资源简介

第11章　功和机械能
第1讲　功和功率
命题点功和功率的理解
1．(2025常州)机器狗能帮助人们搬运重物，如图1所示。不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是(　　)
图1
A．蹲着不动 B．托举重物匀速竖直上升
C．站着不动 D．承载重物匀速水平移动
2．甲、乙两台起重机工作时的功率分别为P甲＝105 kW和P乙＝170 kW。在它们工作过程中，下列判断正确的是(　　)
A．乙一定比甲做功快 B．乙一定比甲做功多
C．在相同时间内，甲比乙做功多 D．做同样多的功，甲比乙用的时间短
命题点功和功率的计算
3．图2是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，它在水平冰面上匀速直线行驶360 m，用时3 min，该过程中它受到的阻力恒为500 N，则机器人此次行驶过程中牵引力做的功为__________J，克服阻力做功的功率为______W。
图2
4．(2025巴中改编)某次体测时，小刚一分钟跳绳180个，若小刚受到的重力是500 N，他每次跳绳跳离地面的平均高度为4 cm，则这一分钟内他克服重力做的功为________J，克服重力做功的功率为__________W。
5．(2025威海改编)如图3所示，小明用150 N 的推力沿斜面向上将重为500 N的小车从斜面(高1.2 m，长5 m)底端匀速推到顶端，用时20 s，则该过程中小明对小车的推力做的功为______J，克服小车重力做的功为______J，克服小车重力做功的功率为______W。
图3
6．拖拉机不仅可以很好地犁耕、旋耕，还可以用于播种、收割，提高了农业生产效率。如图4为单缸小四轮拖拉机，总质量为1 000 kg。若在某次耕作过程中，该拖拉机以2 m/s的速度匀速耕作了2 h，发动机的输出功率恒为30 kW。g取10 N/kg，通过计算回答在此段过程中：
图4
(1)牵引力做的功是多少？
(2)拖拉机受到的阻力是多少？
命题点功和功率的分析
7．建筑工地上的吊车，几分钟就可以把一车砖吊到楼上；如果用人来搬运这车砖，则需要很长时间，这说明(　　)
A．吊车对砖做的功多 B．人对砖做的功多
C．吊车对砖做功的功率大 D．人对砖做功的功率大
8．甲、乙两位同学进行举杠铃比赛，如图5所示，甲比乙高，他们在相同的时间内举起了相同的杠铃，则(　　)
图5
A．乙做功较多，功率较大 B．甲做功较多，功率较大
C．甲、乙做功相同，甲的功率较大 D．甲、乙做功相同，乙的功率较小
9．(2024连云港)如图6所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是(　　)
图6
A．W1＜W2　P1＜P2 B．W1＞W2　P1＞P2
C．W1＝W2　P1＝P2 D．W1＜W2　P1＞P2
10．两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s－t图像如图7所示，下列判断正确的是(　　)
图7
A．两次物体受到的摩擦力：f1＜f2 B．两次物体受到的拉力：F1＞F2
C．0～6 s内拉力对物体做的功：W1＞W2 D．0～6 s内拉力对物体做功的功率：P1＝P2
11.《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载了一种农用机械，名为“筒车”。如图8甲所示，水流冲击水轮转动，取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出，图乙是其结构简图。从能量转化的角度理解，筒车的工作原理是将水的____能转化为水的重力势能。若接水槽比取水处高4 m，水轮上有12个取水筒，每个取水筒每次取水4 kg，筒车旋转一周所用的时间为60 s，则筒车旋转一周克服水的重力所做的功为______J，做功的功率为____W。(接水槽到倒水处的高度忽略不计，g取10 N/kg)
图8
第2讲　机械能及其转化
命题点机械能及其转化
1．(2025乐山)为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生远足爬山，开展户外运动。爬山区域等高线如图1所示，不考虑重力变化，队伍重力势能最大的位置是(　　)
图1
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
2．(2025南通)飞行的子弹因为速度大而具有较大的动能。下列四次实验中，对比哪两次实验能说明其道理(　　)
图2
A．①② B．②③ C．②④ D．③④
3．(2025常州)2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7星对接之后(如图3)，实践二十五号卫星为北斗G7星注入142 kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球匀速转动且距地高度不变，加注过程中北斗G7星的动能______、重力势能______、机械能______。
图3
4．如图4，小明在做模拟“蹦极”的小实验。橡皮筋的一端系着小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点由静止自由下落所能到达的最低点。不考虑空气阻力，下列说法错误的是(　　)
图4
A．橡皮筋在C点时弹性势能最大 B．从A点到B点，小石块的动能增大
C．从A点到C点，小石块的重力势能减小 D．从B点到C点，小石块的机械能不变
命题点机械能转化及其守恒
5．(HK跨学科)(2025巴中改编)图5甲是小朋友荡秋千的情景，其过程可简化为图乙所示，下列描述错误的是(　　)
图5
A．从a点到b点，小朋友的重力势能主要转化为动能
B．小朋友在c点的动能为零
C．小朋友在b点的机械能最大
D．整个过程中小朋友的机械能一直在减小
6．(2025潍坊)网球运动员某次发球时，在a点将球击出，击球后网球运动的频闪照片如图6所示，球触地弹起后运动的最高点为c，触地过程中有一部分机械能转化成了内能，b点与c点等高，则(　　)
图6
A．网球在a点的动能为零
B．网球在b点的机械能等于在c点的机械能
C．网球在b点的动能大于在c点的动能
D．网球由a点运动到c点，减小的重力势能全部转化为动能
7．(HK跨学科)(2025济源模拟)图7是小明设计制作的过山车模型，A点与B点等高。此时让小球从A点由静止自由滚落，请你推断，小球______(选填“能”或“不能”)顺利经过B点到达终点，判断理由是________
________________________________________________________________。
图7
8．(2025威海)溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图8所示。某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨(甲)前往茶园(乙)并返回。已知甲、乙海拔相差约30 m、相距约150 m，峡谷深约800 m。最合理的溜索设计方案是(　　)
图8
9．(RJ习题改编)如图9所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下，观察到罐子在斜面和水平面上来回滚动，直至停下来。下列说法不正确的是(　　)
图9
A．罐子在斜面上往下滚时，重力势能减小，弹性势能增加
B．罐子在水平面向前滚时，弹性势能转化为动能
C．罐子在斜面上往回滚时，重力势能增加，弹性势能减小
D．罐子在斜面上往回滚时，不能回到原来的最高处
参考答案：
第1讲　功和功率
1．B　2.A　3.1.8×105　1__000　4.3__600　60　5．750　600　30
6．解：(1)牵引力做的功W＝Pt＝30×103 W×2×3 600 s＝2.16×108 J
(2)方法一：耕作过程中，拖拉机行驶的距离s＝vt＝2 m/s×2×3 600 s＝1.44×104 m
拖拉机的牵引力F＝＝＝1.5×104 N
拖拉机做匀速直线运动，所以受到的阻力f＝F＝1.5×104 N
方法二：由P＝＝＝Fv可知，拖拉机的牵引力F＝＝＝1.5×104 N
拖拉机做匀速直线运动，所以受到的阻力f＝F＝1.5×104 N
7．C　8.B　9.C
10．C　【解析】A.同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度一样，所以两次运动中物体所受的摩擦力相等，即f1＝f2，故A错误；B.因为物体做匀速直线运动，由二力平衡可知，F1＝f1＝f2＝F2，故B错误；C.由图像可知，0～6 s内物体运动的距离s1>s2，由W＝Fs可知，W1>W2，故C正确；D.由P＝可知，0～6 s内拉力对物体做功的功率P1>P2，故D错误。
11．动　1__920　32　【解析】该筒车旋转一周提升水的质量m＝12×4 kg＝48 kg，提升水的重力G＝ mg＝48 kg×10 N/kg＝480 N，对水做的功W＝Gh＝480 N×4 m＝1 920 J，做功的功率P＝＝＝32 W。
第2讲　机械能及其转化
1．D　2.A　3.增大　增大　增大　4.D　5.C
6．C　【解析】A.在a点时，网球被击出，动能不为零，故A错误；B.网球在运动过程中克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，同时触地过程中有一部分机械能转化成了内能，故网球的机械能一直在减小，因此网球在b点的机械能大于在c点的机械能，故B错误；C.网球在b点的重力势能等于在c点的重力势能，在b点的机械能大于在c点的机械能，所以网球在b点的动能大于在c点的动能，故C正确；D.网球由a点运动到c点，一部分机械能转化成了内能，故D错误。
7．不能　小球在运动过程中受到阻力，机械能不断减少，无法上升到B点的高度　8．C
9．B　【解析】A.罐子在斜面上往下滚时，高度降低，质量不变，重力势能减小；同时罐子滚动过程中橡皮筋发生弹性形变，弹性形变程度增大，弹性势能增加，故A正确；B.罐子在水平面向前滚时，质量不变，速度逐渐减小，动能减小；橡皮筋的弹性形变程度逐渐增大，弹性势能增加，该过程中罐子的动能转化为弹性势能，故B错误；C.罐子在斜面上往回滚时，高度升高，质量不变，重力势能增加；橡皮筋的弹性形变程度逐渐减小，弹性势能减小，故C正确；D.由于在整个过程中存在摩擦等阻力，罐子的机械能会不断减小，因此罐子在斜面上往回滚时，不能滚回到原来的最高处，故D正确。

展开更多......

收起↑