PAGEPAGE1課時訓練(十二)功、功率、機械能(限時：30分鐘)|基礎鞏固|一、選擇題1.[2019·懷化]圖K12-1所示的現象中,對物體做了功的是 ()圖K12-12.[2019·邵陽]一物體在水平拉力F的作用下,沿力的方向以0.2m/s的速度勻速運動了4s,拉力F的大小為5N,4s內拉力F做的功為 ()A.1J B.3J C.2J D.4J3.[2019·深圳]如圖K12-2,弧形軌道ab段光滑,bc段粗糙,小球從a點經最低點b運動至c點。下列分析正確的是 ()圖K12-2A.從a到b的過程中,小球動能轉化為重力勢能B.經過b點時,小球動能最大C.從b到c的過程中,小球動能增大D.從a到c的過程中,小球機械能守恒4.[2018·廣州]如圖K12-3所示,OQ是水平地面,物體在水平拉力作用下從O勻速直線運動到Q,OP段拉力F1為300N,F1做的功為W1,功率為P1;PQ段拉力F2為200N,F2做的功為W2,功率為P2。則 ()圖K12-3A.W1>W2 B.W1<W2C.P1>P2 D.P1<P25.[2018·棗莊]媽媽與小明進行爬山比賽,他們選擇的起點、路徑和終點都相同,全程設為勻速運動,媽媽的體重是小明的2倍,媽媽所用的時間是小明的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,則下列關系正確的是 ()A.W1∶W2=2∶1P1∶P2=6∶1B.W1∶W2=2∶3P1∶P2=2∶1C.W1∶W2=2∶1P1∶P2=3∶2D.W1∶W2=2∶1P1∶P2=2∶3二、填空題6.[2019·武威]迄今為止,我國已發射40余顆北斗導航衛星。若某衛星沿橢圓軌道繞地球運行,如圖K12-4所示,則衛星從遠地點向近地點運行的過程中,能轉化為能。

圖K12-47.[2019·連云港]小明同學用20N的水平推力,將重為280N的購物車沿水平地面向前推動了10m,在此過程中,推力對購物車做功J,購物車的重力做功J。一個皮球落地后彈起,彈起的高度越來越低,皮球在運動過程中,機械能總量(選填“增加”“減少”或“保持不變”)。

圖K12-58.[2019·南京]建筑工地上,起重機吊臂上的滑輪組如圖K12-5所示。在勻速起吊重4.2×103N的物體時,物體在5s內上升了6m,此過程中有用功為J,鋼絲繩移動的速度為m/s;若滑輪組的機械效率為70%,則額外功為J,拉力F為N,其功率為W。

三、簡答題9.[2019·廣西北部灣經濟區]小明在旅行途中,發現大貨車的輪子很寬大,看到某段道路旁有如圖K12-6所示的限速標志。請用物理知識解釋大貨車輪子寬大的原因,并從能量的角度解釋限速行駛的原因。圖K12-6四、實驗題10.[2019·婁底]如圖K12-7所示是探究物體的動能大小與哪些因素有關的實驗裝置圖。其中,mA=mB<mC,hA=hC>hB。圖K12-7(1)實驗中,探究的動能是指。(填序號)

A.小球在斜面上的動能 B.小球撞擊木塊時的動能C.小球撞擊木塊后的動能 D.木塊被小球撞擊后的動能(2)使質量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下,是為了探究動能大小與的關系。

(3)在做了“探究物體動能大小與哪些因素有關”的實驗后,有些同學對“質量不同的小球從同一光滑斜面同一高度由靜止開始滾下,剛到達底部時的速度大小相等”有疑惑,小明設計了如圖K12-8所示的實驗：讓質量不同的小球A、C同時從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下,觀察和比較兩球相對運動情況,若C球相對于A球(選填“運動”或“靜止”),就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等。

圖K12-8(4)完成實驗后,同學們還聯想到以前學習牛頓第一定律時,也用到了斜面：讓同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下,在三個不同的表面上能滑動的距離不同(如下表所示),小車在這三個表面上滑行的過程中克服摩擦力做功(選填“相等”或“不相等”)。

表面毛巾棉布木板摩擦力最大較大最小小車運動距離最近較遠最遠五、計算題11.[2019·泰州]如圖K12-9所示,使用杠桿提升重物,拉力F豎直向下,重物勻速緩慢上升,相關數據如下表：物重G/N拉力F/N時間t/sA端上升的豎直距離h/mB端下降的豎直距離s/m2005000.50.40.2(1)拉力所做的功。(2)拉力做功的功率。(3)此過程中,該杠桿的機械效率。圖K12-9|能力提升|12.[2019·大慶]汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發動機功率為P0,牽引力為F0,從t1時刻開始,司機減小了油門,使汽車保持恒定功率P行駛,到t2時刻,汽車又開始做勻速直線運動,速度為v。已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變,汽車牽引力F隨時間t變化的圖像如圖K12-10所示,則 ()圖K12-10A.t1至t2時間內,汽車做加速運動B.F0=2fC.t2時刻之后,汽車將保持功率P0行駛D.v=12v【參考答案】1.C2.D[解析]物體移動的距離s=vt=0.2m/s×4s=0.8m,拉力F做的功W=Fs=5N×0.8m=4J。3.B4.C[解析]由圖可知,W1=F1s1=300N×4m=1200J,W2=F2s2=200N×6m=1200J,即W1=W2,故A、B錯誤;由P=Fv可知,速度相等,F1>F2,則P1>P2,故C正確,D錯誤。5.D[解析]媽媽和小明爬山,在豎直方向上克服自身重力做功,W=Gh。他們在豎直方向上通過的距離相等,可用h表示。則W1W2=G媽hG明6.重力勢動7.2000減少8.2.52×1043.61.08×1042×1037.2×103[解析]該過程中做的有用功W有=Gh=4.2×103N×6m=2.52×104J;由圖可知,n=3,鋼絲繩移動的速度v繩=nv物=n×ht=3×6m5s=3.6m/s;由η=W有W總及W總=W額+W有可得,做的額外功W額=W總-W有=W有η-W有=2.52×104J70%-2.52×104J=1.08×104J;由W=Fs可得,拉力F=W總s=W總nh=W有ηnh9.大貨車裝有非常寬大的輪子,是在壓力一定的情況下,通過增大受力面積來減小壓強,從而保護路面。物體的動能與質量和速度有關,質量一定時,車速越大,車具有的動能就越大,在剎車時,克服摩擦力做的功也就越多,當摩擦力不變時,行駛的路程就越長,所以就很難停下來,容易出現嚴重的交通事故。10.(1)B(2)速度(3)靜止(4)相等[解析](1)據題意可知,實驗中探究的是小球動能,即小球撞擊木塊時的動能的大小,故選B。(2)影響動能大小的因素有物體的質量與速度,使質量相同的小球從斜面上不同高度處自由滾下,這里的變量是速度,因此,是為了探究動能大小與速度的關系。(3)讓質量不同的小球A、C同時從同一高度由靜止開始沿光滑斜面滾下,觀察和比較兩球相對運動情況,若任一時刻兩球的速度大小相等,即以任何一個小球為參照物,另一個小球都是靜止的,所以若C球相對于A球靜止,就可以說明任一時刻兩球的速度大小相等。(4)讓小車從同一高度由靜止下滑,根據決定重力勢能大小的因素可知,最初小車的重力勢能相同,下滑到水平面時的動能也相同,在不同的材料表面上運動時,最終停下來后,動能全部轉為內能,用于克服摩擦力做功,所以,在三個表面上克服摩擦力做功相等。11.解：(1)拉力所做的功W總=Fs=500N×0.2m=100J。(2)拉力做功的功率P=W總t=100J(3)此過程中拉力做的有用功W有=Gh=200N×0.4m=80J,該杠桿的機械效率η=W有W12.D[解析]t1至t2時間內,牽引力在逐漸變大,汽車保持恒定功率P行