1、第十讲 功和机械能一、选择题1. (2016 德阳) 下列关于功率、机械效率的说法正确的是( C )A. 做功多的机器机械效率一定高B. 机械效率高的机器功率一定大C. 功率小的机器做功慢D. 功率大的机器做功时间一定短2. (2016 杭州)在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后撞击其他球以下说法正确的是( B )A. 在水平桌面滚动的球受到了重力 ，重力对它做了功B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功C. 桌面对球的支持力做了功D. 白球撞击黑球后没有静止 ，是因为人的手还在对白球做功第 2 题图第 3 题图3. (2016 安徽)掷实心球是某市的中考体育加试项目之一掷出去的实
2、心球从 a 处出手后，在空中运动的轨迹如图所示，球最终停在水平地面 e 点处(不计空气阻力) 则实心球( C )A. 在 a 处重力势能最小B. 在 b 处动能为零C. 在 a、b、c 三处机械能相等D. 在 d 处动能为零4. (2016 长春)如图所示，分析小球从 A 点自由摆到 C 点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是( D )A. 小球从 A 点摆动到 B 点的过程中动能转化为重力势能B. 小球摆动到最低点 B 时动能为零C. 小球摆动到最高点 C 时重力势能最小D. 小球在整个过程中的机械能守恒第 4 题图第 6 题图5. (2016 南京改编)( 多选) 用水平拉力先后两次拉
3、着重为 20 N 的同一物体，沿同一水平面做直线运动第一次拉力为 10 N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了 20 J 的功；第二次将拉力增大为 20 N，拉力对物体做了 48 J 的功， 分析两次做功过程，以下判断正确的是( AC )A. 第一次物体受到的摩擦力是 10 N，物体运动了 2 mB. 第一次物体受到的摩擦力是 20 N，物体运动了 1 mC. 第二次物体受到的摩擦力是 10 N，物体运动了 2.4 mD. 第二次物体受到的摩擦力是 20 N，物体运动了 4.8 m6. (2016 荆州) 如图所示，叠放在一起的物体 A 和 B，在大小为 F10 N 的恒力作用下，10 s
4、 内沿水平方向匀速直线运动 1 m，下列结论中正确的是 ( B )A. 甲、乙两图中物体 B 所受摩擦力大小均为 10 NB. 甲、乙两图中物体 A 受到地面对它的摩擦力大小均为 10 NC. 甲图中，力 F 做功 1 JD. 乙图中，力 F 做功的功率为 10 W7. (2016 广州) 如图所示 ，水平地面 O 点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3 N 的力 F，物体经过 M 点开始计时，每经过相同时间 ，用虚线框记录物体的位置物体在 MO 段做匀速直线运动 F 在 MN、OP 段做功分别为 WMN、W OP，功率分别为PMN、P OP，则 ( D )A. WMNWOPC. PMN
5、POP D. PMN”)15. (2016 襄阳)王波同学帮父母搬家，现有 30 捆书籍，每捆书籍的质量都为 5 kg.王波想尽快将它们搬上 10 m 高处的新家如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像，由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬3 捆若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为 450s.(g10 N/kg)三、简答题16. (2016 厦门)厦门城市名片筼筜湖原称筼筜港，本是一处避风坞，素有“筼筜渔火”盛誉海堤围筑后筼筜港由海湾变为内湖，海水交换的天然通道被切断筼筜湖的水位大部分时间低于外海水位，目前
6、主要利用西堤进水闸门出水闸门实施进水纳潮和排放湖水、实现湖水与海水的交换，从而改善湖区水质和生态环境(1)请结合物理知识简述利用闸门纳潮或排水的过程( 纳潮或排水任选其一作答)(2)有人建议可利用纳潮和排水两个时段进行潮汐发电，请指出哪个时段更适合 ，并说明判断依据解：(1)涨潮时，外海水位高于内湖，此时开启进水闸门， 关闭出水闸门，外海与内湖构成连通器，根据连通器原理，两处水位要相平，海水流入内湖(退潮时外海水位低于内湖，此时开启出水闸门，关闭进水闸门，外海与内海构成连通器；根据连通器原理，两处水位要相平，湖水流进外海)(2)进水纳潮时段发电更适合，因为筼筜湖的水位大部分时间低于外海水位 ，
7、进水纳潮时段发电可获得更多电能四、计算题17. (2016 长沙)某海上蹦极挑战者的质量为 50 kg，下落的高度为 45 m，所用时间为 5 s，g 取 10 N/kg，求：(1)挑战者下落的平均速度；(2)重力对挑战者所做的功；(3)重力做功的功率解：(1)挑战者下落的平均速度是：v 9 m/sst 45 m5 s(2)挑战者的重力是：Gmg50 kg10 N/kg500 N重力对挑战者所做功为：WGh500 N45 m22 500 J(3)重力做功的功率是：P 4 500 WWt 22 500 J5 s18. (2016 漳州)近年来，智能机器人已进入百姓家如图所示，质量为 4 kg 的
8、清洁机器人某次工作时，在 4 s 内沿水平直线运动了 2 m，此过程机器人所提供的水平牵引力为50 N求：(1)机器人所受的重力；(2)牵引力所做的功；(3)牵引力的功率解：(1)重力 Gmg4 kg10 N/kg40 N(2)牵引力做功 WFs50 N2 m 100 J(3)牵引力功率 P 25 WWt 100 J4 s19. (2016 武汉)如图甲是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车其亮点是列车可以小角度转弯，安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置甲丙(1)当高压细水雾系统中水枪工作时，水对喷孔的压强 p 10 MPa，水雾喷出的速度v10 m/s ，若喷孔的总面积 S510 5 m2，
9、则水枪的功率至少为多少瓦？( 不计大气压强)(2)列车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能当列车在平直轨道上制动减速时，电能 W1 与内能 W2 之比为 916，如图丙是机械能的变化量 W 与速度变化量 v 的关系图像，若列车从 72 km/h 开始减速，转化的电能可供总功率为 1 000 W 的照明灯正常发光 1 h，则列车的速度将会减小到多少千米/时？解：(1)喷头处作用力 FpS则功率 P 检 FvpSv1010 6 Pa5105 m210 m/s 5103 W(2)产生的电能：W 电 P 电 t1 000 W3 600 s3.610 6J电能 W1 和内能 W2 的比值为 916则
10、电能 W1 和机械能变化量 W 的比值为 9(9 16)925即： W W1 3.6106 J110 7 J259 259由关系图像可知，v10 m/s末速度 v 末 v 0v20 m/s10 m/s 36 km/h五、实验探究题20. (2016 河南)实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系” 将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是让钢球从高处摆下 ，钢球动能的大小是通过观察木块滑行的距离来判断的(2)从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下 ，使钢球到达竖直位置的速度相同，从而探究动能与质量的关系实验次数钢球质量/g钢球下摆高度/cm木块滑行距离/cm1 20 20 302 40 20 583 60 20(3)在第 3 次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第 3 次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度你认为应当采用甲同学的建议(4)由上述实验数据和现象可得出结论：当速度一定时，质量越大 ，动能越大
