一、选择题
1．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关系图象如图乙所示，两次对应的弹簧测计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（ ）
A．F1=F2，P1>P2 C．F1=F2，P1=P2 解析：A
B．F1>F2，P1>P2 D．F1 2．如图所示，运动员在进行蹦床比赛。不计空气阻力，运动员比赛过程中，下列说法正确的是（ ） A．到达最高点时运动员的速度为零受力平衡 B．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员做了功 C．在下落过程中，运动员所受到的重力做了功 D．在下落过程中，运动员所受的重力做功先快后慢C 解析：C A．运动员上升到最高点时，速度为零，此时运动员只受到重力的作用，所以受力不平衡，故A错误； B．运动员弹离蹦床以后，蹦床对运动员没有力的作用，所以蹦床对运动员没有做功，故B错误； C．在下落过程中，运动员受重力的作用，且在重力的方向上移动了距离，所以重力对运动员做了功，故C正确； D．运动员在空中下落过程中（未接触蹦床前），速度越来越大，由 PWGhGv tt可知，重力做功的功率越来越大，则重力做功越来越快，故D错误。 故选C。 3．小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（ ） A．实验研究对象是三脚小桌 B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落 C．让质量不同的木块从不同的高度由静止下落 D．用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小D 解析：D A．实验研究的对象是木块，是通过小桌子陷入的深度判断木块重力势能的大小，故A错误； B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落，是为了研究重力势能与高度的关系，故B错误； C．让质量不同的木块则需要从同一高度静止下落，而不是不同高度，故C错误； D．实验利用转换法，用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小，故D正确。 故选D。 4．如图所示， 人造卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，在卫星从远地点向近地点运动的过程中，以下说法正确的是（ ） A．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变 B．动能逐渐减小，势能逐渐增大，机械能不变 C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小 D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能增大A 解析：A 卫星在运行过程中质量不变，卫星在近地点时高度较低，速度较大，所以近地点时动能大、重力势能小；在远地点时高度较高，速度较小，所以在远地点动能小、重力势能大。则卫星从远地点向近地点运动的过程中，速度越来越大，高度越来越低，即动能逐渐增 大，重力势能逐渐减小，所以是重力势能转化为动能，此过程机械能守恒。故A正确，BCD错误。 故选A。 5．嫦娥五号是中国探月工程三期发射的月球探测器，也是中国首个实施无人月面取样返回的探测器。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器成功携带月球样品着陆地球。为避免着陆速度过大，嫦娥五号返回器采用了半弹道跳跃式再入返回技术方案（如图）就是用类似“打水漂”的方式两度进人大气层最终降落在内蒙古四子王旗地区。返回器从首度进人大气层到最终落地的过程中，下列说法正确的是（ ） A．嫦娥五号返回器的动能越来越大 小 C．嫦娥五号返回器的势能不断减小 解析：B B．嫦娥五号返回器的势能先减小后增大再减D．嫦娥五号返回器的机械能始终不变B A．嫦娥五号开始运动具有动能，最后落到地面静止动能变为0，所以整个过程的来看动能减小，故A错误； BC．由图可知，嫦娥五号高度先减小后增大再减小，质量不变，所以势能先减小后增大再减小，故B正确，C错误； D．以地面为参照物，嫦娥五号最终落回地面，机械能变为0，所以以整个过程来说机械能减小，故D错误。 故选B。 6．如图是水上乐园飞行表演，表演者双脚站在向下喷水的踏板上，水柱将人向上顶起，人在空中时而加速上升，时而急速翻滚，时而加速下降，还能在空中竖直悬停。下列说法正确的是：（ ） A．人急速翻滚，运动状态没有发生改变 B．加速上升过程中，人的重力势能增大，机械能不变 C．人在空中竖直悬停时，人的重力和踏板所受的压力是一对平衡力 D．踏板向下喷水，人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理D 解析：D A．人急速翻滚的过程中，速度大小和运动方向都发生了变化，所以人的运动状态发生了 改变，故A错误； B．加速上升过程中，人的质量不变，速度增大，则动能增大；同时高度增加，人的重力势能增大；因机械能等于动能与势能之和，所以人的机械能增大，故B错误； C．人在空中竖直悬停时，处于平衡状态，受到平衡力；但人受到的重力和踏板所受的压力作用在不同的物体上，且方向相同，所以二力不是一对平衡力，故C错误； D．踏板向下喷水时，踏板对水有一个向下的力，同时水对踏板有一个向上的力，使人向上升起，利用了物体间力的作用是相互的原理，故D正确。 故选D。 7．在下列情景中，人做了功的是（ ） A． 踢出去的足球在水平草地上滚动 B．背着书包在水平路面上行走 C．司机推汽车纹丝不动 D．解析：D 女孩把一箱报刊搬起来D 做功的两个必要条件是有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一段距离； A．踢出去的足球在水平草地上滚动，人没有对足球施力没有做功，故A不符合题意； B．背着书包在水平路面上行走，在力的方向上没有运动一段距离，故B不符合题意； C．司机推汽车纹丝不动，在力的方向上没有运动一段距离，故C不符合题意； D．女孩把一箱报刊搬起来，人对报刊做了功，故D符合题意。 故选D。 8．如图所示，甲乙两名工人正在同时进行挖土工作。下列说法中正确的是（ ） A．甲做功一定多 解析：C B．乙做功一定多 C．甲做功一定快 D．乙做功一定快C AB．功等于功率和时间的乘积，不知道做功时间，则无法判断做功的多少，故AB错误； CD．甲的功率比乙大，功率描述的是物体做功的快慢，所以甲做功一定快。故C正确，D错误。 故选C。 9．如图所示两个滑梯高度相等，如果小丽分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小玲所受重力做功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，所用时间t1＜t2，则下列说法正确的（ ） A．W1＞W2 P1＝P2 C．W1＜W2 P1＜P2 解析：B B．W1＝W2 P1＞P2 D．W1＝W2 P1＝P2B 小丽分别从①号直梯和②号旋转滑梯上端滑到地面，小丽的重力不变，滑梯的高度不变，由W＝Gh可知，两种情况下小丽重力做的功相等，故W1＝W2。由题知，小丽两次所用时间t1＜t2，则根据P＞P2，故B正确。 故选B。 10．大明和小华一起爬茅山，大明用了25min登上山顶，小华用了20min登上山顶，大明的体重是小华的1.5倍，大明与小华的爬山的功率之比是（ ） W可知，小丽从①号直梯滑到地面时重力做功的功率较大，即P1t A．5：6 解析：C B．8：15 C．6：5 D．3：2C 由题知，大明的体重是小华的1.5倍，即 G大明1.5G小华 所以 W大明G大明h1.5G小华h W小华G小华h 那么大明与小华的爬山所做的功之比 W大明W小华又因为 1.5G小华h3 G小华h2t大明t小华则大明与小华的爬山的功率之比 25min5 20min4P大明P小华故选C。 W大明t小华346 W小华t大明25511．如图，在拉力F=500N的作用下，将重为800N的物体沿斜面向上匀速拉动了2m，在此过程中物体上升的高度为1m。下列说法正确的是（ ） A．运动过程中，物体受到三个力的作用 B．运动过程中，物体的机械能增加 C．斜面的机械效率是60% D．物体受到的摩擦力是300NB 解析：B A．将重为800N的物体沿斜面向上匀速拉动时，物体受到拉力、重力、支持力、摩擦力，共4个力的作用，故A错误； B．物体沿斜面向上匀速上升时，物体的质量、速度均不变，其动能不变，同时高度增大，则重力势能变大，所以物体的机械能增加，故B正确； C．有用功为 W有Gh800N1m800J 总功为 W总Fs500N2m1000J 斜面的机械效率为 故C错误； D．额外功为 W有W总800J100%80% 1000JW额W总W有1000J800J200J 由W额fs得，物体受到的摩擦力 f故D错误。 故选B。 W额s200J100N 2m12．下列过程，做功约150J的是（ ） A．小明从一楼到二楼 B．将两个鸡蛋举高1m C．将10kg的大米打上肩 解析：C D．将一瓶矿泉水从地面拿起C A．小明大约重500N，一层楼的高度大约为3m，则小明从一楼到二楼做功 WGh500N3m1500J 故A不符合题意； B两个鸡蛋大约重1N，将两个鸡蛋举高1m做功 WGh1N1m1J 故B不符合题意； C．10kg的大米重力为 Gmg10kg10N/kg100N 一个人从脚底到肩膀的高度大约为 150cm=1.5m 则将10kg的大米打上肩做功 WGh100N1.5m150J 故C符合题意； D．一瓶矿泉水的重力大约为5N，将矿泉水从地面拿起，高度大约为身高的一半，即 80cm=0.8m 则做功 WGh5N0.8m4J 故D不符合题意。 故选C。 13．空中加油机在空中水平匀速飞行并正在给战斗机加油，在加油过程中加油机（ ） A．动能不变 解析：C 在加油过程中加油机质量变小，高度不变，故重力势能减少；质量变小，速度不变，故动能减少；机械能等于动能与势能的总和，战斗机没有发生弹性形变，不考虑弹性势能，故机械能较少。故A、B、D错误，C正确。 故选C。 14．第24届冬奧会将于2022年2月4日至20日在北京市和张家口市联合举行。在冰壶比赛项目中，冰壶被推出后在水平冰面上减速滑行（如图）。此过程中的冰壶（ ） B．重力势能不变 C．机械能减少 D．动能增加C A．动能保持不变 C．受到惯性力的作用 解析：D B．没有力对它做功 D．重力和支持力是一对平衡力D A．冰壶减速滑行，质量不变，速度减小，则动能减小，故A不符合题意； B．冰壶减速滑行，说明受到冰面的阻力作用，又在阻力的方向有距离运动，所以阻力对它做了功，故B不符合题意； C．惯性是物体的一种属性，不是一种力，不能说是惯性力的作用，故C不符合题意。 D．冰壶在竖直方向上受到的重力和冰面的支持力是一对大小相等、方向相反、作用在同一物体上的平衡力，故D符合题意。 故选D。 二、填空题 15．如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。 (1)若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越______，木块B被撞得越远； (2)若要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从斜槽的______滚下。速度相同时，质量越______的钢球将木块B撞得越远。大同一高度大 解析：大 同一高度 大 (1)[1]同一钢球A在斜槽的高度越高，到水平面时速度越大，动能越大，对木块B做功越多，被撞得越远。 (2)[2]质量不同的钢球，从斜槽的同一高度滚下，具有相同的速度。 [3]速度相同时，质量越大，动能越大，对木块B做功越多，被撞得越远。 16．小明用10N水平向右的力拉着重为20N的木块，在水平长木板上沿直线匀速移动0.5m，则木块受到的摩擦力大小为________N，木块所受的重力做功________J，若小明将推力增大到30N时，木块受到的摩擦力大小将_______。（填“变大”“不变”、或“变小”）0不变 解析：0 不变 [1]木块在水平方向上受到摩擦力、拉力两个力的作用，做匀速直线运动，故拉力和摩擦力是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力，所以木块受到的摩擦力等于拉力为10N。 [2]重力方向向下，物体在重力的方向上没有距离移动，所以木块所受的重力做功为0。 [3]滑动摩擦力的大小只跟接触面的粗糙程度和接触面受到的压力有关，将推力增大到30N时，接触面的粗糙程度和接触面受到的压力没有改变，故木块受到的摩擦力大小不变。 17．甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图像分别如图甲、乙所示（空气阻力忽略不计）。由图可知，甲车的动能_____（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车的动能，甲车的功率_____（选填“大于”“小于”或“等于”）乙车的功率；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为_____。 大于大于5:3 解析：大于 大于 5:3 [1]由图象知，甲的速度为 v甲= s甲15m==5m/s t甲3s乙的速度为v乙=3m/s；已知两车完全相同，所以质量相同；因为甲的速度大于乙的速度，所以甲的动能大于乙的动能。 [2]在匀速直线行驶过程中，受到的力是平衡力，平衡力大小相等，即牵引力等于摩擦力，又因为甲乙两辆车相同即压力相同，相同的接触面，粗糙程度相同，所以摩擦力相同，即F甲=F乙=f，因为v甲>v乙。根据功率公式P=Fv知，P甲>P乙。 [3]因为W=Fs，v= s，所以相同时间牵引力做的功之比为 tW甲F甲v甲tv甲5=== W乙F乙v乙tv乙3甲、乙两车牵引力做的功之比为5:3。 18．质量为8.9kg的实心立方体铜块，静止放在面积为1m2的桌子中央，铜块对桌子的压强大小是_____Pa。铜块从桌子上掉到地面上的过程中，铜块的能量转化是_____。（ρ铜＝8.9×103kg/m3）重力势能转化为动能 解析：重力势能转化为动能 [1]铜块对桌面的压力 F＝G＝mg＝8.9kg×10N/kg＝89N 铜块的体积 V＝ 由V＝L3可得，铜块的边长 L＝3V31103m3＝0.1m 底面积即为受力面积 S＝L2＝(0.1m)2＝0.01m2 铜块对水平桌面的压强 p＝ m＝ 8.9kg-33 33＝1×10m 8.910kg/mF89N＝8900Pa 2S0.01m[2]铜块从桌子上掉到地面上的过程中，质量不变，高度减小，速度增加，因此重力势能减小，动能增加，即该过程将铜块的重力势能转化为动能。 19．如图，小明利用滚摆研究机械能的相关问题。滚摆在不断上升和下降的过程中，可以 研究_____和_____的相互转化；滚摆最终停下来，说明机械能_____（选填“守恒”“不守恒”）。 动能重力势能不守恒 解析：动能 重力势能 不守恒 [1][2]滚摆在不断上升和下降的过程中，其运动的速度发生了变化，动能改变，高度发生了变化，重力势能发生了变化，所以可以探究动能和重力势能的转化； [3]滚摆最终停下来，说明其机械能是减小的，所以机械能不守恒。 20．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。 动重力势 解析：动 重力势 [1][2]由图和题意可知，列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能。 三、解答题 21．济南轨道交通1号线于2019年4月1日正式商业运营，千年古城济南从此步入“地铁时代”。某同学从始发站工研院站坐车前往大学城站用时10min，假如列车始终以10m/s的速度匀速行驶，行驶过程中所受阻力约为104N。求： (1)工研院站到大学城站的距离； (2)牵引力所做的功； (3)地铁在这段时间的功率。 解析：(1)6000m；(2)6×107J；(3)105W 解：(1)由题意知，工研院站到大学城站的距离 s=vt=10m/s×10×60s=6000m (2)列车在整个过程匀速行驶，则索引力 F=f=104N 那么索引力所做的功 W=Fs=104N×6000m=6×107J (3)所以地铁在这段时间的功率 W6107JP105W t600s答：(1)工研院站到大学城站的距离为6000m； (2)牵引力所做的功为6×107J； (3)地铁在这段时间的功率是105W。 22．电动汽车因其节能、环保而受到人们的青睐，如图所示为某品牌电动汽车，驾驶员与车的总质量为1.4t，汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶10min，汽车行驶过程中所受的阻力为驾驶员与车总重力的0.1倍。求在此过程中，电动汽车 (1)牵引力的大小； (2)牵引力所做的功； (3)牵引力的功率。 解析：(1)1.4×103N；(2)8.4×106J；(3)1.4×104W 答：(1)汽车与驾驶员的总重力 G=mg=1.4×103kg×10N/kg=1.4×103N 因为汽车匀速直线运动，所以汽车的牵引力与其所受的阻力是一对平衡力，即 F=f=0.1G=0.1×1.4×103N=1.4×103N (2)汽车行驶10min通过的路程 s=vt=10m/s×10×60s=6000m 牵引力所做的功 W=Fs=1.4×103N×6000m=8.4×106J (3)牵引力的功率 P=Fv=1.4×103N×10m/s=1.4×104W 103N； 答：(1)牵引力的大小为1.4×(2)牵引力所做的功为8.4×106J； (3)牵引力的功率叉车1.4×104W。 23．某一型号的汽车，在牵引力F的作用下，5min内汽车沿着平直的路面匀速直线行驶了9000m，在此过程中，汽车受到的阻力f是1000N。在这段时间内，求： (1)汽车牵引力F的大小？ (2)牵引力F所做的功？ (3)牵引力F做功的功率？ 解析：(1)1000N；(2) 9×106J；(3)3×104W (1)汽车做匀速直线运动，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力F大小 Ff1000N (2)牵引力F做的功 WFs1000N9000m9106J (3)牵引力F做功的功率 W9106JP3104W t560s答：(1) 牵引力F大小为1000N； (2)牵引力F做的功为9106J； (3)牵引力F做功的功率为3104W。 24．小明提着质量为3kg的书包，从1楼走到3楼用了15s的时间，书包带与手的接触面积为10cm2，g取10N/kg，求： (1)书包的重力； (2)书包带对手的压强； (3)若一层楼高约为3米，求小明上楼过程中对书包做功的功率。 解析：(1)30N；(2)3104Pa；(3)12W (1)书包的重力 Gmg3kg10N/kg=30N (2)书包带对手的压力 FG30N 书包带与手的接触面积 S10cm21103m2 书包带对手的压强 pF30N3104Pa 32S110m(3)一层楼高大约3m，从1楼走到3楼，上升的高度 h23m=6m 小明上楼过程中对书包做功 WGh30N6m=180J 对书包做功的功率 P答：(1)书包的重力为30N。 (2)书包带对手的压强为3104Pa。 W180J12W t15s(3)若一层楼高约为3米，小明上楼过程中对书包做功的功率为12W。 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容