2.2016年4月14日，NBA巨星科比·布莱恩特迎来职业生涯的最后一场比赛．如图是科比在比赛中的一次投球过程，下列说法不正确的是（ ）
A.他用力蹬地身体却向上跃起，是因为力的作用是相互的
B.他在起跳后的上升过程中，势能转化为动能
C.球离开手后能继续往前飞行，是因为物体具有惯性
D.球撞击篮板后反弹，是因为力能改变物体的运动状态
3.甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。
若规定做功较快的获胜，则最后胜出的一定是（ ）
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
4.如图所示，小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中（小球和轨道间存在摩擦），下列说法错误的（ ）
A.小球在A点的重力势能最大
B.小球在B点的速度最大
C.小球在C点和B点的机械能相等
D.小球不能到达D点
5.如图所示，物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A.物体动能增大，机械能不变
B.物体动能不变，机械能减小
C.物体重力势能不变，机械能不变
D.物体重力势能减小，机械能增大
6.如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ ）
A.刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变
B.过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
C.通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为0
D.过山车在运行过程中机械能守恒
7.为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，某同学设计了如图甲所示的滑轮组装置。
当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。
下列计算结果正确的是（ ）
A.1~2s内，拉力F做的功是187.5J
B.0~1s内，地面对物体的支持力是10N
C.2~3s内，拉力F的功率是100W
D.2~3s内，滑轮组的机械效率是62.5%
8.如图甲所示，小明在同一水平地面上沿水平方向用力推木箱，推力F随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示，以下分析正确的是（ ）
A.0~2s内木箱没有动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
B.2~4s内木箱受到的摩擦力大小为40N
C.4~6s内人对木箱的推力做功为80J
D.6s后小明如果停止用力，木箱将做匀速直线运动
二、填空题
9.“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。
10.小明同学用40N的水平推力推着重100N的书箱在水平地面上前进了2m，松开手后，书箱仍向前滑行了1m，整个过程中小明做功 J，书箱的重力做功 J。
11.小华同学在参加体育中考测试时，发现了很多与物理有关的知识．
（1）在50m测试时，小华用力向后蹬地，由于物体间力的作用是________，使小华受到一个向______（选填“前”或“后”）的摩擦力，最终他的成绩为8s，则小华的平均速度是________m/s.
（2）在立定跳远时，小华用前脚掌蹬地时对地面产生的压强________（选填“大于”、“等于”或“小于”）双脚站立时的压强；在起跳后上升过程中，________能增大，在下落时重力势能转化为________能．
（3）在实心球测试时，小华捡起重为20N的实心球，并缓慢举至2m高处，这一过程小华对球做功________J；将球用力投出后，由于________，实心球向前飞行了10m；球出手后，小华对球做功________J.
12.如图甲所示，张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱，在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间变化的情况如图丙所示。
则1~3s木箱做 （选填“匀速”或“变速”）运动;3~5s推力对木箱做的功是 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5kg.王波想尽快将它们搬上10m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，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为________s．（g＝10N/kg）
14.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s－t图像分别是图乙中的图线①、②.两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2.则F1______F2，P1______P2.（均选填“>”、“＝”或“<”）．
15.如图所示，一物体在水平向右的拉力F1的作用下以1m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，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的作用下以2m/s的速度在同一水平面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2。
则W1 W2，P1 P2。
（均选填“>”“<”或“=”）
16.如图所示，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，实验表明，物体的 越大，它的弹性势能越大。
17.某工厂发货传输分拣线示意图如图所示，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，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。
（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。
18.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）
三、解答题
19.我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试，已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动，用时40s，汽车在行驶过程中受到的阻力为4000N，汽车在此过程中发动机热机效率为48%，汽油的热值为q=4.6×107
J/kg。
在该段测试过程中:
（1）汽车的功率为多少?
（2）燃烧了多少汽油?
（计算结果保留两位小数）
20.一名体重为560N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20s内将600N的重物匀速提升1m（绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）．
（1）请画出滑轮组的绕线．当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？
（2）若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？
（3）若用该滑轮组将800N的重物匀速提起1m，机械效率又是多大？
21.陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为5.4t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3m的高台．已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103W，绳子自由端移动速度为0.3m/s.求：
（1）滑轮组将雕像吊上3m高台需要的时间t为多少秒？
（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少？
（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少？
2021中考物理专题训练：
做功与机械能-答案
一、选择题
1.【答案】C [解析]由图可知，W1=F1s1=300N×4m=1200J，W2=F2s2=200N×6m=1200J，即W1=W2，故A、B错误;由P=Fv可知，速度相等，F1>F2，则P1>P2，故C正确，D错误。
2.【答案】B
3.【答案】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=
知，甲功率最大，做功最快，故A正确。
4.【答案】C
5.【答案】B [解析]物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端，动能不变，重力势能减小，机械能减小。
故选B。
6.【答案】B [解析]刚开始过山车匀速被拉升时，动能不变，但高度增加，重力势能增大，所以机械能变大，故A错误。
过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能，故B正确。
通过环形轨道最高点时，速度不为0，动能不为0，故C错误。
由于有摩擦力和空气阻力，过山车在运行过程中机械能不守恒，故D错误。
7.【答案】A [解析]滑轮组绳子的股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h，速度v绳=3v。
在1~2s内，拉力F2=50N，物体上升高度h2=1.25m，拉力的作用点下降的距离为s2=3h2=3×1.25m=3.75m，拉力做的功W=F2s2=50N×3.75m=187.5J，故A正确。
由题图乙可知，在0~1s内，拉力F1=30N，由图丙可知，此时物体的运动速度为0，处于静止状态。
物体受重力G、绳子向上的拉力F'和地面对物体的支持力，则支持力F支=G-F'=G-（3F1-G动）=100N-3×30N+G动=G动+10N≠10N，故B错误。
由图丙可知，在2~3s内，重物做匀速运动，v3=2.5m/s，拉力F3=40N，绳子自由端移动速度v绳'=3v3=3×2.5m/s=7.5m/s，拉力的功率P总=F3v绳'=40N×7.5m/s=300W，故C错误。
在2~3s内，滑轮组机械效率η=
=
=
=
=
≈83.3%，故D错误。
8.【答案】B [解析]木箱在0~2s内没有动，处于平衡状态，则人对木箱的推力等于地面对木箱的摩擦力，故A错误。
由题图丙可知，在4~6s内木箱做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，此时木箱受到的滑动摩擦力f=F，由图乙可知，在4~6s内推力F=40N，则木箱受到的滑动摩擦力f=F=40N;由图丙可知，木箱在2~4s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，由于物体间接触面粗糙程度与物体对地面的压力不变，则木箱受到的滑动摩擦力不变，则2~4s内木箱受到的摩擦力大小为40N，故B正确。
由图丙知，4~6s内木箱通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m，由图乙知，此时受到的推力F=40N，因此4~6s内推力做的功W=Fs=40N×4m=160J，故C错误。
如果6s后小明停止用力，木箱仍然受到摩擦力的作用，因此做减速运动，最后停下来，故D错误。
二、填空题
9.【答案】7.2×108 72000
10.【答案】80 0
11.【答案】
（1）相互的 前 6.25
（2）大于 重力势（势） 动 （3）40 惯性 0 【解析】
（1）小华跑步时用力向后蹬地，由于力的作用是相互的，地对小华就产生一个向前的摩擦力，使小华向前运动．小华的平均速度是v＝
＝
＝6.25m/s；
（2）小华前脚掌蹬地时，其对地面的压力不变，但是受力面积减小，所以对地面的压强增大．在起跳后上升的过程中，小华的质量不变，高度增大，重力势能增大；而他在下落时重力势能转化为动能．（3）小华对实心球做的功为W＝Gh＝20N×2m＝40J；由于惯性，实心球出手后向前飞行了10m，这时虽然距离增加，但是小华对实心球没有力的作用，所以小华对球做的功为0J.
12.【答案】变速 400
[解析]由图丙可知，1~3s木箱的速度逐渐增大，因而做的是变速运动;3~5s推力对木箱做的功W=Fs=Fvt=200N×1m/s×2s=400J。
13.【答案】3 450 【解析】根据t＝
，要尽快搬完这批书，功不变，时间要少，就需要功率最大，而由图可得当所搬物体质量为15kg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W＝Gh＝5kg×30×10N/kg×10m＝15000J，故搬书上楼的时间是t1＝
＝
＝300s，下楼的时间是t2＝
t1＝
×300s＝150s，所以所用的总时间是300s＋150s＝450s.
14.【答案】＝ ＞
15.【答案】= <
[解析]物体对地面的压力等于其重力，接触面的粗糙程度不变，因此物体受到地面的摩擦力大小相等，匀速运动时拉力等于摩擦力，则两次的拉力相等，即F1=F2;物体两次运动的距离相等，均为10m，由W=Fs可知，两次做的功相等，即W1=W2。
F1=F2，v116.【答案】重力 弹性形变
[解析]发生形变的钢锯条在恢复原状时弹性势能减小，棋子会被弹起一定的高度，说明棋子的重力势能增大，则此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的重力势能;在弹性限度内，增大钢锯条被下压的距离，钢锯条的形变程度增大，使棋子被弹起的高度增加，说明钢锯条的弹性势能增大，则物体的弹性形变越大，它的弹性势能越大。
17.【答案】
（1）小于
（2）2.4
18.【答案】10~14cm 内
[解析]由于在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长量与它所受的拉力成正比;所以在弹簧下面挂48N的重物时，将重物由图中位置放手，重物下落过程中，当弹簧伸长4cm时（即弹簧长度达到6cm+4cm=10cm时）物体所受的拉力与重力平衡，继续向下运动的过程中，物体开始减速，其动能和重力势能同时转化为弹性势能;设物体能达到的最低点时的重力势能为0，此点动能也为0，在从图中所示释放点到最低点的运动过程中，理想状态下（即忽略空气阻力的作用），物体在释放点具有的重力势能全部转化为最低点时的弹簧的弹性势能，即Gh=
kΔL2①，因h=ΔL②，由①②可得ΔL=
=
=8cm;物体在最低点时，弹簧的长度为6cm+8cm=14cm。
实际中由于空气阻力的存在，物体往复运动一段时间后，最终会停下来，停留在弹簧长度等于10cm的状态，则物体减小的重力势能最终转化为弹性势能和内能。
三、解答题
19.【答案】
解:
（1）汽车匀速行驶，牵引力F=f=4000N，
牵引力做功W=Fs=4000N×1.2×103m=4.8×106J，
汽车的功率P=
=
=1.2×105W。
（2）由η=
得，汽油燃烧放出的热量
Q=
=
=107J，
燃烧汽油的质量m=
=
≈0.22kg。
20.【答案】
（1）根据题意可得滑轮组的绕线方式如答图所示；
学生站立时对地面的压力为：
F＝G＝560N，站立时对地面的压强为：
p＝
＝
＝1.4×104Pa.
（2）因为η＝
×100%＝
×100%，所以拉力为：
F绳＝
×100%＝
×100%＝400N，拉力功率为：
P＝
＝
＝40W；
（3）因为F绳＝
（G动＋G物），所以动滑轮的重量为：
G动＝nF－G物＝2×400N－600N＝200N．机械效率为：
η＝
×100%＝
＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝80%.
21.【答案】
解：
（1）雕像上升高度为h，绳子自由端移动的距离为s，绳子自由端移动速度为v自，因为绕过动滑轮的绳子为3段，则
s＝3h
t＝
＝
＝
＝30s
（2）物体重力G＝mg＝5.4×103kg×10N/kg＝5.4×104N
W有＝Gh＝5.4×104N×3m＝1.62×105J
（3）W总＝Pt＝6×103W×30s＝1.8×105J
η＝
×100%＝
×100%＝90%
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