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第1页（共29页）功和机械能一．选择题（共15小题）1．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（）A．W甲＜W乙＜W丙B．W甲＞W乙＞W丙C．W甲=W乙=W丙D．W甲=W乙＜W丙2．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（）A．F1＜F2，W1=W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1=W23．关于功、功率、机械效率说法正确的是（）A．功率越大，做功越快，机械效率越大B．做功越少，功率越小，机械效率越小C．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关D．机械效率越大，表明它做的功越多4．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化第2页（共29页）5．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（）A．W1≠W2P1≠P2B．W1=W2P1=P2C．W1=W2P1＞P2D．W1=W2P1＜P26．如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（）A．支持力F一定不做功B．支持力F一定做功C．支持力F=500ND．支持力F＞500N7．如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（）A．P甲=P乙η甲=η乙B．P甲＜P乙η甲＞η乙C．P甲＜P乙η甲＜η乙D．P甲＞P乙η甲＞η乙8．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（）A．受到的弹力始终不变B．运动过程动能一直增大第3页（共29页）C．运动过程机械能不变D．在b点时重力等于弹力9．下列实例中，人对物体做功的是（）A．学生背着书包在水平路面上匀速前进B．人推车，车未动C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离D．举重运动员将杠铃举起10．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（）A．在b、d两点动能相等B．在a、d两点动能一定相等C．从b到c的过程机械能减少D．从c到d的过程重力势能减少11．如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（）A．重力势能转化为动能，机械能增大B．重力势能转化为动能，机械能不变C．动能转化为重力势能，机械能增大D．动能转化为重力势能，机械能减小12．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是（）A．小球所受弹簧的弹力始终比重力大B．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力C．小球的机械能在不断减少D．小球的速度一直在减小13．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（）第4页（共29页）A．若G1=G2，则拉力做的总功相同B．若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率C．若G1＞G2，则拉力做的有用功相同D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变14．如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（）A．重力做的功一定为40JB．物体一定受到20N的摩擦力C．物体一定运动了2mD．物体一定运动了4m15．如图所示是一种游戏，叫蹦极．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的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．游戏者的动能一直在增加B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能D．游戏者到c点时，他的势能为零二．填空题（共3小题）第5页（共29页）16．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能（选填“增大”“减小”或“不变”）．17．某工人在水平地面上，用100N水平推力以0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体，使它沿水平方向移动10m，该过程中重力所做的功是，水平推力的功率是W．18．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示．则第2秒末时，物体处于状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是J．三．解答题（共10小题）19．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图象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F1F2，P1P2．（均选填“＜”、“=”或“＞”）．20．如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置．（1）该实验利用了转换法，通过观察来判断（选填“小球”或“木块”）动能的大小；（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与的关系；第6页（共29页）（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与的关系．21．图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图，在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升．图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象，其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程，提升的高度为h；BC段表示物体出水的过程；CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程．若忽略摩擦力和水的阻力，求：（1）物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功．（2）该物体浸没在水中时所受的浮力．22．一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%．求：（1）拉力F做的总功．（2）有用功为多大？（3）汽车受到的阻力大小．23．小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．（3）将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．根据上述三次实验，回答下列问题：第7页（共29页）①通过观察比较就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是法（选填“直接测量”“放大”或“转换”）．②为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用两个图来分析．③分析乙、丙两图，得到的实验结论是．24．小亮的体重为600牛顿，他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率．他用尺量出握拳时手臂的长度为0.65m，并测出自己连续拉上去5次的时间为10s（如图所示），请计算：（1）小亮在这段时间内克服重力所做的功为多少？（2）小亮做引体向上运动的功率为多大？25．风车是利用风力做功的装置．小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示．（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对做功的功率来测定风车做功的功率；（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、和；（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止．若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P=（表达式中的物理量均用符号表示）；（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏；风车做功过程中，回形针获得了动能和能．第8页（共29页）26．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？27．建筑工地上，施工人员用起重机吊起建筑材料，如图所示，每件材料重均为3000N，施工台距离地面的高度h为3m．起重机沿竖直方向匀速提升一件材料时，钢绳的拉力F为2000N，不计钢绳重和摩擦．求：（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是多少？（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是多大？（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上．求钢绳自由端拉力F的功率是多大？28．如图甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关“的实验装置．其中AB是四分之一光滑圆弧轨道，BC是粗糙的水平面，木块初始静止在B点，让小球从距水平面高h处由静止释放，小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来．小球可认为是光滑的，如圈乙所示，是实验过程中的三个步骤其中小球质量m1＜m2=m3，小球由静止释放的位置距水平面的高度h1=h2＜h3．第9页（共29页）①在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球的．②通过观察来比较小球的重力势能的大小．③歩骤一、歩骤二是探究小球的重力势能大小与关系．④步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与的关系．第10页（共29页）功和机械能中能难度教师版本参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．（2014•永州）小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（）A．W甲＜W乙＜W丙B．W甲＞W乙＞W丙C．W甲=W乙=W丙D．W甲=W乙＜W丙【考点】功的大小比较．菁优网版权所有【专题】功、功率、机械效率．【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W=Fs．【解答】解：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W=Fs；即W甲=W乙=W丙；故C正确；ABD错误．故选C．【点评】深入理解功的大小的计算方法，是解答此题的关键．2．（2014•菏泽）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（）A．F1＜F2，W1=W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1=W2【考点】功的大小比较．菁优网版权所有【专题】机械与功．【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有