功率的单位( )A.千瓦时 B.焦/秒 C.瓦特 D.千瓦(二)简单计算2.(眉山)如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧秤的示数为20N,以下正确的是( )①M受到地面的摩擦力为20N②M受到地面摩擦力水平向左③拉力F的功率为8W④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力A.①④ B.①② C.①③ D.②④3.(长沙)小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时30s,以下符合实际的是( )A.电梯对小杰做功约3.6×103J B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功 C.电梯对小杰做功的功率约1200W D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W4.(2019泰安,11)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动,经过3s,两个物块一起移动了60cm的距离。
下列相关说法中①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力②物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右③地面对物块B的摩擦力大小是20N,方向向右④拉力F的功率为4W A.只有①④正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确5.(2019泰安,15)某种载重汽车自重12t,车轮与地面的总接触面积为0.5m2,汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时,柴油发动机的功率为210kW,每行驶43s消耗柴油700g,柴油的热值为4.3×107J/kg下列说法中正确的是①完全燃烧700g柴油放出的热量为3.01×109J②该柴油发动机效率为30%③汽车的牵引力为1.05×104N④若公路所能承受的最大压强8×105Pa,汽车最多能装载40t的货物A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②③正确6.(云南)我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被医学界亲切地称为“中国心”若人工心脏推动血液流动的功率为1.6W,则每分钟心脏对血液做功____ J 医生利用听诊器检查心脏的工作情况,说明声音可以传递______。
7.(2019宜宾,11)如图所示,一个物体静止于光滑水平面上的o点,在水平恒力F作用下开始向右加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1________W2,P1________P2(选填“>”或“=”或“<”)三.机械能1.(福建)疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裏无人机携带包裏匀速上升时,包裏的( )A. 动能减少,重力势能增加 B. 动能不变,重力势能增加C. 动能不变,重力势能不变 D. 动能增加,重力势能减少2. (衡阳)2020年6月23日,最后一颗北斗卫星在西昌顺利发射升空,标志我国自主研发、组建的北斗卫星定位系统成功组网下列说法中错误的是( )A.其中的地球“同步”卫星相对于地球是静止的 B.其中沿椭圆轨道绕地球运行的卫星在远地点时,重力势能最大,动能为0 C.卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息 D.卫星的太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能3.(衡阳)将不同质量的钢球从如图所示光滑轨道ABCD上的A点释放,通过水平面BC,运动到斜面CD上的过程中,下列相关解释中正确的有( )A.从A运动到B的过程中重力势能转化为动能 B.钢球在水平面BC上由于受到惯性,所以能继续向前运动 C.钢球在斜面CD上受到的重力和支持力不是一对平衡力 D.钢球的质量越大,到达B点时的速度越大4.(黄冈)避险车道是在长且陡的下坡路段、行车道外侧增设的、供刹车失灵车辆驶离正线并安全减速的专用车道。如图所示是上坡险车道型避险车道,避险车道上铺有很多小石子,车道尽头有废旧轮胎或防撞墙。下列分析错误的是( )A. 小石子可以増大失控车辆与避险车道之间的摩擦力B. 失控车辆在避险车道向上运动速度减小时,动能减少C. 失控车辆撞击废旧轮胎时,将动能转化成重力势能D. 在避险车道上停下来的失控车辆仍具有惯性5.(娄底) 中华诗词蕴含着丰富的物理知识,对诗词中包含的物理现象的分析,下列说法错误的是( )A.“蒹葭苍苍,白露为霜”中的“露”和“霜”的形成都是液化现象 B.“不敢高声语、恐惊天上人”中的“高”是指声音的响度大 C.“将军夜引弓”,将军拉弓过程中,弓的弹性势能增大 D.“夜半钟声到客船”,说明空气能传播声音6.(武汉)滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式。
飞机跑道的前一部分是水平的,跑道尾段向上翘起如图所示,飞行员驾驶舰载机从图示位置由静止开始一直加速直至离舰的过程中,下列说法正确的是( )A. 飞行员的动能先增加后减少 B. 飞行员的机械能一直减少C. 飞行员的机械能一直增加 D. 飞行员的机械能先不变后增加7.(南京)如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高,下列说法正确的是( )A. 球在B、C两点的动能相等 B. 球在A、D两点的机械能相等C. 球从B点到O点的过程中机械能减少 D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少8.(连云港)如图所示,某同学进行爬竿训练,爬上竿顶后,再从竿顶顺竿滑到地面,每次所用时间各不相同,下列说法正确的是( )A. 向上爬竿过程中动能转化为重力势能B. 下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变C. 向上爬竿时受到的摩擦力方向向上D. 下滑时间短的那次速度大,重力做的功多9.(盐城)小明和同学一起荡秋千下列说法正确的是( )A. 通过最低点时的动能为零 B. 下降过程中的动能不变C. 到达最高点的重力势能最大 D. 上升过程中的重力势能减小10.(乐山)2020年6月17日15时19分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭,成功将高分九号03星送入预定轨道,发射获得圆满成功。
在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )A. 动能增大,势能减小 B. 动能不变,势能增大C. 动能增大,势能增大 D. 动能减小,势能增大11.(天津)2020年6月23日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射成功。若某卫星沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了,由此可知其动能( )A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 消失12.(南通)在“探究纸锥下落的快慢”的活动中,将纸锥从高处释放若纸锥竖直下落时,受到的空气阻力随下落速度的増大而增大,则纸锥在空中竖直下落过程中,下列情形可能的是( )A. 速度先增大后不变 B. 速度先增大后减小C. 动能转化为重力势能 D. 机械能先増大后减小13.(泰州)在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从高处下落,在纸上留下黑色圆斑A、B如图所示关于皮球两次下落形成圆斑的过程,下列说法正确的是( )A. 皮球对纸的最大压力相等B. 皮球刚到达纸面时的速度相等C. 皮球刚到达纸面时的动能相等D. 皮球获得的最大弹性势能不等14.(2019宜宾,5)用轻绳将小球系好后,固定在天花板上,做成一个摆,如图2所示,小球在a、c之间往返运动,不计空气阻力,。