2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)單元達(dá)標(biāo)全攻略專(zhuān)題專(zhuān)題11功與機(jī)械能含解析

專(zhuān)題11功與機(jī)械能單元課標(biāo)要求單元課標(biāo)要求1.理解機(jī)械功和功率。用生活中的實(shí)例說(shuō)明機(jī)械功和功率的含義。2.知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。3.舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化?？键c(diǎn)一：功1.定義:在物理學(xué)中，把力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積叫做功。2.做功的兩個(gè)必要因素：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離。3.計(jì)算公式：W=Fs4.單位：焦(J)，1J=1N·m?！纠}1】（四川樂(lè)山市）如圖所示，一款新型無(wú)人駕駛電動(dòng)汽車(chē)，總質(zhì)量為1.5×103kg，在性能測(cè)試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：(1)汽車(chē)勻速行駛的速度；(2)汽車(chē)受到的牽引力；(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力所做的功?！敬鸢浮?1)10m/s(2)1.5×103N(3)2.7×106J【解析】(1)汽車(chē)行駛的路程汽車(chē)行駛的時(shí)間汽車(chē)勻速行駛的速度(2)由于汽車(chē)勻速行駛，所以汽車(chē)受到的牽引力等于阻力(3)此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功考點(diǎn)二：功率1.定義:單位時(shí)間內(nèi)所做的功叫做功率。2.物理意義：表示物體做功快慢的物理量。3.計(jì)算公式：P=W/t。另一個(gè)公式：P=Fv。4.單位：瓦(W)、千瓦(KW)1KW=1000W?！纠}2】（江蘇連云港）隨著科技的發(fā)展，無(wú)人駕駛汽車(chē)已進(jìn)入人們的生活。無(wú)人駕駛汽車(chē)通過(guò)車(chē)載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。一質(zhì)量為1.2t的無(wú)人駕駛汽車(chē)，靜止時(shí)四個(gè)輪子與地面的總接觸面積為0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛，受到的牽引力大小為4×103N。某時(shí)刻車(chē)頭上的激光雷達(dá)向正前方的固定障礙物發(fā)射一束激光信號(hào)，經(jīng)3×10-7s激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號(hào)（該時(shí)間內(nèi)汽車(chē)行駛的距離忽略不計(jì)）。已知光速為3×108m/s，g取10N/kg。求該汽車(chē)。(1)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小；(2)此刻車(chē)頭到障礙物的距離；(3)以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率?！敬鸢浮?1)；(2)45m；(3)【解析】(1)汽車(chē)對(duì)水平地面的壓力F=G=mg=1.2×104N靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小(2)此刻車(chē)頭到障礙物的距離(3)汽車(chē)的速度v=36km/h=10m/s以36km/h的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率考點(diǎn)三：動(dòng)能1.物質(zhì)由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。2.動(dòng)能的大小跟質(zhì)量和速度有關(guān)：速度相同，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量相同，物體的速度越大，動(dòng)能就越大?！纠}3】（黑龍江龍東農(nóng)墾森工）炎熱的夏天，一輛正在噴灑消毒液的汽車(chē)勻速行駛在水平公路上，汽車(chē)的動(dòng)能，慣性（變大、變小或不變）。【答案】變??；變小?！窘馕觥恳惠v正在噴灑消毒液的汽車(chē)勻速行駛在水平公路上，汽車(chē)的質(zhì)量減小，速度不變，則汽車(chē)的動(dòng)能變小，由于質(zhì)量變小，則慣性變小。考點(diǎn)四：勢(shì)能1.重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢(shì)能。重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)，高度相同，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能就越大；質(zhì)量相同，物體被舉得越高，重力勢(shì)能越大。2.彈性勢(shì)能：物體由于彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。彈性形變?cè)酱?，物體的彈性勢(shì)能越大?！纠}4】（天津）小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)，提出如下猜想：

猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān)

為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。

按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。實(shí)驗(yàn)

序號(hào)鐵塊質(zhì)量

m/g鐵塊距桌面高度

H/cm桌腿進(jìn)入沙子

的深度h/cm①20201.9②20302.9③20403.8④30202.9⑤40204.1（1）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較______來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大??；

（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中______（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：______?！敬鸢浮孔劳冗M(jìn)入沙子的深度

①④⑤

質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大

【解析】（1）通過(guò)小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)可以知道，他是通過(guò)比較桌腿進(jìn)入沙子的深淺來(lái)比較重力勢(shì)能的大小的。桌腿進(jìn)入沙堆越深說(shuō)明物體做的功越多，它原來(lái)具有的重力勢(shì)能越大；

（2）根據(jù)控制變量法，要驗(yàn)證物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個(gè)質(zhì)量不同的物體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

故①④⑤三組數(shù)據(jù)符合，所以應(yīng)利用①④⑤三組數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。

（3）比較表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，③中桌腿進(jìn)入沙子的深度更深，所以，③中的物體具有重力勢(shì)能大，即可以得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量相同的物體，高度越大，重力勢(shì)能越大。

考點(diǎn)五：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.定義：動(dòng)能和勢(shì)能之和稱(chēng)為機(jī)械能。2.規(guī)律：物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，如果存在阻力，轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能不斷減小，反之機(jī)械能總量不變，即機(jī)械能守恒?！纠}5】（江蘇連云港）在水平地面上鋪一張紙將兩個(gè)彈性相同。質(zhì)量分別為mA和mB的皮球A和B表面涂黑，讓它們從相同高度由靜止下落，在紙上留下黑色圓斑如圖所示，分析圖中兩個(gè)圓斑大小，可推斷mA______mB（選填“大于”、“小于”或“等于”）。皮球落地后反彈高度比原來(lái)下落時(shí)高度低，由此判斷，皮球的機(jī)械能總量______（選填“不變”、“減少”或“增大”）。【答案】(1)小于(2)減少【解析】（1）從圖中A、B的印跡看出，B球的形變大，說(shuō)明它原有的重力勢(shì)能大，由于高度相同，所以質(zhì)量為mB的皮球的質(zhì)量較大，即mA＜mB（2）皮球落地后反彈高度比原來(lái)下落時(shí)高度低，皮球的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，所以在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能減少?！纠}5】（安徽省）如圖，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（

）A.

小球的動(dòng)能不斷增加

B.

彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少

C.

小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等

D.

在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變【答案】D【解析】由題知，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢(shì)能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動(dòng)能變大，此過(guò)程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，彈性勢(shì)能為零，小球所受彈力為零，此時(shí)速度最大，動(dòng)能最大；小球從O運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，彈簧被拉長(zhǎng)，形變程度變大，彈性勢(shì)能變大，此時(shí)小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動(dòng)能變小，此過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中：A.小球的動(dòng)能先增加后減少，A不符合題意；B.彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大，B不符合題意；C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能（最大）與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能（為零）不相等，C不符合題意；D.水平臺(tái)面光滑，且AO＝OB，說(shuō)明沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變，D符合題意?！豆蜋C(jī)械能》單元綜合素養(yǎng)精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)模擬檢測(cè)試卷（答題時(shí)間90分鐘，試卷滿(mǎn)分100分）一、選擇題（每小題3分，共30分）1.（山東泰安）直升飛機(jī)以1m/s的速度豎直勻速降落，下列有關(guān)說(shuō)法中（）①直升飛機(jī)受到的升力與重力大小相等②直升飛機(jī)的機(jī)械能減?、壑鄙w機(jī)的升力小于重力④直升飛機(jī)的機(jī)械能不變A.只有①④正確 B.只有①②正確 C.只有②③正確 D.只有③④正確【答案】B【解析】①直升飛機(jī)勻速降落，處于平衡狀態(tài)，受到重力和升力是平衡力，所以受到的升力與重力大小相等，說(shuō)法正確；②直升飛機(jī)勻速降落，質(zhì)量不變，速度不變，動(dòng)能不變，高度減小，重力勢(shì)能減小，直升飛機(jī)的機(jī)械能減小，說(shuō)法正確；③由①可知直升飛機(jī)的升力等于重力，說(shuō)法錯(cuò)誤；④由②可知直升飛機(jī)機(jī)械能減小，說(shuō)法錯(cuò)誤。2.（四川樂(lè)山市）2020年6月17日15時(shí)19分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將高分九號(hào)03星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿(mǎn)成功。在運(yùn)載火箭加速升空的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.動(dòng)能增大，勢(shì)能減小 B.動(dòng)能不變，勢(shì)能增大C.動(dòng)能增大，勢(shì)能增大 D.動(dòng)能減小，勢(shì)能增大【答案】C【解析】火箭加速升空時(shí)，質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能增大；高度增大，重力勢(shì)能增大。3.（天津）2020年6月23日，我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功?若某衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度增大了，由此可知其動(dòng)能（）A.減小 B.增大 C.不變 D.消失【答案】B【解析】衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，高度減小重力勢(shì)能減小，速度增大，動(dòng)能增大，總的機(jī)械能不變。4.（新疆兵團(tuán)）羽毛球比賽中，空中飛行的羽毛球先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，相比A點(diǎn)，羽毛球在B點(diǎn)時(shí)（）A.機(jī)械能較小，重力勢(shì)能較大 B.機(jī)械能較大，重力勢(shì)能較大C.機(jī)械能較小，重力勢(shì)能較小 D.機(jī)械能較大，重力勢(shì)能較小【答案】C【解析】羽毛球在空中從A到B飛行的過(guò)程中，由于空氣阻力的存在，機(jī)械能不守恒，故機(jī)械能減小。又因?yàn)橛鹈蛳群蠼?jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，故重力勢(shì)能減小，故ABD不符合題意；C符合題意。5.（湖北武漢）滑躍式起飛是一種航母艦載機(jī)的起飛方式。飛機(jī)跑道的前一部分是水平的，跑道尾段向上翹起。如圖所示，飛行員駕駛艦載機(jī)從圖示位置由靜止開(kāi)始一直加速直至離艦的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.飛行員的動(dòng)能先增加后減少 B.飛行員的機(jī)械能一直減少C.飛行員的機(jī)械能一直增加 D.飛行員的機(jī)械能先不變后增加【答案】C【解析】飛行員一直加速直至離艦的過(guò)程中，飛機(jī)跑道的前一部分是水平的，飛行員重力勢(shì)能不變，速度增大，質(zhì)量不變，動(dòng)能增大，機(jī)械能增大。跑道尾段向上翹起，質(zhì)量不變，速度增大，高度增高，所以飛行員的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能增大，機(jī)械能增大。6．（湖南衡陽(yáng)）2020年6月23日，最后一顆北斗衛(wèi)星在西昌順利發(fā)射升空，標(biāo)志我國(guó)自主研發(fā)、組建的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)成功組網(wǎng)。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．其中的地球“同步”衛(wèi)星相對(duì)于地球是靜止的 B．其中沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能最大，動(dòng)能為0 C．衛(wèi)星與地面設(shè)備之間是利用電磁波傳遞信息 D．衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板工作時(shí)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能【答案】B【解析】A.因?yàn)橥叫l(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)和地球的轉(zhuǎn)動(dòng)是同步的，它相對(duì)地球的位置沒(méi)有發(fā)生變化，所以地球同步通訊衛(wèi)星相對(duì)于地球是靜止的，故A正確；B.衛(wèi)星運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，速度最小，距離地球的高度最大，此時(shí)衛(wèi)星的重力勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，故B錯(cuò)誤；C.電磁波傳播不需要介質(zhì)，衛(wèi)星與地面設(shè)備之間是利用電磁波傳遞信息，故C正確；D.衛(wèi)星上的太陽(yáng)能電池板工作時(shí)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，故D正確。7．（湖南邵陽(yáng)）參加今年邵陽(yáng)市初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試的王小鵬同學(xué)聽(tīng)到考試預(yù)備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時(shí)間為30秒。他上樓過(guò)程克服自身重力做功的功率最接近（）A．1.5W B．15W C．150W D．1500W【答案】C【解析】估測(cè)一下自身的體重和三層樓的高度，結(jié)合所用時(shí)間為30秒，利用功率的公式P可計(jì)算。王小鵬同學(xué)的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時(shí)間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。8.（安徽?。┤鐖D，在光滑的水平臺(tái)面上，一輕彈簧左端固定。右端連接一金屬小球，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（已知AO＝OB）。小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是（

）A.

小球的動(dòng)能不斷增加

B.

彈簧的彈性勢(shì)能不斷減少

C.

小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能相等

D.

在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變【答案】D【解析】由題知，O點(diǎn)是彈簧保持原長(zhǎng)時(shí)小球的位置，則AO段彈簧處于壓縮狀態(tài)，OB段彈簧處于拉伸狀態(tài)；小球從A運(yùn)動(dòng)到O的過(guò)程中，彈簧逐漸恢復(fù)原狀，形變程度變小，彈性勢(shì)能變小，小球所受彈力方向向右、速度不斷增大，動(dòng)能變大，此過(guò)程中彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，彈性勢(shì)能為零，小球所受彈力為零，此時(shí)速度最大，動(dòng)能最大；小球從O運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，彈簧被拉長(zhǎng)，形變程度變大，彈性勢(shì)能變大，此時(shí)小球所受彈力方向向左、速度不斷減小，動(dòng)能變小，此過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；則小球從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中：A.小球的動(dòng)能先增加后減少，A不符合題意；B.彈簧的彈性勢(shì)能先減少后增大，B不符合題意；C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能（最大）與此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能（為零）不相等，C不符合題意；D.水平臺(tái)面光滑，且AO＝OB，說(shuō)明沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，小球和彈簧組成的整體機(jī)械能守恒，所以在任一位置彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能之和保持不變，D符合題意。9.（江蘇連云港模擬）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=2：3【答案】D【解析】由題知，媽媽與小明爬山的高度相同，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，由W=Gh可得，媽媽和小明克服重力做功之比：===；由P=可得，媽媽和小明克服重力做功的功率之比：==×=×=，故D正確。10．（大慶模擬河南）如圖所示，是跳傘運(yùn)動(dòng)員在勻速下落過(guò)程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P隨時(shí)間t變化規(guī)律的圖象，其中正確的是（）ABCD【答案】AD．【解析】明確圖象中的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所代表的物理量，再根據(jù)圖象的形狀判斷物理量間的關(guān)系或變化規(guī)律AB、跳傘運(yùn)動(dòng)員勻速下落過(guò)程中，做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，v不隨時(shí)間變化，故在圖象中為平行于時(shí)間軸的直線(xiàn)，在s﹣t圖象中，勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)為傾斜的直線(xiàn)；故A正確、B錯(cuò)誤；C、根據(jù)W=Gh=Gvt，其中重力G、速度v是一定值，重力做的功W與時(shí)間t成正比，圖象為傾斜的直線(xiàn)，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)P=Fv=Gv，其中重力G、速度v是一定值，故功率P也為一定值，圖象為平行于時(shí)間軸的直線(xiàn)，故D正確．二、填空題（每空1分，共22分）11.（四川自貢市）小朋友在玩蕩秋千時(shí)，當(dāng)從最高位置向下蕩的過(guò)程中，小朋友的______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能?！敬鸢浮?1)重力勢(shì)(2)動(dòng)【解析】當(dāng)從最高位置向下蕩的過(guò)程中，高度減小，質(zhì)量不變，重力勢(shì)能減少；質(zhì)量不變、速度增大，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。12.（天津）小明在超市購(gòu)物時(shí)，用10N的力沿水平方向推著購(gòu)物車(chē)在水平地面上前進(jìn)10m，用時(shí)10s，則推力做的功等于______J，推力的功率等于______W?【答案】(1)100(2)10【解析】推力做的功W=Fs=10N×10m=100J推力的功率13．（山西）小明利用“3D”打印機(jī)，打印出和自己大小一樣的“自己”模型，但質(zhì)量只有自己的1/10，這個(gè)模型的密度是小明密度的。小明把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功J。【答案】；150?！窘馕觥浚?）和自己大小一樣的“自己”模型是與自己體積相同，質(zhì)量只有自己的，由此可知這個(gè)模型的密度；（2）估計(jì)小明的重力大約為500N，一層樓的高度大約為3m，由W＝Gh可求得小明把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功。因?yàn)槟Ｐ秃秃妥约捍笮∫粯?，即體積V相同，已知質(zhì)量只有自己的，則這個(gè)模型的密度是小明密度的；小明的重力G＝500N，一層樓的高度大約為3m，則模型的重力G′＝G＝×500N＝50N，一層樓的高度h＝3m，把模型從一樓搬到二樓教室克服模型重力做功W＝G′h＝50N×3m＝150J。14．（四川南充）將物體A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以V1＝4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，在同一水平面上，物體A受到水平拉力F2作用時(shí)，以V2＝6m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)兩次移動(dòng)的距離相同，則兩次拉力做功W1W2（填“＞”、“＜”或“＝”），兩次拉力的功率P1P2（填“＞”、“＜”或“＝”）?！敬鸢浮浚?；＜【解析】將物體A放在水平面上，在水平拉力作用下，以一定的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，在同一水平面上，壓力與接觸面的粗糙程度不變，摩擦力大小不變，根據(jù)二力平衡條件可知水平拉力都等于摩擦力，再根據(jù)W＝Fs可求功的大小，由P＝Fv可得功率的大小。將物體A放在水平面上，在水平拉力作用下，以一定的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)；同一物體在同一水平面上，壓力的大小與接觸面的粗糙程度均不變，則摩擦力大小不變，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力都等于摩擦力，即F1＝F2＝f；兩次拉力相等，兩次移動(dòng)的距離也相同，根據(jù)W＝Fs可知，拉力做的功相等，即W1＝W2；兩次拉力相等，v1＝4m/s，v2＝6m/s，由P＝Fv可知，兩次拉力的功率P1＜P2。15．（山東臨沂）如圖所示，一物體在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了10m，拉力F1所做的功為W1，功率為P1．若該物體在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)了10m，拉力F2所做的功為W2，功率為P2，則W1W2，P1P2（選填“＞”、“＜”或“=”）【答案】=；＞?！窘馕觥浚?）由題可知，同一物體先后以不同的速度在同一水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，則物體對(duì)水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，因此兩次物體受到的滑動(dòng)摩擦力不變；又因?yàn)槲矬w在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可知，水平拉力F和滑動(dòng)摩擦力f是一對(duì)平衡力，大小相等，即F1=F2=f；（2）物體運(yùn)動(dòng)的距離都為10m，且F1=F2，由W=Fs可知W1=W2；由題意可知v1＞v2，且F1=F2，由P===Fv可知，P1＞P2。16．（新疆）如圖所示是蹦床運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從高處下落過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)員與蹦床面接觸的瞬時(shí)能最大；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的勢(shì)能?！敬鸢浮恐亓?shì)；動(dòng)；彈性?！窘馕觥慨?dāng)運(yùn)動(dòng)員從高處下落過(guò)程中，質(zhì)量不變、速度增大，動(dòng)能增大；質(zhì)量不變、高度減小，重力勢(shì)能減??；該過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與蹦床面接觸的瞬時(shí)動(dòng)能最大；與蹦床接觸后，床面發(fā)生彈性形變，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為蹦床的彈性勢(shì)能。17.（四川甘孜州）2019年1月，“嫦娥四號(hào)”在月球背面成功著陸?！版隙鹚奶?hào)”在加速過(guò)程中，動(dòng)能_______（選填“增大”“不變”或“減小”），以月球?yàn)閰⒄瘴?，“嫦娥四?hào)”是______的（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）?！敬鸢浮?1)增大(2)運(yùn)動(dòng)【解析】（1）“嫦娥四號(hào)”減速落月過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度增大，其動(dòng)能增大。（2）“嫦娥四號(hào)”在落月過(guò)程中，“嫦娥四號(hào)”相對(duì)于月球的位置不斷發(fā)生變化，故以月球?yàn)閰⒄瘴铩版隙鹚奶?hào)”是運(yùn)動(dòng)的。18．（湖北武漢模擬題）在自由下落過(guò)程中，物體運(yùn)動(dòng)速度會(huì)越來(lái)越快，一個(gè)物體由A點(diǎn)自由下落，相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)，已知AB=BC．如圖所示，物體在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，則W1W2，P1P2（兩空均選填“＞”、“＜”或“=”）【答案】=；＜【解析】由題AB=BC，根據(jù)W=Gh可知，物體在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；由于小球在自由下落時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)t=可知，小球在BC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，根據(jù)公式P=可知，物體在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。19.（四川攀枝花）如圖所示，不計(jì)空氣阻力，將排球豎直向上擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小，原因是排球受到的重力方向與運(yùn)動(dòng)方向________。而將排球向斜上方擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，原因是________；排球在上升過(guò)程中動(dòng)能將________（選填“增大”或“減小”）?！敬鸢浮浚?）相反；（2）排球運(yùn)動(dòng)方向與所受到的重力方向不在一條直線(xiàn)上；（3）減小【解析】（1）將排球豎直向上擊出后，其運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越小，原因是排球受到的重力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反；（2）斜上方擊出后，速度方向斜向上，重力方向豎直向下，由于排球運(yùn)動(dòng)方向與所受到的重力方向不在一條直線(xiàn)上（或“成一夾角”），排球的運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化；（3）球在上升過(guò)程中，重力勢(shì)能不斷增加，由于該系統(tǒng)中只受到重力，因此機(jī)械能守恒，勢(shì)能增大，動(dòng)能減小。20.（吉林模擬）小華和媽媽去超市購(gòu)物，她們將17kg物品放在小推車(chē)中推行，小推車(chē)在某段時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像如圖所示.已知小推車(chē)重130N，所受阻力是總重的0.15倍.(g取10N/kg)。10～20s內(nèi)水平推力做了_______J的功；10～20s內(nèi)水平推力的功率為_(kāi)______W.【答案】360J；36W【解析】（1）根據(jù)速度v隨時(shí)間t化的關(guān)系圖像知道，在0～l0s內(nèi)小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)，所以水平推力大于阻力；阻力大小是F阻=1.5G=1.5×mg=1.5×17kg×10N/kg=45N；（2）10～20s內(nèi)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，則F推=F阻=45N，小車(chē)的速度v=0.8m/s，所以小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離s=vt=0.8m/s×10s=8m,水平推力做的功：W=F推s=45N×8m=360J；（3）10～20s內(nèi)水平推力的功率：P=W/t=360J/10s=36W三、實(shí)驗(yàn)探究題（21題8分、22題6分、25題8分，共22分）21.（山東泰安）如圖所示是“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，讓小球A從斜面上某點(diǎn)滾下，撞擊在水平面上的木塊B，木塊B移動(dòng)一段距離。(1)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指______（選填“小球A”或“木塊B”）的動(dòng)能。(2)實(shí)驗(yàn)表明，讓小球A分別從斜槽不同高度由靜止?jié)L下，高度越大，速度越______，木塊B被撞得越遠(yuǎn)?？傻媒Y(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)，小球的速度越______，動(dòng)能越大。(3)若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)讓不同質(zhì)量的小球A從斜面______高度由靜止?jié)L下，觀(guān)察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離?！敬鸢浮?1)小球A(2)大(3)大(4)同一【解析】(1)[1]該實(shí)驗(yàn)研究的是小球A動(dòng)能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系。(2)[2][3]同一小球從不同的高度滾下，位置高的滾到斜面底端的速度較大，把木塊推得越遠(yuǎn)，說(shuō)明小球做功多，動(dòng)能大，說(shuō)明了物體的動(dòng)能與物體的速度有關(guān)，由此得出結(jié)論：在質(zhì)量一定時(shí)，小球的速度越大，動(dòng)能就越大。(3)[4]要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法可知，控制小球到達(dá)水平面的速度相同，讓不同質(zhì)量的小球A從斜面同一高度由靜止?jié)L下，觀(guān)察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離。22．（湖北荊州）小麗同學(xué)在探究“彈簧彈力大小與形變量關(guān)系”時(shí)，發(fā)現(xiàn)同一根彈簧的彈力大小F與形變量△x的比值k恒定。現(xiàn)小麗有兩根原長(zhǎng)相等的彈簧1和2，已知k1：k2＝1：2，當(dāng)在兩根彈簧下分別掛同一物體靜止時(shí)，彈簧1和2伸長(zhǎng)量分別為△x1和△x2，則△x1：△x2＝。小麗通過(guò)查閱資料知道彈簧的彈性勢(shì)能Ep＝k△x2，此時(shí)彈簧1和2彈性勢(shì)能分別為Ep1和Ep2，則Ep1：Ep2＝。小麗將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時(shí)如圖甲，兩彈簧彈性勢(shì)能之和為Ep甲．將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時(shí)如圖乙兩彈簧彈性勢(shì)能之和Ep乙，則Ep甲：Ep乙＝。（已知如圖甲情況下懸掛重物時(shí)彈簧1和2伸長(zhǎng)量相同，整個(gè)實(shí)驗(yàn)中彈簧所受重力不計(jì)，且均處于彈性限度范圍內(nèi)。）【答案】（1）2：1；（2）2：1；（3）2：9?！窘馕觥?jī)筛鶑椈?和2分別掛同一物體靜止時(shí)，彈力與重力是一對(duì)平衡力，大小相等，則有：F1＝F2＝G，由題意知，F(xiàn)＝k△x，所以，△x1：△x2＝：＝：＝：＝2：1。由Ep＝k△x2得，彈簧1和2彈性勢(shì)能分別為：Ep1＝k1，Ep2＝k2，則有：Ep1：Ep2＝k1：k2＝1×22：2×12＝2：1。將彈簧1和2并聯(lián)懸掛一物體靜止時(shí)，則有：k1△x1甲+k1△x2甲＝G，并且△x1甲＝△x2甲，由以上兩式可解得：△x1甲＝△x2甲＝，則圖甲兩彈簧彈性勢(shì)能之和為：Ep甲＝k1+k2＝（）2（k1+k2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①將彈簧1和2串聯(lián)懸掛同一物體靜止時(shí)，由G＝F＝k△x得，△x1乙＝，△x2甲＝，則圖乙兩彈簧彈性勢(shì)能之和：Ep乙＝k1+k2＝k1（）2+k2（）2﹣﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②化簡(jiǎn)得，＝＝＝。23.（沈陽(yáng)模擬）相關(guān)資料表明，大部分重大交通事故是因?yàn)槠?chē)超載超速造成的。興趣小組決定對(duì)超載超速問(wèn)題進(jìn)行一次模擬探究，經(jīng)討論后認(rèn)為，可以用小球作為理想模型，代替汽車(chē)作為研究對(duì)象，如圖，將小球從高度為h的同一斜面上由靜止開(kāi)始滾下，推動(dòng)同一小木塊向前移動(dòng)一段距離s后停下，完成甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC（1）把小球放在同一高度由靜止開(kāi)始沿斜面滾下是為了控制相同。（2）實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來(lái)的危害程度用表示；（3）研究超載帶來(lái)的危害時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的進(jìn)行比較；（4）為比較超載超速帶來(lái)的危害程度，興趣小組利用上述器材進(jìn)行定量研究。得到數(shù)據(jù)如下表：小球質(zhì)量/克高度/厘米木塊滑動(dòng)距離/厘米A10510B20518C30529D101038E101586請(qǐng)根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，貨車(chē)超載20%與超速20%兩者相比，潛在危害較大的是。【答案】（1）速度；（2）小木塊移動(dòng)的距離；（3）甲、丙；（3）超速20%?！窘馕觥勘緦?shí)驗(yàn)中研究動(dòng)能大小的決定因素時(shí)運(yùn)用了控制變量法，反映動(dòng)能多少時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。從圖中現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)質(zhì)量、速度的不同是此題的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)控制小球滾下的高度來(lái)控制小球滾下的速度；動(dòng)能的大小通過(guò)木塊被推動(dòng)距離來(lái)表示；根據(jù)控制變量法來(lái)分析超載帶來(lái)的危害；分析表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論。（1）把小球放在同一高度由靜止開(kāi)始沿斜面滾下是為了控制小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小相等；（2）超載是指汽車(chē)的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，將木塊推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說(shuō)明動(dòng)能越大，故實(shí)驗(yàn)中超載超速帶來(lái)的危害程度用木塊被推動(dòng)的距離來(lái)表示；（3）超載是指汽車(chē)的速度一定時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大，將木塊推動(dòng)得越遠(yuǎn)，說(shuō)明動(dòng)能越大，故需要需要高度相同，質(zhì)量不同的小球，圖中甲丙符合要求；（4）表格中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知速度對(duì)物體的動(dòng)能影響更大，當(dāng)超速20%發(fā)生交通事故時(shí)，由此造成的危害更嚴(yán)重。四、計(jì)算題（24題6分、25題6分、26題8分、27題6分，共26分）24.（山東泰安）利用叉車(chē)運(yùn)送貨物，已知貨物質(zhì)量為500kg、底面積為5m2，貨物與叉車(chē)水平叉臂的接觸面積為0.8m2，g取10N/kg。(1)叉車(chē)托著貨物勻速水平移動(dòng)，求貨物對(duì)叉車(chē)水平叉臂壓強(qiáng)；(2)叉車(chē)在20s內(nèi)將貨物勻速舉高1.8m，求叉車(chē)支持力對(duì)貨物做功的功率。【答案】(1)6.25×103Pa；(2)450W【解析】