功和机械能一、单项选择题1.[2018·玉林]2018世界杯在俄罗斯举行。

如图所示是正在加速下降的足球,在此过程中,对其机械能的变化情况,下列分析正确的是()图A.动能增大,重力势能减小B.动能减小,重力势能增大C.动能增大,重力势能增大D.动能减小,重力势能减小2.[2018·常州]现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图所示,喷药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()图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3.[2018·成都]如图所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,下列关于他在下降过程中的能量分析,说法正确的是()图A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最大4.[2018·绥化]下列有关功和功率的说法中正确的是()A.某同学背着书包在水平路面上行走时,他对书包做了功B.举重运动员举着杠铃静止不动时,运动员对杠铃做了功C.物体所做的功越多,功率越大D.物体做功越快,功率越大5.[2018·北京改编]如图所示为冬奥会的一些运动项目,关于这些项目中的情景,下列说法中正确的是()图A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,重力势能不变B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,运动状态不变C.冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶受到惯性力的作用D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力没有做功6.[2018·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300 N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200 N,F2做的功为W2,功率为P2。

则()图A.W1>W2B.W1<W2C.P1>P2D.P1<P27.每年的春运都会遇到类似的问题,即“春运返程高峰遭遇雨雪天气,高速关闭、高铁限速”,其中“限速”可以()A.减小列车的动能B.减小列车的惯性C.增大列车与轨道之间的摩擦D.使列车的运动状态更易于改变8.[2019·随州]一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。

对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲所示),F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。

下列说法正确的是()图A.在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 NB.在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 NC.在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 JD.在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W二、填空题9.[2018·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12 时10 min。

已知该车总质量为1.6×103驶中阻力为车重力的0.05倍,此过程中该车牵引力做功J,功率为g取10 N/10.[2019·绵阳]2019年1月3日,“嫦娥四号”实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。

“嫦娥四号”探测器在距离月球表面100 m高处悬停,对月球表面识别,并自主避障,选定相对平坦的区域后,开始缓慢地竖直下降,最后成功软着陆。

从距离月球表面100 m到软着陆在月球表面的过程中,“嫦娥四号”探测器的重力势能,机械能。

(均选填“增加”或“不变”或“减少”)三、实验探究题11.[2018·宿迁]如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C,A、C离沙地高度相同。

现让三个小球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。

图(1)根据可以判断出球释放前的重力势能最大。

(2)比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素是。

(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为。

12.[2018·包头]在“探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,如图所示。

图实验 次数 钢球质 量m/g 钢球下摆 高度h/cm木块滑行 距离s/cm1 20 30 352 40 30 65 36030(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。

(g 取10 N/ (4)由上述实验数据和现象可得出结论 。

四、计算题13.[2019·德州]2018年10月24日,港珠澳大桥正式建成通车。

如图所示,一辆汽车行驶在其中一段长15 桥上,汽车的总质量为1.5 t (包括车、车上的人和物品等),轮胎与地面的总接触面积为0.2 m 2,汽车以90 的速度匀速通过大桥的这一段路段,行驶过程中受到的阻力为900 N 。

求:(g 取10 N/(1)汽车静止在水平地面时对地面的压强。

(2)此过程中汽车牵引力所做的功。

(3)此过程中汽车牵引力做功的功率。

图14.[2018·德州]我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图0所示,该飞机蓄满水后总质量53.5 t。

为检测飞机性能,先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。

在灭火测试中:飞机盘旋在火场上方150 m处,将所蓄水分次投下,每次投水200 时20 s到达地面。

在水面滑行测试中:飞机在水面上以10 m/s的速度沿直线匀速滑行了60 s,若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106 W。

求:(ρ水=1.0×1033,g取10 N/(1)飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积。

(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。

(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力。

图015.[2019·连云港]物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图1乙时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图丙时,受到的水平推力为F2。

两次推力的功率分别为P1、P2。

则下列关系正确的是()图1A.F1=F2P1>P2B.F1=F2P1<P2C.F1>F2P1>P2D.F1<F2P1>P216.[2018·杭州]跳绳是大家喜爱的体育运动之一,小金的质量为50 次跳起高度约为6 cm(人整体上升,如图2所示),1 min跳100次,下列说法正确的是()图2A.向上起跳过程中小金的动能持续增大B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒C.小金跳一次克服重力做功约3 JD.小金在这1 min内跳绳的功率约为50 W17.[2018·苏州]质量为m的小环穿在固定的光滑曲杆上,从某点A静止释放后沿曲杆运动,如图3所示,不计空气阻力,下列说法正确的是()图3A.只要A点高于D点,小环就能到达D点B.若小环能到达D点,离开D点后将竖直向下运动C.小环从A点到D点,重力势能一直减小,机械能不变D.小环从A点到B点,动能一直增加,机械能不变18.[2019·丽水]2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准,小金买了一辆按新国标生产的电动自行车(如图4所示),部分参数如下表所示,已知小金质量为60 定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。

(g取10 N/项目参数最高车速/(-1) 25整车质量/kg 40最大功率/W 400(1)车轮上制有花纹的目的是。

(2)小金在水平地面骑行时,车轮与地面的总接触面积为0.005 m2,则骑行时电动自行车对地面产生的压强是Pa。

(3)小金在水平公路上骑电动自行车,匀速行驶10 中克服阻力做了多少功?(4)若小金骑行过程中电动自行车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少?图419.如图5甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体,图乙是钢绳将物体竖直向上匀速提起的简化示意图,物体从海底被提升到离开海面一定距离的整个过程中速度均保持不变,从开始提升物体经过时间120 s后物体刚好全部出水,已知物体的体积V=2 m3,密度ρ=3×1033,已知物体浸没在海水中上升时,钢绳提升物体的功率P=40 :(忽略海水的阻力和钢绳重量,海水的密度取ρ海水=1.0×1033,g取10 N/(1)物体浸没在海水中上升时,钢绳提升物体的拉力。

(2)物体全部离开水面后上升过程中,钢绳提升物体的功率。

(3)打捞处海水对海底的压强。

图5【参考答案】1.A2.A3.C4.D5.D6.C7.A8.D9.9.6×1061610.减少减少11.(1)球陷入沙中的深度A(2)质量(3)动能12.(1)让钢球从高处由静止摆下(2)速度质量(3)0.06甲(4)速度一定时,质量越大,动能越大13.解:(1)汽车质量m=1.5 t=1.5×103重力G=mg=1.5×103 0 N/.5×104 N, 则汽车静止时对地面的压力F=G=1.5×104 N,汽车静止时对地面的压强p=FF =1.5×104N0.2m2=7.5×104 Pa。

(2)因为汽车匀速通过大桥,所以牵引力F=f=900 N, 牵引力所做的功W=Fs=900 N×15×103 m=1.35×107 J。

(3)汽车牵引力做功的功率P=FF =FFF=Fv=900 N×90×13.6m/s=2.25×104 W。

14.解:(1)飞机蓄满水后静止在水面上,受到的浮力F浮=G=mg=53.5×103 0 N/.35×105 N, 排开水的体积V排=F浮F水F=53.5 m3。

(2)每次投下的水在下落过程中重力做的功W=G 水h=m 水gh=200 0 N/50 m =3×105 J,重力做功的平均功率P=F F =3×105J20s=1.5×104 W 。

(3)飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106W, 则飞机在水面沿直线匀速滑行时,飞机所受的牵引力F=F 总F =2.5×106W10m /s=2.5×105 N 。