專題11功、功率和機械能（解析版）★考點列表序號考點考點釋義備注1功功的初步概念、功的原理、功的計算2功率功率的概念和計算重點3動能、勢能和機械能（1）影響機械能大小的因素以及機械能的相互轉化；（2）用控制變量法研究動能大小與哪些因素有關的實驗；（3）動能和勢能的相互轉化、機械能守恒.重點★三年真題考點一：功一、2021年中考真題1．（2021·黑龍江大慶市）一定質量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動，其路程（s）—時間（t）關系如圖所示，下列正確的是（）。A．物體20s時的速度大于8s時的速度；B．0~12s物體所受的拉力大于12s~24s物體所受的拉力；C．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功；D．0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率【答案】C?！窘馕觥緼．由圖，12~24s斜率小于0~12s，斜率越大速度越大，故物體20s時的速度小于8s時的速度，故A錯誤；B．兩段都是勻速直線運動，拉力等于摩擦力，因為壓力和粗糙程度沒變，所以摩擦力沒變，拉力相同，故B錯誤；C．0~12s運動距離6m，12~24s運動距離2m，因為拉力相同，根據(jù)W=Fs，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，故C正確；2．（2021·內蒙古包頭市）關于排球運動中涉及的物理知識。下列說法正確的是（）。A．運動員發(fā)球時，手對球的力大于球對手的力；B．將球發(fā)出后，球在空中運動過程中手對球做功；C．排球被墊起后，向上運動過程中，速度減小，慣性不變；D．運動員大力扣球，排球落地后彈起的高度一定低于扣球點【答案】C。【解析】A．運動員發(fā)球時，手對球的力等于球對手的力，故A錯誤；B．將球發(fā)出后，球在空中運動過程中，手對球沒有力的作用，故手對球不做功，故B錯誤；C．排球被墊起后，向上運動過程中，動能轉化為重力勢能，故速度減小，而慣性與速度無關，故慣性不變，故C正確；D．運動員大力扣球，排球落地后彈起的高度不一定低于扣球點，因為用力向下扣，給球一個向下的初速度，動能和重力勢能最后全部轉化為重力勢能，故高度變得更高，故D錯誤。故選C。3．（2021·甘肅中考真題）如圖所示，小球從左側斜面的P點由靜止釋放，在右側斜面上能到達的最高位置是Q點，M、N是小球運動過程中先后通過的兩個等高點，下列關于該過程的說法中正確的是（）。A．小球在左側斜面向下運動的過程中，重力勢能全部轉化為動能；B．小球從P點向Q點運動的過程中，機械能保持不變；C．小球從P點向Q點運動的過程中，所受支持力不做功；D．小球通過M、N兩點時的速度大小相等【答案】C?！窘馕觥緼．由于最高點P和Q不等高，故機械能不守恒，存在摩擦力，故小球在左側斜面向下運動的過程中，重力勢能一部分轉化為動能和內能，故A錯誤；B．小球從P點向Q點運動的過程中，存在阻力，機械能減小，故B錯誤；C．小球從P點向Q點運動的過程中，支持力與運動的距離是垂直的，故所受支持力不做功是正確的，故C正確；D．由于機械能減小，M、N兩點時重力勢能相同，故小球通過M、N兩點時的速度大小不相等，故D錯誤。故選C。4．（2021·湖南常德市）下面四幅圖中所描述的力，對物體做了功的是（）。A．使小車向前運動了一段距離的推力；B．搬石頭但沒有搬動，手對石頭的力；C．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物的力；D．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板的力【答案】A?！窘馕觥緼．推著小車向前移動一段距離，對物體施加了力，并在力的方向上移動了一段距離，故A符合題意；B．搬而未起，有力但是無距離，不做功，故B不符合題意；C．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物有力但是無距離，不做功，故C不符合題意；D．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板有力，但是在力的方向上沒有距離，即力的方向與運動的方向垂直，不做功，故D不符合題意。故選A。5．（2021·湖北十堰市）某汽車公司對自主研發(fā)的無人駕駛汽車性能進行測試，甲、乙兩輛完全相同的汽車在同一水平路面上做勻速直線運動，且v甲＜v乙，若不計空氣阻力，則汽車受到的牽引力F甲和F乙以及牽引力在相同時間內所做的功W甲和W乙之間的關系正確的是（）。A．F甲＜F乙，W甲＜W乙 B．F甲＞F乙，W甲＞W乙C．F甲＝F乙，W甲＜W乙 D．F甲＝F乙，W甲＝W乙【答案】C。6．（2021·河南中考真題）為迎接2022年北京冬奧會，運動員積極訓練。關于圖中的項目，下列說法正確的是（）。A．跳臺滑雪運動員在下落過程中，重力對運動員做功；B．短道速滑運動員在轉彎滑行過程中，運動狀態(tài)不變；C．花樣滑冰運動員向前滑行，是由于受到慣性的作用；D．擲出后的冰壺對冰面的壓力與其重力是相互作用力【答案】A?！窘馕觥緼．跳臺滑雪運動員在下落過程中，受重力，并且在重力的方向上移動了距離，故重力對運動員做功，故A正確；B．短道速滑運動員在轉彎滑行過程中，速度方向發(fā)生變化，故運動狀態(tài)發(fā)生變化，故B錯誤；C．花樣滑冰運動員向前滑行，是由于慣性，慣性不是力，不能用作用，故C錯誤；D．擲出后的冰壺對冰面的壓力與地面對冰壺的支持力是相互作用力，故D錯誤。故選A。7．（2021·江蘇中考真題）下列有關中學生的估測符合實際的是（）。A．眨眼一次的時間約為3s；B．正常步行的速度約為1.4km/h；C．游泳時受到的浮力約為500N；D．完成一次引體向上做的功約為2000J【答案】C。【解析】A．眨一次眼的時間約是十分之一秒，故A不符合題意；B．正常步行的速度約為1m/s，合3.6km/h，故B不符合題意；C．人體重約500N，人密度與水相當，可認為懸浮在水中，浮力與重力相等，因此游泳時受到的浮力約為500N，故C符合題意；故D不符合題意。故選C。8．（2021·廣東深圳市）深圳麒麟舞被列為非物質文化遺產，兩個師傅拿著舞獅在表演，下列說法正確的是（）。A．靜止時，人受的力是平衡力；B．物體的運動需要力來維持；C．人受到的重力和人受到的支持力是一對相互作用力；D．當獅子向上躍起時，人對舞獅頭做功【答案】AD。【解析】A．受平衡力的物體保持靜止或勻速直線運動，故A正確；B．所有的物體都具有慣性，物體的運動不需要力來維持，故B錯誤；C．在力的相互作用中，物體是施力物體的同時也是受力物體，人受到的重力和人受到的支持力作用在同一物體上，所以不是一對相互作用力，故C錯誤；D．人給獅子向上的力的作用使獅子向上躍起時，人對舞獅頭做功，故D正確。故選AD。9．（2021·貴州黔東南苗族侗族自治州）如圖所示為課本中的插圖，圖中工人用叉車將貨物從一個地方搬運到另一個地方或把貨物從地面提升到某一高度。請你結合叉車的部位和工作情景找出兩個與物理知識相關的問題，并做出簡要的回答，不得與示例重復。示例：問題：為什么叉車能把貨物提起？回答：力可以改變物體的運動狀態(tài)。（1）問題：______；回答：______。（2）問題：______；回答：______?！敬鸢浮坎孳嚢沿浳飶牡孛嫣嵘侥骋桓叨?，叉車對貨物做功了嗎？做功了，有力作用在物體上，在力的方向上且移動了距離；貨物的重力勢能增加了嗎？增加了，因為質量不變，高度增加，貨物的重力勢能增加。【解析】（1）[1][2]對物體做功的兩個必要因素一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動距離。工人用叉車把貨物從地面提升到某一高度，物體受到力的作用，物體也移動了距離，所以提出的問題是：叉車把貨物從地面提升到某一高度，叉車對貨物做功了嗎？回答：做功了，有力作用在物體上，在力的方向上且移動了距離。（2）[3][4]重力勢能的大小與質量和高度有關。把貨物從地面提升到某一高度，所以提出的問題:貨物的重力勢能增加了嗎？回答：增加了，因為質量不變，高度增加，貨物的重力勢能增加。10．（2021·海南中考真題）中學生要養(yǎng)成文明的行為習慣，嚴禁高空拋物。如果一個重0.5N的雞蛋從20m髙處自由下落，不計空氣阻力，下落過程中雞蛋的重力勢能轉化為______能，重力對雞蛋所做的功為______J?！敬鸢浮縿?；10。【解析】[1]物體的下落的過程中，不計空氣阻力，高度降低，速度增大，將重力勢能轉化為動能。[2]重力對雞蛋所做的功為W=Gh=0.5N×20m=10J。11．（2021·黑龍江中考真題）如圖所示，一木塊沿固定光滑斜面下滑，木塊（不計大小）的重力為，所受支持力為，則木塊由斜面頂端滑到底端的過程中，重力做功為______，支持力做功為______?！敬鸢浮?.6；0。[2]物體沿光滑斜面下滑，支持力的方向與物體運動的方向垂直，物體在支持力的方向上沒有移動距離，故支持力做功為0。12．（2021·浙江麗水市）科技改變生活，某餐館用智能送菜機器人（如圖）替代人工送菜。（1）該機器人以1米/秒的速度運行30米將菜送到客人桌前，用時___________秒；（2）若機器人工作時牽引力恒為50牛，完成本次送菜，牽引力做功___________焦。【答案】30；1500?！窘馕觥縖1]該機器人以1米/秒的速度運行30米將菜送到客人桌前，所用時間[2]若機器人工作時牽引力恒為50牛，完成本次送菜，牽引力做功13．（2021·四川瀘州市）如圖，一個箱子靜止在水平地面，小聰用150N的水平拉力將箱子移動了0.4m，小聰?shù)睦ψ龉開______J。待箱子靜止后，小明用80N的水平推力推這個箱子沒有推動，小明的推力做功_______J，此時箱子受到地面的摩擦力為_______N?！敬鸢浮?0；0；80。[2][3]小明用80N的水平推力推這個箱子沒有推動，此過程只有力沒有距離，小明的推力不做功，做功為0J；此時箱子受到地面的摩擦力為靜摩擦力，大小等于小明的推力80N。14．（2021·江蘇連云港市）小明用20N的水平推力，將重為150N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，支持力對購物車做功___________J?！敬鸢浮?00；0。【解析】[1]推力對購物車做功W=Fs=20N×10m=200J[2]支持力的方向豎直向上，沒有在支持力的方向上移動距離，所以支持力對購物車不做功，做功為零。請解答下列問題：（2）救護車所受的阻力；【答案】（1）1.08×108J；（2）3×103N；（3）符合標準。（2）汽車勻速行駛，救護車所受的阻力（3）負壓倉內外氣壓差為故負壓倉內外氣壓差符合標準。求：（1）祝融號所受的阻力；（2）在這段時間內牽引力做的功；（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比。【解析】（1）“祝融號”，質量為240kg，受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，祝融號所受的阻力為（2）30min勻速運動了100m，根據(jù)二力平衡，牽引力與阻力相等，為54.72N，因此在這段時間內牽引力做的功為（3）火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的0.01倍，同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為17．（2021·山東臨沂市）2021年3月24日，臨沂市獲得2020年山東16地市經濟社會發(fā)展綜合考核一等獎，同時還獲得打贏污染防治攻堅戰(zhàn)等單項獎勵。綠化噴灑車對城區(qū)道路的衛(wèi)生清潔保持工作功不可沒。如圖所示的綠化噴灑車空載時的質量為6t，罐體有效容積為8m3，該噴灑車從水源地裝滿水后，沿平直公路以15m/s的速度勻速駛向距離2.7km的目的地，行駛過程中噴灑車受到的阻力為1.5×104N，車輪與地面的總接觸面積為0.4m2，g取10N/kg。求噴灑車從水源地到目的地：（1）所用的時間；（2）牽引力所做的功；（3）對水平地面的壓強?！窘馕觥浚?）所用的時間（2）因為勻速，所以牽引力等于阻力為1.5×104N，牽引力所做的功W=Fs=1.5×104N×2700m=4.05×107J（3）水質量為總質量為（3）對水平地面的壓強18．（2021·山西中考真題）2021年5月15日，“祝融號”火星車在火星上留下了屬于中國的第一道印記，如圖甲所示。發(fā)射前，火星車在水平地面上進行測試時，受到的摩擦力為200N，其速度v與時間t的關系圖像如圖乙所示?；鹦擒嚨馁|量為240kg，車輪與地面接觸的總面積約為0.2m2（空氣阻力忽略不計，g取10N/kg）求：（1）火星車靜止時，對水平地面的壓強。（2）火星車做勻速直線運動時，牽引力做的功?！敬鸢浮浚?）1.2104Pa；（2）1.2103J。（2）由圖乙可知，火星車在10~40s內做勻速直線運動，v20cm/s0.2m/s，牽引力Ff200N勻速行駛30s的路程svt0.2m/s30s6m牽引力做的功WFs200N6m1.2103J答：（1）火星車對地面的壓強為1.2104Pa；（2）牽引力做的功為1.2103J。（1）工件浸沒在水中時所受的浮力；（2）工件受到的重力；（3）工件在水中上升6m的過程中（工件始終浸沒在水中），工人做了多少功?！敬鸢浮浚?）300N；（2）900N；（3）3720J?！窘馕觥浚?）工件的體積為30dm3，工件浸沒在水中時所受的浮力為（2）工件受到的重力（3）每個滑輪的重力為20N，繩子拉力與重力、浮力和滑輪重關系繩子拉力為工件在水中上升6m的過程中，繩子移動距離為工人做功答：（1）工件浸沒在水中時所受的浮力是300N；（2）工件受到的重力是900N；（3）工件在水中上升6m的過程中（工件始終浸沒在水中），工人做功3720J。20．（2021·湖南長沙市）總部位于湖南省長沙市岳麓區(qū)的某股份，是一家持續(xù)創(chuàng)新的全球化企業(yè)。如圖是這個公司生產的高空作業(yè)平臺，它重心低，運行高效。求：（1）作業(yè)平臺以2m/s的速度在平直的路面上勻速行駛20s，它行駛的路程；（2）作業(yè)平臺用104N的支持力將貨物豎直緩慢舉高10m，支持力對貨物所做的功；（3）質量為3150kg的作業(yè)平臺上裝有850kg的貨物，靜止在水平地面上時，車輪與地面的總接觸面積為0.04m2，此時作業(yè)平臺對水平地面的壓強。（取g=10N/kg）（2）支持力對貨物所做的功（3）此時作業(yè)平臺對水平地面的壓力此時作業(yè)平臺對水平地面的壓強（1）汽車的總重力；（2）汽車勻速行駛時的速度；（3）汽車勻速行駛時所受的牽引力。【解析】（1）汽車的總重力（2）汽車勻速行駛時的速度（3）汽車勻速行駛時所受的牽引力22．（2021·四川成都市）“天府號”動車組在成綿樂城際高鐵上投用，標志著成都、樂山、德陽、綿陽、眉山等城市鐵路迎來公交化。一列“天府號”動車組（圖）從成都東站駛出，用時54min抵達樂山站，成都東站到樂山站的路程是135km。求：（1）該動車組從成都東站到樂山站的平均速度是多少km/h？【解析】（1）動車組從成都東站到樂山站的平均速度（2）牽引力做功W=Fs1=5×104N×1.5×103m=7.5×107J答：（1）該動車組從成都東站到樂山站的平均速度是150km/h；（2）牽引車做功為7.5×107J。23．（2021·四川內江市）現(xiàn)有一輛汽車以30m/s的速度在平直公路上勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)正前面有一輛因故障而停止的小貨車，于是緊急剎車。汽車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況到緊急剎車所需反應時間為0.5s，剎車后經過10s汽車停止，在剎車后汽車的平均速度為15m/s，g=10N/kg。求：（1）從司機發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止這段時間，汽車運動的路程是多少？（2）如果汽車的質量為3t，正常行駛時受到的阻力為重力的0.3倍，那么，汽車在反應時間內牽引力做的功是多少？【解析】（1）在發(fā)現(xiàn)到開始剎車的時間內，汽車做勻速運動，汽車前進的路程在剎車的時間內，汽車前進的距離為從司機發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止這段時間，汽車運動的路程（2）汽車勻速行駛所受阻力汽車牽引力等于阻力，即牽引力做的功答：（1）從司機發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止這段時間，汽車運動的路程是165m；（2）汽車在反應時間內牽引力做的功是1.35×105J。24．（2021·重慶中考真題）2020年12月8日，中尼兩國共同宜布珠峰的最新高程為8848.86m。體重為500N的小海同學想一睹珠峰的雄偉魅力，從重慶坐火車經過約40h行駛了約3080km到達拉薩，然后坐汽車到達珠峰大本營。（1）求火車的平均速度；（2）從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m，求該過程中克服小海重力做的功?！敬鸢浮浚?）77km/h；（2）8×105J。（2）克服小海重力做的功W=Gh=500N×1600m=8×105J答：（1）求火車的平均速度是77km/h；（2）該過程中克服小海重力做的功是8×105J。25．（2021·內蒙古中考真題）某轎車在平直公路上行駛的45s內，其速度v與時間t、動力F與時間t的關系圖像分別如圖甲、乙所示。已知前10s轎車運動的路程為100m。求：(1)前10s轎車運動的平均速度；(2)轎車在勻速直線運動階段通過的路程；(3)動力F做的總功?！敬鸢浮?1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J。(3)動力F做的總功答：(1)前10s轎車運動的平均速度是10m/s；(2)轎車在勻速直線運動階段通過的路程是700m；(3)動力F做的總功為1.1×106J。26．（2021·貴州安順市）如圖所示，斜面底端的擋板上固定一輕質彈簧，物塊從A點由靜止開始沿斜面自由下滑，最終在斜面上的B點保持靜止。請比較這一過程物塊重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小關系，并從能量轉化的角度說明理由。（不計空氣阻力）【答案】見解析?！窘馕觥坎挥嬁諝庾枇?，說明機械能守恒，W1>W2，物塊通過重力做功（W1），將物體的重力勢能最終轉化為克服摩擦力做功（W2）產生的內能和克服彈簧彈力做功產生的彈性勢能，所以W1>W2。27．（2021·浙江嘉興市·中考真題）健康的生活既要注意平衡膳食，還要積極參加體育鍛煉。如圖所示為可調式握力器，可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時只要抓住左手柄，用力抓緊使其碰觸右手柄上的計數(shù)按鈕，即算完成一個握力動作。（1）握力器的力度可以通過使用調節(jié)器移動彈簧下端的位置來改變，現(xiàn)在需要將力度調小，則應該將彈簧下端向_______（選填“左”或“右”）移；（2）小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移動6厘米完成一個握力動作，則做功多少焦?（________）（3）小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后，獲得的能量為540千焦。若獲得能量的10%用于握力做功，則消耗這些能量需要完成多少個題（2）中的握力動作?（________）【答案】右；30J；1800次?！窘馕觥浚?）[1]需要將力度調小，彈簧的彈力減小，將彈簧的伸長量減小，可以將彈簧下端向右移動。（2）[2]完成一個握手動作做功W=Fs=500N×0.06m=30J28．（2021·甘肅武威市·中考真題）機器人送餐以往只能在科幻電影中看到的場面，現(xiàn)在已成為現(xiàn)實。如圖所示，一個機器人用手托著盤子，在水平地面上勻速行走，并使盤子一直保持同一高度不變。甲同學說機器人對盤子做了功，而乙同學卻說它對盤子沒有做功。請問你支持誰的觀點？為什么？【答案】乙同學；作用在物體上的力與距離垂直，垂直無功?！窘馕觥恳彝瑢W，因為在水平方向上勻速直線運動，而機器人對盤子的力是向上的，力與距離垂直，垂直無功。二、2020年中考真題29.（2020·北京）如圖所示的情境中，人對物體做功的是（）。A.用力搬石頭沒有搬動；B.人將重物從地面拉到高處；C.人推一塊大石頭沒推動；D.人使箱子沿水平方向做勻速直線運動【答案】B。【解析】A．人用力搬石頭但沒有搬動，有力，但物體沒有在力的方向上通過距離，沒有做功，不符合題意；B．人將重物從地面拉到高處，對物體有向上的拉力，物體在拉力的方向上通過了距離，所以拉力對物體做了功，符合題意；C．人推一塊大石頭沒推動，有力，但物體沒有在力的方向上通過距離，沒有做功，不符合題意；D．人使箱子沿水平方向做勻速直線運動，人給箱子一個向上的力，箱子向上沒有移動距離，人對箱子沒有做功，不符合題意。故選B。30.（2020·衡陽）近期我國長江中下游許多省份因連續(xù)大雨發(fā)生洪澇災害?？购閾岆U小分隊成員李軍在一次行動中需要幫老百姓把一個質量為240kg的重物搬到2m高的車上。為了省力采用5m的長木板搭了一個斜面（如圖所示）。用1200N的力用了5min將重物勻速推到車上。關于此簡易斜面裝置，下列說法中正確的是（）。A．他對重物做了4800J的功；B．他做功的功率為16W；C．此次簡易斜面裝置的機械效率為50%；D．斜面是一種省力杠桿【答案】AD。【解析】A、重物的重力：G＝mg＝240kg×10N/kg＝2400N，李軍對重物做的有用功：W有用＝Gh＝2400N×2m＝4800J，故A正確；B、做的總功：W總＝Fs＝1200N×5m＝6000J做功的功率為：P＝＝＝20W，故B錯誤；C、簡易斜面裝置的機械效率：η＝＝×100%＝80%，故C錯誤；D、據(jù)課本知識可知，斜面本質上是一種省力杠桿，故D正確。故選：AD。31．（2020·南充）如圖所示，重為2N的物體A放在水平桌面上，重為5N的物體B掛在動滑輪下，每個滑輪重為1N（不計繩重和摩擦），B恰好可以勻速下降?，F(xiàn)對A施加水平向左的拉力使B上升，當B以0.3m/s的速度勻速上升時，拉力大小為F．下列說法正確的是（）。A．B勻速下降時，物體A受到3N的摩檫力；B．拉力F的大小為4N ；C．拉力F的功率為3.6W；D．B勻速上升0.6m的過程中，拉力F做功2.4J【答案】BC?！窘馕觥緼、由圖可知動滑輪上繩子的段數(shù)n＝3，不計繩重及摩擦時，則繩子自由端的拉力（即滑輪組對物體A的拉力）：FA＝（GB+G動）＝×（5N+1N）＝2N，B勻速下降，物體A勻速向右運動時，受到向右的拉力FA和向左的摩擦力作用，則由二力平衡條件可得，物體A受到的摩檫力：f＝FA＝2N，故A錯誤；B、當使物體B以0.2m/s的速度上升時，物體A勻速向左運動，此時A受到向右的拉力FA、摩擦力和向左的拉力F作用，由于物體A對桌面的壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變，則摩擦力大小不變，所以，由力的平衡條件可得F＝FA+f＝2N+2N＝4N；故B正確；C、繩子自由端移動的速度（即物體A運動的速度）：vA＝3vB＝3×0.3m/s＝0.9m/s，則拉力F的功率為：P＝FvA＝4N×0.9m/s＝3.6W；故C正確；D、B勻速上升0.6m，則繩子自由端移動的距離：sA＝3sB＝3×0.6m＝1.8m，該過程中拉力F做功：W＝FsA＝4N×1.8m＝7.2J，故D錯誤；故選：BC。32．（2020·安徽）如圖所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重為600N的物體從斜面底部勻速推到頂端（不考慮物體的大?。?。已知斜面長L=3m，高h=1.5m.若該過程中斜面的效率為60%，則力F所做的功為________J。【答案】1500?！窘馕觥坑杏霉Γ篧有=Gh=600N×1.5m=900J；33.（2020·四川雅安）一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其vt圖像如圖所示，在第10s時速度達到15m/s，通過的路程為80m。求∶(1)在0~10s內汽車的平均速度；(2)設汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變，大小為f=4000N，則汽車勻速行駛時的功率；(3)在0~10s內汽車發(fā)動機產生的牽引力所做的功?！窘馕觥?1)由題知，在0~10s內汽車通過的路程，利用速度公式求在0~10s內汽車的平均速度；(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運動，速度v=15m/s，此時汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，牽引力大小等于阻力大小，利用P=Fv求汽車行駛時的功率；(3)由于汽車的功率不變，利用W=Pt求在0~10s內汽車發(fā)動機產生的牽引力所做的功。(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運動，速度v=15m/s，此時汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，則牽引力：F=f=4000N(3)因為汽車的功率不變，所以在0~10s內汽車發(fā)動機產生的牽引力所做的功34.（2020·廣東）某轎車在平直公路上行駛的45s內，其速度v與時間t、動力F與時間t的關系圖像分別如圖甲、乙所示。已知前10s轎車運動的路程為100m。求：(1)前10s轎車運動的平均速度；(2)轎車在勻速直線運動階段通過的路程；(3)動力F做的總功?！敬鸢浮?1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J。(3)動力F做的總功：答：(1)前10s轎車運動的平均速度是10m/s；(2)轎車在勻速直線運動階段通過的路程是700m；(3)動力F做的總功為1.1×106J。35.（2020·貴州黔東南）為減少新型冠狀病毒的滋生蔓延，武漢市城管部門在夜間對城區(qū)道路集中開展了霧炮車噴灑消毒作業(yè)（如圖所示）。某型號霧炮車空載時的質量為10t，它配備了一個體積為10m3的水箱。為了方便清洗，水箱底部有一個排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2：(1)霧炮車勻速前進噴灑過程中，在2.4km的路段上用時20min，則霧炮車的速度是多少？(2)消毒液噴灑完后空載勻速返回時，若霧炮車在水平地面上勻速行駛時受到的阻力為車重的0.05倍，則行駛2.4km的水平路面上，牽引力所做的功為多大？（g取10N/kg）(3)當水箱中消毒液的深度為1m時，排水孔蓋子受到消毒液的壓力約為多大？（消毒液的密度為0.8×103kg/m3）【解析】(1)在2.4km的路段上用時20min，則霧炮車的速度：(2)霧炮車空載時在水平地面上勻速行駛時受到的阻力與牽引力是一對大小相等的平衡力，且受到的阻力為車重的0.05倍，則牽引力：(3)當水箱中消毒液的深度為1m時，排水孔蓋子受到消毒液的壓強：36．（2020?岳陽）某型號汽車整車與駕駛員的總重量是2060kg，駕駛員駕駛該汽車在平直公路上勻速進行車型測試，測試過程中消耗汽油的體積為1.5×103m3。（g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg）求：（1）汽車與駕駛員的總重力；（2）測試過程中消耗汽油的質量；（3）假設汽油完全燃燒，汽油機的效率為40%，汽車在測試過程中做的有用功是多少?！窘馕觥恳阎浩嚭婉{駛員的質量m1=2060kg，消耗汽油的體積為1.5×103m3。g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg，η=40%。求：（1）汽車與駕駛員的重力G=？；（2）消耗汽油的質量m=？（3）有用功W有=？解：（1）汽車和駕駛員的重力：G=mg=2060kg×10N/kg=2.06×104N；（2）消耗汽油的質量m=ρV=0.7×103kg/m3×1.5×103m3=90g/50cm3=1.05kg。（3）測試過程中汽油完全燃燒放出的熱量Q放=mq=1.05kg×4.5×107J/kg=4.725×107J。所做有用功W有=ηW總=40%×4.725×107J=1.89×107J。答：（1）汽車和駕駛員總重力為2.06×104N；（2）消耗汽油的質量為1.05kg；（3）所做有用功為1.89×107J。37.（2020·四川成都）據(jù)光明日報客戶端報道，“東方電機研制的世界首臺百萬千瓦水電機組核心部件完工交付”入選2019年中國十大科技進展新聞。首臺百萬千瓦轉輪由多個葉片組成，每個葉片重達11噸。葉片由鋼質材料制成，一個葉片的質量為11噸，鋼的密度為ρ=7.90×103kg/m3，常數(shù)g取10N/kg。求：(1)一個葉片的體積；(2)將一個葉片整體勻速提升4m需要做的功?！敬鸢浮?1)1.39m3；(2)4.4×105J。(2)將一個葉片整體勻速提升4m需要做的功：答：(1)一個葉片的體積為1.39m3。(2)將一個葉片整體勻速提升4m需要做的功為4.4×105J。三、2019年中考真題38.(2019·海南)用大小相同的力F，作用在質量不同的物體上，使它們分別在同一水平面上沿力的方向移動相同的距離s（如圖所示），F(xiàn)所做的功分別為W1和W2，則（）。A．B．C．D．【答案】B?！窘馕觥扛鶕?jù)功的計算公式，得，?？梢?，故應選B。39.（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大小為5N，4s內拉力F做的功為（）。A．1JB．3JC．2JD．4J【答案】D?！窘馕觥坑蓈可得，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。故選D。40.（2019·武威）“節(jié)能減排，低碳生活”旨在倡導節(jié)約能源和減少二氧化碳排放。李明同學堅持騎自行車上下學，他的質量為50kg，所騎自行車質量為15kg。（g=10N/kg）求：（1）若他在平直公路上5min內勻速行駛了1500m，則這段時間他騎行的速度是多大？（2）若他騎行時的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內克服阻力做了多少功？（3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為多少？【解析】（1）他騎行的速度是：v===5m/s。（2）他在平直公路上5min內勻速行駛，受力平衡，則阻力f=F=60N，所以他騎行這5min內克服阻力做的功：W=fs=60N×1500m=9×104J。（3）騎行過程中地面受到的壓力為：F壓=G總=（m人+m車）g=（50kg+15kg）×10N/kg=650N，則他騎行時自行車對地面的壓強為：p==2.6×105Pa。答：（1）這段時間他騎行的速度是5m/s；（2）若他騎行時的牽引力恒為60N，則他騎行這5min內克服阻力做了9×104J功；（3）若他騎行時自行車兩輪與地面總的接觸面積為25cm2，則他騎行時自行車對地面的壓強為2.6×105Pa。41.（2019·海南）如圖所示是正在航拍的無人機。起飛前，放在地面上要確保四腳著地；啟動后，利用遙控器可控制它運動和工作。無人機的參數(shù)如下表，求：（g取10N/kg）（1）無人機從地面飛到離地20m高處，至少要多長時間？（2）無人機從20m高處降落到地面，重力做功是多少？（3）無人機停放在水平地面上時對地面的壓強是多少？（4）無人機的突出問題是飛行時間短，請?zhí)岢鲆粋€解決問題的合理建議?！窘馕觥浚?）由得至少要用的時間為：（2）重力做功為：（3）無人機對地面的壓強為：（4）無人機飛行過程需要消耗電能來克服重力做功，所以為了減少電能的消耗，延長飛行時間，可以減小無人機的質量。或者增加電池儲存的電能也可以延長飛行時間。42.（2019·濰坊）一輛質量為1.5×103kg的汽車陷入一泥濘路段，司機師傅利用滑輪組和周圍條件，組裝成了如圖所示的拖車裝置。已知汽車通過泥濘路段需移動8m距離，汽車在泥濘路段受到的阻力為車重的0.1倍，滑輪組的機械效率為80%，g取10N/kg。在將車勻速拖離泥濘路段過程中，求：（1）做的有用功；（2）作用在繩子自由端的拉力。【解析】（1）汽車在泥濘路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N；將車勻速拖離，由二力平衡條件可得，滑輪組對車的拉力：F拉=f=1.5×103N；所做有用功：W有=F拉s車=1.5×103N×8m=1.2×104J，（2）由圖可知n=3，則繩子移動的距離：s繩=3s車=3×8m=24m，由；由W總=Fs繩可得，作用在繩子自由端的拉力：。答：（1）做的有用功為1.2×104J；（2）作用在繩子自由端的拉力為625N?？键c二：功率一、2021年中考真題1．（2021·湖南岳陽市）小明兩次分別用時60s、40s把同一捆書從一樓勻速搬上三樓，比較兩次搬書過程對書做功和做功的功率，判斷正確的是（）。A．用時少的做功多 B．用時少的做功功率大C．用時多的做功多 D．用時多的做功功率大【答案】B?！窘馕觥緼C．由題意可知，搬的是同一捆書，而且兩次上樓的高度均不變，由W=Gh可知，兩次搬書過程對書做功相同，故AC錯誤；BD．兩次所做的功相同，由可知，用時少的做功功率大，用時多的做功功率小，故B正確，D錯誤。故選B。2．（2021·浙江湖州市）一端封閉的兩個完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩個完全相同的金屬小球從O處靜止釋放，下落到P處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從O處到P處的下落情況，則小球（）。A．重力勢能變化量不相同 B．獲得的動能相同C．在食用油中重力做功慢 D．機械能不變【答案】C?！窘馕觥緼．重力做功為W=Gh，所以重力做功相同，重力勢能變化量相同，故A錯誤；B．獲得的動能不同，在煤油中阻力更大，動能小，故B錯誤；D．由于液體有阻力，機械能會減小，故D錯誤。故選C。3．（2021·貴州中考真題）汽車工程師探究單個輪胎滾動阻力與行駛速度、輪胎氣壓、輪胎品牌的關系。根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，繪制了如圖所示的圖像；（1）工程師在探究單個輪胎滾動阻力與輪胎氣壓的關系時，應控制的變量有___________；（2）工程師在探究單個輪胎滾動阻力與行駛速度的關系時，輪胎克服最小阻力做功的功率大小為___________W；（3）實踐證明，當汽車輪胎氣壓增大到一定值后，汽車的安全性會隨之降低。請綜合考慮汽車安全性，結合以上試驗數(shù)據(jù)，提出能有效減小汽車能耗的建議：___________?！敬鸢浮啃旭偹俣群洼喬テ放?；1050；見解析。【解析】（1）[1]由題意可知，探究影響輪胎阻力的因素時，有三個變量：行駛速度、輪胎氣壓、輪胎品牌。在探究單個輪胎滾動阻力與輪胎氣壓的關系時，則需要控制行駛速度和輪胎品牌兩個變量不變。（3）[3]由圖可知，速度在90km/h時，阻力最小，能耗低；輪胎的氣壓越大時，阻力越小，能耗也會降低。為了有效減小汽車能耗要選擇合適的輪胎在較為合適的氣壓下以90km/h左右的速度行駛。4．（2021·黑龍江大慶市）小明同學設計了如圖甲所示的滑輪組裝置，當施加圖乙所示隨時間變化的水平拉力F時，重物的速度v隨時間t變化的關系如圖丙所示。不計繩與滑輪的重量及滑輪轉動時的摩擦，繩對滑輪的拉力方向近似看成水平方向。在01s內，重物受到地面的摩擦力為______N，在2s3s內，拉力F做功的功率為______W?！敬鸢浮?00；300?！窘馕觥縖1]由丙圖可知，在01s內，物體靜止，整個裝置處于平衡狀態(tài)，以動滑輪和物體為整體受力分析，水平方向物體受到的摩擦力等于動滑輪受到繩子的拉力，所以物體所受的摩擦力為【答案】20；6×104?！敬鸢浮?00；100?！窘馕觥縖1]由圖示知，4s~8s內，木箱的速度保持不變，為1m/s，則在這段時間內，木箱受到的推力的功率P=Fv=100N×1m/s=100W[2]4s~8s內，木箱所做的是勻速，所受的摩擦力等于拉力，即f=F=100N而8s~10s內，木箱做減速運動，但木箱對水平面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，則所受的摩擦力與4s~8s內的相同，為100N。78．（2021·黑龍江綏化市）甲、乙兩人各自推動一輛小車，從同一地點同時向西做直線運動，乙的推力是50N，運動情況如圖所示。以乙為參照物，則甲向______運動；乙推車功率是______W。【答案】東；200。乙推車的速度v乙=4m/s，因為甲、乙兩人各自推動一輛小車，從同一地點同時向西做直線運動，且v甲＜v乙，以乙為參照物，則甲向東運動。[2]由題意知，乙的推力是50N，則乙推車功率是P=Fv=50N×4m/s=200W。8．（2021·湖北宜昌市）小勇放學后，背著重40N的書包沿水平路面走了200m，用時3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過程中對書包所做的功為______J，他所做總功的功率是______W?！敬鸢浮?60；24?！窘馕觥縖1]小勇回家過程中對書包的作用力沿豎直方向，所以他背著書包在水平路面行走時，他對書包不做功，只在爬樓過程對書包做了功。所做的功[2]上樓時，小勇不僅要克服書包的重力做功，還要克服自身重力做功?？朔陨碇亓ψ龅墓?．（2021·山東濰坊市）閱讀短文，回答問題：“長五”助力，“天和"巡天2021年4月29日，搭載中國空間站天和核心艙的長征五號B遙二運裁火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火升空。長征五號B遙二運載火薪是新一代運載火箭，它使用的是冷藏液氫、液氧低溫燃料，液氫溫度為253℃，液氧為183℃。在塔架上未起飛前，這些燃料在與外界空氣接觸時，火箭側壁會冒出“白霧”，在“點火”口令下達后，重達800多噸的火箭拔地而起，火箭尾部發(fā)出又長又亮的藍白色火焰，約490s后離開視野。將天和核心艙送入預定軌道后，末級火箭與核心艙分離，末級火箭再入大氣層，與大氣劇烈摩擦使火箭絕大部分燒蝕銷毀。進入預定軌道的天和核心艙使用的是大功率LT100型霍爾電推系統(tǒng)，該設備將太陽能先轉化為電能，再將電能轉化為機械能。天和核心艙使用的是目前世界上最先進的砷化鉀太陽能電池翼，它的光電轉換效率高達50%以上，而傳統(tǒng)的晶硅電池只有20%左右，此外，砷化鉀電池還具有很好的耐溫性，在250℃高溫下也能正常工作。天和號核心艙目前翼展長是13m，未來將發(fā)射升空的“問天”號和“夢天”號兩個實驗艙的太陽翼單側翼展將達到30m。到那時，“天宮”號空間站的供電能力將達到100kW。（1）火箭在塔架上未起飛前，側壁冒出的“白霧”是由水蒸氣______產生的；（2）末級火箭絕大部分燒蝕銷毀過程，火箭的機械能一部分轉化為______；（3）“點火”發(fā)射時，使“長五”火箭起飛需要的最小推力大小為______N；（4）建成后的“天宮”號空間站，太陽能電池接收太陽能的最大功率為______kW?！窘馕觥縖1]側壁冒出的“白霧”是由水蒸氣液化形成的小水珠。[2]末級火箭墜入大氣層后燒毀，是由于在進入大氣層過程中，與空氣發(fā)生摩擦，此時末級火箭要克服摩擦做功，機械能轉化為內能。[3]由平衡條件得，需要的最小推力大小為[4]太陽能電池接收太陽能的最大功率為10．（2021·云南昆明市）采用功與時間比值的方法，得到“單位時間”內做的功，這樣就方便比較做功的快慢了，這個比值叫做______。這種方法，實質上還是用______（選填“時間相同比較功”或“功相同比較時間”）來比較做功快慢的。【答案】功率；時間相同比較功?！窘馕觥縖1]“單位時間”內做的功，叫做功率，表示做功的快慢。[2]功率取了相同的單位時間，即1s，所以是時間相同比較功。11．（2021·江蘇揚州市）小明對所學的一些物理量進行歸納，請你幫他補全空格處的內容，第（1）、（3）兩空只需填個物理量名稱______、______、______。【答案】質量；物質；功率?！窘馕觥浚?）[1]質量是物體的一種屬性，不隨物體位置、形狀、狀態(tài)及溫度而變化。（2）[2]密度和比熱容是物質的一種特性。（3）[3]功率表示物體做功快慢的物理量。12．（2021·四川瀘州市）綿瀘高鐵內自瀘段即將建成通車，據(jù)了解瀘州乘高鐵經內江到成都大約需要84min。其中瀘州至內江約130km，按照設計速度250km/h運行，瀘州到內江列車大約需要______h。內江至成都約150km，從瀘州經內江到成都全程的平均速度約為______km/h。某牽引力為9×104N的動車組在一段平直軌道上勻速行駛時速度為216km/h，則該動車組的輸出功率為______W?！敬鸢浮?.52；200；5.4×106。從瀘州經內江到成都的總路程s=s1+s2=130km+150km=280km[3]該動車組的輸出功率P=Fv1=9×104N×216×m/s=5.4×106W。13．（2021·廣西貴港市）已知大山同學的質量為60kg，每只鞋底與地面的接觸面積為0.015m2。大山在10s內用20N的水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進了13m。（g取10N/kg）求：（1）物體受到摩擦力的大小；（2）大山前進的速度；（3）拉力做功的功率；（4）大山在水平地面上立正時對地面的壓強。【解析】（1）水平拉力拉重為100N的物體沿拉力方向在水平地面上勻速前進，物體處于平衡態(tài)，在水平路面上受到了拉力和摩擦力，故摩擦力和拉力是平衡力，故摩擦力的大小為20N。（2）大山前進的速度（3）拉力做功的功率（4）大山在水平地面上立正時對地面的壓強14．（2021·廣西賀州市）隨著科技的發(fā)展，低碳環(huán)保電瓶車的出現(xiàn)極大地方便了人們的出行。一天，小明的媽媽駕駛電瓶車送小明上學。假設小明的媽媽駕駛電瓶車是勻速行駛的，電瓶車的牽引力恒為100N，從家到學校的路程是1.5km，用時5min。求：（1）電瓶車行駛的速度是多少m/s；（2）電瓶車受到地面的摩擦力；（3）電瓶車牽引力的功率?！敬鸢浮浚?）5m/s；（2）100N；（3）500W。【解析】（1）電瓶車的速度（2）因為電瓶車勻速行駛，由二力平衡可知，電瓶車受到地面的摩擦力（3）因為電瓶車勻速行駛，電瓶車牽引力的功率15．（2021·湖北荊州市）經過三年的緊張施工建設，荊州復興大道主線于2020年12月31日貫通，如圖甲，為荊州市居民出行帶來極大的方便。圖乙為復興大道高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB長400m、斜坡BC長200m、坡高CD高4m?？傎|量m為1.5t的小汽車，每個輪胎與水平路面接觸面積為0.1m，當它以大小不變的速度v通過AB段和BC段，共用時36s；小汽車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的0.01倍，小汽車通過AB段時，牽引力的功率為P1，通過BC段時，牽引力的功率為P2，g=10N/kg。求：（1）小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強p是多大?（2）小汽車的速度v是多少km/h?（3）小汽車通過AB段時，牽引力的功率P1是多少?（4）小汽車牽引力的功率P1與P2之比是多少?【解析】（1）小汽車靜止在水平地面時對地面的壓力F=G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N已知輪胎與水平路面總接觸面積S=0.4m2，公交車靜止在水平地面時對地面的壓強（2）小汽車的速度v是（3）小汽車通過AB段時，牽引力小汽車通過AB段時，牽引力的功率P1（）通過BC段時，小汽車克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力通過BC段時，小汽車用的時間為12s，通過BC段時，牽引力的功率為P2等于重力做功的功率與阻力做功的功率之和小汽車牽引力的功率P1與P2之比16．（2021·江蘇泰州市）為響應國家提出的“節(jié)能減排，低碳生活”的號召。質量為60kg的小明同學每天堅持騎自行車上學，他所騎自行車質量為15kg，輪胎與水平地面的總接觸面積為30cm2，在水平路面上勻速騎行時所受阻力為總重力的0.02倍（g取10N/kg）。求：（1）小明和自行車的總重力；（2）他騎行時自行車對地面的壓強；（3）若他在水平路面上5min內勻速騎行了1500m，則他騎行時的功率是多大?！窘馕觥浚?）小明和自行車的總重力G=(m1+m2)g=(60kg+15kg)×10N/kg=750N（3）阻力為f=0.02G=0.02×750N=15N他騎行時的功率是P=Fv=15N×5m/s=75W（1）電動機拉繩的速度大??；（2）電動機對繩的拉力大小。【答案】（1）0.8m/s；（2）1375N?！窘馕觥浚?）由圖可知n=2，電動機做機械功功率為答：（1）電動機拉繩的速度0.8m/s；（2）電動機對繩的拉力1375N。18．（2021·浙江寧波市）如圖所示是世界上第一艘飛艇，它是由法國工程師吉法爾于1852年制造的。這艘飛艇的氣囊充滿氫氣后，長44m，直徑11.9m，體積2100m3，形狀像一個巨大的橄欖。這年的9月24日，吉法爾乘坐該長艇從巴黎的馬戲場出發(fā)，用一臺2.2kW的蒸汽機帶動螺旋槳，以8km/h的速度，飛行了28km。（1）飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，在前進過程中可以減小______；（2）充滿氫氣后氣囊受到的浮力是多少?（空氣密度取1.29kg/m3）（______）（3）這次飛行，飛行所需時間、蒸汽機做的功及飛行時受到的平均阻力各為多少?（______）【答案】空氣阻力；27090N；3.5h，2.772×107J，990N。【解析】（1）飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，可以減小迎風面積，從而減小前進過程中受到的空氣阻力。（2）充滿氫氣后氣囊受到空氣的浮力是F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣gV=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N蒸汽機做的功為W=Pt=2.2×103W×1.26×104s=2.772×107J答：（1）飛艇的氣囊形狀像一個橄欖，在前進過程中可以減小空氣阻力；（2）充滿氫氣后氣囊受到的浮力是27090N；（3）這次飛行，飛行所需時間為3.5h，蒸汽機做的功為2.772×107J，飛行時受到的平均阻力為990N。19．（2021·浙江金華市）金義東（金華一義烏一東陽）線是金華輕軌的首條線路，全長約108千米，該線路的建成有助于打造金義都市區(qū)“一小時通勤圖”。金義東線所用列車空載時的質量約為200噸，停靠時車輪跟鐵軌接觸總面積為0.8平方米，最高設計速度為120千米/小時。完成下列問題：（1）若列車全程以最高設計速度行駛，途中不停，則從金華到東陽共需要多少小時？（2）?？繒r，空載列車對鐵軌的壓強為多少?（3）若空載列車以最高設計速度勻速直線行駛時，所受阻力為車重的0.04倍，此時該列車的功率為多少瓦?【答案】（1）2.0×106N；（2）2.5×106Pa；（3）2.7×106W。（2）?？繒r，空載列車對鐵軌的壓力F=G=mg=200×103kg×10N/kg=2.0×106N（3）列車勻速運動時，列車受到的牽引力和阻力是平衡力，牽引力F=f=0.04G=0.04mg=0.04×200×103kg×10N/kg=8×104N答：（1）若列車全程以最高設計速度行駛，途中不停，則從金華到東陽共需要2.0×106N；（2）?？繒r，空載列車對鐵軌的壓強為2.5×106Pa；（3）若空載列車以最高設計速度勻速直線行駛時，所受阻力為車重的0.04倍，此時該列車的功率為2.7×106W。（1）求騎行時車對水平地面的壓強；（2）該壓強相當于多高水柱產生的壓強？（3）求騎行過程中動力做的功及功率?！窘馕觥浚?）騎行時人和車總重力為G=mg+G1=55kg×10N/kg+150N=700N（3）騎行時受到的阻力為f=0.03G=0.03×700N=21N因為勻速運動，所以動力等于阻力等于21N，騎行過程中動力做的功W=Fs=21N×100m=2100J21．（2021·安徽中考真題）如圖所示，小明在單杠上做引體向上運動，每次引體向上身體上升的高度為握拳時手臂的長度。已知小明的體重為500N，握拳時手臂的長度為0.6m，完成4次引體向上所用的時間為10s。求：（1）小明完成1次引體向上所做的功；（2）10s內小明做引體向上的功率。【答案】（1）300J；（2）120W。【解析】（1）小明完成1次引體向上使身體上升的高度等于握拳時手臂的長度，則所做的功為W=Gh=500N×0.6m=300J答：（1）小明完成1次引體向上所做的功為300J；（2）10s內小明做引體向上的功率為120W。二、2020年中考真題D.若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低【答案】BC?！窘馕觥緼．物體移動距離：s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離：s=3s物=3×2m=6m拉力F做的功：W總=Fs=100N×6m=600J，故A錯誤；C．額外功：W額=W總W有=600J360J=240JD．若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，故增大了有用功，所以在額外功不變的情況下，滑輪組的機械效率變大，故D錯誤。故選BC。6所示的頻閃照片記錄了豎直下落的小球每隔相等時間的位置，不計空氣阻力，在小球下落的過程中，下列說法正確的是（）。A.小球的重力勢能逐漸增大；B.小球的機械能逐漸減?。籆.小球的重力在ab段做功比在cd段多；D.小球的重力在ab段做功比在cd段多慢【答案】D?！窘馕觥緼選項小球下落重力勢能減小，故錯誤；B選項忽略空氣阻力時，小球重力勢能與動能互相轉化，機械能守恒，大小不變，故錯誤；C選項ab段長度小于cd段，重力相同，作用大小與下落距離成正比，ab段做功小于cd段，故錯誤；D選項，ab段做功小于cd段做功，而用時相當，所以ab段功率小于cd段做功，D正確。23.（2019·邵陽）參加今年邵陽市初中畢業(yè)學業(yè)考試的王小鵬同學聽到考試預備鈴響了，考室還在四樓呀!一口氣從一樓跑到四樓考室，所用時間為30秒。他上樓過程克服自身重力做功的功率最接近（）。A．1.5WB．15WC．150WD．1500W【答案】C。【解析】王小鵬同學的體重約為500N，一層樓高約為3m，從一樓跑到四樓上升了三層樓的高度約9m，所用時間為30s；則克服自己重力做功的功率約為：P=150W。故選C。24.（2020·天津）小明在超市購物時，用10N的力沿水平方向推著購物車在水平地面上前進10m，用時10s，則推力做的功等于______J，推力的功率等于______W?【答案】（1）100；（2）10?！窘馕觥客屏ψ龅墓Γ篧=Fs=10N×10m=100J；25.（2020·貴州黔南）小聰?shù)捏w重是500N，家住19樓（樓的層高為3m），家里用燃氣灶燒水、做飯。如果他從1樓步行上樓到家里（走了18層樓），用時3min。已知天然氣的熱值3.0×107J/m3，水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。問：(1)他上樓克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？(2)完全燃燒多少立方米天然氣放出的熱量與小聰做的功相等？如果這些熱量有35%被水吸收，能使0.5kg水的溫度升高多少？【答案】(1)2.7×104J；150W；(2)0.0009m3；4.5℃。(2)由題可知，Q放=W=2.7×104J答：(1)他上樓克服重力做的功是2.7×104J。做功的功率是150W。(2)完全燃燒0.0009m3天然氣放出的熱量與小聰做的功相等。如果這些熱量有35%被水吸收，能使0.5kg水的溫度升高4.5℃。26.（2020·四川樂山）如圖所示，一款新型無人駕駛電動汽車，總質量為1.5×103kg，在性能測試中，沿平直的公路勻速行駛，行駛過程中汽車受到的阻力為總重力的0.1倍，（g取10N/kg）求：(1)汽車勻速行駛的速度；(2)汽車受到的牽引力；(3)此過程中汽車牽引力所做的功和做功功率?！敬鸢浮?1)10m/s(2)1.5×103N(3)2.7×106J，1.5×104W。(2)由于汽車勻速行駛，所以汽車受到的牽引力等于阻力：答：(1)汽車勻速行駛的速度為10m/s；(2)汽車受到的牽引力為1.5×103N；(3)此過程中汽車牽引力所做的功為2.7×106J，做功的功率為1.5×104W。27．（2020·安徽）在車站廣場上，常?？匆娙藗儗⒙眯邪麭平放在拉桿箱A上，如圖甲所示。假設作用在箱子上的水平推力F推＝20N，A、B一起做勻速直線運動。（1）將旅行包B看成一個有質量的點，如圖乙所示。請在圖乙中畫出運動過程中B的受力示意圖；（2）若10s內箱子運動的距離為8m，求力F推做功的功率?！窘馕觥浚?）如下圖所示28.（2020·黑龍江龍東）根據(jù)《電動自行車安全技術規(guī)范》，交管部門規(guī)定自2019年5月1日起未申領臨時標識的“非標”電動自行車不得上路行駛。如圖是小明家新購買的電動自行車，整車質量為40kg。小明爸爸以18km/h的速度勻速騎行9km的過程中，電動機兩端的電壓恒為48V,通過的電流是6.25A，車輪與地面的總接觸面積為200cm2，小明爸爸的質量是60kg。求本次騎車過程中：(1)騎車所用的時間；(2)騎車時車對地面的壓強；(3)電動機的功率?！敬鸢浮?1)0.5h(2)5X104Pa(3)300W【解析】（1）騎車所用的時間：t＝eq\f(s,v)＝eq\f(9km,18km/h)=0.5h(2)騎車時對地面的壓力：F＝G總＝(m車＋m人)g＝(40kg＋60kg)×10N/kg＝1000N電動車對水平地面的壓強：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(1000N,0.02m2)＝5×104Pa（3）電動機的功率：P=UI=48V×6.25A=300W。29.（2020·山東濟寧）塔吊是一種常見的起重設備，如圖是塔吊的示意圖。電動起重機在2min內將質量為3t的物體勻速提升30m高，又用1min使物體在水平方向平移15m。（g取10N/kg）求：(1)吊物體的鋼絲繩3min內對物體所做的功；(2)吊物體的鋼絲繩3min內對物體所做功的功率；(3)若電動機提升物體時的效率為90%，平移物體時的功率為2kW，求電動機3min內消耗的電能。【解析】(1)由題意可知，吊物體的鋼絲繩3min內對物體所做的功三、2019年中考真題30.（2019·湘潭）為解決某偏遠山區(qū)的用電困難，利用當?shù)厮Y源豐富的特點，扶貧工作隊籌措資金為當?shù)亟ㄔO了一座小型水力發(fā)電站，讓水壩的水下泄時沖動水輪發(fā)電機發(fā)電，供當?shù)鼐用裆钏?。若水?0m高處下泄，每小時下泄量為7.2×106kg，取g=10N/kg。（1）每小時水的重力做的功W為多少？（2）若水的重力做的功有80%轉化為電能，發(fā)電機的發(fā)電功率P是多少？【解析】（1）每小時下泄量為7.2×106kg，則這些水的重力：G=mg=7.2×106kg×10N/kg=7.2×107N，每小時水的重力做的功：W=Gh=7.2×107N×10m=7.2×108J；（2）由可得，產生的電能：W電=80%×W=80%×7.2×108J=5.76×108J，則發(fā)電機的發(fā)電功率：答：（1）每小時水的重力做的功W為7.2×108J；（2）若水的重力做的功有80%轉化為電能，發(fā)電機的發(fā)電功率P是1.6×105W。考點三：機械能一、2021年中考真題1．（2021·甘肅蘭州市）飛機在林場上空某一高度噴灑農藥時，水平勻速飛行，關于飛機的動能和勢能變化下列說法中正確的是（）。A．動能減少，勢能減少 B．動能減少，勢能增加C．動能增加，勢能減少 D．動能不變，勢能不變【答案】A?！窘馕觥慨旓w機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥時，其質量在不斷減小，高度和速度不變，因此，由動能和重力勢能的影響因素可知，其動能和重力勢能均減小。故選A。2．（2021·湖南張家界市）張家界大峽谷玻璃橋高空蹦極體驗項目正式對公眾開放，不考慮空氣阻力，關于人在蹦極下降過程中的能量分析，下列選項中正確的是（）。A．彈性繩繃直前，人的重力勢能減小，動能增大，機械能增大；B．彈性繩剛好繃直時，人的重力勢能最小，動能最大；C．下降到最低點的過程中人的機械能守恒；D．下降到最低點時，人的重力勢能最小，彈性繩的彈性勢能最大【答案】D?！窘馕觥緼．彈性繩繃直前，人在重力的作用下向下做加速運動，人的質量不變，高度變小，人的重力勢能減小，人的質量不變，速度變大，動能增大，不計空氣阻力，人的機械能是守恒的，保持不變，故A錯誤；B．彈性繩剛好繃直時，人繼續(xù)向下運動，人的重力大于彈性繩的彈力，向下做加速運動當彈力等于人的重力時，速度最大，動能最大，故B錯誤；C．下降到最低點的過程中，人的機械能轉化為彈性繩的彈性勢能，所以人的機械能不守恒，故C錯誤；D．下降到最低點時，高度最小，所以人的重力勢能最小，此時彈性繩發(fā)生的形變程度最大，彈性繩的彈性勢能最大，故D正確。故選D。3．（2021·內蒙古通遼市）為慶祝我國海軍建軍70周年，我國舉行了盛大的海上閱兵儀式，集中展示了一大批新型潛艇、水面艦艇、作戰(zhàn)機，彰顯了我國海軍強大的軍事實力，下列說法正確的是（）。A．水面艦艇多采用前后編隊而不是近距離并排行駛，是為了避免相“吸”而發(fā)生碰撞；B．作戰(zhàn)機在加速升空過程中，動能轉化為重力勢能，機械能不變；C．潛水艇在下潛過程中受到海水壓強不變；D．當遼寧號航母艦上的艦載機起飛后，飛行員以他的座椅為參照物是運動的【答案】A?！窘馕觥緼．水面艦艇多采用前后編隊而不是近距離并排行駛，并排行駛時艦艇間空氣的流速加快，壓強較小，在大氣壓的作用下，艦艇會發(fā)生碰撞，故A正確；B．作戰(zhàn)機在加速升空過程中，質量不變，速度變大，高度變高，動能變大，重力勢能變大，機械能變大，故B錯誤；D．當遼寧號航母艦上的艦載機起飛后，飛行員以他的座椅為參照物，飛行員與座椅的相對位置沒有發(fā)生改變，故飛行員以他的座椅為參照物是靜止的，故D錯誤。故選A。4．（2021·湖北十堰市）如圖所示，“和諧號”高鐵滿載旅客從十堰東站緩緩駛出前往武漢，下列說法正確的是（）。A．列車由靜止變?yōu)檫\動，列車的慣性增大了；B．列車加速前進時，列車的動能一直增加；C．列車受到的牽引力和鐵軌對它的支持力是平衡力；D．“和諧號”高鐵外形設計成流線型是為了增大對地面壓力提駛穩(wěn)定性【答案】B?！窘馕觥緼．慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質，慣性的大小只取決于物體的質量，質量越大，慣性越大，故A錯誤；B．列車加速前進，列車的質量不變，速度變大，動能變大，故B正確；C．牽引力沿水平方向，鐵軌對它的支持力沿豎直方向，這兩個力不在同一條直線上，不是一對平衡力，故C錯誤；D．“和諧號”高鐵外形設計成流線型是為了減小運行時空氣對它的阻力以提高車速，故D錯誤。故選B。5．（2021·北京中考真題）在體育課上，小康用胳膊將排球向上墊起后，排球上升過程中運動得越來越慢。下列說法中正確的是（）。A．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球所受的重力小于排球的慣性；B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到方向向上的力；C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，重力勢能逐漸減小；D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，動能逐漸減小【答案】D?！窘馕觥緼．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球具有向上運動的慣性，一切物體都有慣性，故A錯誤；B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，如果不考慮空氣阻力，排球受到方向豎直向下的重力，故B錯誤；C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，克服重力做功，位置升高，重力勢能逐漸增加，故C錯誤；D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受重力作用，速度逐漸減小，動能逐漸減小，故D正確。故選D。6．（2021·廣西南寧市）籃球運動深受同學們的喜愛。在投籃時，下列分析正確的是（）。A．籃球離手后，手還對籃球做功；B．籃球離手后，上升過程機械能變大；C．手對籃球施力，球才向籃筐運動，說明力是維持物體運動的原因；D．假如正在上升的籃球所受的力全部消失，它將做勻速直線運動【答案】D?！窘馕觥緼．做功的兩個必要條件是：有力作用在物體上，物體在力的方向上移動了一端距離，籃球離手后，手沒有對籃球施加力的作用，手不再對籃球做功，故A錯誤；B．籃球離手后，高度變大，速度減小，重力勢能增大，動能減小，籃球上升過程中，沒有其它力對籃球做功，機械能是動能和勢能之和，籃球的機械能不變，故B錯誤；C．手對籃球施力，球才向籃筐運動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，不能說明力是維持物體運動的原因，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第一定律，假如正在上升的籃球所受的力全部消失，它將保持原來的運動狀態(tài)不變，將一直做勻速直線運動，故D正確。故選D。7．（2021·湖南懷化市）田徑運動會上，運動員投出的鉛球在下落過程中，下列說法正確的是（）A．動能增加 B．重力勢能增加C．動能轉化為重力勢能 D．機械能增加【答案】A?！窘馕觥緼．運動員投出的鉛球在下落過程中，高度降低，速度變大，故動能變大，故A正確；B．高度降低，故重力勢能減小，故B錯誤；C．重力勢能減小，動能增大，故是重力勢能轉化為動能，故C錯誤；D．由于有阻力做功，故機械能減小，故D錯誤。故選A。8．（2021·江蘇蘇州市）如圖，質量為2m的物塊P下方連接有一個質量為m的鉤碼，上端通過細線繞過輕質定滑輪連接一質量為2m的物塊Q，將它們由靜止釋放，在物塊P下落到地面的過程中，P、Q間細線拉力大小為F。（細線重力及各處的摩擦均不計，鉤碼落地后不彈起）（）?！敬鸢浮緽。【解析】物塊P、物塊Q和鉤碼在同一根繩上，運動情況相同，把鉤碼和物塊P看成一個整體，這個整體和物塊Q所受的合力大小相等，則9．（2021·浙江衢州市）如圖所示，物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。物塊的相關科學量隨時間變化規(guī)律的圖像正確的是（）。A．B．C．D．【答案】B?！窘馕觥緼．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，路程與時間成正比，圖像應為正比例函數(shù)，故A錯誤；B．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，速度不變，動能不變，故B正確；C．物塊在斜面的位置逐漸升高，重力勢能隨時間的增加而增大，故C錯誤；D．運動過程中，物塊動能不變，重力勢能增加，則機械能增加，故D錯誤。故選B。28．（2021·江蘇中考真題）2021年4月，中國女足通過奮勇拼搏，晉級奧運會。如圖是足球落地后又彈起的示意圖分析可知，足球（）。A．在B點時受力平衡；B．在A、D兩點動能可能相等；C．在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態(tài)將不斷改變；D．在運動過程中，只存在動能和勢能的相互轉化【答案】B?！窘馕觥緼．B點只受重力，不平衡，故A不符合題意；B．運動過程中有空氣阻力，所以AD速度可能相同，動能可能相同，故B符合題意；C．在C點時，若所受力全部消失，其運動狀態(tài)將不變，故C不符合題意；D．在運動過程中，機械能不守恒，不可能只存在動能和勢能的相互轉化，故D不符合題意。故選B。10．（2021·四川涼山彝族自治州）如圖所示，將同一小球按照不同方向從離地面相同高度的相同位置分兩次拋出，初速度相等，小球第一次落地速度為v1，小球第二次落地速度為v2，不計空氣阻力，比較v1和v2的大小，正確的是（）。A．v1=v2 B．v1＜v2 C．v1＞v2 D．無法比較【答案】A?！窘馕觥績纱涡∏虻某跛俣认嗤?，離地面高度相同，由機械能守恒可知，落地速度大小相同。故選A。11．（2021·湖北武漢市）如圖所示，運動員迎著飛來的足球奔跑，騰空躍起將足球頂出。考慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）。A．運動員在跑步階段運動狀態(tài)不變，在騰空階段運動狀態(tài)改變；B．足球與運動員相互作用的過程中，足球的彈性勢能逐漸增大；C．足球從被頂出至剛落地的過程中，足球機械能減小，內能增大；D．足球對運動員的作用力與運動員對地面的作用力是一對平衡力【答案】C?！窘馕觥緼．運動員在跑步階段不一定勻速，所以運動狀態(tài)可能改變，故A錯誤；B．足球與運動員相互作用的過程中，彈性勢能先增大后減小，故B錯誤；C．足球從被頂出至剛落地的過程中，有空氣阻力，部分機械能轉化為內能，所以機械能減小，內能增大，故C正確；D．足球對運動員的作用力與運動員對地面的作用力不在同一物體上，不是一對平衡力，故D錯誤。故選C。12．（2021·山東濰坊市）體育課上小明同學進行傳接籃球訓練，他將球斜向上拋出，球的運動軌跡如圖所示，a、b、c、d為軌跡上的點，其中a、c兩點高度相同，不計空氣阻力，則籃球在（）。A．a、c兩點的動能相等 B．a點的機械能比d點機械能大C．a點動能比d點動能大 D．b點的動能最大【答案】A。【解析】AB．不計空氣阻力，機械能守恒，a、c兩點高度相同，重力勢能相同，動能相同，故A符合題意，B不符合題意；C．a比d高，a重力勢能大，機械能守恒，所以d動能大，故C不符合題意；D．b點最高，重力勢能最大，動能最小，故D不符合題意。故選A。13．（2021·浙江溫州市）一顆番茄從手中由靜止開始下落，撞擊水面時濺起許多水珠如圖，同時番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計一切機械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能（）。A．等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和；B．大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和；C．等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和；D．小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機械能總和【答案】B?！窘馕觥咳舨挥嬕磺袡C械能損耗，番茄從開始下落至剛好浸沒時，番茄具有一定的速度，具有一定的動能，所有減少的勢能一部分轉化為動能，另一部分轉化為所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能，所以番茄從開始下落至剛好浸沒時減少的勢能大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機械能總和。故選B。14．（2021·四川瀘州市）2021年瀘州市中考體育考試增加了排球墊球項目，方法是用手臂將排球墊向墻壁，反彈回來后又重復墊球，如圖所示為墊球過程示意圖。下列說法中正確的是（）。A．墊排球時，排球離開手臂上升過程中，手臂依然在對排球做功；B．排球從墻壁彈回手臂過程中，重力勢能越來越大；C．排球撞擊墻壁后反彈回來，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)；D．手臂墊球時，手對球的力大于球對手的力【答案】C?！窘馕觥緼．排球離開手臂后，沒受到手臂的作用力，那么排球上升過程中，手臂對排球不做功，故A錯誤；B．排球從墻壁彈回的過程中，質量不變，但高度變小，所以重力勢能