第12讲 功和机械能 功、功率1．(2022·鄂州)下列生活实例中，力对物体做功的有()A．甲和乙B．甲和丙C．乙和丙D．丙和丁2．(2022·怀化)小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m，则小张对物体所做的功是()A．400JB．600JC．1000JD．1400J3．(2022·兰州)某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm.该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是________J，10s内做功的功率为________W．(g取10N/kg)4．(2022·重庆A卷改编)如图所示，某公司研发的智能服务机器人，它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能．若它在50N的牵引力作用下，以0.5m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60s，求：(1)它行驶的路程；(2)此过程中牵引力所做的功；(3)牵引力做功的功率．考点2 动能、势能5．(2022·扬州)扬州城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的()A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力6．(2022·邵阳)邵阳市在创建文明卫生城市期间，每天洒水车都清洁街道．匀速行驶的洒水车在洒水的过程中，洒水车的动能________．(填“增大”“不变”或“减小”) 机械能及其转化7．直升机在空中匀速下降的过程中(忽略燃油的变化)，直升机的动能________，重力势能________，机械能________．8．(2022·云南)如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端固定．小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能________；小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能________．(填“变大”“变小”或“不变”)8\n9．(2022·赤峰)如图所示是蹦床运动，当运动员从高处下落过程中________能转化为动能，运动员与蹦床面接触的瞬时________能最大；与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的________势能．重难点1 功和功率的计算 (2022·兰州)如图所示，一物体放在同一水平面上，第一次在拉力F1的作用下，以速度v1匀速运动了距离s，第二次在拉力F2的作用下，以速度v2匀速运动了同样的距离，已知v2＞v1.比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系，正确的是()A．W1＝W2B．W1＜W2C．P1＝P2D．P1>P2【变式训练1】 放学后，体重为500N的小明同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，共用了5分钟．则他在回家的过程中对书包所做的功约为________J，功率约为________W.【变式训练2】 某汽车发动机输出功率为30kW，恰能以15m/s的速度在水平路面匀速行驶4.5km，其间发动机共做功________J，汽车行驶时受到的阻力为________N．当汽车上坡时，只能保持36km/h的速度匀速行驶，此时汽车发动机的牵引力为________N.重难点2 机械能及其转化 (2022·聊城)2022年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是()A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒D．卫星从近地点运行到远地点，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒【变式训练3】(2022·无锡)如图，弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b是弹簧处于原长状态时小球的位置，c是小球到达最右端的位置．则小球从a运动到c的过程中，在________(填“a”“b”或“c”)位置机械能最大；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的________．破解易错题8\n 小夏推箱子经历了如图所示的过程，最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离．对上述过程中涉及的物理知识，分析正确的是()A．图甲：因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用B．图乙：因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没推动箱子C．图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功D．图丙：小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积,实验突破 探究物体的动能跟哪些因素有关 (2022·荆州)为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验.图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上同一位置处的同一木块，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上同一位置处的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．(1)若要探究动能大小与速度的关系，应选择图________(填“甲”或“乙”)进行实验．(2)木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力________(填“变大”“变小”或“不变”)，克服摩擦力做功的功率________(填“变大”“变小”或“不变”)．(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？________，原因是________．(4)通过比较____________来比较小球动能大小．(5)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究．得到数据如下表：小球质量/g高度/cm木块滑动距离/cmA10510B20518C30529D101038E101586 请根据上表数据分析，货车超载20%与超速20%两者相比，潜在危害较大的是________．1．(2022·岳阳)如图，小明沿水平地面推箱子，但箱子没有移动，此过程()8\nA．小明对箱子没有做功B．重力对箱子做了功C．小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力D．箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力2．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木块，在力的作用下移动的距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率()A．AB段做功较多B．CD段做功较多C．AB段与CD段做的功一样多D．AB段的功率比CD段的功率大3．(2022·黄石)今年3月4日，我市阳新地区下了一场冰雹，已知冰雹在下落过程中受到的空气阻力随下落速度的增大而增大，且落地前已做匀速运动．关于冰雹的下落过程，下面说法正确的是()A．冰雹的重力势能越来越大B．冰雹的机械能越来越小C．当冰雹匀速下落时空气阻力对冰雹不做功D．冰雹受到的空气阻力越来越大，可能大于重力4．(2022·天津)用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆．如图所示，小球从A点摆动到B点的过程中()A．速度变小，动能变大B．速度变小，动能变小C．速度变大，重力势能变小D．速度变大，重力势能变大5．(2022·常州)现代农业利用喷洒无人机喷洒农药，安全又高效，如图所示，喷洒无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药．此过程中，喷药无人机的()A．动能减小、重力势能减小B．动能减小、重力势能不变C．动能不变、重力势能减小D．动能不变、重力势能不变6．(2022·广州)如图所示，甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放，甲球下落过程中经过P、Q两点．忽略空气阻力，下列说法正确的是()8\nA．着地瞬间，两球的动能相等B．甲球在P点和Q点的机械能相等C．释放瞬间，两球的重力势能相等D．从释放到着地，两球所受重力做的功相等7．(多选)(2022·河南)如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量．两木块下表面的粗糙程度相同．甲、乙分别在水平拉力F1和F2的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是()A．F1大于F2B．F1比F2做功多C．F2比F1的功率大D．甲的重力做功较多8．(2022·邵阳)人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量等方面．如图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的()A．重力势能减小B．速度增大C．机械能增大D．动能转化为重力势能9．(2022·宜昌)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.10．(2022·济宁)如图所示，跳水运动员为获得充足的空间滞留时间，都会在跳水前先用力下压跳板，以便利用跳板的____________让自己上升得更高．不计空气阻力，运动员从离开跳板到入水的过程中，________(填“离开跳板”“最高点”或“入水”)时动能最大． 11．(2022·连云港)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，此过程中机械能总量________．12．8\n(2022·安顺)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W1________W2，P1________P2.(填“＞”“＜”或“＝”)13．(2022·临沂)新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱．小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min.已知该车的总质量为1.6×103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功________J，功率为________kW.(g取10N/kg)14．(2022·包头)在“研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．实验次序钢球质量m/g钢球下摆高度h/cm木块滑行距离s/cm1203035240306536030(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3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．(4)由上述实验数据和现象可得出结论：_________________________________________________________________________．15．(2022·菏泽)小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班．小东和自行车的总质量是80kg.当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为0.01m2，所受阻力是其总重的0.02倍(g取10N/kg)．求：(1)正常行驶的自行车对路面的压强；(2)自行车行驶1000m动力所做的功；(3)自行车行驶的功率．16．(2022·襄阳)在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是()8\n17．(2022·广州)如图所示，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()A．W1>W2B．W1<W2C．P1>P2D．P1<P218．(多选)(2022·衡阳)如图所示，在表面粗糙的斜面上，物块从A点由静止释放下滑到B点的过程中，下列说法正确的是()A．物块的动能不一定增加B．物块的重力势能一定减小C．物块的重力势能减少量等于动能的增加量D．物块的重力势能减少量大于动能的增加量19．(2022·云南)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t变化的情况如图丙所示，则1～3s木箱做________(填“匀速”或“变速”)运动；3～5s推力对木箱做的功是________J.20．(2022·苏州)小华和妈妈去超市购物，她们将质量为17kg的物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图象如图所示．已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍．(g取10N/kg)(1)在0～10s内，水平推力________(填“大于”“小于”或“等于”)阻力，阻力大小为________N.(2)10～20s内水平推力做了多少功？(3)10～20s内水平推力的功率多大？21．(RJ教材8下P64T3变式)(2022·天津)中国选于张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，下图为他比赛时的照片．他在挺举过程中对杠铃做的功最接近()8\nA．600JB．1200JC．1800JD．3400J22．(多选)(RJ教材8下P71想想做做变式)(2022·潍坊)如图所示，滚摆由最高点释放，旋转着下降到最低点后又上升，每次上升的最大高度逐渐降低．下列说法正确的是()A．下降时重力势能转化为动能和内能B．下降时减少的重力势能等于增加的动能C．上升时减少的动能等于增加的重力势能D．上升的最大高度逐渐降低说明机械能不守恒第12讲 功和机械能基础得分训练1．B 2.A 3.240 120 4.(1)由v＝s/t得，它行驶的路程：s＝vt＝0.5m/s×60s＝30m (2)此过程中牵引力做的功：W＝Fs＝50N×30m＝1500J (3)牵引力做功的功率：P＝W/t＝1500J/60s＝25W 5.B 6.减小 7.不变 减小 减小8．不变 变大 9.重力势 动 弹性导学提分训练例1 A【变式训练1】 400 1.3【变式训练2】 9×106 2000 3000例2 A【变式训练3】 b 弹性势能例3 D实验突破①动能的大小 ②同一高度 ③质量 ④越大 ⑤越大例4 (1)乙 (2)不变 变小 (3)不能 光滑水平面上，木块将不会停下来(或木块在光滑水平面上将永远匀速直线运动下去) (4)木块被撞距离 (5)超速20%课后提分训练1．A 2.C 3.B 4.C 5.A 6.B 7.AB 8.D 9.80 010．弹性势能 入水 11.动 重力势 减少 12.＝ ＜ 13.9.6×106 16 14.(1)将钢球从某一高度由静止释放 (2)速度 质量 (3)0.06 甲 (4)速度一定时，质量越大，动能越大 15.(1)自行车对水平路面的压力为：F压＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N 自行车对路面的压强为：p＝F压/S＝800N/0.01m2＝8×104Pa (2)因为自行车匀速行驶，所以动力与阻力平衡，则F＝f＝0.02G＝0.02×800N＝16N 自行车行驶1000m动力做的功为：W＝Fs＝16N×1000m＝1.6×104J (3)由P＝W/t＝Fs/t＝Fv得，自行车行驶的功率：P＝Fv＝16N×5m/s＝80W 16.A 17.C 18.BD 19.变速400 20.(1)大于 45 (2)由v－t图象可知，在10～20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力F＝f＝45N由v＝s/t可得，10～20s内小推车运动的距离：s＝vt＝0.8m/s×10s＝8m 10～20s内水平推力做的功：W＝Fs＝45N×8m＝360J (3)10～20s内水平推力的功率：P＝W/t＝360J/10s＝36W教材变式题21．D 22.AD8
