功和功率及机械能练习题.docx
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功和功率及机械能练习题
功功率机械能
一、功的详细知识点
（一）、功的概念
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力就对物体做了功
（二）、做功的两个必要因素
1、一是作用在物体上的力，另一个是物体在力的方向上移动的距离
2、力对物体不做功的三种情况
①物体不受力的作用而由于惯性运动
②物体受到力的作用，但保持静止状态
③物体受到力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直
例1、某人用50N的力，将重为30N的铅球抛到7m远处，这个人对铅球做功为（）
A.350JB.210JC.0JD.无法计算
例2、如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（）
例3、如图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是（）
A．火箭腾空而起的推力B．叉车举起重物的举力C．人推石头未动时的推力D．马拉木头前进的拉力
例4、在举重比赛时，一运动员在第一阶段把150kg的杠铃很快举过头顶，第二阶段使杠铃在空中停留3s。
下列关于运动员对杠铃做功的说法，正确的是（）
A．他在第一阶段内没做功．B．他在第二阶段内没做功．
C．他在两个阶段内都没做功．D．他在两个阶段内都做了功．
（三）、功的计算
力和在力的方向上移动的距离的乘积叫功
1、公式：
W＝Fs
2、单位：
焦耳，简称焦，符号J。
3、注意:
单位要统一，力的单位是N，距离的单位是m,功的单位是J
例1、质量为2t的汽车，在平直的公路上行驶时所受的阻力为汽车所受重力的0.2倍。
它先匀速行驶了2km，接着关闭发动机后又行驶了55m后停下，求在整段路程中动力对汽车所做的功。
例2、在水平地面上，某人用50N的水平推力推着重100N的箱子沿直线前进了10m，人做的功为（）
A.1000JB．1500JC．5000JD.500J
例3.起重机将重5×104N的货物提升5m，再水平匀速移动6m起重机对货物所做的功为（ ）
TAXI
车费发票
车号码E.U-8888
日期02-05-28
上车10∶00
下车10∶05
单价2.00元
里程6.0km
金额16.00元
A.2.5×105J B.5.5×105JC.3.0×105J D.5.0×104J
◆某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶，出租车的牵引力为3×103N，右为他乘车到达目的地时的车费发票。
求：
（1）出租车行驶的时间。
（2）出租车行驶的速度。
（3）出租车在这段时间内所做的功。
◆如图所示，物体A以2cm/s的速度，在水平地面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为3N，水平拉力F=__________N，物体A受到的摩擦力f=__________N，2s内拉力F做功W=__________J．（滑轮、弹簧测力计的重力以及滑轮与绳的摩擦不计）
◆．某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于（）
Ａ．0．2J Ｂ．2J Ｃ．200J Ｄ．2000J
练习题
1．以下事例中，重力做功的是（）
A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行
C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
2．如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图（）
3．在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是（）
4．下列各种情况中做功的是（）
Ａ.用竖直向上的力提水桶在水平面行走 Ｂ.用水平力推重物在水平地面上行走
Ｃ.运动员举高1800牛的杠铃坚持10秒钟 Ｄ.水球重50牛，沿光滑水平面运动10米
5．用三种方法来提升同一个重物：
a.用不计摩擦的定滑轮将重物提高h；b.沿光滑斜面将重物提高h；c.用手直接将重物提高h.其中做功大小是：
（）
Ａ.a方式做功最少 Ｂ.b方式做功最少
Ｃ.c方式做功最少 Ｄ.三种方式做功一样多
6．汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（）
A．汽车的牵引力为零B．汽车所受的摩擦力为零
C．汽车牵引力所做的功为零D．汽车所受的合力为零
7．以下估测中，基本符合实际情况的是（）
A.人正常步行的速度约5m/s，B.某同学走路时对地面的压强约1.5×103Pa
C.中学生的体重约50ND.把一个鸡蛋举高1m做的功约0.5J
8．某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：
（）
Ａ．200焦 Ｂ．300焦 Ｃ．0焦 Ｄ．500焦
9．重50N的重物，在10N水平力的作用下，沿水平方向移动了5m，那么重力对重物做的功是（）
A.50JB.250JC.0D.上述都不对
10．在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得女子75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg。
估算她在挺举全过程中对杠铃做的功为（）
A.3×102JB.1×103JC.3×103JD.5×103J
11．教学大楼每层楼高为３m，小明提着一重为50Ｎ的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了４m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为（）
Ａ．0JＢ．300JＣ．450JＤ．500J
12．如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）
A.重力做的功是500JB.拉力大小为100N
C.拉力大小为120ND.拉力做的功为100J
13．如图，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）
A．50JB.25JC.100JD.200J
二．功率详细知识点
（一）、功率的意义
单位时间内所做的功
说明：
①功率是表示机械做功快慢的物理量
②功率只反映做功的快慢，不能表示做功的多少
③功率是由时间和功两个因素决定的
（二）、功率的计算
1、公式：
P＝
2、国际标准单位：
瓦特，简称瓦，符号W
常用单位：
千瓦（KW）、兆瓦（MW）、马力.
换算：
1KW=103W，1MW=106W，1KW=1.36马力
（三）、比较功率大小的两种方法
（1）在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大。
（2）在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短，功率越大。
（四）、功和功率的区别
符号
功（W）
功率（P）
定义
力和物体在力的方向上移动距离的乘积
单位时间内所做的功
意义
功德大小表示做功的多少
功率的大小表示做功的快慢
公式
W＝Fs
P＝
单位
J（焦）
W（瓦）
联系
W=Pt
例1：
甲、乙二人的体重相同，同时从一楼开始登楼，甲比乙先到三楼，则他们二人（）
A．做的功相同，但甲的功率较大B．做的功相同，功率也相同
C．甲做的功较多，但功率相同D．甲做的功率多，功率也较大
例2：
两台抽水机的功率分别是甲：
1kw和乙：
2kw，下列的分析中正确的是（）
A、甲做的功一定多B、甲做功的速度一定快
C、在完成相同的抽水任务时，乙完成得快D、在相同的时间内，乙做的功比较少
题型三知道比较做功快慢的方法，理解功率的概念，并会计算功率
◆ 关于功率，下列说法中正确的是：
（）
A机器的功率越大，做的功就越多；B机械效率越大，机械的功率就越大；
C功率表示做功的快慢程度； D 使用省力的机械，可以提高机械做功的功率。
◆下列关于功率的说法中，正确的是（）
Ａ．物体做功越多，功率越大 Ｂ．物体做功时间越短，功率越大
Ｃ．物体做功越快，功率越大 Ｄ．物体做功时间越长，功率越大
◆[变形题]甲同学体重600N，乙同学体重500N，他们进行登楼比赛．甲跑上五楼用30s，乙跑上五楼用24s．则：
______同学做功较多，______同学的功率较大．
◆◆．小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m；所用时间2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，所用时间1.5s。
比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是（）
A．W1＞W2P1＜P2B．W1＞W2P1＞P2
C．W1＜W2P1＜P2D．W1＜W2P1＞P2
★题型四会综合运用功和功率的公式进行有关的计算
◆一辆汽车重为5×104N，在平直公路上以10m／s的速度匀速行驶lmin，已知汽车在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.06倍．求：
（1）汽车在1min内行驶的距离
（2）汽车在1min内做的功（3）汽车发动机的功率
◆如图14-19所示，物体A在水平拉力F作用下，水平向右做匀速直线运动。
已知物体A重100N，它受到的地面摩擦力为20N，运动速度为0.2m/s（不计滑轮重、绳重及绳子与滑轮之间的摩擦），求：
（1）2s内物体A的重力所做的功；
（2）拉力F的大小；（3）拉力F的功率．
◆如图14-20所示，在水平拉力F的作用下，5min内使物体A沿水平地面匀速前进了1m。
拉力F的功率为8W。
不计绳和滑轮重，拉力F＝N。
◆．某人骑一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近 （ ）
A．1W B．10W C．100W D．1000W
◆．有甲、乙两辆功率相等的汽车，如果在相同时间内匀速通过距离之比S甲：
S乙=2：
1，那么（）
A．两辆汽车牵引力之比F甲:
F乙＝1:
2B．两辆汽车牵引力之比F甲:
F乙＝2:
1
C．两辆汽车做功之比W甲:
W乙＝1:
2D．两辆汽车做功之比W甲:
W乙＝2:
1
◆◆．如图14-25所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m／s的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5N。
不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。
则（）
A．物体A受到水平面的摩擦力为5NB．拉力F的功率为4W
C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J
D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
◆◆．一辆大型运输车，长40m，质量为30t，匀速通过长260m的山洞时，所用时间为30s，它以同样速度通过一座桥时，所用时间为24s，若车行驶时所受阻力为车重的0.2倍，g取10N／kg，
求：
（1）桥的长度。
（2）运输车过桥时的功率．
三、练习题：
1.如图所示，重为100牛的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4米／秒的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。
则物体A受到水平面的摩擦力为________牛;若物体A匀速运动2秒钟，拉力F做功为________焦,拉力F的功率为________瓦.
2、体育课上，甲、乙两同学进行爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬上竿顶用时9s,乙从同一位置匀速爬到竿顶用时10s。
若甲、乙两人体重之比为5：
6，则他们爬竿的功率之比是
A. 4：
3 B. 3：
4 C. 27：
25 D.25：
27
3、一电梯在10s内可以将质量为1.2t的货物由底层地面匀速运至四楼楼顶，若每层楼的高度是3.5m，那么电梯做功的功率是多少？
（g取10N/kg）
4、如图5所示，每个钩码的质量为50克，质量为0.5千克的物体A在水平桌面做匀速直线运动，钩码重力做功为0.0098焦耳时，物体A移动的距离为多少米？
物体A受到桌面阻力的方向及大小是多少？
5、滑轮重10N，物体质量10kg，如下图所示，用力F拉着滑轮使物体匀速上升1m，求拉力做的功.（g取10N/kg）
6．一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。
求：
⑴轿车行驶的速度是多少米/秒？
⑵在2min内轿车行驶的路程是多少千米？
⑶若轿车发动机提供的牵引力为F＝1600N，则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦？
7．黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：
（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？
（2）小汽车引力所做的功是多大？
（3）小汽车此时的功率是多大？
8．某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3，还需要使用其他建筑材料3.5×104t，混凝土密度为2.5×103kg/m3，取g=10N/kg。
求：
（1）已知自来水密度为1×103kgm/m3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？
（2）若每天要把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？
（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？
9．如图所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s,（不计绳和滑轮重）求:
（1）物体A受到的重力.
（2）物体A受到的摩擦力.
（3）力F做的功.（4）力F做功的功率.
10．一块水田面积为2400m2要灌平均0.1m深的水。
不计水渗透的损失，求：
（1）所灌水的体积。
（2）所灌水的质量。
（3）若这些水是用水泵（抽水机）从距水田2m深的水渠中抽上来的，水泵至少要做多少功？
（4）若水泵的功率为2.4kw，抽这些水要用多长时间？
（ρ水＝1.0x103kg/m3,g=10N/kg）
三、动能和势能
■分析动能、势能的变化时，经常出错，有什么诀窍吗？
☆分析动能、势能的变化，必须抓住决定动能和势能大小因素不放．动能的大小决定与物体的质量和速度，重力势能的大小决定与物体的质量和高度，不能只考虑其中的一个因素，而忽略了另一个因素．例如，公路上匀速行驶的正在洒水的洒水车，尽管速度没有变化，但它的动能还是在不断减小，因为洒水车的总质量在不断减小．
题型一理解能、动能、势能的概念
例1关于能的概念，下列说法正确的是（）
A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能
B．在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能
C．甲物体的运动速度比乙物体的大，则甲物体的动能一定比乙物体的大
D．甲物体的高度比乙物体的高度大，则甲物体的势能一定比乙物体的大
例2判断下列物体是否具有动能或势能，如果有，说出能量的名称，如果没有，说明原因．
（1）在水平地面上滚动的铅球：
____________；
（2）悬挂在室内的电灯：
____________；
（3）玩具汽车中被卷紧的发条：
_____________；（4）弹簧：
_____________；
（5）在空中飞行的波音747客机：
_____________；
（6）静止在水平轨道上的列车：
_____________．
解
（1）在水平地面上滚动的铅球：
既有质量又有运动速度，具有动能；
（2）悬挂在室内的电灯：
既有质量又有高度，具有重力势能；
（3）玩具汽车中被卷紧的发条：
发条是弹性物体，卷紧后发生了弹性形变，具有弹性势能；
（4）弹簧：
尽管是典型的弹性物体，但它没有发生弹性形变，因而不具有动能和势能；
（5）在空中飞行的波音747客机：
有质量，有运动速度，还有高度，既有动能又有重力势能；
（6）静止在水平轨道上的列车：
尽管质量很大，但它不在运动，也没有高度，所以它不具有动能和势能．
题型二会探究决定动能大小和重力势能大小的因素
例在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图14-2所示．在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小？
若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hAhB；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mAmC；实验得出的结论是：
物体重力势能的大小与有关．
题型三分析动能和势能大小的变化
例跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的（）
A．动能增大，势能不变B．动能不变，势能减小C．动能、势能都不变D．动能减小，势能增大★某块砖在一对平衡力作用下运动，则该砖（）
A．势能一定不变，动能一定不变B．势能可能改变，动能一定不变
C．势能可能改变，动能可能改变D．势能一定不变，动能可能改变
中考典题
考题1如图14-3所示，是用来探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验装置图。
（小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到达底端的速度只与起点高度有关，起点越高，到达底端的速度就越大，运动小球撞击停在平面上的木块后，木块运动距离越长，说明小球具有动能越大）
（1）分析比较实验甲与实验乙，可得出结论：
___________实验中被控制的物理量是______________。
（2）分析比较实验乙与实验丙，可得出结论：
________________实验中被控制的物理量是__。
（3）实验结果表明，物体动能与物体的和有关，____________越大，____________越大，动能就越大。
图14-3
考题2（多选题）如图14-4所示的是一种叫做蹦极的游戏。
游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。
图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是他所到达的最低点的位置。
对于他离开跳台至最低点的过程，下面说法正确的是（）
A．他的重力势能一直在减小B．绳的弹性势能一直在减小
C．他的动能在前一段时间在增加，后一段时间在减小
图14-4
D．在最低点，重力势能减到最小，动能为零，绳的弹性势能最大
．
★．超市的自动扶梯把小明从一层匀速送到二层的过程中，小明的（）
A．动能减小，势能增大，机械能不变B．动能增大，势能增大，机械能增大
C．动能不变，势能增大，机械能增大D．动能不变，势能不变，机械能不变
基础知识训练
1．如果卡车空载和满载时都以同样的速度行驶，那么空载时具有的动能满载时具有的动能．停放在山顶上的卡车具有的重力势能该卡车下山时具有的重力势能．（选填“大于”、“小于”或“等于”）（题型一）
2．质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么飞得快．（题型一）
3．运动员向斜上方推出去的铅球，在下落的过程中，重力势能（填“增大”、“减小”或“不变”下同），动能．（题型三）
4．如图14-5所示，一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升至最高点的过程中，能逐渐增大，能逐渐减小。
（题型三）
5．某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（）
A．动能变大，重力势能变大B．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变D．动能变小，重力势能变大
6．三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（）
A．内能B．重力势能C．弹性势能D．动能
7．飞行的炮弹击中目标后有很大的破坏作用，这是因为（）
A．它具有很大的质量B．它具有很快的速度
C．它具有很大的动能D．它是钢铁制成的
8．一物体沿斜面匀速下滑，物体的（）
A．动能增加，势能减小B．动能不变，势能减小
C．动能和势能都减小D．机械能的总量保持不变
9．司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了（）
A．增大动能B．增大势能C．增大惯性D．减小阻力
10．如图14-6所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止。
（1）要研究动能与质量的关系，我们要选
择 两图来进行比较。
（2）从图中可以看出，A、B、C三个小球刚到达水平面时， 球的动能最大。
综合提高训练
1．装满水的洒水车，在环岛路的一段平直公路上匀速前进．它在向公路两旁的花木喷水的过程中，洒水车的总动能将逐渐．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
2．体积相同的铜、铁、铝三各小球，从同一高度的斜面滚下，在水平地面上撞击同一地点上放的同一木块，木块被撞击最远的是（）
A．滚下的铜球B．滚下的铁球C．滚下的铝球D．三球撞击得一样远
3．2002年10月27日，太原卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功地将‘“中国资源二号”卫星送人太空。
在卫星随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中（）
A．卫星的势能不断减小，动能不断增大
B．卫星的势能不断增大，动能不断减小
C．卫星的势能和动能都在不断减小
D．卫星的势能和动能都在不断增大
4．如图14-7所示是研究动能跟哪些因素油关的实验情况示意图，图中A、B两球是由同种材料制成的实心小球。
下列哪组图的比较可以说明当物体质量相同时，速度大的物体具有的动能大（）
A．a图和b图B．b图和c图
C．a图和c图D．b图和d图
5．我国发射的“神州Ⅲ号”载人宇宙飞船完成科学实验任务后，在内蒙古准确返回，成功着陆。
若飞船穿越大气层时，有一段匀速降落的过程（设飞船质量不变），则在此过程中飞船的（）
A．动能减小，势能增大B．势能减小，动能增大C．动能不变，势能减小D．动能减小，势能不变
6.如图14-8所示，一钢球分别从斜面的不同高度h1、h2处滚下，小木块A分别被推至1和2处，这现象表明，同一钢球，位置越高，它到达斜面下端时的______也越大，把木块推得越远，对木块做的功越多，钢球的______能也越大．
小球
小球质量
小球碰撞物体A时的速度
物体A被推动的距离
甲球
2m
v
S
乙球
m
2v
2S
7．如图14-9是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。
表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。
由表中数据可知：
甲球的动能_______（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是________.
8．在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，如图14-10所示，于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”
（1）请你帮他设计应如何去做。
（2）说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小
机械能及其转化
★大海中蕴含的机械能
大海中蕴藏着丰富的机械能，它可以通过不同的形式表现出来，如潮汐、波浪、海流等．
◆潮汐能
海水每天都有固定的涨潮和退潮时间，这种海水定时涨落的现象就是潮汐现象．海水一涨一落，水位的高
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