2021中考物理专题练习10　功和机械能.docx

1、课时作业 10 功和机械能 课时课时 1 基础夯实 1.(2020 海南)椰子从树上下落的过程中,动能越来越 ,重力势能越来越 。 2.(2020 安徽淮南联考)当你在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为 1.5 W,则你在考试的 1.5 h内,心脏做的功约为 J。 3.(2020 安徽合肥包河区一模)已知同一物体在月球上的重力只有其地球上的 ,“玉兔二号”月球车的 质量为 135 kg,该月球车在月背沿水平月面匀速直线运动 10 m,如果在行进过程中,其受到的阻力是 自重的 0.2 倍,则在这一过程中,“玉兔二号”月球车的牵引力所做的功为 J。(g 取 10 N/kg) 4. (202

2、0 辽宁丹东,改编)如图滚摆上下往复运动过程中,其每次上升所能达到的高度越来越低,滚摆在运 动过程中的机械能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。 5.(2020 湖北天门)一颗子弹以一定的速度水平射向静止的木块(如图甲),然后子弹和木块一起以某一 速度开始向右摆动(如图乙)。此过程中,子弹的动能 ,子弹和木块的内能之和 。(选填 “增大”“减小”或“不变”) 6. (2020 安徽合肥十五中一模)如图是皮球落地后弹起过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。 由图可知,下落过程中,皮球的速度大小是变化的,离开地面上升的过程中,皮球重力势能 。 (均选填“增大”“减小”或“不变”) 7.(20

3、20 安徽合肥包河区一模)农药喷洒飞机正在同一高度匀速执行喷洒农药工作的时候,飞机(包含 农药)机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 8.(2020 湖南邵阳)一物体受到 5 N竖直向上的拉力 F 作用,沿水平方向以 0.2 m/s 的速度匀速运动了 10 s,拉力 F 对物体做的功为( ) A.0 J B.1 J C.10 J D.50 J 9. (2020 湖南永州)如图所示,在粗糙的轨道内,小球从 a点静止释放,小球沿轨道运动到达 c点时速度为 0,b为轨道的最低点。下列说法正确的是( ) A.小球从 a点运动到 b 点的过程,重力势能逐渐减小 B.小球从 b点运动到 c 点的过

4、程,动能逐渐增大 C.小球从 a点运动到 c 点的过程,机械能守恒 D.小球运动到 c点后,小球一定沿原路径返回到达 a点 能力提升 10. (2020 安徽十校联考一模)小明同学在探究“物体的动能与质量是否有关”的实验中,使用的器材有:一 个用长木板搭成的斜面,三个质量不同的实心铁球,一个木块,实验装置如图所示。 (1)每次实验时,都要将铁球从斜面的相同高度由静止释放,其目的 是 。 (2)该实验在操作时很难操控的 是 。 (3)如果斜面的高 h=20 cm,假设其表面理想光滑,当质量为 m的铁球从斜面顶端滑到底端时的速度 v 是 假设小球做的功全部转化为动能,小球滑到斜面底端时动能为 E=

5、 mv 2,g取 10 N/kg 。 11. (2020 湖北宜昌)为解决乡村快递派送的交通不便问题,某快递公司采用无人机(如图所示)将包裹送达 每个村子的派送员,自动卸货后随即返航,继续其他配送。某次派送包裹质量 12 kg,飞行高度 120 m,10 min 内水平飞行里程 6.5 km。 (1)该次派送无人机水平飞行的平均速度是多少 km/h? (2)无人机提着包裹从地面匀速上升到 120 m高度的过程中,拉力对包裹做的功是多少?(g取 10 N/kg) 课时课时 2 基础夯实 1.(2020 四川自贡)如图所示,小朋友在玩荡秋千时,当从最高位置向下荡的过程中,小朋友的 能转化为 能。

6、2.(2020 云南,改编)我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望,被 医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为 1.6 W,则每分钟心脏对血液做功 J。 3.(2021 预测)如图所示,质量为 50 kg 的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质 量的 ,她在一段时间内做了 40 个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为 0.3 m,则她在这段时间 克服重力做的功约为 J。 4.(2020 贵州黔南州)2020年 5月 5 日 18时 00 分,长征五号 B 运载火箭,搭载新一代载人飞船试验船, 在我国文昌航天发射场点火升空,然后进

7、入预定轨道。5月 8 日 13时 49 分,载人飞船试验船的返回 舱成功着陆在东风着陆场预定区域。新飞船试验船飞行试验任务取得圆满成功。在火箭加速升空 过程中,火箭搭载的载人飞船试验船的动能 (选填“不变”“增大”或“减少”)。在返回舱返回地 面的过程中会与大气摩擦,返回舱的部分机械能转化为 能。 5. (2020 河北,改编)蹦极是一种运动游戏。如图中 A 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,B点是游戏 者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向 A点运动的过程中(忽略空气阻力),其重力势能逐渐转 化为 能;游戏者从 A 点到 B点的过程中,绳子具有的 能逐渐增加。 6.(2020 江苏连云港)在

8、水平地面上铺一张纸,将两个弹性相同、质量分别为 mA和 mB的皮球 A 和 B 表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图所示,分析图中两个圆斑大小,可 推断 mA mB(选填“大于”“小于”或“等于”)。皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,由此 判断,皮球的机械能总量 (选填“不变”“减少”或“增大”)。 7.(2020 江苏淮安)小明两次分别用时 90 s、40 s 从一楼爬到五楼,小明的体重与前后两次上升的高度 均不变,比较两次爬楼过程( ) A.用时少的做功多 B.用时少的做功功率大 C.用时多的做功多 D.用时多的做功功率大 8.(2019 安徽庐江一模)如图甲所

9、示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。 从小球刚接触弹簧到将弹簧压缩最短的过程中,得到小球的速度 v和弹簧被压缩的长度 l之间的关 系,如图乙所示,其中 b 为曲线最高点。不计空气阻力,弹簧在整个过程中始终发生弹性形变,则小球 ( ) A.运动过程机械能不变 B.运动过程重力势能一直增大 C.小球的动能先增大后减小 D.在 b点时弹力最大 能力提升 9.(2020 安徽模拟)在粗糙程度相同的水平面上,手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置;松手后, 木块最终静止在图乙所示位置。下列说法正确的是( ) A.弹簧被压缩过程中,长度变短,弹簧的弹性势能减小 B.木块被弹簧弹离的瞬

10、间,如果它受到的力全部消失,木块将静止 C.木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中,速度减小,摩擦力不变 D.图乙中,木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力 10.(2020 安徽一模)如图所示,一个重为 50 N的物体,以某一速度滑上水平传送带,在摩擦力的作用下, 自 A 点开始一直做减速运动直至 B 点,已知 AB 间的距离为 2 m,物体所受的滑动摩擦力大小为物体 所受弹力大小的 0.3 倍。求: (1)物体运动过程中所受摩擦力的大小 Ff。 (2)物体克服摩擦力 Ff做的功。 11. (2020 安徽安庆模拟)已知物体动能的表达式为 Ek= mv 2,重力势能表达式为 E p=mg

11、h,如图所示,小明 从高出地面 3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升 5 m后回落,最后到达地面,不计空气阻力。(g 取 10 N/kg)求: (1)小球抛出时的出手速度 v0; (2)小球落地时的速度 v。 参考答案 课时作业 10 功和机械能 课时 1 1.答案 大 小 解析 椰子从树上下落的过程中,质量不变,速度不断增加,动能越来越大;高度不断减小,重力势能越来 越小。 2.答案 8 100 解析 心脏做的功 W=Pt=1.5 W1.53 600 s=8 100 J。 3.答案 450 解析 月球车在地球上受到的重力:G=mg=135 kg10 N/kg=1 350 N; 月球车在月

12、球表面受到的重力:G= G= 1 350 N=225 N; 阻力 f=0.2G=0.2225 N=45 N, 由于月球车水平匀速直线前进,受平衡力的作用,则 F牵=f=45 N, 则牵引力做的功:W=F牵s=45 N10 m=450 J。 4.答案 减少 解析 滚摆在下降过程中,高度逐渐减小,重力势能减小,速度越来越大,动能增大,滚摆的重力势能转化 为动能。滚摆上下往复运动过程中,要克服阻力做功,部分机械能转化为内能,故总的机械能减少。 5.答案 减小 增大 解析 当子弹和木块一起以某一速度开始向右摆动时,子弹的速度变小,动能减小;子弹与木块发生撞 击,摩擦力做功,子弹和木块的内能都会增大,所

13、以其内能之和增大。 6.答案 增大 解析 皮球离开地面上升的过程中,其质量不变,高度增加,所以皮球的重力势能增大。 7.答案 减小 解析 农药喷洒飞机正在同一高度匀速飞行,虽然速度和高度不变,但是由于飞机(包含农药)的质量减 小,故其动能和重力势能均减小,故机械能减小。 8.A 解析 力与物体的运动方向垂直,对物体没有做功,即做功为 0 J,故 A正确,BCD 错误。 9.A 解析 小球从 a 点运动到 b 点的过程中,质量不变,高度降低,重力势能逐渐减小,故 A 正确;小球 从 b点运动到 c 点的过程中,质量不变,速度逐渐减小,动能逐渐减小,故 B 错误;小球从 a点运动到 c 点的过程,

14、克服摩擦力做功,一部分机械能转化为内能,机械能减小,机械能不守恒;因此小球运动到 C 点后,沿原路径返回不会到达 a点,故 C、D 错误。 10.答案 (1)控制小球到斜面底端时速度相同 (2)铁球撞击木块时,使木块沿与木块长边平行的方向直线运动 (3)2 m/s 解析 (1)根据实验的要求可知,该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系,从同一高度由静 止释放的目的是控制到达水平面时速度相同; (2)该实验在操作时很难做到的是铁球撞击木块时,使木块沿与木块长边平行的方向直线运动; (3)斜面表面理想光滑,则机械能守恒,小球做的功全部转化为动能,重力所做的功为 W=mgh,则 E= mv 2

15、=mgh,所以铁球的速度 v= =2 m/s。 11.答案 (1)39 km/h (2)1.44104 J 解析 (1)无人机水平飞行的平均速度 v= =39 km/h; (2)拉力对包裹做的功:W=Gh=mgh=12 kg10 N/kg120 m=1.44104 J。 课时 2 1.答案 重力势 动 解析 当小朋友从上端向下荡的过程中,高度减小,质量不变,重力势能减少;质量不变、速度增大,动能 增大,重力势能转化为动能。 2.答案 96 解析 心脏对血液做的功为 W=Pt=1.6 W60 s=96 J。 3.答案 3 600 解析 该同学的重力 G=mg=50 kg10 N/kg=500 N

16、, 她上半身的重力 G上= G= 500 N=300 N, 做一次仰卧起坐克服重力做的功 W=G上h=300 N0.3 m=90 J, 做了 40个仰卧起坐克服重力做的功 W=40W=4090 J=3 600 J。 4.答案 增大 内 解析 在火箭加速升空过程中,火箭搭载的载人飞船试验船的速度变大,质量不变,动能增大;在返回舱 返回地面的过程中会与大气摩擦,克服摩擦做功,返回舱的部分机械能转化为内能。 5.答案 动 弹性势 解析 游戏者从最高点到 A时,高度减小,速度变大,重力势能减小,动能变大,重力势能转化为动能;从 A 点到 B点的过程中,绳子逐渐伸长,弹性形变程度变大,弹性势能变大。 6

17、.答案 小于 减少 解析 由图可知,皮球在纸上留下的黑色圆斑 B 较大,说明 B 球的形变大,原因是 B球质量较大,两球从 同一高度处下落,原来 B 球的重力势能较大,皮球与地面接触时,转化为的弹性势能大,球的形变大;皮 球从某一高度释放,落地后反弹上升,上升的最大高度比释放时的高度低一些,皮球的机械能一部分转 化为了内能,所以在整个运动过程中的机械能减少。 7.B 解析 由题知小明的体重与前后两次上升的高度均不变,因此由 W=Gh 可知,两次所做的功相同, 故 A、C错误;两次所做的功相同,用时少的做功功率大,用时多的做功功率小,故 B 正确,D错误。 8.C 解析 从小球刚接触弹簧到将弹簧

18、压缩最短的过程中,不计空气等阻力,小球的机械能不断转化 为弹簧的弹性势能,弹簧的弹性势能不断增大,小球的机械能一直在减小,故 A 错误;小球在下落过程 中,高度一直减小,重力势能一直减小,故 B 错误;据图乙可知,小球的速度先变大,后变小,所以小球的动 能先变大,后变小,故 C正确;在上述过程中,小球受竖直向上的弹力、竖直向下的重力。开始时,重力 大于弹力,合力向下,小球速度越来越大。随弹簧压缩量的增大,弹力越来越大,当弹力与重力相等时, 合力为零。小球再向下运动,弹力大于重力,合力向上,小球速度减小,当在 c 点时,弹簧的形变最大,弹 力最大,弹性势能最大,故 D错误。 9.C 解析 弹簧被

19、压缩过程中,长度变短,形变变大,所以弹簧的弹性势能增大,故 A错误;木块被弹簧 弹离的瞬间具有一定的速度,如果它受到的力全部消失,由牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动, 故 B 错误;木块从被弹簧弹离至最终静止的过程中,在水平方向上受到摩擦阻力和空气阻力的作用,导 致其速度减小,但木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变,所以摩擦力的大小是不变的,故 C正确;图乙中,木块受到的重力和木块对水平面的压力方向相同,且作用在不同物体上,所以不是一对 平衡力,故 D错误。 10.答案 (1)15 N (2)30 J 解析 (1)物体运动过程中,在竖直方向上受到的重力和支持力(弹力)是一对平衡力

20、,则支持力(弹力)为 FN=G=50 N; 物体运动过程中所受摩擦力为: Ff=0.3FN=0.350 N=15 N; (2)物体克服摩擦力 Ff做的功为: W=Ffs=15 N2 m=30 J。 11.答案 (1)10 m/s (2)4 m/s 解析 因为不计空气阻力,则小球的运动过程中机械能守恒。 (1)小明从高出地面 3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升 5 m后回落,则小球上升过程中增 加的重力势能即小球的初动能为:Ep=mgh=Ek= ,则小球的初速 度:v0= =10 m/s; (2)小球的最大高度为 h=3 m+5 m=8 m; 根据机械能守恒可知, mv 2=mgh, 则小球落地时的速度 v= =4 m/s。