專題10功和機械能（原卷版）

專題10功和機械能考點一：功1．做功的兩個必要因素：一是作用在__________________；二是物體在力的方向上________________。不做功的三種情況：①有力________距，如一位同學(xué)推車未動；②有距________力，如足球離開腳后水平移動；③力距________，如提著水桶水平移動。2．做功公式是________________，在國際單位制中功的單位是________，符號是________。公式W＝Fs中F和s的同體性、同向性和同時性。3．功的原理：使用任何機械都不________?？键c二：功率1．功率：物體做的功與所用時間的________叫做功率，它是表示做功________的物理量。2．公式________，其單位有________、________。還可以推導(dǎo)出公式P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝eq\f(F·v·t,t)＝________，由公式可知：當(dāng)功率一定時，減小速度，可以增大牽引力，如汽車上坡要換低速擋等。3．測功率原理是：________，需測物理量有________、上升________、所用________?？键c三：機械能1．功和能的關(guān)系(1)一個物體具有能量，可以用來做功，反過來，一個物體能夠做功，它就具有________?？捎米龉Φ亩嗌賮砗饬课矬w具有能量的大小。(2)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，做功過程一定伴隨能量轉(zhuǎn)化，做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。(3)具有能的物體只表示物體可以做功，但不一定“正在做功”或“已經(jīng)做功”。2．能：一個物體能夠做功，就說這個物體具有________，它是表示物體________________大小的物理量，其單位與功的單位相同，也是________)。3．動能：物體由于________而具有的能叫動能，其大小與________和________________有關(guān)，一切運動的物體都具有________能。4．重力勢能：物體由于被________而具有的能叫重力勢能，其大小與________和被舉的________有關(guān)。5．彈性勢能：物體發(fā)生________________而具有的能叫彈性勢能，同一物體發(fā)生彈性形變越大，具有的彈性勢能________。6．機械能：________能和________能統(tǒng)稱為機械能。7．機械能的轉(zhuǎn)化：動能和勢能在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，若只有動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化(不計各種阻力)，機械能的總量________，或者說機械能是守恒的。如考慮阻力的影響，機械能的總量________。總機械能守恒(不計能量損失，物體質(zhì)量不變）【同步練習(xí)】（2022·四川樂山）下列四幅圖中，力有對物體做功的是（）A.推車未推動；B.提著滑板水平前行；C.搬石未搬起；D.用繩子提升物體（2022·四川自貢）小明同學(xué)用15N的水平推力推動重為100N的超市購物車。購物車自靜止開始在10s內(nèi)沿水平方向前進了10m。在整個過程中推力做功為___________J，重力做功為___________J。（2022·四川南充）如圖所示，某工人師傅用平行于斜面向上、大小為500N的推力，把木箱從長4m的斜面底端推到頂端用時10s，整個過程木箱的平均速度為________m/s，推力的平均功率為_________W。2022·湖南郴州）用40N水平拉力拉著重為100N的物體，在10s內(nèi)由靜止開始沿水平直線移動了5m。此過程中，重力對物體做的功為______J，水平拉力對物體做功的功率為______W。（2022·四川德陽）如圖所示，有一斜面長L=4m，高h=2.5m。劉利同學(xué)用平行于斜面向上F=150N的拉力，將200N重的物體從底端勻速拉到斜面頂端。那么劉利同學(xué)對物體做的總功為___________J；物體沿斜面勻速向上運動時所受的摩擦阻力為___________N。（2022·四川自貢）在2022年北京冬奧會自由式滑雪比賽中，我國運動員谷愛凌獲得冠軍，她在雪道上自由下滑的過程中，如果不計雪道阻力和空氣阻力，下列說法中正確的是（）。A.動能不變，重力勢能不變，機械能不變；B.動能增大，重力勢能增大，機械能不變；C.動能增大，重力勢能減少，機械能不變；D.動能減少，重力勢能減少，機械能減少（2022·四川南充）擲實心球是南充中考體育項目之一，如圖所示是某同學(xué)擲出的實心球的運動軌跡，O點是實心球剛離開手的位置，A點是實心球運動到最高點的位置，B點是實心球落地前瞬間的位置，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.實心球離開手后受到重力和慣性力的作用；B.實心球在最高點A時處于平衡狀態(tài)；C.實心球從O運動到B的動能先減小后增大；D.實心球在O點的機械能大于在B點的機械能（2022·山東泰安）如圖所示，物理項目化學(xué)習(xí)小組在空曠的室外測試某型號無人機負(fù)重飛行能力。測試時將重的物體固定在無人機上，并控制無人機完成以的速度勻速上升、在空中懸停、以的速度勻速下降三個階段的測試項目，同時利用系統(tǒng)軟件記錄多次測量的相關(guān)信息，并做出測評報告。下列說法中（）。①勻速上升階段，物體相對于地面是運動的；②勻速上升階段，物體的機械能不變；③勻速下降階段，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；④物體勻速下降階段的動能小于勻速上升階段的動能。A.只有①③正確 B.只有②④正確C.只有①④正確 D.只有①②③正確（2022·山東臨沂）東京奧運會上，14歲的全紅嬋獲得女子10米跳臺跳水冠軍。如圖所示，正在比賽中的全紅嬋（）。A.起跳過程中運動狀態(tài)保持不變 B.上升過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C.下落過程中動能保持不變 D.入水過程中所受水的浮力逐漸增大（2022·四川德陽）2022年2月，我國成功舉辦了第24屆冬奧會。圖甲是2022年北京冬奧會會徽：它以漢字冬為靈感來源，運用中國書法藝術(shù)形態(tài)來展現(xiàn)出滑雪運動員的英姿。圖乙是中國滑雪運動員谷愛凌在U形場地比賽的圖片，關(guān)于比賽過程中的能量變化，其中敘述正確的是（）。A.谷愛凌在U形場地滑行向上沖擊到最高點時，動能將達到最大；B.谷愛凌從U形場地空中的高點開始下落過程中機械能逐漸增大；C.谷愛凌在U形場地出發(fā)點加速下滑的過程中動能越來越??；D.谷愛凌從U形場地出發(fā)點加速下滑的過程中重力勢能越來越小（2022·四川涼山）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小球，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，C點是小球從A點自由釋放后所能達到的最低點，不考慮空氣阻力，關(guān)于小球從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）。A.小球從A點下落到B點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；B.小球從A點下落到B點的過程中，受到重力和彈力的作用；C.小球從B點下落到C點的過程中，速度一直減小；D.小球在B點時受到平衡力作用（2022·四川眉山）同學(xué)們在體育課進行實心球投擲訓(xùn)練，如圖所示A→B表示實心球離開手之前的運動軌跡，B→C→D表示實心球離開手之后的運動軌跡，空氣阻力忽略不計。下列分析正確的是（）。A.實心球從B→C過程中，動能逐漸減??；B.實心球到達最高點C時，它將處于靜止?fàn)顟B(tài)；C.實心球從B→C→D過程中，沒有力對它做功；D.實心球從A→B過程中，說明力可以改變物體的形狀（2022·江蘇蘇州）具有錄音和顯示波形的功能。某乒乓球愛好者將一乒乓球從一定高度由靜止釋放，利用記錄下乒乓球碰撞臺面發(fā)出的聲音，其波形隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是（）。A.每次發(fā)聲的時間間隔相等；B.整個過程中乒乓球的機械能不變；C.乒乓球每次彈起時的動能依次減??；D.乒乓球每次與臺面碰撞的最大形變程度相同（2022·湖南邵陽）我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已進人信息化和數(shù)字化時代，農(nóng)用機械已能通過北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實行精準(zhǔn)作業(yè)，它們是利用______（選填“超聲波”或“電磁波”）來傳遞信息的。如圖，水平勻速飛行的無人機正在噴灑農(nóng)藥，在此過程中，它具有的機械能______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2022·四川遂寧）某興趣小組通過自主探究得知“在一定范圍內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比”。原長為10cm的彈簧（質(zhì)量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，再用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm（未超過彈性限度），然后由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到的合力大小為______N，小球從B處第一次回到A處過程中，小球的動能______（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）。（2022·湖北宜昌）小明和小紅在“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓鋼球從斜槽上一定高度的位置滾下，在水平面上運動，碰上木塊C并將C推動一段距離，通過推動距離的大小來判斷動能大小。（1）實驗中探究的動能是指（）；A．鋼球撞擊木塊時的動能B．鋼球撞擊木塊后的動能C．木塊被鋼球撞擊后的動能（2）如圖甲、乙為小明兩次實驗的示意圖，鋼球A、B的質(zhì)量mA>mB，高度hA>hB，距離sA>sB。他得出“物體的質(zhì)量越大，動能越大”的結(jié)論，他的實驗方法___________（選填“正確”或“錯誤”），理由是___________；（3）小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動能與___________的關(guān)系。（2022·重慶A）“共建衛(wèi)生城市，構(gòu)建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚塵的情段。某次噴酒完后，該車在的牽引力作用下，勻速通過200m的平直道路用時20s。求：（1）此過程中該車的速度；（2）此過程中該車牽引力的功率。（2022·安徽?。┰谝淮翁鴤惚硌葜?，運動員在的時間內(nèi)豎直向下勻速降落了。若運動員和降落傘作為整體受到的重力為，求這個整體在該過程中：（1）所受阻力的大?。唬?）所受重力做功的功率。（2022·山東泰安）電動車是人們便捷出行的交通工具。某人騎著電動車在水平路面上沿直線行駛了，已知他和電動車的總重力為，輪胎和地面的總接觸面積為。假定騎行過程中電動車的牽引力恒為，在此騎行過程中，求：（1）牽引力做的功；（2）電動車對水平路面壓強。（2022·湖北十堰）小明攜帶質(zhì)量為10kg的行李箱乘坐高速列車從十堰到漢口。列車經(jīng)過的部分站點時刻表如下：站次站名到達時間開車時間運行時間運行里程1十堰東——12∶27——02襄陽東13∶2713∶3160min180km3漢口15∶11——100min460km請你根據(jù)以上信息，解決下列問題：（g取10N/kg）（1）行李箱底部與水平行李架的接觸面積約為0.2m2，求行李箱對行李架的壓強；（2）從十堰東站到襄陽東站運行的速度為多少km/h？（3）若列車在襄陽東站至漢口站區(qū)間內(nèi)勻速直線行駛，牽引力恒為3×105N，電能轉(zhuǎn)化成機械能的效率為70%，求列車在此區(qū)間運行過程中消耗的總功率。（2022·貴州黔東南）據(jù)新華社報道，5月31日上午，貴陽至黃平高速公路全線通車。貴黃高速的通車，將極大地方便沿線群眾出行，提升貴陽市、黔南州、黔東南州至長江三角洲、長株潭城市群通道運輸