功和机械能·基础必练（一）

一、填空题

1. 难度：简单

三峡水电站利用水能发电，水能属于________能源：水从高处落下进入发电机前，其重力势能转化为________能；发电机是利用__________原理发电的．

2. 难度：简单

如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端固定．小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，机械能_____：小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能_____（均选填“变大”，“变小”或“不变”）．

3. 难度：简单

如图所示，一物体在水平向右的拉力F₁作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F₁所做的功为W₁，功率为P₁．若该物体在水平向右的拉力F₂作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F₂所做的功为W₂，功率为P₂，则W₁_____W₂，P₁_____P₂（选填“＞”、“＜”或“=”）

4. 难度：中等

小红同学用50N的力拉着一个重为80N的物体，在水平地面上做匀速直线运动，1分钟内使物体移动60m的距离，物体的运动速度是_______m/s，此过程中小红拉力的功率是_________W。

5. 难度：中等

某建筑工地上一台升降机的箱体连同货物的重量为1500N，在10s内从楼的1层上升到5层，如果每层楼高3m，则升降机电动机至少做_______J的功，功率至少_______W．

6. 难度：中等

如图所示，金属导轨ABCD固定在水平桌面边缘上，且全部处于竖直向上的磁场中，金属棒MN用轻质细线通过定滑轮与质量为m的木块相连。不计一切摩擦，MN恰好能以速度v匀速向右运动。在MN匀速运动过程中，金属棒受到的磁场作用力的大小为________（用题中字母和g表示），方向为__________；细线对金属棒拉力功率的表达式为________。

二、单选题

7. 难度：简单

下列关于功的说法正确的是

A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功

B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功

C.足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功

D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功

8. 难度：简单

如图所示，用同样的力F拉同一物体，在甲（光滑水平面）、乙（粗糙水平面）、丙（粗糙斜面）上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是（　　）

A.甲中做功最少 B.丙中做功最多

C.做功一样多 D.无法比较

9. 难度：中等

如图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球从A点由静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力）．则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是

A.a B.b C.c D.d

10. 难度：中等

在平昌冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示（b，d在同一高度），如果不计空气阻力，下列说法错误的是（　　）

A.从a点向b点运动的过程中，动能增加

B.从b点向c点运动的过程中，重力势能增加

C.b点的动能等于d点的动能

D.c点和d点的机械能相等

11. 难度：简单

在2017~2018赛季CBA总决赛中，辽宁队以4∶0的总比分战胜浙江队夺冠。如图是辽篮球员投篮时的情景。下列说法中正确的是（　　）

A.球由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态

B.球离开手后能继续向上运动，是因为球受到惯性的作用

C.球离开手后，球员仍对球做功

D.球上升过程中，重力势能转化为动能

三、多选题

12. 难度：中等

用100 N的力沿水平方向推水平地面上的箱子，箱子静止不动，用300 N的力推箱子，箱子在10 s内匀速前进了2 m，下列说法正确的是（　　）

A.箱子受到的重力和地面对箱子的支持力相互平衡

B.箱子没有运动是因为受到的摩擦力大于100 N

C.推箱子的过程中，推力对箱子做的功是800 J

D.推箱子前进的过程中，推力做功的功率是60 W

13. 难度：中等

如图所示，一物体放在同一平面上，第一次在拉力F₁的作用下，以速度v₁匀速运动了距离s，第二次在拉力F₂的作用下，以速度v₂匀速运动了同样的距离，已知v₂＞v₁，比较前后两次拉力做的功及其功率的大小关系，正确的是（　　）

A.W₁＝W₂ B.W₁＞W₂

C.P₁＝P₂ D.P₁＜P₂

四、实验题

14. 难度：简单

小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关；

猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关；

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关。

为此小夏设计了如图10所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。

实验数据如下表：

实验 序号	铅球 代号	铅球质量 /g	下落高度 /m	陷入沙坑 的深度/m
①	A	200	0.5	0.1
②	B	400	0.5	0.25
③	C	200	1	0.2
④	D	200	1	0.2

(1)本实验中，采用的探究问题的方法有________。(写出一种方法即可)

(2)本实验中，铅球的重力势能大小是通过________来反映的。

(3)为验证猜想二，应比较________(填实验序号)。得到的结论是：当物体质量相同_______。

(4)比较③④，得到的结论是__________

五、计算题

15. 难度：中等

在一次测试中，某家用小汽车沿水平道路以72 km/h的速度匀速行驶1.5 h，消耗汽油6 L。（g＝10 N/kg，ρ_汽油＝0.7×10³ kg/m³，汽油的热值q＝4.6×10⁷ J/kg）

(1)若该车连同乘客总质量为1 800 kg，轮胎与地面接触的总面积为600 cm²，则静止时汽车对水平路面的压强是多大？

(2)测试中，若平均阻力为500 N，牵引力做功的功率是多大？

(3)在本次测试中，该车内燃机的效率是多大？（计算结果精确到1%）

六、填空题

16. 难度：中等

一个重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以50cm/s的速度匀速运动，若物体运动了5m，拉力的功率为3W，则拉力做功_______J，重力做功_______J．

17. 难度：简单

攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动．一位攀岩者体重为520N，背着质量为8kg的背包，用时40min登上高为9m的峭壁．在此过程中攀岩者对背包做功_____J，他做功的平均功率是______W．（g取10N/kg）

18. 难度：困难

如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连．推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，则木块运动过程中克服阻力做的功是_______J．整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于_______（选填：“B“、“C”或“D”）点．

19. 难度：中等

王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍．每捆书籍的质量都为5kg．王波想尽快将它们搬上10m高处的新家．如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象．由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬________捆．若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为________s（g=10N/kg）．

20. 难度：中等

护士在用注射器吸取药液前，先将活塞推至针筒的下端，然后将针头插入药液。如图所示，拉动活塞时，若注射器内装满药液后，体积为V，针管内表面的横截面积为S，水平方向打针时活塞对药液的平均推力为F，则把药液完全注射完毕，至少做功为________。（用已有符号来表示）

21. 难度：中等

如图两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度分别沿竖直向上和斜向上方向抛出，设两球抛出时的机械能分别为E₁和E₂，E₁_____E₂；忽略空气阻力，两球抛出后上升到最高点时到地面的高度分别为h₂和h₂，则h₁_____h₂，你判断的依据_____。（前两空填“大于”“等于”或“小于”）

七、单选题

22. 难度：中等

在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（  ）

A. B. C. D.

八、多选题

23. 难度：中等

“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”．如图，人将一根有弹性的绳子系在身上．另一端固定在跳台上．人从跳台跳下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点．不计空气阻力，下列说法正确的是

A.从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功变快

B.到达C点时，人的动能为零，受到的合力为零

C.从B点到C点，人的重力势能转化为动能

D.从B点到C点，人的动能一直在减少

九、单选题

24. 难度：简单

跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（    ）

A.向上起跳过程中小金的动能持续增大

B.在整个跳绳过程中小金的机械能守恒

C.小金跳一次克服重力做功约 3 焦

D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦

25. 难度：困难

如图所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在2N水平拉力F的作用下，物块体积忽略不计从区域的最左端由静止开始运动，在刚进入区域时撤去拉力，物块最终停在区域的最右端。如图为物块在区域和上运动的图像，则　　

A.区域路面的粗糙程度比的大

B.拉力在区域中做功的功率比的小

C.物块在区域上所受的摩擦力等于2N

D.物块在区域上运动的时间可能为1s

十、多选题

26. 难度：中等

用水平拉力先后两次拉着重为20 N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10 N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20 J的功；第二次将拉力增大为20 N，拉力对物体做了48 J的功，分析两次做功过程，以下判断正确的是（　　）

A.第一次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了2 m

B.第一次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了1 m

C.第二次物体受到的摩擦力是10 N，物体运动了2.4 m

D.第二次物体受到的摩擦力是20 N，物体运动了4.8 m

十一、实验题

27. 难度：中等

图甲是探究“影响动能大小因素”的实验装置：

(1)本实验中小球A的动能大小通过木块B在水平桌面上_____来体现。若不用木块B，在桌面上铺一条毛巾，_____（填“可以”或“不可以”）用小球A在毛巾表面滚动的距离来体现；

(2)将小球A放在同一斜面上_____（填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同，通过实验现象可以得出结论：质量相同的物体，_____，动能越大；

(3)善于动脑的小明设计了如图乙所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能_____（填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_____（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。

十二、计算题

28. 难度：中等

学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”试验。7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放．已知木块的密度相同，高度均为h＝0.2m，宽度均为b＝0.2m，不同序号木块的质量如下表，其中m＝12kg。g取10N/kg。

序号	1	2	3	4	5	6	7
质量	2m	m

(1)已知1号木块的长度a＝1.2m，求未叠放时1号木块对地面的压强；

(2)如图所示，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程克服木块重力所做的功；

(3)机器人完成全部吊装叠放用时6min，求整个过程克服木块重力做功的功率。