河北專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第四單元力學(xué)課時(shí)訓(xùn)練14功和機(jī)械能試題

PAGEPAGE1課時(shí)訓(xùn)練(十四)功和機(jī)械能(限時(shí):40分鐘)|基礎(chǔ)鞏固|一、選擇題1.[2019·北京]如圖K14-1所示為一名舉重運(yùn)動(dòng)員做挺舉連續(xù)動(dòng)作時(shí)的幾個(gè)狀態(tài)圖,下列說法正確的是 ()圖K14-1A.從發(fā)力到上拉的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴不做功B.從上拉到翻站的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴不做功C.從翻站到上挺的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴不做功D.舉著杠鈴穩(wěn)定站立的過程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴不做功2.[2018·綏化]下列有關(guān)功和功率的說法中正確的是 ()A.某同學(xué)背著書包在水平路面上行走時(shí),他對(duì)書包做了功B.舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴靜止不動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功C.物體所做的功越多,功率越大D.物體做功越快,功率越大3.[2019·天津]小華把裝有30個(gè)雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓的家里,他提雞蛋的力做功最接近 ()A.9J B.30JC.90J D.300J4.一搬運(yùn)工用100N的水平推力,將重為500N的箱子,以0.4m/s的速度在水平地面上勻速推動(dòng)了50s。在此過程中,下列說法正確的是 ()A.木箱所受到的摩擦力小于100NB.重力所做的功為1×104JC.推力所做的功為40JD.推力做功的功率為40W5.[2018·棗莊]媽媽與小明進(jìn)行爬山比賽,他們選擇的起點(diǎn)、路徑和終點(diǎn)都相同,全程設(shè)為勻速運(yùn)動(dòng),媽媽的體重是小明的2倍,媽媽所用的時(shí)間是小明的3倍。若媽媽克服自身重力做功為W1、功率為P1,小明克服自身重力做功為W2、功率為P2,則下列關(guān)系正確的是 ()A.W1∶W2=2∶1P1∶P2=6∶1 B.W1∶W2=2∶3P1∶P2=2∶1C.W1∶W2=2∶1P1∶P2=3∶2 D.W1∶W2=2∶1P1∶P2=2∶36.[2019·保定定興縣一模]如圖K14-2所示,木塊沿斜面從頂端勻速下滑的過程中,木塊的 ()圖K14-2A.重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大B.重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小C.動(dòng)能不變,機(jī)械能不變D.重力勢(shì)能不變,機(jī)械能減小7.[2018·常州]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無人機(jī)噴灑農(nóng)藥,安全又高效,如圖K14-3所示,噴藥無人機(jī)在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行,同時(shí)均勻噴灑農(nóng)藥。此過程中,噴藥無人機(jī)的 ()圖K14-3A.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能減小 B.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能不變C.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能減小 D.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能不變8.[2019·蘭州]關(guān)于機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化,下列說法中不正確的是 ()A.冰壺從離開手到停下來的過程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.降落傘勻速下降的過程中,重力勢(shì)能變小,動(dòng)能不變C.只要物體的位置發(fā)生變化,物體的重力勢(shì)能就一定會(huì)發(fā)生變化D.電梯勻速上升時(shí),動(dòng)能不變,重力勢(shì)能增大,機(jī)械能增大9.[2018·徐州]如圖K14-4所示,一個(gè)玩具彈簧放在斜面上端,將彈簧彎曲一定程度后釋放,彈簧沿斜面向下翻滾。彈簧在運(yùn)動(dòng)過程中,有哪些機(jī)械能發(fā)生了轉(zhuǎn)化 ()圖K14-4A.只有動(dòng)能和重力勢(shì)能 B.只有動(dòng)能和彈性勢(shì)能C.只有重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能 D.動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都發(fā)生了轉(zhuǎn)化二、填空及簡(jiǎn)答題10.[2019·宜賓]如圖K14-5所示,一個(gè)物體靜止于光滑水平面上的O點(diǎn),在水平恒力F作用下開始向右加速運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過a、b、c三個(gè)點(diǎn),且a、b之間和b、c之間的距離相等,F在ab段做功W1,做功功率為P1;在bc段做功W2,做功功率為P2,則有W1W2,P1P2。(均選填“>”“=”或“<”)

圖K14-511.[2019·連云港]小明同學(xué)用20N的水平推力,將重為280N的購物車沿水平地面向前推動(dòng)了10m,在此過程中,推力對(duì)購物車做功J,購物車的重力做功J;一個(gè)皮球落地后彈起,彈起的高度越來越低,皮球在運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能總量(選填“增加”“減少”或“保持不變”)。

12.[2019·威海]如圖K14-6是一款健身拉力器原理圖,斜面的傾角為30°,重500N的物塊與固定在斜面底端的彈簧相連,小明通過定滑輪拉著物塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)2m的過程中(此過程彈簧始終處于被拉伸狀態(tài)),小明對(duì)繩的拉力所做的功為1000J,克服彈簧拉力做功300J,則克服物塊重力做的功為J,物塊與斜面之間摩擦力的大小為N。(忽略繩重、滑輪與軸的摩擦)

圖K14-613.[2019·廊坊大城縣質(zhì)檢]小明把乒乓球從某一高度處由靜止釋放,球落地后會(huì)立即反彈。多次操作后小明發(fā)現(xiàn)球反彈的高度總是小于開始下落時(shí)的高度。(1)在整個(gè)過程中乒乓球的機(jī)械能(選填“變大”“變小”或“保持不變”)。

(2)若將乒乓球運(yùn)動(dòng)過程中受到的重力和阻力等效成一個(gè)力,則下落過程中等效力的大小(選填“大于”“小于”或“等于”)上升過程中等效力的大小;乒乓球反彈到最高點(diǎn)時(shí)(選填“是”或“不是”)平衡狀態(tài)。

(3)要使乒乓球能彈跳到原來拋球的位置,可行的方法是

。

14.[2018·石家莊裕華區(qū)模擬]閱讀短文并回答下列問題。蹦極蹦極(Bungeejumping),也叫機(jī)索跳,是近些年來新興的一項(xiàng)非常刺激的戶外休閑活動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員站在約40m以上(相當(dāng)于10層樓)高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上,把一端固定的一根長(zhǎng)長(zhǎng)的橡皮繩綁在踝關(guān)節(jié)處,然后兩臂伸開、雙腿并攏、頭朝下跳下去。綁在運(yùn)動(dòng)員踝部的橡皮繩很長(zhǎng),足以使運(yùn)動(dòng)員在空中享受幾秒鐘的“自由落體”。當(dāng)人體落到離地面一定距離時(shí),橡皮繩被拉開、繃緊,阻止人體繼續(xù)下落,當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)橡皮繩再次彈起,人被拉起,隨后又落下,這樣反復(fù)多次直到靜止,這就是蹦極的全過程。(1)蹦極運(yùn)動(dòng)員在跳下直到橡皮繩被拉到原長(zhǎng)的過程中,是將運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為能。(不計(jì)空氣阻力)

(2)從橡皮繩被拉開到最低點(diǎn)的過程中,運(yùn)動(dòng)員做(選填“勻速”“加速”或“先加速再減速”)運(yùn)動(dòng)。在速度最大時(shí),運(yùn)動(dòng)員受到橡皮繩的彈力(選填“大于”“小于”或“等于”)運(yùn)動(dòng)員受到的重力。

(3)從高處落到最低點(diǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為能。

三、實(shí)驗(yàn)探究題15.[2019·石家莊長(zhǎng)安區(qū)模擬]為了探究物體動(dòng)能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系,老師給同學(xué)們提供了以下器材:傾角相同的斜面,長(zhǎng)木板,質(zhì)量為m、2m的木塊,以上器材材質(zhì)和接觸面粗糙程度均相同,另有質(zhì)量為m、2m的銅質(zhì)小球若干。小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖K14-7所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖K14-7(1)讓同一小球分別沿斜面從2h、h高處由靜止自由釋放,然后分別撞擊放在水平面上的同一木塊,木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止,發(fā)現(xiàn)從2h處滑下的小球能將木塊撞擊得更遠(yuǎn)。從斜面不同高度滑下是為了使小球到達(dá)水平面時(shí)有不同的;通過觀察比較小球動(dòng)能的大小。實(shí)驗(yàn)表明,質(zhì)量相同時(shí),速度越大,動(dòng)能。如果水平面光滑將不能用上述方法得出此結(jié)論,因?yàn)槟緣K被撞開后將做。

(2)接下來小明設(shè)計(jì)了如圖K14-8所示的實(shí)驗(yàn):使質(zhì)量為m、2m的兩個(gè)小球從斜面的同一高度處同時(shí)由靜止滑下,發(fā)現(xiàn)它們總能同時(shí)到達(dá)斜面底端,說明到達(dá)底端時(shí)兩個(gè)小球具有。

經(jīng)過測(cè)量發(fā)現(xiàn)兩次實(shí)驗(yàn)中木塊被撞開的距離基本相等。仔細(xì)研究,他發(fā)現(xiàn)選取的木塊質(zhì)量不相等,于是他認(rèn)為這組實(shí)驗(yàn)無法得出正確結(jié)論。但老師認(rèn)為仍舊能夠得出“速度相同時(shí),質(zhì)量越大動(dòng)能越大”的結(jié)論,原因是

。

圖K14-816.在學(xué)習(xí)了彈性勢(shì)能的物理知識(shí)之后,小麗想自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能可能與哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)前她先提出了以下猜想:猜想一:彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān);猜想二:彈性勢(shì)能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān)。為此,小麗準(zhǔn)備了多根材料和長(zhǎng)度相同的彈簧、兩個(gè)小球、木塊和長(zhǎng)刻度尺各一個(gè),請(qǐng)你幫助小麗一起完成下面的實(shí)驗(yàn)。(1)在驗(yàn)證猜想一時(shí),小麗用同一根彈簧設(shè)計(jì)了如圖K14-9甲、乙所示的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中彈性勢(shì)能的大小可以通過間接比較

來實(shí)現(xiàn),這里用到的研究方法叫。

圖K14-9(2)為驗(yàn)證猜想二,需選用粗細(xì)的兩根彈簧,將兩根彈簧壓縮的長(zhǎng)度,再讓小球碰到同一位置的相同木塊來進(jìn)行,并得出結(jié)論。(均選填“相同”或“不同”)

(3)如圖丙所示,為更好地探究彈性勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換,小麗在光滑的水平桌面上,將彈簧的左端固定,右端連接小球。圖中a點(diǎn)是壓縮彈簧后靜止釋放小球的位置,b點(diǎn)是彈簧原長(zhǎng)的位置,c點(diǎn)是小球到達(dá)最右端的位置。則小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中,小球速度最大的位置是(選填“a”“b”或“c”)點(diǎn)。

四、計(jì)算應(yīng)用題17.[2019·唐山灤州一模]步行是一種簡(jiǎn)易方便的健身運(yùn)動(dòng),人正常步行時(shí),步距(指步行一步的距離)變化不大,步距還可作為身體上的一把“尺子”。小東測(cè)出自己的步距為0.5m,他正常步行1min走了180步。小東根據(jù)自己的腿長(zhǎng)和步距畫出了如圖K14-10所示的步行示意圖,對(duì)步行時(shí)重心的變化進(jìn)行了分析,當(dāng)兩腳一前一后著地時(shí)重心降低,而單腳著地邁步時(shí)重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。求:(已知小東的腿長(zhǎng)是65cm,質(zhì)量是50kg;g取10N/kg)(1)小東正常步行的速度。(2)小東每走一步克服重力所做的功。(3)小東正常步行克服重力做功的功率。圖K14-1018.[2019·保定定興縣一模]2017年5月5日,擁有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的C919大型客機(jī)在上海浦東機(jī)場(chǎng)成功首飛。若客機(jī)在空中以720km/h的速度沿水平直線勻速飛行5min,受到的阻力是其重力的0.1倍;客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)靠完全燃燒航空煤油提供能量,其機(jī)械效率為75%;已知客機(jī)質(zhì)量m=7.5×104kg。(g取10N/kg)(1)求客機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。(2)求發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)燃燒航空煤油的質(zhì)量。(假設(shè)航空煤油的熱值q=5×108J/kg)|能力培優(yōu)|19.(多選)[2018·河南]如圖K14-11所示,水平木板上有甲、乙兩個(gè)木塊,甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,兩木塊下表面的粗糙程度相同。甲、乙分別在水平拉力F1和F2的作用下,以相同速度勻速直線運(yùn)動(dòng)了相同時(shí)間,下列說法中正確的是 ()圖K14-11A.F1大于F2 B.F1比F2做功多C.F2比F1的功率大 D.甲的重力做功較多20.(多選)[2019·秦皇島海港區(qū)二模]如圖K14-12所示,水平臺(tái)面上放著質(zhì)量為m的木塊,將木塊用細(xì)繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m0的鉤碼相連;木塊在細(xì)繩的拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)一段距離停在臺(tái)面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計(jì),下列說法中正確的是 ()圖K14-12A.木塊勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,鉤碼的機(jī)械能越來越小B.鉤碼觸地前木塊滑動(dòng)的過程中,木塊的動(dòng)能越來越小C.鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動(dòng)的過程中,木塊所受摩擦力變大D.若想用水平的力拉動(dòng)木塊勻速向左運(yùn)動(dòng),拉力的大小為2m0g21.(多選)[2019·唐山路北區(qū)三模]如圖K14-13所示,小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn),一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊,另一端固定在A點(diǎn),B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置,C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能到達(dá)的最低點(diǎn),關(guān)于小石塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力) ()圖K14-13A.從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中,小石塊受到重力和彈力的作用B.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,橡皮筋的彈性勢(shì)能一直在增大C.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,小石塊的動(dòng)能先增大后減小D.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,石塊所受合力先減小后增大22.如圖K14-14甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。圖K14-14(1)由圖像可知,當(dāng)t=1s時(shí),物體處于狀態(tài)。

(2)當(dāng)t=5s時(shí),物體受到的摩擦力為N。

(3)一段時(shí)間后,物體的溫度會(huì)升高,這是通過的方式使物體的內(nèi)能增加的。

(4)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段,力F對(duì)物體做的功為J,力F的功率是W。

【參考答案】1.D[解析]由圖可知,運(yùn)動(dòng)員從發(fā)力到上拉、從上拉到翻站和從翻站到上挺的三個(gè)過程中,對(duì)杠鈴都有力的作用,且在力的方向上移動(dòng)了一段距離,所以運(yùn)動(dòng)員都對(duì)杠鈴做了功;只有舉著杠鈴穩(wěn)定站立的過程中,杠鈴沒有在力的方向上移動(dòng)距離,所以沒有做功。故選D。2.D3.C4.D5.D[解析]媽媽和小明爬山,在豎直方向上克服自身重力做功,即W=Gh。他們?cè)谪Q直方向上通過的距離相等,可用h表示。則W1W2=G媽hG明h=2G明G明=21,P6.B7.A[解析]沿水平方向勻速飛行的無人機(jī)均勻噴灑農(nóng)藥的過程中,速度不變,高度不變,質(zhì)量減小,所以動(dòng)能和重力勢(shì)能都減小,故選A。8.C9.D10.=<[解析]因?yàn)楣Φ扔诹臀矬w在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積(W=Fs)。通過兩段距離時(shí)力和物體運(yùn)動(dòng)的距離都相等,所以做的功相等。功率表示做功的快慢,等于功與做功時(shí)間的比值,物體在做加速運(yùn)動(dòng),則在bc段所用的時(shí)間小于ab段所用的時(shí)間,所以bc段功率較大。11.2000減少12.50010013.(1)變小(2)小于不是(3)用力向下拋出乒乓球(或用力向上拋出乒乓球。答案不唯一,合理即可)14.(1)動(dòng)(2)先加速再減速等于(3)(橡皮繩的)彈性勢(shì)15.(1)速度木塊被撞開的距離越大勻速直線運(yùn)動(dòng)(2)相同的速度質(zhì)量大的木塊對(duì)木板壓力大,粗糙程度相同時(shí),受到的摩擦力也越大,在移動(dòng)距離相同時(shí),克服摩擦力做的功多16.(1)木塊被推動(dòng)的距離轉(zhuǎn)換法(2)不同相同(3)b17.解:(1)小東步行1min經(jīng)過的路程s=0.5m×180=90m,他的步行速度v=st=90m60s=1(2)重心升高的高度h=65