中考物理功和机械能 29页

功和机械能 ‎　‎ 一．选择题（共15小题）‎ ‎1．小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（　　）‎ A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲=W乙＜W丙 ‎　‎ ‎2．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（　　）‎ A．F1＜F2，W1=W2 B．F1＜F2，W1＜W‎2 ‎C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1=W2‎ ‎　‎ ‎3．关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　）‎ A．功率越大，做功越快，机械效率越大 B．做功越少，功率越小，机械效率越小 C．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关 D．机械效率越大，表明它做的功越多 ‎　‎ ‎4．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）‎ A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 ‎　‎ ‎5．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在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，则下列关系正确的是（　　）‎ A．W1≠W2 P1≠P2 B．W1=W2 P1=P2‎ C．W1=W2 P1＞P2 D．W1=W2 P1＜P2‎ ‎　‎ ‎6．如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（　　）‎ A．支持力F一定不做功 B．支持力F一定做功 C．支持力F=500N D．支持力F＞500N ‎　‎ ‎7．如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（ 不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（　　）‎ A．P甲=P乙 η甲=η乙 B．P甲＜P乙 η甲＞η乙 C．P甲＜P乙 η甲＜η乙 D．P甲＞P乙 η甲＞η乙 ‎　‎ ‎8．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　）‎ A．受到的弹力始终不变 B．运动过程动能一直增大 C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力 ‎　‎ ‎9．下列实例中，人对物体做功的是（　　）‎ A．学生背着书包在水平路面上匀速前进 B．人推车，车未动 C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离 D．举重运动员将杠铃举起 ‎　‎ ‎10．如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）‎ A．在b、d两点动能相等 B．在a、d两点动能一定相等 C．从b到c的过程机械能减少 D．从c到d的过程重力势能减少 ‎　‎ ‎11．如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（　　）‎ A．重力势能转化为动能，机械能增大 B．重力势能转化为动能，机械能不变 C．动能转化为重力势能，机械能增大 D．动能转化为重力势能，机械能减小 ‎　‎ ‎12．如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是（　　）‎ A．小球所受弹簧的弹力始终比重力大 B．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力 C．小球的机械能在不断减少 D．小球的速度一直在减小 ‎　‎ ‎13．甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）‎ A．若G1=G2，则拉力做的总功相同 B．若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C．若G1＞G2，则拉力做的有用功相同 D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 ‎　‎ ‎14．如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　）‎ A．重力做的功一定为40J B．物体一定受到20N的摩擦力 C．物体一定运动了‎2m D．物体一定运动了‎4m ‎　‎ ‎15．如图所示是一种游戏，叫蹦极．游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下．图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到c点时，他的势能为零 ‎　‎ ‎　‎ 二．填空题（共3小题）‎ ‎16．如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能　　　　　　B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能　　　　　　（选填“增大”“减小”或“不变”）．‎ ‎　‎ ‎17．某工人在水平地面上，用100N水平推力以‎0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体，使它沿水平方向移动‎10m，该过程中重力所做的功是　　　　　　，水平推力的功率是　　　　　　W．‎ ‎　‎ ‎18．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示．则第2秒末时，物体处于　　　　　　状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　　　　　　J．‎ ‎　‎ ‎　‎ 三．解答题（共10小题）‎ ‎19．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2．则F‎1　‎　　　　　F2，P1　　　　　　P2．（均选填“＜”、“=”或“＞”）．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置．‎ ‎（1）该实验利用了转换法，通过观察　　　　　　来判断　　　　　　（选填“小球”或“木块”）动能的大小；‎ ‎（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与　　　　　　的关系；‎ ‎（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的　　　　　　（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与　　　　　　的关系．‎ ‎　‎ ‎21．图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图，在打捞的过程中物体始终以‎0.2m/s的速度匀速竖直上升．图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象，其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程，提升的高度为h；BC段表示物体出水的过程；CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程．若忽略摩擦力和水的阻力，求：‎ ‎（1）物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功．‎ ‎（2）该物体浸没在水中时所受的浮力．‎ ‎　‎ ‎22．一辆质量是3.5×‎103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了‎2m，滑轮组的机械效率为90%．求：‎ ‎（1）拉力F做的总功．‎ ‎（2）有用功为多大？‎ ‎（3）汽车受到的阻力大小．‎ ‎　‎ ‎23．小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：‎ ‎（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．‎ ‎（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．‎ ‎（3）将质量为‎2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．‎ 根据上述三次实验，回答下列问题：‎ ‎①通过观察比较　　　　　　就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　　　　　　法（选填“直接测量”“放大”或“转换”）．‎ ‎②为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用　　　　　　两个图来分析．‎ ‎③分析乙、丙两图，得到的实验结论是　　　　　　．‎ ‎　‎ ‎24．小亮的体重为600牛顿，他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率．他用尺量出握拳时手臂的长度为‎0.65m，并测出自己连续拉上去5次的时间为10s（如图所示），请计算：‎ ‎（1）小亮在这段时间内克服重力所做的功为多少？‎ ‎（2）小亮做引体向上运动的功率为多大？‎ ‎　‎ ‎25．风车是利用风力做功的装置．小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示．‎ ‎（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对　　　　　　做功的功率来测定风车做功的功率；‎ ‎（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　　　　　　和　　　　　　；‎ ‎（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止．若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P=　　　　　　（表达式中的物理量均用符号表示）；‎ ‎（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏　　　　　　；风车做功过程中，回形针获得了动能和　　　　　　能．‎ ‎　‎ ‎26．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以‎0.5m/s的速度匀速提升到‎10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求：‎ ‎（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？‎ ‎（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？‎ ‎（3）动滑轮的重力是多少？‎ ‎　‎ ‎27．建筑工地上，施工人员用起重机吊起建筑材料，如图所示，每件材料重均为3000N，施工台距离地面的高度h为‎3m．起重机沿竖直方向匀速提升一件材料时，钢绳的拉力F为2000N，不计钢绳重和摩擦．求：‎ ‎（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是多少？‎ ‎（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是多大？‎ ‎（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上．求钢绳自由端拉力F的功率是多大？‎ ‎　‎ ‎28．如图甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关“的实验装置． 其中AB是四分之一光滑圆弧轨道，BC是粗糙的水平面，木块初始静止在B点，让小球从距水平面高h处由静止释放，小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来．小球可认为是光滑的，如圈乙所示，是实验过程中的三个步骤其中小球质量m1＜m2=m3，小球由静止释放的位置距水平面的高度h1=h2＜h3．‎ ‎①在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球的　　　　　　．‎ ‎②通过观察　　　　　　来比较小球的重力势能的大小．‎ ‎③歩骤一、歩骤二是探究小球的重力势能大小与　　　　　　关系．‎ ‎④步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与　　　　　　的关系．‎ ‎　‎ ‎　‎ 功和机械能中能难度教师版本 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（共15小题）‎ ‎1．（2014•永州）小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（　　）‎ A．W甲＜W乙＜W丙 B．W甲＞W乙＞W丙 C．W甲=W乙=W丙 D．W甲=W乙＜W丙 ‎【考点】功的大小比较．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】物理中，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即W=Fs．‎ ‎【解答】解：‎ 一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W=Fs；‎ 即W甲=W乙=W丙；‎ 故C正确；ABD错误．‎ 故选C．‎ ‎【点评】深入理解功的大小的计算方法，是解答此题的关键．‎ ‎　‎ ‎2．（2014•菏泽）如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（　　）‎ A．F1＜F2，W1=W2 B．F1＜F2，W1＜W‎2 ‎C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1=W2‎ ‎【考点】功的大小比较．菁优网版权所有 ‎【专题】机械与功．‎ ‎【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功．无论是沿斜面BA还是CA匀速拉同一物体，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，从而可以判断出两次做的功W1和W2的大小关系．‎ ‎（2）知道斜面长的大小关系，利用W=FL比较拉力关系．‎ ‎【解答】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，h相同，由W=Gh可知两次做的功相同，即W1=W2．‎ ‎（2）根据图示可知，LBA＞LCA，而W1=W2，由W=FL可知，FBA＜FCA，即F1＜F2．‎ 故选A．‎ ‎【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功大小的判断，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功．也可以利用斜面倾斜角度越大，越费力，来判断两次拉力的大小关系．‎ ‎　‎ ‎3．（2014•巴中）关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　）‎ A．功率越大，做功越快，机械效率越大 B．做功越少，功率越小，机械效率越小 C．功率越大，反映做功越快，与机械效率无关 D．机械效率越大，表明它做的功越多 ‎【考点】功；机械效率；功率的概念．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值．‎ ‎【解答】解：功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量，功率大小与做功多少和时间有关；机械效率是有用功与总功的比值．‎ A、功率大，说明做功快，但不能说明机械效率越大，故A错误；‎ B、功率大小与做功多少和时间无关，做功少，功率不一定小，机械效率不一定小，故B错误；‎ C、功率越大，反映做功越快，与机械效率无关，故C正确；‎ D、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，做功不一定多，故D错误；‎ 故选：C．‎ ‎【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系．功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定．‎ ‎　‎ ‎4．（2015•呼和浩特）如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图．铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力．下列说法正确的是（　　）‎ A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功 B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少 C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少 D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 ‎【考点】力是否做功的判断；动能和势能的大小变化．菁优网版权所有 ‎【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化．‎ ‎【分析】（1）此题要依据做功的两个条件（一是物体要受力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离），看在不同阶段是否具备这两个条件，若具备就做功，否则不做功；‎ ‎（2）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能．‎ ‎（3）运动状态改变包括运动快慢的改变和运动方向的改变．‎ ‎【解答】解：A、在a到b的过程中，运动员对铅球有一个推力的作用且铅球在推力作用下移动了一段距离，所以在这个阶段，运动员对铅球做了功；铅球离开手，由于惯性继续运动，所以手就不做功了，故A正确；‎ B、在b到d的过程中，由于不计空气阻力，所以铅球的机械能不变，故B错误；‎ C、在c到d的过程中，铅球的质量不变，高度减小，故重力势能减小，故C正确；‎ D、在a到d的过程中，铅球的运动方向和运动快慢都发生了改变，所以运动状态是在不断变化的，故D正确；‎ 故选ACD．‎ ‎【点评】该题考查了是否做功的判断、机械能的变化、重力势能大小影响因素和运动状态改变的理解，是一道综合题．‎ ‎　‎ ‎5．（2014•咸宁）在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在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，则下列关系正确的是（　　）‎ A．W1≠W2 P1≠P2 B．W1=W2 P1=P2‎ C．W1=W2 P1＞P2 D．W1=W2 P1＜P2‎ ‎【考点】功的大小比较；功率大小的比较．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】已知AB=BC，根据W=Gh可知这两段物体做的功相等；因小球在自由下落时做加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系．‎ ‎【解答】解：‎ ‎∵AB=BC，‎ ‎∴根据W=Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1=W2；‎ ‎∵小球在自由下落时做加速运动，‎ ‎∴根据t=可知，小球在BC段运动的时间短，‎ ‎∴根据公式P=可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2．‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题考查了做功公式、功率公式的灵活运用，关键是知道自由下落物体的运动是加速下落．‎ ‎　‎ ‎6．（2014•娄底）如图是某运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景，她的重心在A点，体重为500N，设地面对两个手掌的支持力为F，在运动员身体撑起的过程中（　　）‎ A．支持力F一定不做功 B．支持力F一定做功 C．支持力F=500N D．支持力F＞500N ‎【考点】力是否做功的判断；杠杆的平衡条件．菁优网版权所有 ‎【专题】应用题；简单机械；功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）做功的条件是，作用在物体上有力，沿力的方向有一段位移；‎ ‎（2）当动力臂大于阻力臂时，此时是省力杠杆，即动力小于阻力；‎ ‎【解答】解：分析该题能看出，当运动员身体撑起的过程中，支持力是向上的，且沿向上的方向有一段距离，故支持力一定做了功；‎ 同时在上述过程中，人的脚与地面的接触点是支点，重力相当于阻力，支持力相当于动力，故此时的动力臂大于阻力臂，故此时动力应该小于阻力，即支持力小于重力，即支持力F＜500N；‎ 故选B．‎ ‎【点评】知道做功的条件，并能结合杠杆的平衡条件分析判断是解决该题的关键．‎ ‎　‎ ‎7．（2014•来宾）如图，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时，拉力做功的功率为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙（ 不计绳重与摩擦）．下列判断正确的是（　　）‎ A．P甲=P乙 η甲=η乙 B．P甲＜P乙 η甲＞η乙 C．P甲＜P乙 η甲＜η乙 D．P甲＞P乙 η甲＞η乙 ‎【考点】功率大小的比较；滑轮（组）的机械效率．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】不计绳重与摩擦，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度h时，根据W=Gh分析拉力做的功，然后根据P=分析两者拉力功率之间的关系；根据W=Gh可知两者所做有用功相同，根据η=×100%分析总功之间的关系即可判断机械效率之间的关系．‎ ‎【解答】解：不计绳重与摩擦，用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度h时，‎ 甲图是定滑轮，拉力做的功为克服物体重力做的功W甲=Gh，‎ 乙图是动滑轮，拉力做的功为克服物体重力和动滑轮重力做的功，W乙=（G+G动）h，‎ 由P=可知，P甲＜P乙，故AD不正确；‎ 因甲乙两装置所做的有用功相等，‎ 所以，由η=×100%可知，乙做的总功多，机械效率小，即η甲＞η乙，故B正确，C不正确．‎ 故选B．‎ ‎【点评】本题考查了拉力功率和机械效率的大小关系，分析拉力做的功和有用功是关键．‎ ‎　‎ ‎8．（2015•福州）如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图乙所示，其中b为曲线最高点．不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球（　　）‎ A．受到的弹力始终不变 B．运动过程动能一直增大 C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力 ‎【考点】动能和势能的大小变化．菁优网版权所有 ‎【专题】压轴题；机械能及其转化．‎ ‎【分析】由图象可知，小球速度先变大，后变小．弹簧发生形变从而产生弹力，弹力的大小与弹簧的弹性形变程度有关．‎ 机械能是动能和势能的统称，动能与物体的质量和速度有关；‎ 在运动过程中小球受重力与弹簧的弹力，当两力大小相等时，小球速度最大，此时弹力与重力是一对平衡力．‎ ‎【解答】解：‎ A、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，弹簧形变程度逐渐变大，所以小球受到弹力也逐渐变大，故A错误；‎ B、由图象可知，小球速度先变大，后变小．小球质量不变，所以小球动能先变大，后变小，故B错误；‎ C、小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧．此过程中小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，所以小球的机械能变小，故C错误；‎ D、在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力．开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大．‎ 随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零．小球再向下运动，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小．由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大，故D正确．‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题考查了弹力、动能和能量转化以及运动和力关系等问题．解题的关键要读懂图，由图获取弹簧压缩量，小球速度变化的信息分析小球的运动过程，分析弹力的变化情况．‎ ‎　‎ ‎9．（2014•无锡）下列实例中，人对物体做功的是（　　）‎ A．学生背着书包在水平路面上匀速前进 B．人推车，车未动 C．足球被踢后，在草地上滚动一段距离 D．举重运动员将杠铃举起 ‎【考点】力是否做功的判断．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可．‎ ‎【解答】解：A、学生背着书包在水平路面上匀速前进，有力存在但力的方向上无移动的距离．不符合做功的两个必要因素，故A错误；‎ B、人推车，车未动，有力无距离．人用的力不符合做功的两个必要因素，故B错误；‎ C、人足球被踢后，由于惯性在草地上滚动一段距离，此时人没有力作用在足球上，所以人没有对足球做功，不符合做功的两个必要因素，故C错误；‎ D、将杠铃举起，有力有距离，并且力和距离相互对应，所以符合题意．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查了力是否做功的判断方法．‎ ‎　‎ ‎10．（2015•眉山模拟）如图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d，足球（　　）‎ A．在b、d两点动能相等 B．在a、d两点动能一定相等 C．从b到c的过程机械能减少 D．从c到d的过程重力势能减少 ‎【考点】动能和势能的大小变化．菁优网版权所有 ‎【专题】机械能及其转化．‎ ‎【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关．质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；‎ ‎（2）足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，内能增大；‎ ‎（3）重力势能大小跟质量、高度有关．质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大．‎ ‎【解答】解：A、足球在 b点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d 点时，足球速度为零，足球动能为零．不符合题意．‎ B、足球在a点时，足球有一定的速度，足球具有一定的动能，动能不为零；足球在d 点时，足球速度为零，足球动能为零．不符合题意．‎ C、足球从 b 到 c 的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不断减小．符合题意．‎ D、足球从 c 到 d 的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大．不符合题意．‎ 故选C．‎ ‎【点评】机械能大小可以根据机械能=动能+势能中动能和势能的变化来判断机械能的变化，也可以看机械能是否和其它形式的能发生转化来判断．‎ ‎　‎ ‎11．（2014•南宁）如图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上，若不计空气阻力，则运动员在下落过程中（　　）‎ A．重力势能转化为动能，机械能增大 B．重力势能转化为动能，机械能不变 C．动能转化为重力势能，机械能增大 D．动能转化为重力势能，机械能减小 ‎【考点】动能和势能的大小变化．菁优网版权所有 ‎【专题】机械能及其转化．‎ ‎【分析】动能大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关．‎ ‎【解答】解：不计空气阻力，运动员在下落过程中质量不变，速度增大，高度减小故重力势能减小动能增大，重力势能转化为动能，机械能不变；‎ 故选B ‎【点评】此题考查了动能和势能的转化，要注意不考虑空气阻力机械能守恒．‎ ‎　‎ ‎12．（2015•武汉校级模拟）如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，忽略空气阻力，下列叙述中正确的是（　　）‎ A．小球所受弹簧的弹力始终比重力大 B．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力 C．小球的机械能在不断减少 D．小球的速度一直在减小 ‎【考点】动能和势能的大小变化；机械能．菁优网版权所有 ‎【专题】机械能及其转化．‎ ‎【分析】（1）小球自由落下，接触弹簧时有竖直向下的速度，接触弹簧后，弹簧被压缩，弹簧的弹力随着压缩的长度的增大而增大．以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大．‎ ‎（2）从小球的机械能的变化的角度进行分析．‎ ‎【解答】解：‎ A、B、D、因为小球一直在压缩弹簧，弹簧的形变量x在增大，根据F=kx可知，弹簧弹力一直在增大，以小球为研究对象，开始阶段，弹力小于重力，合力竖直向下，与速度方向相同，小球做加速运动，速度变大，且合力减小；当弹力大于重力后，合力竖直向上，小球做减速运动，合力增大，当小球到达最低端时，小球受到向上的合力最大，即弹力大于重力．故三个选项都是错误的．‎ C、小球在下降过程中，由于摩擦力，有一部分机械能会变成内能，故机械能是始终减小的，故正确．‎ 故选C．‎ ‎【点评】小球在下降过程中，小球的重力不变，弹簧的形变越来越大，弹力是逐渐增大的．开始时弹力小于重力，后来弹力等于重力，后来弹力大于重力．这点学生总容易发生错误．‎ ‎　‎ ‎13．（2014•长沙）甲乙两个滑轮组如图所示，其中每一个滑轮的重量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　）‎ A．若G1=G2，则拉力做的总功相同 B．若G1=G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 C．若G1＞G2，则拉力做的有用功相同 D．用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 ‎【考点】功的大小比较；机械效率的大小比较．菁优网版权所有 ‎【专题】应用题；功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】解决此题的关键是搞清有用功、额外功、总功之间的关系，并能比较出甲乙两图中所做额外功的大小关系，并能根据公式η==分析机械效率大小关系．‎ ‎【解答】解：A、甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把物体提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，若G1=G2，把物体提升相同的高度，则根据W=Gh可知甲乙所做的有用功相同，总功=有用功+额外功，故A错误．‎ B、若G1=G2，甲乙所做的有用功相同，乙做的总功大于甲做的总功，根据η=，甲的机械效率大于乙的机械效率，故B正确；‎ C、若G1＞G2，物体提升相同的高度，则根据W=Gh可知：甲所做的有用功大于乙所做的有用功，故C错误；‎ D、用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中的比值发生变化，所以机械效率变，所以D错误．‎ 故选B．‎ ‎【点评】此题通过变化有用功或总功来改变机械效率．若有用功相同，额外功越多，机械效率越低，否则越高；若额外功相同，有用功越多，机械效率越高，否则越低．‎ ‎　‎ ‎14．（2014•泰安）如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　　）‎ A．重力做的功一定为40J B．物体一定受到20N的摩擦力 C．物体一定运动了‎2m D．物体一定运动了‎4m ‎【考点】功的计算；二力平衡条件的应用．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】已知推力的大小和做功的多少，根据s=可求出物体在水平方向运动的距离．‎ ‎【解答】解：（1）物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故A错误；‎ ‎（2）用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，没有说是匀速直线运动，故摩擦力不一定是20N，故B错误；‎ ‎（3）由W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离：‎ s===‎2m．故C正确，D错误．‎ 故选C．‎ ‎【点评】本题考查了学生对功的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素（力和距离）方向的一致性，易错点．‎ ‎　‎ ‎15．（2015•黄冈校级自主招生）如图所示是一种游戏，叫蹦极．游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下．图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者由跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能 C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到c点时，他的势能为零 ‎【考点】动能和势能的转化与守恒．菁优网版权所有 ‎【专题】机械能及其转化．‎ ‎【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．‎ ‎（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．‎ ‎（3）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度．形变越大，弹性势能越大．‎ ‎【解答】解：A、在到达a点之间，游戏者的重力势能转化为动能，动能逐渐增加；过a点后游戏者的动能、重力势能逐渐转化成弹性势能，所以动能开始减小，故整个过程中，动能是先增加后减小，故A说法错误；‎ B、从跳台至a点的过程中，减小的重力势能全部转化为动能，从a点至c点的过程中，减小的重力势能将全部转化弹性势能，同时，动能也全部转化成弹性势能．故B说法错误；‎ C、游戏者通过a点后，绳子逐渐被拉长，具有弹性势能，故C说法正确；‎ D、游戏者到达C点时处于静止状态，由于还具有一定的高度，所以势能不为零，故D说法错误．‎ 故答案为：C．‎ ‎【点评】该题考查了动能、重力势和弹性势能之间的变化，其中弹性势能的变化，关键看弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大．‎ ‎　‎ 二．填空题（共3小题）‎ ‎16．（2014•绥化）如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片．A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能　等于　B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”）．‎ ‎【考点】动能和势能的大小变化．菁优网版权所有 ‎【专题】应用题；机械能及其转化．‎ ‎【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．‎ ‎（2）机械能等于动能和势能之和，不计阻力，机械能守恒．‎ ‎【解答】解：据图可知，皮球位于A、B两点时，其质量不变，高度相等，故其所具有的重力势能相等；‎ 同时据图能 看出，该过程中，皮球被反弹的高度逐渐变小，即说明在反弹过程中有一部分机械能转化成了内能，故该过程中的机械能是减小的；‎ 故答案为：等于；减小．‎ ‎【点评】本题考查重力势能的影响因素、机械能和内能的转化等知识点，是一道基础题．‎ ‎　‎ ‎17．（2014•雅安）某工人在水平地面上，用100N水平推力以‎0.5m/s的速度匀速推动重500N的物体，使它沿水平方向移动‎10m，该过程中重力所做的功是　0J　，水平推力的功率是　50　W．‎ ‎【考点】功的计算；功率的计算．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）做功的必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离，据此判断重力是否做功；‎ ‎（2）知道物体匀速运动的速度，利用P===Fv求水平推力的功率．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）由于物体水平移动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J；‎ ‎（2）水平推力的功率：‎ P===Fv=100N×‎0.5m/s=50W．‎ 故答案为：0J；50．‎ ‎【点评】本题考查了功和功率的计算，易错点在第一问，判断重力不做功是关键．‎ ‎　‎ ‎18．（2013•安顺）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示．则第2秒末时，物体处于　静止　状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　24　J．‎ ‎【考点】功的计算；变速运动与平均速度．菁优网版权所有 ‎【专题】压轴题；图析法．‎ ‎【分析】因为第二秒末物体的速度为0，所以物体静止；根据图乙可以看出6秒到9秒作用在物体上的力是4N，并且在这段时间内物体在做匀速直线运动，速度为‎2m/s，再利用公式W=FS求出推力所做的功．‎ ‎【解答】解：从图乙可以看出物体速度为0，所以物体静止；‎ 从图乙可以看出，6s﹣﹣9s这段时间中F=4N，V=‎2m/s，‎ 利用功的计算公式得，W=FS=4N×‎2m/s×3s=24J．‎ 故答案为：静止，24J．‎ ‎【点评】本类型题的关键是会分析题目中提供的图示．‎ ‎　‎ 三．解答题（共10小题）‎ ‎19．（2014•苏州）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2．则F1　=　F2，P1　＞　P2．（均选填“＜”、“=”或“＞”）．‎ ‎【考点】功率大小的比较．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力．‎ ‎（2）滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关．‎ ‎（3）根据P=Fv判断拉力的功率．‎ ‎【解答】解：（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，即F1=F2，．‎ ‎（2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P=Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2．‎ 故答案为：=；＞．‎ ‎【点评】本题通过图象可以判断木块进行匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P=Fv判断功率大小的变化．‎ ‎　‎ ‎20．（2014•兰州）如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置．‎ ‎（1）该实验利用了转换法，通过观察　木块移动的距离　来判断　小球　（选填“小球”或“木块”）动能的大小；‎ ‎（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功．目的是为了探究动能的大小与　速度　的关系；‎ ‎（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的　相同　（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与　质量　的关系．‎ ‎【考点】探究影响物体动能大小的因素．菁优网版权所有 ‎【专题】探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）本实验通过比较小球推动木块运动距离的大小，判断小球动能的大小．‎ ‎（2）动能大小跟质量和速度有关．在探究动能大小跟速度关系时，控制质量大小不变．‎ ‎（3）动能大小跟质量和质量有关．在探究动能大小跟质量关系时，控制质量速度不变．‎ ‎【解答】解：（1）实验中，通过小球推动木块运动距离的大小来反映小球动能的大小；‎ ‎（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；若探究速度对动能的影响，应使小球的质量相同，速度不同，所以需使同一小球的小车从斜面的不同高度由静止滑下；‎ ‎（3）若探究质量对动能的影响，应使小球的速度相同，质量不同，所以需使质量部相同的小球从斜面的同高度由静止滑下．‎ 故答案为：（1）木块移动的距离；小球；（2）速度；（3）相同；质量．‎ ‎【点评】掌握影响动能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究动能大小跟各因素之间的关系．‎ ‎　‎ ‎21．（2014•沈阳）图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图，在打捞的过程中物体始终以‎0.2m/s的速度匀速竖直上升．图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象，其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程，提升的高度为h；BC段表示物体出水的过程；CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程．若忽略摩擦力和水的阻力，求：‎ ‎（1）物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功．‎ ‎（2）该物体浸没在水中时所受的浮力．‎ ‎【考点】功的计算；浮力大小的计算．菁优网版权所有 ‎【专题】浮力；功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）已知AB段表示物体浸没在水中时提升的过程，提升的高度为h；由图象得t=50s，利用速度公式变形可求得物体浸没在水中时被提升的高度h，由图象可知F=350N，利用W=Fs可求得在此过程中拉力所做的功．‎ ‎（2）由图象可知，物体的重力为400N，浸没在水中时的拉力为350N，然后利用F浮=G﹣F可求得该物体浸没在水中时所受的浮力．‎ ‎【解答】解：（1）由图象得t=50s，F=350N 由得h=s=vt=‎0.2m/s×50s=‎10m，‎ W=Fs=Fh=350N×‎10m=3500J；‎ ‎（2）分析图象可得：F'=400N匀速上升G=F'=400N ‎ F浮=G﹣F=400N﹣350N=50N．‎ 答：（1）物体浸没在水中时被提升的高度h为‎10m；在此过程中拉力所做的功为3500J．‎ ‎（2）该物体浸没在水中时所受的浮力为50N．‎ ‎【点评】本题考查了学生对速度公式，功的计算公式，浮力大小的计算等多个知识点，难度不大，关键是读懂图象提供的信息．‎ ‎　‎ ‎22．（2014•泰安）一辆质量是3.5×‎103kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图的滑轮组将汽车拖出．已知整个过程中，水平拉力F是1×103N，汽车沿水平方向匀速移动了‎2m，滑轮组的机械效率为90%．求：‎ ‎（1）拉力F做的总功．‎ ‎（2）有用功为多大？‎ ‎（3）汽车受到的阻力大小．‎ ‎【考点】功的计算；滑轮组绳子拉力的计算．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）已知作用在动滑轮上的绳子股数和汽车移动的距离，根据s=nh可以得到绳子末端移动的距离；根据公式W=Fs求出拉力做的功；‎ ‎（2）知道拉力做的总功和机械效率，求出拉力做的有用功；‎ ‎（3）再根据公式W=Fs求出对车的拉力F′，因为汽车做的是匀速运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等．‎ ‎【解答】解：（1）拉力移动的距离：‎ s=nh=3×‎2m=‎6m，‎ 拉力做的功：‎ W总=Fs=1×103N×‎6m=6×103J；‎ ‎（2）由于η=×100%，‎ 则拉力做的有用功：‎ W有用=W总η=6×103J×90%=5.4×103J．‎ ‎（3）W=Fs，‎ 则滑轮组对汽车的拉力：‎ F′===2.7×103N．‎ 汽车做的是匀速运动，所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，‎ 所以汽车受的阻力f=F′=2.7×103N．‎ 答：（1）拉力做的功为6×103J；‎ ‎（2）有用功为5.4×103J；‎ ‎（3）汽车所受的水平阻力为2.7×103N．‎ ‎【点评】此题主要考查的是学生对功和功率计算公式及其变形公式的熟练运用和掌握，此题中物体沿水平方向运动，知道克服摩擦力做的功是有用功，与物体重力（竖直方向）没有关系是解决此题的关键．‎ ‎　‎ ‎23．（2014•绥化）小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”．实验步骤如下：‎ ‎（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．‎ ‎（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．‎ ‎（3）将质量为‎2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．‎ 根据上述三次实验，回答下列问题：‎ ‎①通过观察比较　木块被推动的距离　就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　转换　法（选填“直接测量”“放大”或“转换”）．‎ ‎②为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用　甲、乙　两个图来分析．‎ ‎③分析乙、丙两图，得到的实验结论是　速度相同时，物体质量越大，动能越大　．‎ ‎【考点】探究影响物体动能大小的因素．菁优网版权所有 ‎【专题】探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少；‎ ‎（2）动能的决定因素有两个：质量和速度．根据控制变量法的思路，去分析解决．‎ ‎【解答】解；（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法．‎ ‎（2）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与质量的关系，需控制小球的速度相同，质量不同．所以应选质量不同的两个小球，又因为小球起始点的高度越高，到水平面的速度越大，为了使得两球到水平面的速度相同，应该使两球在斜面的相同高度滚下来．所以要探究动能的大小与质量的关系，应通过图中甲、乙两次实验进行对比；‎ ‎（3）分析乙、丙两图，小球释放的位置相同，到达水平面时，初速度相同，当两球的质量不同，丙图中小球质量大，木块被推动的距离大，说明丙图中小球的动能大，故可以得出初步结论是：速度相同时，物体质量越大，动能越大．‎ 故答案为：（1）木块被推动的距离；转换；‎ ‎（2）甲、乙；‎ ‎（3）速度相同时，物体质量越大，动能越大．‎ ‎【点评】动能的决定因素有两个：质量和速度．要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时，要从控制变量法的思路入手分析．注意解本题时，要把握图中的相同点与不同点．‎ ‎　‎ ‎24．（2015•鄂州模拟）小亮的体重为600牛顿，他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率．他用尺量出握拳时手臂的长度为‎0.65m，并测出自己连续拉上去5次的时间为10s（如图所示），请计算：‎ ‎（1）小亮在这段时间内克服重力所做的功为多少？‎ ‎（2）小亮做引体向上运动的功率为多大？‎ ‎【考点】功的计算；功率的计算．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）已知该同学的体重、向上移动的距离和做功的次数，利用W=FS即可求出克服重力所做的功；‎ ‎（2）利用公式P=即可求出功率．‎ ‎【解答】解：引体向上运动的次数n=5，体重为G=600N，拉升的高度h=‎0.65m，时间t=10s；‎ ‎（1）小亮克服重力所做的功W=nGh=5×600N×‎0.65m=1950J；‎ ‎（2）小亮做引体向上运动的功率为P===195W．‎ 答：（1）小亮在这段时间内克服重力所做的功是1950J；（2）小亮做引体向上运动的功率为195W．‎ ‎【点评】牢记功和功率的计算公式，并会熟练应用．‎ ‎　‎ ‎25．（2014•福建）风车是利用风力做功的装置．小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示．‎ ‎（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对　回形针　做功的功率来测定风车做功的功率；‎ ‎（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、　刻度尺　和　秒表　；‎ ‎（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止．若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P=　　（表达式中的物理量均用符号表示）；‎ ‎（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏　小　；风车做功过程中，回形针获得了动能和　重力势　能．‎ ‎【考点】功率的测量实验．菁优网版权所有 ‎【专题】实验题；测量型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；‎ ‎（2）细线对回形针做的功W=Gh=mgh，功率P=，据此确定实验需要的器材；‎ ‎（3）根据做功工作和功率公式得出细线对回形针做功的功率即为风车做功功率的表达式；‎ ‎（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，据此分析测量值和真实值之间的关系；物体由于被举高而具有的能是重力势能．‎ ‎【解答】解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；‎ ‎（2）由W=Gh=mgh可知，要测细线对回形针做的功需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，‎ 由P=可得，要测出细线对回形针做功的功率需要秒表测出所用的时间t；‎ ‎（3）风车做功的功率P===；‎ ‎（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的线做实验时对线做的功大于对选用较细做的功，测得风车的功率值偏小；‎ 风车做功过程中，回形针获得了动能和被举高获得的重力势能．‎ 故答案为：‎ ‎（1）回形针；‎ ‎（2）刻度尺；秒表；‎ ‎（3）；‎ ‎（4）小；重力势．‎ ‎【点评】本题考查了功率的测量实验，明白所给装置的作用和本实验的测量原理是关键．‎ ‎　‎ ‎26．（2015•咸宁）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以‎0.5m/s的速度匀速提升到‎10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小，求：‎ ‎（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？‎ ‎（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？‎ ‎（3）动滑轮的重力是多少？‎ ‎【考点】有用功和额外功；功的计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）已知物体M的重力，根据公式W=Gh计算拉力F对所提升物体M做的有用功．‎ ‎（2）据货物上升的高度和速度，可以计算出货物上升的时间，进而据图乙，可以确定此时拉力做的功，即总功，再据机械效率的计算公式计算即可．‎ ‎（3）据图甲能看出有两端绳子吊着动滑轮，故应该费2倍的距离，所以结合公式W=FS可以计算出绳子自由端的拉力，在不计绳子的重、摩擦时计算出动滑轮的重力．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）有用功：W有=Gh=760N×‎10m=7600J；‎ ‎（2）货物以‎0.5m/s的速度匀速提升到‎10m的高度，故其运动的时间是，据v=可知，t===20s；故据图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，‎ 所以其机械效率是：η==×100%=95%；‎ ‎（3）据图甲能看出有两端绳子吊着动滑轮，故应该费2倍的距离，所以绳子自由端移动的距离是S=2×‎10m=‎20m；‎ 故据（2）中的数据可知，W=Fs，故F===400N；‎ 所以动滑轮的重力是G动=‎2F﹣G=2×400N﹣760N=40N．‎ 答：‎ ‎（1）滑轮组提升重物所做的有用功是7600J；‎ ‎（2）滑轮组提升重物的机械效率是95%；‎ ‎（3）动滑轮的重力是40N．‎ ‎【点评】本题的关键是求出拉力的大小，求拉力的时候容易出错的是忘记动滑轮的重力．‎ ‎　‎ ‎27．（2014•乐山）建筑工地上，施工人员用起重机吊起建筑材料，如图所示，每件材料重均为3000N，施工台距离地面的高度h为‎3m．起重机沿竖直方向匀速提升一件材料时，钢绳的拉力F为2000N，不计钢绳重和摩擦．求：‎ ‎（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是多少？‎ ‎（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是多大？‎ ‎（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上．求钢绳自由端拉力F的功率是多大？‎ ‎【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．菁优网版权所有 ‎【专题】功、功率、机械效率．‎ ‎【分析】（1）知道物体的重力和提升的高度，根据公式W有用=Gh求出起重机对材料做的有用功；‎ ‎（2）图中使用的是动滑轮，拉力通过的距离s=2h，已知拉力，根据公式W总=Fs求出起重机所做的总功，根据公式η=求出滑轮组在提升这件材料时的机械效率；‎ ‎（3）不计钢绳重和摩擦，起重机只对动滑轮做额外功，即额外功不变，根据公式W外=W总﹣﹣W有求出滑轮组的额外功，根据公式W有用 ‎=Gh求出起重机提升两件材料时做的有用功；根据公式：W总=W有+W外计算出此时的总功；最后根据公式P=求出钢绳自由端拉力F的功率．‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）∵G=3000N，h=‎3m，‎ ‎∴起重机做的有用功：W有=Gh=3000N×‎3m=9000J；‎ ‎（2）∵F=2000N，s=2h=2×‎3m=‎6m，‎ ‎∴滑轮组提升材料所做的总功：W总=Fs=2000N×‎6m=12000J；‎ 滑轮组在提升这件材料时的机械效率η==×100%=75%； ‎ ‎（3）∵不计钢绳重和摩擦，起重机只对动滑轮做额外功 ‎∴W外=W总﹣W有=12000J﹣9000J=3000J 起重机提升2件材料做的有用功：W有′=G′h=6000N×‎3m=18000J；‎ 起重机提升2件材料拉力做的功：W总′=W有′+W外=18000J+3000J=21000J；‎ 起重机提升2件材料拉力的功率：P===1400W．‎ 答：‎ ‎（1）起重机提升一件材料时，对材料做的有用功是9000J；‎ ‎（2）滑轮组在提升这件材料时的机械效率是75%；‎ ‎（3）在施工安全的前提下，为了加快施工进度，起重机同时将两件材料在15s内匀速提到施工台上．求钢绳自由端拉力F的功率是1400W．‎ ‎【点评】本题考查了有用功、总功、机械效率和功率的计算，是一道综合性题目，有一定难度．‎ ‎　‎ ‎28．（2014•绵阳）如图甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关“的实验装置． 其中AB是四分之一光滑圆弧轨道，BC是粗糙的水平面，木块初始静止在B点，让小球从距水平面高h处由静止释放，小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来．小球可认为是光滑的，如圈乙所示，是实验过程中的三个步骤其中小球质量m1＜m2=m3，小球由静止释放的位置距水平面的高度h1=h2＜h3．‎ ‎①在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中，小球的重力势能转化为小球的　动能　．‎ ‎②通过观察　木块移动的距离　来比较小球的重力势能的大小．‎ ‎③歩骤一、歩骤二是探究小球的重力势能大小与　小球的质量　关系．‎ ‎④步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与　小球的高度　的关系．‎ ‎【考点】探究影响物体势能大小的因素．菁优网版权所有 ‎【专题】探究型实验综合题．‎ ‎【分析】（1）根据影响动能和重力势能的因素来进行分析，得出结论；‎ ‎（2）利用转化法反映重力能的大小，通过木块移动距离反映小球重力势能的大小；‎ ‎（3）探究重力势能与质量的关系，应控制小球的高度相同，改变小球的质量；‎ ‎（4）探究重力势能与高度的关系，应控制小球的质量相同，改变小球的高度．‎ ‎【解答】解：（1）图甲中将小球从图示位置由静止释放，小球向下滑动的过程中，观察到它的速度越来越大，则小球的动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，重力势能转化为动能．‎ ‎（2）该实验通过木块移动的距离大小反映小球重力势能的大小，利用了转化法．‎ ‎（3）比较歩骤一、歩骤二可以看出小球释放的高度相同，小球的质量不同，木块移动的距离不同，所以这两次试验是探究小球的重力势能大小与小球质量的关系．‎ ‎（4）比较歩骤二、歩骤三可以看出小球质量相同，小球的释放高度不同，木块移动的距离不同，所以这两次试验是探究小球的重力势能大小与小球高度的关系．‎ 故答案为：（1）动能；（2）木块移动的距离；（3）小球的质量；（4）小球的高度．‎ ‎【点评】此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，实验装置与以往的课本装置不同，采用悬挂的小球做实验，实验更容易操作，同时考查了学生根据实验现象得出结论的能力．‎ ‎　‎