考点集训19 机械能、功和功率

1、考点集训19机械能、功和功率 1在探究在探究“物体动能的大小与哪些因素有关物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让同一铁的实验中，让同一铁 球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法中正确球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法中正确 的是的是( ) A这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系 B该实验说明物体的动能大小与高度有关该实验说明物体的动能大小与高度有关 C若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动 D铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小

2、C 【解析】实验的目的是研究动能大小与速度的关系。铁球落下时 重力势能转化为动能，到达水平面时若水平面绝对光滑，木块将做 匀速直线运动。 2 2如图所示，小明从山坡上滑下的过程中如图所示，小明从山坡上滑下的过程中( ( ) ) A A动能增大，重力势能增大动能增大，重力势能增大 B B动能减小，重力势能减小动能减小，重力势能减小 C C动能增大，重力势能减小动能增大，重力势能减小 D D动能减小，重力势能增大动能减小，重力势能增大 C 【解析】小明从山坡上滑下，小明的质量不变，速度增大， 动能增大；高度减小，重力势能减小。 3 3(2014(2014泰安泰安) )如图，用如图，用F F20N2

3、0N的水平推力推着重为的水平推力推着重为40 N40 N的物体沿水平方的物体沿水平方 向做直线运动，若推力向做直线运动，若推力F F对物体做了对物体做了40J40J的功，则在这一过程中的功，则在这一过程中( ( ) ) A A重力做的功一定为重力做的功一定为40J40J B B物体一定受到物体一定受到20 N20 N的摩擦力的摩擦力 C C物体一定运动了物体一定运动了2m2m D D物体一定运动了物体一定运动了4m4m C 4 4(2015(2015攀枝花攀枝花) )如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的如图，跳伞运动员在空中匀速直线下降的 过程中，下列说法正确的是过程中，下列说法正确的是( (

4、 ) ) A A人对伞的拉力大于伞对人的拉力人对伞的拉力大于伞对人的拉力 B B人和伞受的合力为零人和伞受的合力为零 C C人和伞的重力势能在增大人和伞的重力势能在增大 D D人和伞的动能在减小人和伞的动能在减小 B 【解析】A、人对伞的拉力和伞对人的拉力是相互作用力，相互 作用力大小相等，故A错。B、运动员和降落伞同时匀速直线向下 运动，处于平衡状态，故受到的所有力的合力为零，故B对。C、 人和伞的质量一定，高度降低，所以重力势能减小，故C错。D、 人和伞的质量一定，速度也不变，所以动能不变，故D错。 5(2015淄博淄博)跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员跳远运动的几个阶段如图所示，则运

5、动员( ) A A在助跑阶段，动能保持不变在助跑阶段，动能保持不变 B B在起跳时，机械能最小在起跳时，机械能最小 C C在最高点时，动能最大在最高点时，动能最大 D D从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能 D 【解析】A、在助跑阶段，速度越来越快，所以动能不断增大， 故A错误；B、在起跳时，人的速度达到最大，此时机械能最大， 故B错误；C、在最高点时，重力势能最大，由于速度不是最快， 所以动能不是最大，故C错误；D、从起跳到最高点的过程中， 速度减小，高度增加，部分动能转化为重力势能，故D正确。 6(2015包头包头)如图所示，一小钢球

6、从光滑固定斜面的如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的a点由静止释放，点由静止释放， 相继经过相继经过b、c两点，两点，abbc，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是(忽略空气阻力的影响忽略空气阻力的影响)( ) A小钢球下滑过程中惯性越来越大小钢球下滑过程中惯性越来越大 B小钢球在小钢球在ab、bc两段内运动的平均速度相等两段内运动的平均速度相等 C小钢球在小钢球在ab段重力势能的减少量与段重力势能的减少量与bc段动能的增加量相等段动能的增加量相等 D就就a、b、c三点而言，小钢球在三点而言，小钢球在a点具有的机械能最大点具有的机械能最大 C 【解析】A、惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因

7、素无关，小钢球下滑 过程中是速度越来越大，其惯性不变，不合题意。B、 小钢球在ab、bc上的路 程相等，但时间不等，由vt(s)知，平均速度是不相等的，不合题意。C、小 钢球在ab段高度下降重力势能减少，在bc段速度越来越大，动能增加。由于斜 面是光滑的且不计空气阻力，所以机械能的总量是不变的。也即小钢球在bc段 重力势能的减少量与bc段动能的增加量相等，符合题意，正确。D、由于小钢球 的机械能是守恒的，所以在a、b、c三点的机械能一样大，不合题意。 7(2015沈阳沈阳)爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上楼上 到到6楼，爷爷的体重是小丽体重的楼，爷爷的体重

8、是小丽体重的2倍。爷爷所用的时间是倍。爷爷所用的时间是 小丽所用时间的小丽所用时间的2倍。若爷爷做功为倍。若爷爷做功为W1，功率为，功率为P1，小丽，小丽 做功为做功为W2，功率为，功率为P2，则下列判断正确的是，则下列判断正确的是( ) AW1：W21：1 BW1：W24：1 C.P1：P21：1 D.P1：P24：1 C C 【解析】(1)做功之比：W2(W1)G2h(G1h)G2(2G2)2：1； (2)功率之比：P2(P1)t2(W2)t1(W1)W2(t2)W2t1(W1t2) 12(21)1：1。故选C。 8(2014泸州泸州)如图所示，某同学用大小为如图所示，某同学用大小为F的水

9、平推力，推着的水平推力，推着 重力为重力为G的木箱的木箱m在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运在水平地板上向右做匀速直线运动，当木箱运 动的距离为动的距离为s时，下列关于做功的判断正确的是时，下列关于做功的判断正确的是( ) A木箱受到重力做功的大小为木箱受到重力做功的大小为Gs B木箱受到地板的摩擦力做功大小为木箱受到地板的摩擦力做功大小为Fs C木箱受到推力做功的大小为木箱受到推力做功的大小为2Fs D木箱受到地板的支持力做功大小为木箱受到地板的支持力做功大小为(FG)s B 9(2014安徽安徽)攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动。一位攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动。一位

10、 攀岩者体重为攀岩者体重为520 N，背着质量为，背着质量为8 kg的背包，用时的背包，用时40 min登上高为登上高为 9 m的峭壁。在此过程中攀岩者对背包做功的峭壁。在此过程中攀岩者对背包做功_J，他克服重力，他克服重力 做功的平均功率是做功的平均功率是_W。(g取取10 N/kg) 10如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第 一次用竖直向上的力一次用竖直向上的力F1只作用于只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力的中点，第二次用竖直向上的力 F2作用于作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动的中点，都使它们在

11、竖直方向上慢慢向上移动h(hab bc)，则在上述过程中，则在上述过程中F1_F2；F1所做的功所做的功W1_(填填“大大 于于”“”“小于小于”或或“等于等于”)F2所做的功所做的功W2。 720 2.25 等于等于等于等于 11(2015曲靖曲靖)如图所示，用一个长为如图所示，用一个长为1.2m的斜面将重的斜面将重 为为45 N的物体沿斜面匀速拉到的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上，斜面的机械效的高台上，斜面的机械效 率为率为60%，则把重物拉上高台对物体做的有用功是，则把重物拉上高台对物体做的有用功是_J； 物体与斜面间的摩擦力是物体与斜面间的摩擦力是_N。 18 10 【解析】 由题

12、， 把重物拉上高台做的有用功W 有Gh45 N0.4 m18 J； 斜面机械效率W 有 W 总 W 有 W 有W额 W 有 W 有fs ，所以：60% 18 J 18 Jf1.2 m， 解得：f10 N。 1212利用如图装置探究利用如图装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球。将小球A A、B B分别分别 拉到与竖直方向成一定角度拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直 位置时，将与静止在水平面上的木块位置时，将与静止在水平面上的木块C C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定发生碰撞，木块

13、都会在水平面上滑行一定 距离后停止。图中的摆长距离后停止。图中的摆长L L都相同，都相同，1 1 2 2，球，球A A、B B的质量分别为的质量分别为m mA A、m mB B( (m mA A m mB B) )。 ( (1)1)如图甲、乙所示，同时释放如图甲、乙所示，同时释放A A、B B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同 时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 _无关。无关。 (2)(2)如图甲、乙所示。观察到如图甲、乙所示。观察到B B球能将木块球

14、能将木块C C撞得更远，由此可得出结论：撞得更远，由此可得出结论： _。 (3)(3)图乙中小球图乙中小球B B到达竖直位置时的速度到达竖直位置时的速度_(_(填填“大于大于”“”“小于小于”或或“等等 于于”) )图丙中小球图丙中小球B B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C C滑行滑行 的距离比图乙中木块更远些，由此可得出结论：的距离比图乙中木块更远些，由此可得出结论：_ _。 质量质量 速度相同时，物体质量越大，动能越大速度相同时，物体质量越大，动能越大 小于小于 质量质量相同时，物体的速度越相同时，物体的速度越 大，动能越大

15、大，动能越大 13(2015山西山西)空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃 避的问题，治理污染，人人有责，节能减排，从我做起。如图是小明避的问题，治理污染，人人有责，节能减排，从我做起。如图是小明 家购置的新型能源轿车，假期全家驾车从太原到西安游玩，爱钻研的家购置的新型能源轿车，假期全家驾车从太原到西安游玩，爱钻研的 小明不仅收集了如表所示的相关数据，并且还记录了轿车在高速公路小明不仅收集了如表所示的相关数据，并且还记录了轿车在高速公路 上匀速行驶上匀速行驶90 km所用时间为所用时间为1 h。求：。求： 轿车质量(kg)1 050 车轮与地

16、面接触总面积(m2)0.15 太原到西安距离(km)600 行车 15km 耗天然气量(m3)1 匀速行驶时牵引力(N)2 000 (1)轿车轿车(空载空载)停放在水平地面时对地面的压强停放在水平地面时对地面的压强(g取取10 N/kg)； (2)轿车在轿车在1h内牵引力做功的功率。内牵引力做功的功率。 【解析】(1)轿车静止时对地面的压力FGmg1 050 kg10 N/kg1.05104N， 对地面的压强pF S 1.0510 4 N 0.15 m2 7104Pa； (2) 由vs t得，轿车 1 h 通过的路程 svt90 km/h1 h90 km，匀速 行驶1 km牵引力所做的功WFs

17、2 000 N9104m1.8108J， 牵引力做功的功率PW t 1.8108J 13 600 s510 4 W 1414(2015(2015攀枝花攀枝花) )花城新区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以花城新区的建筑工地上，某挖掘机沿平直路面以2 2 m/sm/s的速度匀速行驶的速度匀速行驶50s50s到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据到达工作场地进行挖掘作业。挖掘机的有关数据 如表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是重力的如表所示，在平直路面上行驶时受的阻力是重力的0.40.4倍，它在挖掘的倍，它在挖掘的 过程中要将过程中要将2 210104 4N N砂土匀速从图中最低点砂土匀速从图中最低点A A移到最高点移到最高点B B。( (g g10N/kg10N/kg) ) 求求： (1)(1)在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功；在平直路面上行驶过程中，挖掘机做的功； (2)(2)如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为如果挖掘机在举高砂土过程中的平均功率为80kW80kW，用时，用时2.5s2.5s，则此，则此 过程中挖掘机的机械效率。过程中挖掘机的机械效