功和机械能
一、填空题
1． 2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能 ，动能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【点评】 卫星升空的过程中，动能和重力势能都是增大的，这是我们应该特别注意的。 2．在开展课外活动时，小李同学遥控一小型无人机匀速竖直上升，速度为2 m/s，功率为30 W，则无人机上升10 s升力所做的功为_ __J，无人机重为__ _N。
300；15
3．西宁市湟水河河道改造工程中，装载机5 s内将一块重2 000 N的石块匀速举高3 m，装载机的举力对石块做功为_ __J，举力做功的功率为__ __W。
6×103 1.2×103
4．“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。实验的目的是探究钢球动能的大小与__ __的关系；实验时，是通过观察__ _，来判断钢球动能的大小。物理研究方法有许多，如“控制变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等，本实验利用了控制变量法和 。
[解析] 速度 木块被推动距离的大小 转换法 同一钢球，质量相同，从不同的高度由静止滚下，体现了钢球到底端时的速度不同，由此可知：此实验研究的是动能大小与速度大小的关系，即此时用的是控制变量法；同时采用转换法，将钢球的动能大小转换为观察木块被推动的距离远近，钢球把木块推出去得越远，钢球的动能越大。
二、选择题
5．下列实例中，有力对物体做功的是( ) A．跳水运动员从跳台跳下 B．背着书包在水平路面上前进 C．举重运动员举起杠铃停在空中 D．小球在光滑水平面上滚动
【点评】 A
明确三种情况不做功：一是有力无距离(例如：推而未动)，二是有距离无力(靠惯性运动)，三是力的方向与运动方向垂直。
..
6．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箱，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
【点评】C 7．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。 两次对应的弹簧测力计示数分别为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 B．F1＝F2，P1＞P2 C．F1＞F2，P1＝P2 D．F1＜F2，Pl＜P2
[解析] B 由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因为同一木块放在同一桌面上，压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以两次木块受到的滑动摩擦力相等，故两次对应的弹簧测力计示数相等，即F1＝F2；从图乙中可以判断出，第1次木块的运动速度大于第2次木块的运动速度，即v1＞v2，根据公式P＝Fv可知，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。综上所述，A、C、D项错误，B项正确。
8．高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。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．重力
..
D
9．如图所示，将摆球从A点静止释放，摆球在A、C两点间来回摆动，B为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是机械能( )
A．从A点到B点，摆球动能增大，机械能增大 B．从B点到C点，摆球动能减小，机械能减小 C．摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D．摆球在B点的机械能最大，在A，C两点的机械能能最小
[解析]C 从A→B的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能，不计空气阻力，机械能守恒，故A项错误；从B→C的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在C点动能最小、重力势能最大，在此过程中动能转化为重力势能，机械能守恒，故B项错误；不计空气阻力，小球会在A、C间来回摆动时，总机械能守恒，故C项正确，D项错误。
10．如图，我国空气加油机正在给歼10战斗机加油。加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的( )
A．动能增加，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能不变，机械能不变 C．动能减小，势能不变，机械能减小 D．动能增加，势能增加，机械能增加
[解析] D战斗机的速度不变，质量不断增大，动能增大。高度不变，质量不断增大，
..
重力势能增大。机械能＝动能＋势能，动能增大，势能增大，所以机械能增大。
三、简答题与计算题
12．起重机在10 s内将重为2 000 N的石头沿竖直方向匀速提升0.5 m。 求：(1)起重机对石头做的功。 (2) 起重机提升石头的功率。
解：(1)起重机对石头做功W＝Gh＝2 000 N×0.5 m＝1 000 J。 W1 000 J
(2)起重机提升石头的功率P＝＝＝100 W。
t10 s答：(1)起重机对石头做的功是1 000 J。 (2)起重机提升石头的功率是100 W。
13．电动玩具车质量为1 kg，它与水平地面的接触面积为20 cm2，该车在水平地面运动时，车内电动机提供的水平动力F与速度v的关系如图所示。
求：(1)玩具车对水平地面的压强。
(3) 该玩具车在水平地面以0.3 m/s的速度做匀速直线运动时，水平动力做功的功率是多少。
解：(1)玩具车对水平地面的压力F＝G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N，玩具车对水平地面F10 N的压强p＝＝＝5 000 Pa；
S20×10－4 m2
(2)根据图象可知该玩具车在水平地面以0.3 m/s的速度做匀速直线运动时的牵引力F′＝WFs
50 N，水平动力做功的功率P＝＝＝F′v＝50 N×0.3 m/s＝15 W。
tt
答：(1)玩具车对水平地面的压强是5 000 Pa； (2) 水平动力做功的功率是15 W。
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四、实验与探究题
14．实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”。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。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是____，钢球动能的大小是通过观察___来判断的。 实验 次数 1 2 3 钢球 质量/g 20 40 60 钢球下摆 高度/cm 20 20 20 木块滑行 距离/cm 30 58 (2)从表中数据可以看出，他们让质量不同的钢球从相同高度摆下，使钢球到达竖直位置的__速度__相同，从而探究动能与__质量__的关系。
(3)在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，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__甲__同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论：__在速度一定时，质量越大动能越大__。
将钢球从某一高度由静止释放 木块运动的距离 速度 质量 甲 _在速度一定时，质量越大动能越大
[解析] (1)让钢球从某一高度由静止释放，使钢球获得动能；钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的，木块运动的距离越长，就表示钢球的动能越大；
(2)让钢球从斜面的同一高度处释放，使钢球到达最底端的速度相同，从而探究动能与质量的关系；
(3)上面的两次实验是在速度一定时，改变物体的质量，探究动能的大小，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，因此改变木板的长度，应采用甲的建议；
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(完整版)初中物理--功和机械能--中考精选试题含答案
