10-4课时训练4《机械功与机械能》全章【初中物理中考真题专项训练】

1/1；物理★★10-4课时训练4《机械功与机械能》全章；【试题3页+答案2页】★★姓名：_________班级：____；答案第=page1818页，共=sectionpages1818页当堂反馈一、选择题1．【北京】下列有关力做功的说法，正确的是()A．小阳将铅球投出的过程中，小阳对铅球没有做功B．足球在球场上沿水平地面滚动，重力对足球做了功C．小冬提着书包从一楼上到六楼，小冬对书包做了功D．运动员举着杠铃静止不动的过程中，运动员对杠铃做了功2．【扬州】将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是()A．0.2JB．2JC．20JD．200J3．【南京】用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了20J的功；第二次将拉力增大为20N，拉力对物体做了48J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10N，物体运动了1mB．第一次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了2mC．第二次物体受到的摩擦力是10N，物体运动了2.4mD．第二次物体受到的摩擦力是20N，物体运动了4.8m4．【杭州】如图K13－1所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，下列叙述正确的是()A．重力势能减小，动能增大B．重力势能减小，机械能减小C．动能不变，机械能不变D．重力势能不变，机械能减小图K13－15．如图K13－2所示，不计绳重和摩擦，把重力G＝16N的物体匀速提起所用的拉力F＝10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是()A．动滑轮重4NB．使用该动滑轮要费距离C．此次该动滑轮的机械效率为80%D．提升物体的速度越快，机械效率越高图K13－2二、填空题6．【西宁】西宁市湟水河河道改造工程中，装载机5s内将一块重2000N的石块匀速举高3m，装载机的举力对石块做功为________J，举力做功的功率为________W。7．【齐齐哈尔】如图K13－3甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F－t和v－t的图像分别如图乙、丙所示。由图像可知，0～3s内，推力对物体做功________J；t＝5s时，物体受到的摩擦力是________N。图K13－38．在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s—t图像如图K13－4所示。由图可知，甲车的动能________(选填“大于”“小于”或“等于”)乙车的动能；经过相同的时间，甲、乙两车牵引力做的功之比为________。(空气阻力忽略不计)图K13－4三、实验探究题9．【西宁】如图K13－5所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。图K13－5(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体________的关系。(物体A、B质量不变)(2)该实验中所探究物体的动能是指物体________(选填“A”或“B”)的动能。(3)该实验物体动能的大小是通过________________来反映的。(4)该实验中物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过改变________(选填“高度”或“质量”)来改变的。(5)实验表明，同一物体A从斜面高处自由滚下，高度越高，物体B被撞得越远，从而可得出结论___________________。(6)若要探究物体动能与质量的关系，则需用不同质量的物体从斜面________高度由静止滚下，并观察记录。四、综合应用题10．【襄阳】质量为60kg的工人用如图K13－6甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10N/kg)(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________________。(2)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。(3)求动滑轮受到的重力。(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？(结果保留三位有效数字)图K13－6课后巩固一、选择题1．【柳州】下列物体既有动能又有重力势能的是()A．停止在站台上的火车B．悬挂在天花板上的吊灯C．在空中飞行的飞机D．披拉开的弹弓2．如图K13－7所示，光滑斜面长度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()图K13－7A．F1＜F2，W1＝W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1＝W23．【遵义】建筑工人用如图K13－8所示的滑轮组，在4s内将重为1500N的物体A沿水平方向匀速移动2m的过程中，所用的拉力大小为375N，图K13－8A．绳子自由端沿水平方向移动了6B．物体受到的拉力为750NC．拉力F的功率为750WD．滑轮组的机械效率为80%4．【自贡】如图K13－9所示是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。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是()图K13－9A．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变化5．甲、乙两个滑轮组如图K13－10所示，其中的每一个滑轮的质量都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是()图K13－10A．若G1＝G2，拉力做的额外功相同B．若G1＝G2，拉力做的总功相同C．若G1＝G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D．用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变6．如图K13－11所示是杂技演员演出时的过程示意图。男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故()图K13－11A．男演员的质量必须要大于女演员的质量B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等7．有一种运动叫蹦极，如图K13－12所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力相等处，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中，忽略空气阻力，则()图K13－12A．从O至C运动员速度一直减小B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小8．【锦州】如图K13－13所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是()图K13－13A．物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB．物体在水中受到的浮力为320NC．物体的体积为8×10－3D．物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%二、填空题9．如图K13－14所示，在水平地面上，小明用10N的水平力推重为50N的木箱匀速向右移动10m。在此过程中，木箱受到的摩擦阻力为______N,重力对木箱做功______J。图K13－1410．如图K13－15所示的甲、乙两套装置，每个滑轮的质量均相等，用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度，所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2，忽略绳重和摩擦。若F1＝F2，则G1____G2；若G1＝G2，则它们的机械效率η1____η2。(均选填“>”“＝”或“<”)图K13－15三、实验探究题11．某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表：实验次数动滑轮重G动/N钩码重G物/N钩码上升高度h物/m直接将钩码举高做的功W有用/J10.5310.10.1220.10.2340.10.4实验次数动力F动/N动力作用点移动距离s动/m使用滑轮组动力做的功W总/J滑轮组的机械效率η10.70.30.2147.6%21.10.30.3360.6%320.30.6________(1)请你在图K13－16中画出本实验的绕绳方式。图K13－16(2)第3次实验中，滑轮组的机械效率是________。(结果保留三位有效数字)(3)分析表中数据可知，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，克服动滑轮的重所做的额外功________(选填“相同”或“不同”)；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功变______，滑轮组的机械效率变________。(4)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是________。(选填字母)A．减小摩擦B．多次测量取平均值减小误差C．获得多组数据归纳出物理规律(5)由本实验______(选填“能”或“不能”)推断：任何机械的机械效率跟物重均有关。四、综合应用题12．【荆州】2017年5月荆州市申办2019年湖北省园博会获得成功，届时美丽的奇南生态文化旅游区内又将增加一道美丽的风景。如图K13－17所示是旅游区内某工地工人用汽车通过滑轮组将深井中的重物A拉至井口的装置图。已知井深15m，汽车重G车＝4×104N，车轮与地面的总接触面积为160cm2，汽车受到地面对它的阻力是车重的0.1倍，重物A重GA＝7.2×103N。现在汽车向右匀速运动使重物A以0.5m/s的速度匀速上升，汽车拉绳子的力为F，(1)将重物A从井底拉至井口需要多长时间。(2)汽车对水平地面的压强是多少。(3)此时汽车拉绳子的力F是多少。(4)使汽车前进的牵引力做功的功率。图K13－1713．【南充】某人站在水平高台上用如图K13－18所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物G1＝150N时，人竖直向上拉绳的力为F1，人对高台的压强为p1；第二次他匀速提升另一重物G2＝270N时，人竖直向上拉绳的力为F2，人对高台的压强为p2。两次物体匀速上升的速度均为0.5m/s，人的重力G人＝500N，且p1∶p2＝14∶15。求：(1)若人的双脚与高台的总接触面积为4×10－2m2，当人站在高台上没有拉绳时(2)第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率。(3)第二次提升重物时，滑轮组的机械效率。图K13－18参考答案【当堂反馈】1．C2．B【解析】一本物理书的重力约2N，从地面捡起放到课桌上，上升的高度约1m，则所做的功W＝Gh＝2N×1m＝2J，故选B3．C【解析】物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受到拉力和摩擦力作用，并且二力是一对平衡力，故物体受到的拉力：F＝f＝10N；根据W＝Fs可知，第一次物体通过的距离s1＝eq\f(W1,F1)＝eq\f(20J,10N)＝2m；若增大拉力，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到的摩擦力不变，仍为10N；根据W＝Fs可知，第二次物体通过的距离s2＝eq\f(W2,F2)＝eq\f(48J,20N)＝2.4m。故选C。4．B【解析】木块匀速下滑过程中，高度减小，重力势能减小；速度不变，动能不变；故机械能减小，故选B。5．D【解析】根据F＝eq\f(1,2)(G物＋G动)，G动＝2F－G物＝2×10N－16N＝4N；动滑轮可以省一半的力，但费距离；η＝eq\f(W有用,W总)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%＝eq\f(16N×h,10N×2h)×100%＝80%；提升物体的速度，则做功快，功率大，但机械效率不变。6．6×1031.2×1037．06【解析】由题图丙知：0～3s内物体的速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功为0J。(2)由图丙知，9～12s时，物体匀速运动，由图乙知，9～12s时，F＝6N，此时摩擦力与推力F平衡，大小为6N。3～6s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以摩擦力大小不变，仍为6N。8．小于1∶49．(1)速度(2)A(3)物体B移动的距离(4)高度(5)质量一定时，物体的速度越大，动能越大(6)同一【解析】(1)物体的动能大小与物体的质量和速度有关，在质量不变时，本实验探究的是动能大小与物体速度的关系。(5)同一物体从斜面不同高度自由滚下，质量相同时，高度越高，速度越大，因此可得结论：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。10．【解析】解：(1)物重(或动滑轮重)(2)由题图可知，n＝3，则绳端移动的距离：s＝nh＝3×6m＝18m拉力做的功：W＝Fs＝400N×18m＝7200J，拉力的功率：P＝eq\f(W,t)＝eq\f(7200J,60s)＝120W。(3)由图乙可知，物重G＝300N时，滑轮组的机械效率η＝60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率：η＝eq\f(W有,W总)×100%＝eq\f(Gh,（G＋G动）h)×100%＝eq\f(G,G＋G动)×100%＝eq\f(300N,300N＋G动)×100%＝60%，解得：G动＝200N。(4)已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：F大＝G人＝m人g＝60kg×10N/kg由F＝eq\f(1,n)(G＋G动)可得，提升的最大物重：G大＝nF大－G动＝3×600N－200N＝1600N，则滑轮组的最大机械效率：η大＝eq\f(G大,G大＋G动)×100%＝eq\f(1600N,1600N＋200N)×100%≈88.9%。【课后巩固】1．C2．A【解析】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AB和AC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；根据题意可知，AB＞AC，而W1＝W2，由W＝FL可知，FAB＜FAC，即F1＜F2。3．D【解析】绳端移动的距离s是物体A移动距离的2倍，即4m，A错误。由于物体匀速运动，水平方向拉力与摩擦力平衡，大小相等，故物体所受拉力FA＝f＝0.4G＝0.4×1500N＝600N，B错误。拉力做功W总＝Fs＝375N×4m＝1500J，则拉力的功率P＝eq\f(W总,t)＝eq\f(1500J,4s)＝375W，C错误。滑轮组的机械效率η＝eq\f(W有用,W总)×100%＝eq\f(FAsA,Fs)×100%＝eq\f(FA,2F)×100%＝eq\f(600N,2×375N)×100%＝80%，D正确。4．B5．C【解析】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，则甲、乙所做的有用功相同，综上可知乙做的总功大于甲做的总功；根据η＝eq\f(W有用,W总)×100%，甲的机械效率大于乙的机械效率；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，所以机械效率发生变化。6．C【解析】甲处的男演员要想把女演员弹起到乙处，由于乙处高于甲处，男演员的机械能一定大于女演员的机械能，男演员向上跳起，同时具有动能和重力势能，女演员到达乙处静止不动，只具有重力势能，所以男演员的质量不一定大于女演员质量，男演员的重力势能不一定大于女演员的重力势能，故选项A、B错误。由于存在阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，机械能不断减小，所以男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能，故选项C正确。女演员弹起时动能转化为重力势能，由于存在阻力，克服阻力做功，动能没有完全转化为重力势能，所以女演员弹起时的动能大于她站在乙处时的机械能，故选项D错误。7．D【解析】从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员的拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员的拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒。8．C【解析】由题图可知，n＝2，拉力端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，拉力端移动的速度v＝eq\f(s,t)＝eq\f(4m,10s)＝0.4m/s，拉力的功率P＝Fv＝200N×0.4m/s＝80W；η＝eq\f(W有用,W总)×100%＝eq\f(（G－F浮）h,Fs)×100%＝eq\f(（G－F浮）h,F×2h)×100%＝eq\f(G－F浮,2F)×100%＝eq\f(400N－F浮,2×200N)×100%＝80%，解得F浮＝80N；由F浮＝ρ水V排g得物体的体积V＝V排＝eq\f(F浮,ρ水g)＝eq\f(80N,1×103kg/m3×10N/kg)＝8×10－3m3；物体露出水面后，没有浮力，相当于增加了提升物体的重力，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械率将大于80%。9．10010．<＝【解析】忽略绳重和摩擦，设滑轮重力为G，2F1＝G1＋G，3F2＝G2＋G，若F1＝F2，则G2＝eq\f(3,2)G1＋eq\f(1,2)G，G1<G2；若G1＝G2，将重物提升相同高度，动滑轮也提升了相同高度，所做额外功相同，有用功相同，则机械效率相同。11．(1)如图所示(2)66.7%(3)相同大大(4)C(5)不能【解析】(1)由表中数据可知s＝3h，所以承担物重的绳子股数n＝3，从动滑轮上面挂钩向上依次绕过定滑轮、动滑轮。(3)由题知，用同一滑轮组，动滑轮重相同，提升相同的高度，因为W额外＝G轮h，所以克服动滑轮的重所做的额外功相同；由表中数据可知，提升的物重增加时，有用功增大，总功增大，因为W额外＝W总－W有用，每一次总功和有用功之差变大，故总的额外功变大，由于总的额外功等于克服动滑轮的重所做的额外功加上克服摩擦和绳重所做的额外功，且克服动滑轮的重所做的额外功相同，故克服摩擦和绳重所做的额外功变大。12．解：(1)根据公式v＝eq\f(s,t)得：重物A从井底拉至井口需要的时间t＝eq\f(h,vA)＝eq\f(15m,0.5m/s)＝30s。(2)汽车对水平地面的压力等于汽车的重力，即F压＝G车＝4×104N，汽车对水平地面的压强p＝eq\f(F压,S)＝eq\f(4×104N,160×10－4m2)＝2.5×106Pa。(3)由题图可知，与动滑轮相连的绳子段数n＝3，根据公式η＝eq\f(W有用,W总)×100%＝eq\f(GAh,Fs)×100%＝eq\f(GAh,Fnh)×100%＝eq\f(GA,Fn)×100%得，汽车拉绳子的力F＝eq\f(GA,