專題13.2 功和機械能丨測練丨作業一、選擇題1.如圖所示，小宇對箱子施加水平推力，下列說法中錯誤的是（）。A當推力為75N時，箱子不動，此時推力等于地面對箱子的摩擦力；B當小宇增大推力，箱子由靜止開始運動，說明力可以改變物體的運動狀態；C當推力為100N時，箱子做勻速直線運動，地面對箱子的摩擦力為100N；D箱子做勻速直線運動時，人對箱子的推力不做功2.如圖所示，李晶同學將放在課桌邊的文具盒水平推至課桌中央，她針對此過程提出了如下的猜想，你認為合理的是（ ）。A文具盒所受重力對它做了功； B文具盒所受支持力對它做了功；C文具盒所受的推力F對它做了功； D在此過程中沒有力對文具盒做功3.甲、乙兩個集裝箱的質量相等，起重機把甲以1 m/s的速度提升10 m；再以2 m/s的速度把乙提升相同的高度，那么( )。A.兩次做功一樣多；B.第一次做功多；C.第二次做功多；D.無法比較4.如圖所示，用24N的水平拉力F拉滑輪，可以使重20N的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運動；物體B重10N，彈簧測力計的示數為5N且不變。若不計輪重、彈簧測力計重、繩重和軸摩擦，則下列說法中正確是( )。A地面受到的摩擦力為12N； B滑輪移動的速度為0.4m/s；C水平拉力F的功率為4.8W；D在2s內繩子對物體A所做的功為4.8J5.平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同的時間內通過的路程之比為32，則甲與乙（ ）。A.牽引力做功之比為23； B.牽引力做功之比為32；C.牽引力的功率之比為11； D.汽車所受的阻力之比為326.甲、乙兩臺機器，甲的功率比乙的大，則（ ）。A.甲做的功比乙做的功多； B.甲做功比乙做功快；C.甲做功所用的時間比乙的少；D.以上說法都不對7.初三物理興趣小組的同學在學習了功率的知識后，想估測某同學上樓的功率有多大，已知該同學從一樓上到三樓用了10s，則他上樓的功率大約是（ ）。A.3 W B.30 W C. 300 W D. 3 000 W8.如圖所示，讓小球從A點靜止釋放時，小球從A點向C點擺動的過程中，以下說法不正確的是（ ）。A球從A點擺到B點的過程中，動能逐漸變大；B球擺到C點時，只受到重力和拉力的作用；C若不計空氣阻力，A點與C點的高度相同；D球擺到C點時，若繩斷開，所有力消失，球將做勻速直線運動9.一個實心鐵球和一個實心木球質量相等，將它們放在同一水平地面上，下列結論中正確的是（）。A鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能；B鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能；C鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能；D上述三種情況都有可能10.灑水車沿平直公路勻速行駛，將水灑在路面上，這個過程中，下列說法正確的是（）。A動能不變，勢能減小；B動能勢能都減小；C動能勢能都不變；D不能確定動能勢能是變大還是變小11.改革開放以來，我國的航天事業得到了空前的發展，并取得了舉世矚目的成就。如圖所示，為我國神舟號飛船返回艙減速降落的情景。返回艙在此過程中（）。A動能減小，重力勢能減小B動能增大，重力勢能增大C動能不變，重力勢能減小D動能減小，重力勢能不變12.如圖所示，旅游景區的索道纜車載著游客勻速上山，它具有的（）。A動能增加，重力勢能增加B動能不變，機械能減少C動能減少，重力勢能增加D動能不變，機械能增加13.如圖，旋翼式無人機被廣泛的運用在民用領域，發揮了越來越重要的作用。下列關于這款無人機的說法，正確的是（）。A無人機在空中懸停時，旋翼相對于機身是靜止的；B無人機無法勘探月球表面的月貌；C無人機勻速下降時，重力勢能轉化為動能；D無人機在空中飛行時，始終受到平衡力作用二、填空題14.如圖，質量為M=2千克的物體，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面勻速前進了2米（滑輪和繩的重及與繩間的摩擦不計），此時彈簧秤的示數為2N。則物體與水平面間的摩擦力是__ _N，在這一過程中，重力做的功是_ __J。15.青少年在安靜思考問題的時候，心臟推動血液流動的功率約為1.5 W，則你在考試的100 min內，心臟做功約為_______J，用這些功可以讓一個質量為50 kg的物體勻速升高______m。 (g取10 N/kg)16.如圖，質量為m=2千克的物體，在力F的作用下，以0.5米/秒的速度沿水平面作勻速直線運動（滑輪重及繩間的摩擦不計），此時彈簧秤的示數為2N，則物體與水平面之間的摩擦力是 N，拉力F做功的功率為 瓦。17.如圖所示，把重為1000牛的物體A勻速提升2米，不計滑輪自重和摩擦，則作用在細繩自由端的拉力F大小為 牛，拉力F做功為 焦。若提升物體A所用時間為40秒，則拉力F做功的功率為 瓦。18.判斷下列說法的正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。（1）物體做的功多，功率一定大。（ ）（2）物體做功時間短，功率一定大。（ ）（3）物體做功多，需要的時間不一定多。（ ）19.用細線懸掛的小球從圖中所示位置靜止釋放，若忽略空氣阻力，那么小球在最高點的勢能 下降至最低點的動能；實際上，小球在擺動過程中，會與空氣摩擦產生熱，擺幅逐漸減小，最終停下來，那么在擺動過程中由于摩擦而轉化的內能 小球在最高點所具有的勢能。（填“大于”、“等于”或“小于”）20.在2016年8月8日巴西奧運會中，我國運動員吳敏霞與施廷懋在女子雙人三米板跳水比賽中，勇奪金牌，她們在下落過程中，重力勢能變 ，動能變 。21.如圖是人造地球衛星的軌道示意圖。衛星在大氣層外運行，不受空氣阻力，只有動能和勢能的轉化，因此機械能守恒。衛星在遠地點時 能最大，從遠地點向近地點運動時，它的勢能減小、 能增大，速度也就增大。22.如圖所示，快遞公司嘗試用無人機運送包裹，在帶著包裹勻速飛行過程中，無人機受到的升力的施力物體是 ，包裹的動能 （填“變大”、“變小”或“不變”），以無人機為參照物，包裹是 的（填“運動”或“靜止”）。三、實驗探究題23.如圖甲所示是小張“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗裝置。（1）小張讓大小不同的實心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止滾下，在水平面上運動并推動木塊移動，是為了探究動能大小與 的關系；（2）同班同學小紅發現，木塊被鋼球撞擊后移動的距離沒有其他同學的明顯，認為是木塊太重導致滑動摩擦力過大的原因造成。為了驗證猜測，小紅設計了如圖乙所示“探究滑動摩擦力與壓力大小關系”的實驗，當接觸面粗糙程度不變，用彈簧測力計拉動木塊勻速直線運動時，通過多次實驗得到了表格中的相關數據，請你根據表中數據幫她分析并得出，滑動摩擦力f與壓力F之間的數量關系式為 。實驗次數12345木塊對木板壓力F/N23456彈簧測力計讀數f/N0.60.91.21.51.8四、計算題24.在圖所示的裝置中，某人在10秒內將重為200牛的貨物勻速提升3米。求： 繩對重物的拉力F； 繩拉重物所做的功W。25.如圖實驗裝置，斜面長2m，高0.5m，秒表每格1s。重為1N的小車在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，從底端勻速到達頂端，秒表變化如圖（指針轉動未超過一周）。求：（1）拉力所做的功；（2）拉力的功率；（3）斜面的機械效率。專題13.2 功和機械能丨測練丨作業答案一、選擇題1.【答案】D。【解析】A當推力為75N時，箱子不動，此時推力等于地面對箱子的摩擦力；此說法正確。箱子不動，說明箱子處于平衡狀態，箱子受到平衡力的作用，推力與地面對箱子的摩擦力是一對平衡力，故說法正確。故，A不符合題意。B當小宇增大推力，箱子由靜止開始運動，說明力可以改變物體的運動狀態；此說法正確。當力繼續增大時，箱子由靜止變為運動，說明力是改變物體運動狀態的原因。故，B不符合題意。C當推力為100N時，箱子做勻速直線運動，地面對箱子的摩擦力為100N；此說法正確。箱子做勻速直線運動，箱子處于平衡狀態，推力和地面對箱子的摩擦力是一對平衡力，兩者相等。故，C不符合題意。D箱子做勻速直線運動時，人對箱子的推力不做功；此說法錯誤。推力的方向與箱子運動方向相同，故推力對箱子做功。故，D符合題意。2.【答案】C。【解析】（1）文具盒在豎直方向受到桌面對它的支持力和重力的作用，但它并沒有在豎直方向上通過距離，所以這兩個力都沒有對文具盒做功，所以AB錯誤。（2）在水平方向上，文具盒受到推力的作用，并且在水平方向上通過了距離，所以推力對文具盒做了功；故C正確，D錯誤。所以選C。3.【答案】C。【解析】已知物體質量，可以得到重力；已知物重和上升的高度，利用公式W=Gh比較做功的多少。解：甲乙集裝箱質量相同，由公式G=mg知：受到的重力相同；起重機將兩個集裝箱提升的高度相同，由公式W=Gh知：兩次做的功相同。故選C。4.【答案】B。【解析】（1）物體A以0.2m/s的速度向左做勻速運動，那么滑輪移動的速度也是0.4m/s。（2）根據，可求得滑輪上拉力F所做的功為：。（3）F為24N，那么繩子對A的拉力為12N，2s內移動的距離為：2s0.2m/s=0.4m，故繩子的功為：，功率為：。（4）物體A做勻速運動，在水平方向上A受到的力是平衡力，即：，所以物體A受到地面對它的摩擦力：，故物體A對地面的摩擦力也是19N（作用力與反作用力的關系）。5.【答案】B。【解析】平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，由W = Fs可知，路程之比為33，它們所做的功之比為32。因汽車勻速行駛，所以汽車所受的阻力之比為11。由P =W/ t可知，牽引力的功率之比為32。6.【答案】B。【解析】功率表示物體做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，選項B是正確的。根據W=Pt，只知道功率的大小而時間的大小不確定，無法確定做功的多少。同樣根據t=W/P，只知道功率的大小而功的大小不確定，也無法確定做功所用時間的長短，因此，選項A、C、D是錯誤的。7.【答案】C。【解析】這道題較為開放，答案不是具體確定的，但有一個比較合理的范圍，只要介于這個范圍內就是正確的，而且這道題跟實際生活聯系密切，考查了學生的估測能力，體現了從物理走向生活、從生活走向物理的課改思想。根據P=W/t、W=Gh、G=mg可得，該題估測的物理量是質量和一層樓的高度。一般初三學生的體重介于4070 kg，一層樓的高度為3 m左右，所以，上樓的功率介于240420 W之間，因此，正確答案為C。該題注意估測的值不能跟實際值偏差太大，偏差太大就是錯誤。還有就是從一樓上到三樓是兩層樓的高度，不是三層樓的高度，這也是錯選其他選項的原因。8.【答案】D。【解析】小球從A點靜止釋放，小球的動能由零開始逐漸增大，到達B點時動能最大；動能的增加是重力勢能的減小轉化來的，整個過程小球只受重力和繩子的拉力作用，機械能守恒；小球達到C點時，動能為零，故C點與A點的高度相同。9.【答案】B。【解析】實心鐵球與實心木球質量相等，由于鐵球的密度大，故體積小，重心的高度低，根據Ep=mgh判斷重力勢能的大小即可。一個實心鐵球與一實心木球質量相等，將它們放在同一水平地面上，重心在球心位置；由于鐵球的密度大，故體積小，重心的高度低；根據Ep=mgh，鐵球的重力勢能小。10.【答案】B。【解析】動能大小的影響因素：質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大；重力勢能的影響因素是質量和高度，質量越大，高度越大，重力勢能越大。灑水車在不斷的灑水工程中，質量減小，因勻速行駛，所以速度不變，則動能減小；又在水平街道上，高度不變，重力勢能減小，所以灑水車的動能勢能都減小。11.【答案】A。【解析】回艙減速降落的過程中，質量不變，速度變小，高度變小，則返回艙的動能減小、重力勢能減小，故A正確、BCD錯誤。故選A。12.【答案】D。【解析】纜車是勻速上山，速度不變，故動能不變；纜車在上山過程中高度不斷增加，故重力勢能增大；動能不變，重力勢能增加，故其總和機械能也在增大。故選D。13.【答案】B。【解析】A無人機在空中懸停時，旋翼在不斷轉動，旋翼與機身之間的相對位置發生變化，所以旋翼相對于機身是靜止運動的，故A錯誤。B旋翼式無人機是依靠空氣浮力升空的，月球上是真空，旋翼式無人機無法飛行，故B正確。C無人機勻速下降時，質量不變，速度不變，動能不變；高度減小，重力勢能減小，所以在該過程中，重力勢能沒有轉化為動能，故C錯誤。D無人機只有在空中勻速飛行時，才受到平衡力作用，故D錯誤。故選B。二、填空題14.【答案】2；0。【解析】（1）物體A受繩子拉力F繩子=F彈簧測力計=2N與滑動摩擦力f作用，物體做勻速直線運動，由平衡條件得：f=F繩子=2N。（2）由題知，物體在重力的方向上沒有移動距離，根據做功的兩個必要條件可知，重力做功為0J。故答案為：2；0。15.【答案】9000；18。【解析】（1）由題意可知，P=1.5W，t=100min=6000s，則在100min內心臟做功為：W=Pt=1.5W6000s=9000J。（2）人的質量m=50kg，由公式W=Gh=mgh可得，這些功可把物體舉高的高度：。故答案為：9000；18。16.【答案】2、0、1。【解析】（1）物體A受繩子拉力F繩子=F彈簧測力計=2N與滑動摩擦力f作用，物體做勻速直線運動，由平衡條件得：f=F繩子=2N。（2）由題知，物體在重力的方向上沒有移動距離，根據做功的兩個必要條件可知，重力做功為0J。作用在動滑輪軸上的拉力：F=2F彈簧測力計=22N=4N；拉力的功率。故答案為：2、0、1。17.【答案】500、2000、50。【解析】此時動滑輪，N=2，物重1000N，故拉力F為500N；物體提升力2m，故拉力F拉繩子的長度為4m，拉力F所做的功為：；拉力F的功率為：。18.【答案】（1） （2） （3）。【解析】把P=W/t變形得t=W/P，對同一機械來說，它的功率一定，做的功多，當然所用的時間就長；但對于不同機械來說，它們的功率不同，做的功多所用時間就不一定多，所以說法（3）是正確的。答案：（1） （2） （3）。19.【答案】故答案為：等于、等于。【解析】如圖所示，用細線懸掛的小球從圖中所示位置靜止釋放，若忽略空氣阻力，那么機械能守恒，所以小球在最高點的勢能等于下降至最低點的動能。小球在擺動過程中，除重力做功外，還有空氣阻力做功，所以機械能不守恒，有一部分機械能轉化為內能，但是仍舊遵從能量守恒定律，所以在擺動過程中由于摩擦而轉化的內能等于小球在最高點所具有的勢能。故答案為：等于、等于。20.【答案】小；大。【解析】跳水運動員下落過程中，質量不變，高度減小，所以重力勢能變小；同時其速度變大，所以動能變大。21.【答案】重力勢、動。【解析】（1）衛星在運行過程中質量不變，衛星在遠地點和地球的相對距離最大，速度最小，遠地點勢能最大，動能最小。（2）衛星從遠地點向近地點運動時，它的勢能減小，動能增大。故答案為：重力勢、動。22.【答案】空氣；不變；靜止。【解析】（1）直升機的螺旋槳對空氣施加了一個豎直向下的力，由于物體間力的作用是相互的，所以空氣對直升機施加了一個豎直向上的反作用力，這個力就是飛機向上的升力。（2）在帶著包裹勻速飛行過程中，包裹的質量不變，速度不變，所以動能不變。（3）以無人機為參照物，包裹與無人機之間的位置沒有變化，所以，包裹是靜止的。故答案為：空氣；不變；靜止。三、實驗探究題23.【答案】（1）質量；（2）f=0.3F。【解析】（1）影響動能大小的兩個因素是質量和速度，小明選用大小不同鋼球，故質量不同，從同一斜面的同一高度由靜止滾下，那么它們的速度相同，故該實驗是為了探究動能大小與質量的關系。（2）根據表格中數據F=2N時，f1=0.6N，當F=3N時，f1=0.9N，則由此知f1=0.3F；滑動摩擦力的大小等于拉力的大小，即彈簧測力計的示數大小，故滑動摩擦力的大小與壓力之間的表達式為：f=0.3F。故答案為：（1）質量；（2）f=0.3F。四、計算題24.【解析】物體勻速上升，物體受到的力定是平衡力，提升物體用的是定滑輪，拉力等于物體的重力；功是力與在力的方向上的距離的乘積。解答： FG200牛。 WFS 200牛3米600焦。答：繩對重物的拉力是200牛；繩拉重物所做的功是600焦。25.【答案】（1）拉力的功是0.6J；（2）拉力的概率是0.12W；（3）斜面額效率為83.3%。【解析】（1）因為F=0.3N，S=2m，所以W=FS=0.3N2m=0.6J。（2）因為秒表的指針轉動了5個格，做功所需要的時間為：51s=5s，所以P=W/t=0.6J/5s=0.12W。（3）拉力所做的功為總功，W總=W=0.6J，因為G=1N，h=0.5m，故W有用=Gh=1N0.5m=0.5J，從而可知，=W有用/W總=0.5J/0.6J83.3%。12