呼和浩特专用中考物理高分一轮 第单元 功 功率 机械能及其转化习题docxWord下载.docx
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W2,P1<
P2
5.[2018·
黔三州]2017年7月30日,在内蒙古朱日和训练基地,举行了庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵。
在此次阅兵中,“歼-20”首次以战斗状态亮相。
下列描述正确的是（ ）
A.“歼-20”离开跑道在竖直方向向上加速升空,动能增大,机械能守恒
B.“歼-
20”静止在跑道上待命时,受到的重力和跑道的支持力,是一对平衡力
C.“歼-20”在水平跑道上滑行,速度越快,惯性越大,摩擦力也越大
D.“歼-20”以战斗姿态在蓝天下亮相,在竖直上升的过程中,只有重力做功
6.[2018·
贵阳]如图13-17所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上,一小球由A点以速度v沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C。
下列关于小球滚动过程的分析正确的是（ ）
图13-17
A.整个过程只有重力在对小球做功
B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A、B、C三点的速度大小关系是vA>
vB>
vC
D.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
7.[2018·
南京]在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右压缩轻质弹簧至图13-18甲所示位置;
松手后,木块最终静止在图乙所示位置。
下列说法中正确的是（ ）
图13-18
A.弹簧恢复原状过程中,弹簧的弹性势能增大
B.木块离开弹簧后最终会停下,说明物体的运动需要力来维持
C.木块离开弹簧后减速运动过程中,水平
面对木块的阻力不变
D.图乙中,木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力
8.[2018·
广州]如图13-19所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;
PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2。
则（ ）
图13-19
A.W1>
W2B.W1<
W2
C.P1>
P2D.P1<
9.[2018·
宁波]如图13-20所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。
下列说法错误的是（ ）
图13-20
A.F2的功率为0.6W
B.弹簧测力计示数为9N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
10.[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s-t图像如图13-21所示。
根据图像,下列判断正确的是（ ）
图13-21
A.两次物体运动的速度v1<
v2
B.两次物体所受的拉力F1>
F2
C.0~6s两次拉力对物体所做的功W1>
D.0~6s两次拉力对物体做功的功率P1<
11.在探究“阻力对物体运动的影响”时,让同一小车每次都从同一斜面的同一位置静止滑下,使小车分别在毛巾、棉布和木板上运动直至静止,小车运动距离如图13-22所示。
下列说法正确的是（ ）
图13-22
A.小车在毛巾上运动的距离最短,所以它消耗的机械能最少
B.小车在木板上运动的距离最长,所以它消耗的动能最多
C.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车获得的内能一定相同
D.小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,但每次小车克服阻力所做的功相同
12.（多选）[2018·
青岛]在相同的水平地面上,用水平力F匀速推动重为G的箱子,移动距离s。
A.箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
B.在此过程中重力做功为Gs
C.若撤去推力,箱子仍向前滑行,则滑行过程中摩擦力小于F
D.若水平推力改为2F,仍使箱子移动距离s,则推力做功为2Fs
13.（多选）[2018·
滨州]如图13-23所示,重400N的物体在30N的水平拉力F的作用下,以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s,滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中,下列说法正确的是（ ）
图13-23
A.绳子自由端移动的距离为3m
B.有用功为400J
C.拉力F的功率为9W
D.物体与地面间的滑动摩擦力为72N
二、实验题
14.[2018·
南充]在如图13-24所示的斜面上,一工人用200N的拉力,将一重为250N的物体,从底端匀速拉到顶端,用时6s,则此过程中物体受到的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）斜面对物体的摩擦力,拉力做功的功率为 W。
图13-24
15.[2018·
宿迁]如图13-25所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C。
A、C离沙地高度相同。
现让三个小球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据 可以判断出球 释放前的重力势能最大。
（2）比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素有 。
（3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 。
图13-25
16.[2018·
包头]在“探究物体动能与质量和速度的关系”实验中,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,如图13-26所示。
图13-26
实验次数
钢球质量m/g
钢球下摆高度h/cm
木块滑行距离s/cm
1
20
30
35
2
40
65
3
60
（1）本实验使钢球获得动能的操作方法
是
。
（2）从上表数据可以看出,实验中控制了 相同,从而探究动能与 的关系。
（3）第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做 J的功;
第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,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 同学的建议。
（g取10N/kg）
（4）由上述实验数据和现象可得出结论:
。
17.[2018·
嘉兴]2017年12月24日,我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。
AG600可以在地面或水上起飞和降落,20s内可一次汲满水12t,主要用于大型灭火和水上救援。
已知飞机空载质量为41.5t,最大巡航速度500km/h。
（g取10N/kg）
（1）为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状,其科学原理是 。
（2）（多选）某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水一次性全部注下。
下列有关说法正确的是 。
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加
C.飞机以最大巡航速度水平直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
（3）在某次水面滑行测试中,蓄有8.5t水的飞机,在水面上以36km/h的速度匀速直线滑行1min,若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机的牵引力做了多少功?
此时飞机的实际功率为多少?
三、计算题
18.[2018·
内江]步行是一种简易、方便的健身运动,人正常步行时,步距（指步行一步的距离）变化不大,步距还可作为身体上的一把“尺子”。
小东测出自己的步距为0.5m,他正常步行1min走了180步。
小东根据自己的腿长和步距画出了如图13-27所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。
求:
（已知小东的质量是50kg,腿长是65cm,g取10N/kg）
（1）小东正常步行的速度。
（2）小东每走一步克服重力所做的功。
（3）小东正常步行克服重力做功的功率。
图13-27
19.[2018·
湖州]
在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图13-28所示的滑轮组。
他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体,沿着水平地面匀速拉动了2m。
人的拉力为18N,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦。
图13-28
（1）人的拉力所做的功。
（2）人的拉力做功的功率。
（3）动滑轮的重力。
四、综合题
20.[2018·
福建B卷改编]航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程,将带有降落伞的重物从高处释放,速度增大至10m/s时打开降落伞,重物开始减速下落,重物从释放到落地共用4s,其v-t图像如图13-29所示,落地前最后2s重物的运动可视为匀速运动。
打开降落伞后,降落伞和重物受到的空气阻力f与速度v满足关系式f=kvn,k为定值,降落伞和重物的总质量为7.5kg,刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力为225N,g取10N/kg。
（1）求落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率。
（2）试求阻力的表达式。
图13-29
21.足够长的光滑水平面上,有10个相同的小球沿直线等间隔均匀分布,总长度为l,并以相同的速度v0向右运动,如图13-30甲所示。
在小球的正前方有一“加速带”AB,当小球从左端A进入加速带后在水平恒力作用下被加速,直至从右端B离开,小球经过加速带前后速度的变化情况如图乙所示。
已知1号球刚从B端离开时,4号球刚好从A端进入。
不考虑球的大小,请解答下列问题（结果用已知物理量的字母表示）。
（1）小球在加速带上运动的时间T= 。
（2）最终10个小球分布的总长度L= 。
（3）已知小球在加速带上运动的平均速度为2v0,所受水平恒力为F,试求加速带对10个小球做功的总功率P。
图13-30
参考答案
1.D [解析]杠铃的重力为G=mg=176kg×
10N/kg=1760N,张湘祥的身高约为1.60m;
在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高
加上0.4m,即h=1.60m+0.4m=2.0m,在挺举过程中对杠铃做的功W=Gh=1760N×
2.0m=3520J,故选D。
2.C 3.C
4.C [解析]由题意知,AB=BC,物体从A到B和从B到C降低的高度相同,且物体的重力不变,由W=Fs=Gh可知,两个阶段重力做功相等,故A、D错误;
物块从光滑斜面滑下,速度越来越快,则通过AB段的时间大于通过BC段的时间,由P=
可知,P1<
P2,故B错误,C正确。
5.B [解析]“歼-20”离开跑道在竖直方向向上加速升空,动能增大,势能增大,机械能不守恒,故A错误。
“歼-20”静止在跑道上待命时,受到的重力和跑道的支持力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确。
惯性只与质量有关,与速度无关;
故C错误。
“歼-20”以战斗姿态在蓝天下亮相,在竖直上升的过程中,重力和空气阻力做功,故D错误。
6.C
7.C [解析]弹簧恢复原状的过程中,形变量减小,弹簧的弹性势能减小,故A错误;
木块离开弹簧后最终会停下来,是因为受到摩擦阻力的作用,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,木块离开弹簧后减速运动的过程中,水平面对木块的阻力不变,故C正确;
图乙中,木块受到的重力作用在木块上,而木块对水平面的压力作用在水平面上,这两个力没有作用在同一物体上,因而不是一对平衡力,故D错误。
8.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。
9.D [解析]由题图可知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×
0.1m/s=0.2m/s,拉力做功的功率P2=F2v=3N×
0.2m/s=0.6W,故A正确,不符合题意。
不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮
和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数F=3F2=3×
3N=9N,故B正确,不符合题意。
物体B做匀速直线运动,水平方向受力平衡;
物体B水平方向受滑轮组的拉力F'
=2×
F
2=2×
3N=6N,受物体A水平向右的摩擦力fB,因此fB=F'
=6N。
同时,物体B对A的摩擦力大小为6N,方向向左。
物体A相对于地面静止,则水平方向上受力平衡,由于受到向右的拉力F1=4N,受到物体B对其向左的摩擦力6N,则还需要受到地面向右的摩擦力才能受力平衡,故物体A与地面之间有摩擦力,故C正确,不符合题意。
如果增大F2,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,还是处于静止状态,故D错误,符合题意。
10.C
11.D [解析]让同一小车从同一斜面同一高度由静止滑下,其一开始具有的重力势能是相同的,最后小车在水平面静止,其机械能为零,因此,整个过程中,消耗的机械能是相同的,故A错误。
小车到达水平面时的速度相同,说明一开始的动能相同,最后静止时动能都为零,因此,消耗的动能是相同的,与小车运动的距离无关,故B错误。
小车运动过程中,将机械能转化为自身的内能和接触面的内能,因此,小车在毛巾、棉布和木板上运动的距离不同,每次小车获得的内能也可能不同,故C错误。
由前面的分析可知,小车一开始的机械能是相同的,其最终克服阻力做功,机械能变为零,机械能减少的量相同,因此,每次小车克服阻力所做的功相同,故D正确。
12.AD
13.ACD [解析]由图可以看出,n=3。
物体10s内移动的距离是s1=vt=0.1m/s×
10s=1m,则绳子自由端移动的距离为s2=ns1=3×
1m=3m,故A正确;
拉力F做的功为总功其大小是W总=Fs2=30N×
3m=90J,则此过程中有用功为W有=W总η=90J×
80%=72J,故B错误;
拉力F的功率为P=
=
=9W,故C正确;
物体与地面间的滑动摩擦力f=
=72N,故D正确。
14.大于 100
[解析]因为物体在拉力作用下做匀速直线运动,对物体进行受力分析可知,受到沿斜面方向向上的拉力F与沿斜面方向向下的摩擦力和重力沿斜面方向向下的分力,三力平衡,故物体受到的拉力大于斜面对物体的摩擦力;
拉力做功的功率为P=
=100W。
15.
（1）球陷入沙中的深度 A
（2）质量 （3）动能
[解析]
（1）根据球陷入沙中的深度可以判断出球A释放前的重力势能最大。
（2）比较A、C两球可以得出影响重力势能大小的因素是物体的质量。
（3）球在空中下落时,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。
16.
（1）让钢球从高处由静止摆下
（2）速度 质量
（3）0.06 甲
（4）速度一定时,质量越大,动能越大
[解析]（3）由题意可知,钢球的重力为G=mg=0.02kg×
10N/kg=0.2N,钢球下降的距离为h=30cm=0.3m,钢球的重力做的功即钢球获得的动能Ek=Gh=0.2N×
0.3m=0.06J,则钢球对木块最多做0.06J的功;
该实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小与质量的关系,动能的大小通过木块移动的距离来反映,因此钢球的高度和木块的大小均不能改变,应改变木板的长度,即采用甲同学的建议。
17.解:
（1）气体流速越大,压强越小
（2）BC
（3）f=0.5G=0.5m总g=0.5（m飞机+m水）g=0.5×
（41.5×
103kg+8.5×
103kg）×
10N/kg=2.5×
105N,
因为匀速直线飞行,所以牵引力F=f=2.5×
v=36km/h=10m/s,
s=vt=10m/s×
s=600m,
W=Fs=2.5×
105N×
600m=1.5×
108J。
P=
=2.5×
106W。
18.解:
（1）小东步行180步的路程s=0.5m×
180=90m,
步行的速度v=
=1.5m/s。
（2）小东走一步时重心上升的高度
h=65
cm-
=5cm=0.05m,
小东走一步克服重力所做的功
W=Gh=mgh=50kg×
10N/kg×
0.05m=25J。
（3）小东走一步所用的时间为t'
s,
小东正常步行克服重力做功的功率为P=
=75W。
19.解:
（1）由图可知
n=2,则绳端移动的距离
s绳=ns物=2×
2m=4m,
人的拉力所做的功W=Fs绳=18N×
4m=72J。
（2）拉力做功的功率P=
=18W。
（3）因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,
所以物体受到的摩擦力f=0.35G=0.35×
100N=35N,
因物体匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力F拉和摩擦力是一对平衡力,
所以,滑轮组对物体的拉力F拉=f=35N,
不计绳重及机械的摩擦,由F=
（G动+F拉）可得,动滑轮的重力G动=nF-F拉=2×
18N-35N=1N。
20.解:
（1）降落伞和重物的总重力
G=mg=7.5kg×
10N/kg=75N,
由图可知,落地前最后2s,降落伞和重物的下降速度是5m/s,
则最后2s下降的高度h=v2t=5m/s×
2s=10m,
这段时间重力做功W=Gh=75N×
10m=750J,
这段时间重力做功的功率P=
=375W。
（2）匀速下落时,降落伞和重物受到的摩擦力等于重力,f=G=75N。
刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小F=f1-G,
则f1=F+G=225N+75N=300N。
刚开始减速时f1=k
=k×
（10m/s）n=300N①,
匀速下落时,f=k
（5m/s）n=75N②,
联立①②解得n=2,k=3N·
s2/m2,所以阻力的表达式为f=3N·
s2/m2×
v2。
21.解:
（1）
（2）3l
（3）加速带的长度s=v平均T=2v0×
l,
加速带对10个小球做的总功W=10Fs=10×
F×
l=
加速带对10个小球做功的总时间t总=
+T=
+
加速带对10个小球做功的总功率P=
=5Fv0。
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