1、第十章 功和机械能贵州 4 年真题面对面（20142017）命题点 1 功、功率及其相关计算1.(2016 毕节 13 题 3 分)下列事例中，人对物体做功的是( )A. 用 300 N 的力推石头，石头没动B. 举着杠铃原地不动C. 扛着米袋慢慢登上楼梯D. 提着水桶在水平地面上匀速前进2.(2016 遵义 22 题 3 分)中学生田径运动会中蕴含很多物理知识，下列说法正确的是（ ）A. 跳高运动员起跳后，在惯性的作用下向上运动B. 铅球离开手后，飞行过程中手的推力在对铅球做功C. 800 m 赛跑中，运动员匀速通过弯道时，运动员的运动状态不变D. 站在主席台上宣誓的运动员代表受到的支持力与
2、他对主席台的压力大小相等3. （2017 铜仁 18 题 2 分）一搬运工用 100 N 的水平推力，将重为 500 N 的箱子以 0.4 m/s 的速度在水平地面上匀速推动了 50 s.在此过程中，下列说法正确的是（ ）A木箱所受到的摩擦力小于 100 NB重力所做的功为 1104 JC推力所做的功为 40 JD推力做功的功率为 40 W4.（2015 安顺 5 题 3 分）举重是我国的优势体育项目.一位身高 170 cm 的运动员和一位身高 160 cm 的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示.如果他们对杠铃所做的功分别为 W1和 W2,功率分别为 P1和 P2,则
3、下列关系中正确的是( )第 4 题图A. W1 W2、 P1 P2 B. W1W2、 P1 P2C. W1W2、 P1P2 D. W1” “”或“=”).第 5 题图6.(2016 安顺 10 题第一空 2 分)某工人在水平地面上，用 50 N 水平推力将重 200 N 的物体匀速推动，使物体在 20 s 内沿水平方向移动 10 m,该过程中工人水平推力的功率是_ W.7.（2015 铜仁 29 题 2 分）小龙背着质量为 25 kg 的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿着走廊水平走了 5 m 到达实验室.每层楼高 3m，小龙对实验器材做功 J.若在搬运实验器材的整个过程中小龙总共做功 4
4、500 J，则小龙自身体重_kg.（ g10 N/kg）8.(2014 毕节 28 题 3 分）用弹簧测力计水平拉着重 8 N 的木块，在水平长木板上 2 秒钟内匀速移动了 0.5 m，如图所示，木块受到的摩擦力是_ N，木块所受重力做功_ J，弹簧测力计拉木块所做功的功率是_ W.第 8 题图9.(2014 黔南州 11 题 5 分)一辆总质量为 10 t 的车子在一平直公路上做匀速直线运动，10 min 运动了 12 km，其速度为 km/h;若所受阻力为车重的 0.2 倍，发动机功率为_W.然后又以 25 m/s 的速度匀速运动了 10 min，此时受到的阻力为_N；与前 10 min
5、相比车子机械能_（选填“变大” “不变”或“变小” ） ；若车轮子经过一个小凸起路障时，车子对路面的压强_（选填“变大” “不变”或“变小” ）.（ g 取 10 N/kg）10.(2016 黔东南 22 题 5 分)凯里市环卫部门为了保持城市的清洁，环卫洒水车常在主干道进行洒水保洁.已知洒水车自重 5 吨，满载时装水 10 吨，共有 6 个轮胎，在某水平直线路段匀速行驶，其受到的摩擦力是其总重力的 0.1 倍，当汽车满载且未洒水时， （ g 取 10 N/kg）求：（1）洒水车与水共重多少牛顿？（2）洒水车在 3 分钟内行驶 1 440 米，洒水车牵引力做功的功率.11.(2015 黔南州
6、21 题 8 分)从距离水平面 3 m 的高处由静止释放一棱长为 10 cm 的正方体木块，空气阻力忽略不计，用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到完全静止时的压力变化情况，并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图像，如图所示.（ g 取 10 N/kg）求：（1）木块的密度；（2）木块下落过程中，重力所做的功；（3）木块对地面的最大压强.第 11 题图12.（2015 毕节 39 题 6 分）如图是一种投入使用的新型安全校车，中考期间，某中学的学生乘坐这种新型安全校车到 18 km 外的考点参加考试，校车行驶了 30 min 后安全到达考点.（1）求校车在送考过程中的平均速度.（2）若校
7、车和学生的总质量为 9 000 kg，车轮与地面接触的总面积为 0.2 m2.求校车对水平路面的压强.（ g 取 10 N/kg）(3)若校车以 12 m/s 的速度在一段平直路面上匀速行驶，校车受到的牵引力为 5 000 N.求校车发动机牵引力的功率.第 12 题图命题点 2 机械能及其转化13.（2015 六盘水 7 题 3 分）建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向提起.若不计空气阻力及摩擦力，则货物在匀速上升过程中（ ）A. 动能增加，重力势能增加B. 动能不变，机械能增加C. 动能减少，机械能减少D. 重力势能不变，机械能增加14.(2016 安顺 4 题 3 分)如图所示，光滑轨道 M
8、NP 固定在竖直平面内， NP 段水平.一小球从M 点由静止释放运动到 P 点的过程中，动能、势能的变化情况是（忽略空气阻力） （ ）A. M 到 N 的过程，势能不变B. M 到 N 的过程，动能减小C. N 到 P 的过程，势能增大D. N 到 P 的过程，动能不变第 14 题图15.(2015 遵义 24 题 3 分)用力拉着物块在水平台面上运动，达到一定速度后，撤去拉力，物块做减速运动直至停止，物块从撤去拉力到停止前的过程中，以下说法正确的是（ ）A. 物块的惯性越来越小B. 物块所受滑动摩擦力越来越小C. 物块的重力势能越来越小D. 物块的动能越来越小16.（2015 贵阳 12 题
9、 3 分）如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端 A 点，小球具有的机械能为 100 J.让小球从 A 点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置 B 点时，具有的机械能为 80 J，随即小球向左侧滚动.当滚动到左侧所能达到的最高位置时，它具有的机械能可能是（不计空气阻力） （ ）A. 80 J B. 70 J C. 60 J D. 50 J第 16 题图 第 17 题图17. (2014 黔东南 7 题 3 分）如图所示，已知人造地球卫星绕地球运动的轨道是椭圆形的，有一近地点和远地点，下面关于卫星的说法正确的是（）A. 当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大B. 当
10、卫星从近地点向远地点运动时，速度变大C. 当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小D. 当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大18. （2017 六盘水 15 题 2 分）量子通信是目前世界最安全的通信， 2016 年 8 月 16 日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升空.火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料_的特性，火箭加速上升过程中机械能_（选填“增大” “减小”或“不变” ）.第 18 题图 第 19 题图19.（2015 安顺 8 题 4 分）如图所示，氦气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氦气球的动能
11、_，机械能_.（均选填“增大” “减小”或“不变” ）20.(2016 黔东南 3 题 3 分)中华传统文化博大精深，有的与物理知识密切联系.如“飞流直下三千尺，疑是银河落九天” ，指出水从高处下落时，_转化为_.“墙内开花墙外香”，说明分子在不停地做_运动.21. （2015 黔南 10 题 4 分）2015 年 4 月 27 日夜冰雹狂风突袭黔南，发生的许多现象与物理有关.冰雹是由高空中的过冷水滴_（填物态变化名称）形成的；掉在地上的冰雹会反弹起来，在上升过程中将_能转化为_能；都匀大龙大道旁边的许多板房的顶棚被狂风卷起，这是因为顶棚上方空气流速较快，压强_造成的.22.2015 安顺 2
12、0（2）题 2 分贵阳至广州高铁 2014 年 5 月开通，从贵阳乘坐动车到广州只需 4 个多小时.给人们出行带来极大方便.动车组采用了“再生制动”技术，在车速从200 km/h 减到 90 km/h 的过程中 ,电动机转变为发电机发电，此过程中的能量是如何转化的？23. 2014 毕节 33 题（2）3 分如图是洪家渡水电站，针对大坝涉及的物理知识，回答下列问题.请从机械能的角度提出一个问题并回答.问题：_？回答：_.第 23 题图命题点 3 机械能相关实验24. （2017 毕节 35 题 3 分）下图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验图.第 24 题图（1）实验中通过观察木块 B
13、被钢球撞出距离的长短，来判断钢球动能大小，这种实验方法叫_（选填“控制变量法” “转换法”或“理想模型法” ）.（2）让同一钢球 A 分别从不同的高度由静止开始滚下，高度 h 越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块 B 被撞得越远，所以质量相同时，钢球的速度越大，动能就_.改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，_的钢球将木块 B 撞得越远，其动能就越大.25.(2016 黔西南 21 题 6 分)如图所示，将一细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”.第 25 题图（1）如图甲、乙所示，将质量为 m1、 m2的小球分别移动到与竖直方向成 1角时放手，m2 m1，两个小
14、球运动到 B 点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示.则单摆的运动速度与小球的_无关，由甲、乙两图可知，物体的质量越大，_越大.（2）如图丙所示，将质量为 m2的小球移动到与竖直方向成 2角时放手， 2 1，小球运动到 B 点时撞击同一木块，比较_两图可知，物体的速度越快，动能越大.答案1. C 2. D 【解析】选项 解读 正误A 惯性不是力，不能说在惯性的作用下运动 B铅球离开手后，不再受手的推力，手的推力不再对铅球做功C运动员匀速通过弯道时，运动方向改变，运动员的运动状态改变D运动员代表受到的支持力与他对主席台的压力是一对相互作用力，二力大小
15、相等3. D 【解析】根据题意，物体在水平地面上匀速被推动时，物体在水平方向受到摩擦力和推力的作用，这两个力是平衡力，推力是 100 N，故而摩擦力是 100 N，A 错误；重力方向竖直向下，在重力方向上没有距离的改变，所以重力不做功，B 错误；物体移动距离 s vt0.4 m/s50 s20 m，推力做的功为： W Fs100 N20 m2 000 J，C 错误；推力做功的功率为： P 40 W，D 正确，故选 D.Wt 2 000 J50 s4. C 【解析】杠铃的重力相同，由 W Gh 可得，他们对杠铃做的功分别为W1 G1h1， W2 G2h2，因 G1 G2， h1 h2，所以 W1
16、 W2；由 P 可得，他们的功率分别为WtP1 和 P2 ，因 t1 t2， W1 W2，所以 P1 P2，故选 C.W1t1 W2t25. 【解析】因为 AB BC，根据 W Gh 可知，物体在 AB 段和 BC 段重力做的功相等，即 W1 W2；因为小球在自由下落时做加速运动，根据 t 可知，小球在 BC 段运动sv的时间短，所以根据公式 P 可知，物体在 AB 段重力做功的功率小于 BC 段重力做功的功Wt率，即 P1P2.6. 25 【解析】工人对物体所做的功： W Fs50 N10 m500 J，水平推力的功率：P 25 W.Wt 500 J20 s7. 1 500 50 【解析】小
17、龙对实验器材做的功 W Gh mgh25 kg10 N/kg3 m21 500 J，小龙克服自身重力做的功 W 小龙 4 500 J1 500 J3 000 J，小龙自身重力 G 500 N，则小龙的质量 m 50 kg.W小 龙h 3 000 J3 m2 Gg 500 N10 N/kg8. 2.4 0 0.6 【解析】由于弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，木块受到的摩擦力和木块受到的拉力是一对平衡力，它们大小相等，由于弹簧测力计的分度值为 0.2 N，故其示数为 2.4 N，即木块受到的摩擦力等于 2.4 N；由于重力的方向是竖直向下的，木块在竖直方向上没有移动距离
18、，故木块所受重力做功为 0 J；弹簧测力计的拉力做的功 W Fs2.4 N0.5 m1.2 J，故其功率为P 0.6 W.Wt 1.2 J2 s9. 72 410 5 210 4 变大 变大 【解析】车子运动的速度 v 72 st 12 km1060 hkm/h20 m/s；车子所受的重力 G mg1010 3 kg10 N/kg10 5 N，由于车子做匀速直线运动，它所受的牵引力和阻力是一对平衡力，即 F f0.2 G0.210 5 N210 4 N；发动机的功率 P Fv210 4 N20 m/s410 5 W；物体动能的大小与质量和速度有关，在质量不变的情况下，速度增加，动能增加，而在水
19、平面上运动时，质量和高度均不变，其重力势能不变，所以当速度变为 25 m/s 时，动能变大，机械能在变大；当车轮经过一个小凸起路障时，路面所受的压力不变，受力面积变小，压强变大10. 解：(1)洒水车满载时装水 10 t10 4 kg，洒水车自重 5 t510 3 kg，则洒水车与水的总质量为 m 总 m 车 m 水 10 4 kg510 3 kg1.510 4 kg(1 分)则总重为 G m 总 g1.510 4 kg10 N/kg1.510 5 N(1 分)(2)已知洒水车受到的摩擦力是其总重力的 0.1 倍，则摩擦力为f0.1 G0.11.510 5 N1.510 4 N(1 分)匀速行
20、驶时洒水车处于平衡状态，此时洒水车的牵引力 F f1.510 4 N，则 3 min内洒水车做的功为 W Fs1.510 4 N1 440 m2.1610 7 J(1 分)洒水车运行时间 t3 min180 s，则洒水车牵引力做功的功率为 P Wt1.210 5 W(1 分)2.16107 J180 s11. 解：(1)木块的体积 V10 cm10 cm10 cm1 000 cm3110 3 m3，根据压力随时间变化的关系图像可知，木块静止时对地面的压力 F5 N，则 G F5 N(1 分)木块的质量 m 0.5 kgGg 5 N10 N/kg木块的密度 0.510 3 kg/m3(2 分)m
21、V 0.5 kg110 3 m3(2)重力所做的功 W Gh5 N3 m15 J(2 分)(3)由图像可知，木块撞击地面时的最大压力为 35 N(1 分)S10 cm10 cm100 cm 2110 2 m2则木块对地面的最大压强 p 3.510 3 Pa(2 分)FS 35 N110 2 m212. 解：(1)校车运行的距离为 s18 km，行驶时间 t30 min0.5 h，则校车在送考过程中的平均速度为： v 36 km/h(2 分)st 18 km0.5 h(2)校车和学生受到的总重力为： G mg9 000 kg10 N/kg910 4 N，校车和学生对地面的压力等于校车和学生的总重
22、力，即 F G910 4 N ，则校车对水平面的压强为p 4.510 5 Pa(2 分)FS 9104 N0.2 m2(3)校车发动机牵引力的功率为： P Fv5 000 N12 m/s610 4 Wt Fst FvttW(2 分)13. B 14. D 15. D 【解析】选项 解读 正误A 惯性大小只与质量有关，与速度无关，质量不变，惯性不变 B摩擦力大小与接触面的压力和粗糙程度有关，接触面粗糙程度和压力不变，摩擦力不变C重力势能大小与物体质量和所处高度有关，物体质量不变，所处高度不变，重力势能不变D动能大小与质量和速度有关，质量不变，速度减小，动能减小16. B 【图片信息解读】第 16
23、 题解图17. A 【解析】卫星在太空中飞行，在近地点时，速度最大，动能达到最大，重力势能达到最小；在远地点时，速度最小，动能最小，重力势能最大；故当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大，A 正确；当卫星从近地点向远地点运动时，速度变小，B 错误；当卫星在远地点时，动能最小，重力势能最大，C 错误；当卫星在近地点时，动能最大，重力势能最小，D 错误故选 A.18. 热值大 增大 19. 不变 增大 20. 重力势能 动能 无规则 21. 凝固 动 重力势 小 22. (2 分)答：机械能转化为电能23. (3 分)大坝为什么要建得很高 提高水位，增大重力势能 【解析】大坝为什么要建得很高？因为
24、重力势能的大小跟物体的质量大小和物体被举高的高度有关，关闸后，水的高度会变高，重力势能会增大24. (每空 1 分，共 3 分)(1)转换法 (2)越大 质量越大 【解析】(1)实验中通过观察木块被撞击后滑行的距离的远近来间接判断物体动能的大小，这种方法称为转换法；(2)动能与质量和速度有关，质量相同时，钢球的速度越大，动能越大；不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，高度相同时(即小球到达斜面底端时速度相同)，钢球质量越大，木块被撞得越远，其动能就越大25. (每空 2 分，共 6 分)(1)质量 动能 (2)乙、丙【解析】(1)小球由高处放下，小球的重力势能转化为动能，小球到达 B 点的速度与高度有关，高度越高，到达 B 点时速度越大，与其质量无关；由甲、乙两图可知，虽然两球的速度相同，但质量不同，所以具有的动能也不同，质量越大，具有的动能越大，做功的本领也越强，把木块推得也越远(2)因为物体的动能与物体的质量及速度有关，要想比较动能与速度的关系，必须控制质量相同，所以选择乙图和丙图
