1、第十一章 功和机械能课时一一、单项选择题题号 1 2 3 4 5 6答案1. (2018 长沙) 下列关于功的说法正确的是( )A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功2. (2018 淄博) 如图所示，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是( )A. 动能减小，重力势能增大B. 动能增大，重力势能减小C. 动能先增大后减小，重力势能增大D. 动能先减小后增大，重力
2、势能减小第 2 题图3. (2018 天津)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重 62 kg 级冠军，挺举成绩是 176 kg，如图为他比赛时的照片，他在挺举过程中对杠铃做的功最接近( )第 3 题图A. 600 J B. 1 200 J C. 1 800 J D. 3 400 J 4. (2018 陕西)在高速公路长下坡路段的外侧，常设有如图所示的避险车道，供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，被强制减速停车，下列说法不正确的是( )第 4 题图A. 避险车道相当于一个斜面B. 以相同速度行驶时，大货车比小轿车的动能大C. 下坡路段刹车失灵的大货车动能越来越大D. 大货车冲上避险车道
3、时，动能全部转化为重力势能5. (2018 广州)如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q 两点忽略空气阻力，下列说法正确的是( )第 5 题图A. 着地瞬间，两球的动能相等B. 甲球在 P 点和 Q 点的机械能相等C. 释放瞬间，两球的重力势能相等D. 从释放到着地，两球所受重力做的功相等6. (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，两次物体运动的路程 (s)时间(t)图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是( )第 6 题图A. 两次物体运动的速度：v 1v 2B. 两次物体所受的拉力：F 1F 2C. 06 s 两次拉力对
4、物体所做的功：W 1W 2D. 06 s 两次拉力对物体做功的功率：P 1P 2二、填空题7. (2018 营口改编)近日，我国部分地区发生了洪水灾害，空军采用直升飞机救援，直升飞机在匀速上升过程中，动能_，机械能_(均选填“变大 ”“变小”或“不变”)8. (2018 云南省卷) 如图所示，光滑斜面 PM 与水平面 MN 平滑连接，弹簧左端固定小物块在斜面上从 P 点由静止滑向 M 点的过程中，机械能 _；小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能_( 均选填“变大” “变小 ”或“不变”)第 8 题图9. (2018 临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱小明爸爸驾驶电动汽车在平
5、直公路上匀速行驶 12 km，用时 10 min.已知该车的总质量为 1.6103 kg，行驶中阻力为车重的 0.05 倍，此过程中该车牵引力做功_J，功率为_kW.(g 10 N/kg)10. (2018 自贡)如图所示，一物体在水平向右的拉力 F1 作用下以 3 m/s 速度在水平地面上匀速运动了10 m，拉力 F1 所做的功为 W1，功率为 P1.若该物体在水平向右的拉力 F2 作用下以 2 m/s 的速度在同一水平地面上匀速运动了 10 m，拉力 F2 所做的功为 W2，功率为 P2.则 W1_W2，P 1_P2.(均选填“”“h2，m Am BBC ，在相同时间内把同一物体分别沿斜面
6、 AC，BC 匀速推上顶端，推力分别为 F1、F 2，功率分别为 P1、P 2，在不考虑摩擦的情况下( )第 4 题图A. F1F2，P 1P2C. F1F 2，P 1 P2 D. F1vBvCD. 小球在 A 点具有的机械能等于它在 C 点具有的重力势能6. (2018 杭州改编)跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为 50 千克，每次跳起高度约为 6 厘米(人整体上升，如图所示 )，一分钟跳 100 次，下列说法正确的是( )第 6 题图A. 上升过程中小金的动能持续增大B. 在整个跳绳过程中小金的机械能守恒C. 小金跳一次克服重力做功约 3 焦D. 小金在这一分钟内跳绳的功率约为 5
7、0 瓦7. (2018 牡丹江改编)用 100 N 的力沿水平方向推水平地面上的箱子，箱子静止不动用300 N 的力推箱子，箱子在 10 s 内匀速前进了 2 m下列说法正确的是( )A. 箱子受到的重力和地面对箱子的支持力相互平衡B. 箱子没有运动是因为受到的摩擦力大于 100 NC. 推箱子的过程中，推力对箱子做的功是 800 JD. 推箱子前进的过程中，推力做功的功率是 600 W8. (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功为 W1、功率为 P1，小明
8、克服自身重力做功为 W2、功率为 P2，则下列关系正确的是( )A. W1W 21 1 B. W1W 223C. P1P 211 D. P1P 223二、填空题9. (2017 常州)我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，匀速下落过程中，火箭的动能_，机械能_(均选填“变小” “不变”或“变大”)10. (2018 赤峰改编)如图所示是蹦床运动当运动员从高处下落过程中_势能转化为动能；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的_势能第 10 题图11. (2018 连云港)如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度从节
9、能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将_能转化为_能储存起来，此过程中机械能总量_第 11 题图12. (2017 宜昌)小明同学用 40 N 的水平推力推着重 100 N 的书箱在水平地面上前进了 2 m，松开手后，书箱仍向前滑行了 1 m整个过程中小明的推力做功_J，书箱的重力做功_J. 13. 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_捆若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬
10、运任务并返回原地，所用的总时间为_s(g10 N/kg) 第 13 题图三、实验与探究题14. (2017 鄂尔多斯)小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想：猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验，用大小、形状相同的 A、B、C、D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中 D 球从光滑弯曲管道上端静止滑入最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计 )第 14 题图实验数据如下表实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m
11、陷入沙中的深度/m A 200 0.5 0.1 B 400 0.5 0.25 C 200 1 0.2 D 200 1 0.2(1)本实验中，采用的研究问题的方法是_( 写出一种方法即可)(2)本实验中，铅球的重力势能大小是通过_ 来反映的(3)为验证猜想二，应比较_( 填实验序号)得到的结论是：当物体质量相同时，_(4)比较，得到的结论是_ 四、计算应用题15. (2017 益阳)跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱在某次跳伞训练过程中，一个体重为 500 N 的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，经过15 s 下落 210 m 后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程
12、用时 30 s，其速度与时间的关系如图所示，求在这个过程中：(1)运动员下落的平均速度；(2)重力做的功；(3)匀速下降时重力做功的功率第 15 题图第十一章 功和机械能课时一1. D 【解析】用力推车未推动，有力没距离，推力对汽车不做功，A 错误；吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离，对重物施加的力是竖直向上的，而移动的距离是水平方向，力与距离垂直，故拉力对重物不做功，B 错误；足球在水平地面上滚动，重力的方向是竖直向下的，力与距离垂直，故重力对足球不做功，C 错误；举重运动员从地面上将杠铃举起，对杠铃施加了一个向上的力，并使杠铃向上移动了一段距离，举重运动员对杠铃做了功，D正确. 故选 D.
13、2C 【解析】人在离开跳板前，弯曲的跳板的弹性势能转化为人的动能，动能增大，当人离开跳板后，上升的过程中，动能转化为重力势能，此时人的动能减小，重力势能增大，故整个过程中人的动能先增大后减小，重力势能增大故选 C.3D 【解析】杠铃的重力为 Gmg176 kg10 N/kg1 760 N，选手将杠铃从地面拿起到举过头顶，杠铃重心上升的高度约为 2 m，故运动员在挺举过程中对杠铃做的功约为WGh 1 760 N2 m3 520 J，选项 D 最接近、故选 D.4D 【解析】避险车道是一个斜面， A 正确，不符合题意；以相同的速度行驶时，由于大货车的质量比小轿车的质量大，所以大货车的动能比小轿车的
14、动能大，B 正确，不符合题意；下坡路段刹车失灵时，重力势能转化为动能，大货车的动能越来越大，C 正确，不符合题意；大货车冲上避险车道时，由于车轮与地面有摩擦，动能有一部分转化为内能，大部分动能转化为重力势能，D 错误故选 D.5B 【解析】因为两球从同一高度释放，着地瞬间两球的速度相同，但两球的质量不同，两球着地时动能不相等，A 错误；由于忽略空气阻力，两球在运动过程中，重力势能全部转化为动能，机械能总量是不变的，即机械能守恒，B 正确；因为释放瞬间两球高度相同，质量不同，所以重力势能不相等，C 错误；从释放到着地，两球在重力方向上通过的距离相同，重力大小不同，重力做的功不相等，质量大的小球重
15、力做的功多，D 错误故选 B.6C 【解析】由图像可知，在相同的时间内， s1s2，根据公式 v 得，v 1v2，A 错st误；因两次都是在同一水平面上拉动同一物体，压力和接触面的粗糙程度不变，故摩擦力大小不变，物体做匀速直线运动，所受拉力等于摩擦力，所以拉力相等，即 F1F 2，B 错误；根据题意，在 06 s，因 F1F 2，s 1s2，由公式 WFs 可得，W 1W2，C 正确；根据题意，在 06 s ，因 W1W2，时间相同，由公式 P 可得，P 1P2，D 错误故选 C.Wt7不变 变大 【解析】直升机在匀速上升过程中，质量不变，速度不变，动能不变，高度升高，重力势能变大，机械能变大
16、8不变 变大 【解析】小物块在光滑斜面上从 P 点由静止滑向 M 点的过程中，只有重力做功，重力势能转化为动能，机械能总量保持不变；小物块在压缩弹簧的过程中，弹簧的形变量变大，弹性势能变大99.610 6 16 【解析】汽车做匀速直线运动，牵引力等于阻力，即Ff 0.05 G0.05mg0.05 1.6103 kg10 N/kg800 N；汽车牵引力做功为：WFs 800 N12 000 m9.610 6 J；汽车的功率为：P 16 000 Wt 9.6106 J600 sW16 kW.10 【解析】物体在 F1 和 F2 作用下均做匀速直线运动，则物体在水平方向上均受力平衡，拉力均等于摩擦力
17、，由于压力大小和接触面粗糙程度不变，故两次摩擦力大小相同，即 F1F 2，运动的距离均为 10 m，则根据 W Fs 可知，W 1W 2；两次物体均做匀速直线运动，则由 PFv，F 1F 2，v 13 m/s ，v 22 m/s 可知，P 1P2.112 4.8 【解析】由乙图可知，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用；在竖直方向上受到竖直向下的重力 G、竖直向下的摩擦力 f 和竖直向上的拉力 F，故铁块受到摩擦力大小 fFG6 N4 N2 N；铁块在 4 s 内升高的距离 svt0.2 m/s4 s0.8 m，因此拉力 F 做的功 WFs6 N0
18、.8 m4.8 J.12答：不能高处的水冲击叶片，叶片转动带动砂轮转动打磨工件，同时带动抽水器抽水，转动对外做功，因为水流要对外做功，以及要克服摩擦，有部分机械能转化为其他形式的能，机械能会逐渐减小，从高处流下的水不可能全部被抽回原来的高度，因此该机械不能一直工作下去13(1)速度 (2) 小木块移动的距离 s (3)甲、丙 (4)超速 20%【解析】(1)同一小球从同一斜面同一高度由静止滚下，小球的机械能转化为动能，即到达最低点时具有相同的速度；(2)实验中超载超速带来的危害用小木块移动的距离表示； (3)超载即质量增大，比较超载带来的危害，即变量是小球的质量，其余量相同，即选择甲、丙进行比
19、较；(4)比较超载 20%情况，即在高度相同，小球的质量增大，比较 A、B 或者 A、C，木块移动的距离增大，依次增大量为 8 厘米和 19 厘米；比较超速 20%，即小球的质量相同，高度不同，比较 A、D 或者 A、E，木块移动的距离增大量依次为 28 厘米和 76 厘米，即超载 20%和超速 20%，潜在危害较大的是超速 20%.14解：(1)自行车对地面的压力 FG mg80 kg10 N/kg800 N自行车对路面的压强 p 810 4 PaFS 800 N0.01 m2(2)自行车行驶的动力 F 牵 f 摩 0.02G 0.02800 N 16 N自行车行驶 1 000 m 动力所做
20、的功 WF 牵 s16 N 1 000 m1.610 4 J(3)自行车行驶的功率 P F 牵 v16 N5 m/s 80 WWt F牵 st课时二1. D 【解析】卫星在近地点时，所处的高度较远地点小，当它从近地点向远地点运动时，将动能转化为重力势能，使得重力势能增大；在太空中卫星运动时不受阻力的作用，所以机械能总量不变，D 正确故选 D.2A 【解析】沿水平方向匀速飞行的无人机均匀喷洒农药的过程中，速度不变，高度不变，质量减小，所以动能和重力势能都减小，A 正确故选 A.3B 【解析】铁锁从左边最高处摆到最低处的过程中重力势能减小，动能增大，A错误；铁锁从最低处摆到右边最高处的过程中动能减
21、小，势能增加，B 正确；铁锁在摆动过程中部分机械能因铁锁和空气摩擦转化为内能而导致铁锁的机械能减少，C、D 错误故选B.4A 【解析】不考虑摩擦力，即斜面光滑说明摩擦力为 0，根据功的原理任何机械都不省功可知， W1F 1s ACGh, W2F 2sBCGh，故 W1 W2，又因为 sACs BC，则F1F 2；物体从底部被推到顶端时间相同，根据公式 P 可知，功率相同，即 P1P 2，AWt正确故选 A.5C 【解析】整个过程除了重力做功还有摩擦力做功，A 错误；A 到 B，摩擦力做功，重力不做功，动能减小，B 点的动能小于 A 点的动能，B 错误；又因为 B 到 C 克服摩擦力和重力做功，
22、B 点的动能大于 C 点的动能，小球质量不变，动能与速度有关，所以vAvBvC，C 正确；由于小球在 A 到 C 过程中需要克服摩擦力做功，机械能在减小，C 处机械能只有重力势能，A 处的机械能大于 C 处的重力势能， D 错误故选 C.6D 【解析】上升过程动能一直变小， A 错误；跳绳过程中小金落地时机械能为零，机械能不守恒，B 错误；小金跳一次克服重力做功约 WGhmgh 50 kg10 N/kg0.06 m30 J ，C 错误；功率 P 50 W ，D 正确故选 D.W总t 10030 J60 s7A 【解析】箱子在竖直方向受到的重力和地面对箱子的支持力是一对平衡力，A正确；箱子没有运
23、动即箱子处于平衡状态，所以推力等于摩擦力为 100 N，B 错误；推力做功 W Fs300 N2 m600 J，功率 P 60 W ，C 、D 错误故选 A.Wt 600 J10 s8D 【解析】由题可知，妈妈与小明爬山的高度相同，妈妈的体重是小明的 2 倍，妈妈所用的时间是小明的 3 倍，由 WGh 可得，妈妈和小明克服重力做功之比等于重力之比，即 W1W 221，A、 B 错误；由 P 得，妈妈和小明克服重力做功的功率之比：Wt ，C 错误，D 正确故选 D.P1P2W1t1W2t2 W1W2 t2t1 21 13 239不变 变小10重力 弹性 【解析】运动员从高处下落过程中重力势能转化
24、为动能；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的弹性势能11动 重力势 减少 【解析】在此过程中，列车的质量不变，高度增加了，所以重力势能变大，速度减小了，所以动能减小，因此列车无动力滑行进站时将动能转化为重力势能；在上升的过程中，列车与轨道有一定的摩擦，部分动能转化为内能，所以列车的机械能减少1280 0 【解析】书箱在推力作用下移动的距离是 2 m，松手后滑行了 1 m 是由于惯性而运动，推力此时没有做功，故推力做的功为：W Fs40 N2 m80 J；书箱在重力方向上没有移动距离，所以重力做功为 0 J.133 450 【解析】根据 t ，要尽快搬完这批书，功不变，时间要
25、少，就需要功WP率最大，而由题图可得当所搬物体质量为 15 kg 时功率最大，因此他每次应该搬的捆数是n 3 捆；而他搬书所做功为 WGh mgh 5 kg3010 N/kg10 m15 000 J，15 kg5 kg/捆故搬书上楼的时间是 t1 300 s，下楼的时间是 t2 t1 300 s150 s，WPmax 15 000 J50 W 12 12所以所用的总时间是 300 s150 s450 s.14(1)转换法(或控制变量法 ) (2)铅球陷入沙中的深度 (3) 物体的下落高度越高，重力势能越大 (4)物体的重力势能与物体的运动路径无关15解：(1)后 15 s 内运动的距离h2v 2t26 m/s15 s 90 m30 s 内的路程 hh 1h 2210 m90 m300 m 运动员下落的平均速度为v 10 m/sht 300 m30 s(2)重力做的功 WGh500 N300 m1.510 5 J(3)匀速下降时重力做功的功率P G v500 N6 m/s 3 000 WWt Ght
