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第十一讲　功和机械能
功、功率的理解和计算
1.（2025青海三模）做同样多的功，甲柴油机用了3小时，消耗2千克柴油，乙柴油机用了2小时，消耗3千克柴油，则（　D　）
A.甲的功率大，效率高
B.甲的功率大，效率低
C.乙的功率大，效率高
D.乙的功率大，效率低
2.（2021西宁）一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m，后5s内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N，通过计算可知（　C　）
A.前5s内，物体的平均速度为5m/s
B.前5s内，物体的拉力等于阻力为20N
C.后5s内，拉力做的功为1 000J
D.后5s内，拉力做功的功率为100W
3.（2025西宁三模）如图甲所示，木块放在水平桌面上，用弹簧测力计拉木块在水平面上做直线运动，两次拉动的运动图像如图乙A、B两图，两次对应的弹簧测力计的示数分别为FA、FB，两次拉力的功率分别为PA、PB，则FA　＝　FB，PA　＞　PB。（均选填“＜”“＝”或“＞”）
4.（2025海东二模）如图为胶囊胃镜机器人，重0.05N，它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。这个胶囊机器人长约2.7　cm　（填单位），胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝　5×10－4　J。
5.（2024西宁一模）某市在创建全国文明城市的工作中，使用如图所示的炮雾车对街道进行除尘。已知重为4.8×104N的炮雾车在大小为6.0×103N的牵引力作用下，沿某平直道路匀速行驶50s，通过的路程为100m，忽略其质量变化，车轮与路面总接触面积为0.12m2，求：
（1）该过程炮雾车的行驶速度。
（2）该过程牵引力做功的功率。
（3）炮雾车对地面的压强。
解：（1）炮雾车的行驶速度v＝＝＝2m/s
（2）炮雾车的牵引力功率P＝F牵v＝6.0×103N×2m/s＝1.2×104W
（3）因为炮雾车在平直道路上匀速行驶，则炮雾车的重力等于炮雾车对地面的压力，即F压＝G全＝4.8×104N
炮雾车对地面的压强p＝＝＝4.0×105Pa
机械能及其转化
6.（2025格尔木一模）如图所示，小球由静止开始沿着光滑的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（　D　）
A.小球从a点到c点加速下滑，重力势能转化为动能
B.小球从c点到d点减速上坡，动能转化为重力势能
C.小球在b点和d点时重力势能和动能都相等
D.小球从a点到d点的过程中机械能减小
7.（2023青海）草原风情节上，观光热气球匀速上升的过程中，热气球的（　B　）
A.动能增大 B.重力势能增大
C.机械能不变 D.重力势能减小
8.（2025西宁三模）2025年4月11日凌晨，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星十七号发射升空。卫星十七号随火箭加速升空的过程中，以火箭为参照物，卫星十七号是　静止　的，火箭加速升空的过程中，火箭的机械能　增大　。
9.（2021西宁）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的　重力势　能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为　电　能。
10.（2025西宁一模）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，所用钢球质量m＜M，分别从图中的位置由静止释放（h＜H），木块放置在水平面上。
（1）实验中，小明是通过　木块移动的距离　来比较钢球动能大小的，这种研究方法是　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）若水平面是光滑且足够长的，木块被撞后将做　匀速　（选填“匀速”或“变速”）直线运动。
（3）根据甲、丙两次实验，　不能　（选填“能”或“不能”）得出结论：物体的动能大小与质量有关，原因是　没有控制速度相同　。
（4）汽车行驶过程中为了保证安全，需要限速，能说明这一原因的是　甲、乙　两次实验，原因是：当质量一定时，　速度　越大，物体的动能越大。
1.（2025南充）新学期，老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书，在下列过程中，同学们对书不做功的是（　B　）
A.图甲中将书从地面提起的过程
B.图乙中在水平路面推车的过程
C.图丙中将书搬上教学楼的过程
D.图丁中将书堆放在桌面的过程
2.（2025德阳）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　D　）
A.小球在C点时，动能最大
B.小球在B点时，重力势能最大
C.小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D.小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
3.（常州中考）初中生小明上楼回家，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（　C　）
A.1W B.10W C.100W D.1 000W
4.（连云港中考）如图所示，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，下列说法正确的是（　C　）
A.W1＜W2　P1＜P2
B.W1＞W2　P1＞P2
C.W1＝W2　P1＝P2
D.W1＜W2　P1＞P2
5.（2025北京）如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　D　）
A.冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功
B.冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用
C.冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能
D.冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
6.（2025安徽）网球比赛中，高速飞行的网球撞击球拍使球拍发生形变，如图所示，则在球拍恢复原状的过程中，球拍
的弹性势能转化为网球的　动能　。
7.（江西中考）如图所示，物块在拉力F的作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为　Fs　，功率为　　。（均用题中所给字母表示）
8.（南充中考）如图，木块B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70N，水平拉力F2＝50N。B静止，A沿木块B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为　5　W，地面对木块B的摩擦力为　20　N。
9.（2025黑龙江）如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到　毛巾　（选填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。
（2）小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的　初速度　。
（3）实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越　远　。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做　匀速直线　运动。
（4）小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的　不同　（选填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小钢球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议：　减小小钢球在斜面上的高度　。
10.（2025苏州）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10N/kg，求此过程中：
（1）货箱的速度。
（2）叉车对货箱所做的功。
（3）叉车对货箱所做功的功率。
解：（1）货箱的速度v＝＝＝0.3m/s
（2）叉车对货箱所做的功W＝Gh＝mgh＝300kg×10N/kg×3m＝9 000J
（3）叉车对货箱所做功的功率P＝＝＝900W
11.（2025河北）图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　D　）
A.水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小
C.放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大
D.水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能
12.（济南中考）如图是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6 000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为800cm2。通过计算回答，该无人配送车在40s的时间里：
（1）对水平地面的压强是多少？
（2）牵引力做功是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？
解：（1）无人配送车装运快递后对水平地面的压强p＝＝＝7.5×104Pa
（2）无人配送车牵引力做功W＝Fs＝600N×60m＝3.6×104J
（3）牵引力做功的功率P＝＝＝900W第十一讲　功和机械能
功、功率的理解和计算
1.（2025青海三模）做同样多的功，甲柴油机用了3小时，消耗2千克柴油，乙柴油机用了2小时，消耗3千克柴油，则（　 　）
A.甲的功率大，效率高
B.甲的功率大，效率低
C.乙的功率大，效率高
D.乙的功率大，效率低
2.（2021西宁）一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m，后5s内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N，通过计算可知（　 　）
A.前5s内，物体的平均速度为5m/s
B.前5s内，物体的拉力等于阻力为20N
C.后5s内，拉力做的功为1 000J
D.后5s内，拉力做功的功率为100W
3.（2025西宁三模）如图甲所示，木块放在水平桌面上，用弹簧测力计拉木块在水平面上做直线运动，两次拉动的运动图像如图乙A、B两图，两次对应的弹簧测力计的示数分别为FA、FB，两次拉力的功率分别为PA、PB，则FA　 　FB，PA　 　PB。（均选填“＜”“＝”或“＞”）
4.（2025海东二模）如图为胶囊胃镜机器人，重0.05N，它只需患者随水吞下，经过15分钟左右便可完成胃部检查。这个胶囊机器人长约2.7 （填单位），胶囊机器人在胃中每下降1cm，重力做功W＝ J。
5.（2024西宁一模）某市在创建全国文明城市的工作中，使用如图所示的炮雾车对街道进行除尘。已知重为4.8×104N的炮雾车在大小为6.0×103N的牵引力作用下，沿某平直道路匀速行驶50s，通过的路程为100m，忽略其质量变化，车轮与路面总接触面积为0.12m2，求：
（1）该过程炮雾车的行驶速度。
（2）该过程牵引力做功的功率。
（3）炮雾车对地面的压强。
机械能及其转化
6.（2025格尔木一模）如图所示，小球由静止开始沿着光滑的路面从a点向d点自由运动，其中b和d两点在同一水平高度，则下列说法中错误的是（　 　）
A.小球从a点到c点加速下滑，重力势能转化为动能
B.小球从c点到d点减速上坡，动能转化为重力势能
C.小球在b点和d点时重力势能和动能都相等
D.小球从a点到d点的过程中机械能减小
7.（2023青海）草原风情节上，观光热气球匀速上升的过程中，热气球的（　 　）
A.动能增大 B.重力势能增大
C.机械能不变 D.重力势能减小
8.（2025西宁三模）2025年4月11日凌晨，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星十七号发射升空。卫星十七号随火箭加速升空的过程中，以火箭为参照物，卫星十七号是 的，火箭加速升空的过程中，火箭的机械能 。
9.（2021西宁）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为 能。
10.（2025西宁一模）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，所用钢球质量m＜M，分别从图中的位置由静止释放（h＜H），木块放置在水平面上。
（1）实验中，小明是通过 来比较钢球动能大小的，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）若水平面是光滑且足够长的，木块被撞后将做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
（3）根据甲、丙两次实验， （选填“能”或“不能”）得出结论：物体的动能大小与质量有关，原因是 。
（4）汽车行驶过程中为了保证安全，需要限速，能说明这一原因的是 两次实验，原因是：当质量一定时， 越大，物体的动能越大。
1.（2025南充）新学期，老师组织同学们进行了一场有意义的劳动——搬新书，在下列过程中，同学们对书不做功的是（　 　）
A.图甲中将书从地面提起的过程
B.图乙中在水平路面推车的过程
C.图丙中将书搬上教学楼的过程
D.图丁中将书堆放在桌面的过程
2.（2025德阳）荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，小球由A点静止释放后，将在A、C两点之间来回摆动（不计空气阻力），下列说法正确的是（　 　）
A.小球在C点时，动能最大
B.小球在B点时，重力势能最大
C.小球从A点运动到C点的过程中，重力势能先增大后减小
D.小球从A点运动到B点的过程中，动能增大，重力势能减小
3.（常州中考）初中生小明上楼回家，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（　 　）
A.1W B.10W C.100W D.1 000W
4.（连云港中考）如图所示，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，下列说法正确的是（　 　）
A.W1＜W2　P1＜P2
B.W1＞W2　P1＞P2
C.W1＝W2　P1＝P2
D.W1＜W2　P1＞P2
5.（2025北京）如图所示是冰壶场地的示意图，水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动，到B点时松手，冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是（　 　）
A.冰壶从B到C的过程，该同学对冰壶做了功
B.冰壶能够从B运动到C，是由于它受到了惯性作用
C.冰壶从B到C的过程先加速后减速，机械能没有转化为内能
D.冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
6.（2025安徽）网球比赛中，高速飞行的网球撞击球拍使球拍发生形变，如图所示，则在球拍恢复原状的过程中，球拍
的弹性势能转化为网球的 。
7.（江西中考）如图所示，物块在拉力F的作用下，在时间t内沿拉力方向移动的距离为s，则此过程中拉力对物块做的功为 ，功率为　 　。（均用题中所给字母表示）
8.（南充中考）如图，木块B置于水平地面上，物块A叠放于B上。水平拉力F1＝70N，水平拉力F2＝50N。B静止，A沿木块B以10cm/s的速度向右匀速滑动。则拉力F2的功率为　 　W，地面对木块B的摩擦力为 N。
9.（2025黑龙江）如图1，这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
（1）实验前，小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上，并向前滑动，在此过程中小明感到 （选填“毛巾”或“木板”）对手的运动的阻碍作用较大些。
（2）小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处，由静止开始滑下，他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 。
（3）实验时，让小车从斜面上由静止滑下，观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现：当小车受到的阻力越小，则小车运动的距离就越 。由此可进一步推理得出：若运动的小车不受阻力，它将会一直做 运动。
（4）小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系，他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 （选填“相同”或“不同”）高度处，由静止滑下，撞击放在水平桌面上的木块，比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时，发现小钢球撞击木块后，木块直接冲出水平桌面，为避免这种现象发生，请你为小明同学提出一条较合理的改进建议： 。
10.（2025苏州）叉车常用于货物的转运，如图所示。叉车在10s内将质量为300kg的货箱匀速竖直提升3m，g取10N/kg，求此过程中：
（1）货箱的速度。
（2）叉车对货箱所做的功。
（3）叉车对货箱所做功的功率。
11.（2025河北）图为河北丰宁抽水蓄能电站（目前世界装机容量最大）的示意图。用电低谷时，通过电力将水从下水库抽到上水库；用电高峰时，再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是（　 　）
A.水从下水库被抽到上水库，重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶，速度增大时，动能减小
C.放水发电时，水由上水库至下水库，水的机械能变大
D.水沿自流排水洞自动向下流动时，重力势能转化为动能
12.（济南中考）如图是一辆无人配送车。若该无人配送车装运快递后的总重为6 000N，在某小区的平直道路上匀速行驶了60m，用时40s，此过程中受到的牵引力为600N，轮胎与地面接触的总面积为800cm2。通过计算回答，该无人配送车在40s的时间里：
（1）对水平地面的压强是多少？
（2）牵引力做功是多少？
（3）牵引力做功的功率是多少？

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