专题08功和能
一、选择题
1.【2017?北部湾卷】在水平地面上，小明在10s内用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进了5m，则小明的功率是：
A.25WB.50WC.250WD.500W
【答案】A
根据W=Fs可求得拉力做的功：W=50N×5m=250J再根据P=W/t可得：P=250J/10s=25W
故只有选项A说法正确故选A。
机械功和功率
、【2017?深圳卷】关于功和能，下列描述正确的是（）
A、机械表上发条是增加了发条的弹性势能B、深圳大亚湾核电站是把电能转化为核能C、汽车加油后，以原来的速度继续匀速行驶它的动能会降低D、“飞流直下三千尺”中水的动能转化为重力势能
【答案】
【解析】
【考点定位】动能和势能的概念，动能和势能的大小变化，动能和势能的转化与守恒，核能
3.【2017?长春卷】2017年5月21日，在长春举行的国际马拉松比赛中，当运动员加速冲刺时，运动员的（A）
A.动能增大B.惯性增大C.所受重力增大D.运动状态不变
【答案】【解析】考点：【答案】【解析】考点：.【2017?东营卷】如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具的（）
A.动能增加，重力势能增加 B.动能不变，机械能减少
C.动能减少，重力势能增加 D．动能不变，机械能增加
旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山6．【2017?广东卷】妈妈与小明进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是
A．W1:W2=1:1B．W1:W2=2:3C．P1:P2=1:1D．P1:P2=2:3
他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的2倍，妈妈所用的时间是小明的3倍，若妈妈克服重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，.【2017?南通卷】2017年4月，我国成功发射天舟一号飞船。如图，天舟一号关闭发动机后，从椭圆轨道上离地球较近的P点向离地球较远的Q点运动。该过程中天舟一号（）
A.相对地球静止B.受到平衡力
C.动能转化为势能D.不受力作用
【答案】C
【解析】
天舟一号关闭发动机后，从椭圆轨道的近地点向远地点运动时，速度越来越小，受到非平衡力的作用，距离地球越来越远，相对于地球的位置发生改变，故相对地球它是运动的，从椭圆轨道上离地球较近的P点向离地球较远的Q点运动，动能转化为重力势能，故ABD错误，C正确．故选C．
考点：运动和静止的相对性；动能和势能的转化与守恒．
、【2017?常州卷】非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水。如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（）
【答案】C
【解析】
考点：功的大小比较．
、【2017?温州卷】如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法，正确的是（）
A、动能增加，重力势能不变
B、动能增加，重力势能增加
C、动能不变，重力势能不变
D、动能不变，重力势能增加
【答案】D
【解析】
（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、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．汽车匀速上升时，质量不变，速度不变，动能不变；质量不变，高度增加，重力势能增加．故选D．
考点：动能和势能的大小变化．
1．【2017?营口卷】大货车在长距离下坡时，车速会越来越大，而刹车会导致刹车片温度急剧升高，司机会在刹车片上浇冷水降温，下列说法正确的是（）
A．火车下坡越来越快，是重力势能转化为动能
B．刹车片温度升高，是内能转化为机械能
C．冷水温度升高，是热传递的结果
D．刹车片温度升高，是做功改变了物体的内能
【答案】
【解析】
【考点定位】动能和势能的转化与守恒；做功改变物体内能
1．【2017?广东卷】火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能，重力势能，卫星的机械能是由火箭燃料的能转化而来的。
火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能，重力势能，卫星的机械能是由火箭燃料的能转化而来的。．【2017?南京卷】如图所示，我国自主研制的首艘货运飞船天舟一号，由长征七号运载火箭发射升空．地面控制中心通过▲波向它发出指令，这种波在真空中传播速度为▲m／s．天舟一号在随火箭加速上升过程中，动能▲（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），机械能▲．
【答案】电磁；3×108；变大；变大．
【解析】
考点：电磁波的传播；动能和势能的大小变化．
(1)布伦特冰架虽然与陆地上的冰相连，但每年会远离大陆向大海漂移400米。以陆地为参照物，布伦特冰架漂移的速度为__________米/天。(计算结果精确到0.1米/天)
(2)为便于移动，需要使用液压装置将舱体抬高，以确保科考站可以进行整体移动。在缓慢上升过程中，舱体的重力势能逐渐_________。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
(3)牵引车的轮胎有很深的斜花纹，是为了在行驶过程中增大____________，防止打滑。
【答案】【解析】s/t=400m/365天=1.1m/天；
（2）在缓慢上升过程中，舱体的高度增加，重力势能逐渐增大；
（3）轮胎上有花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦。
考点：【2017?常州卷】我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，如图所示，匀速下落过程中，火箭的动能__________（变小/不变/变大），机械能__________（变小/不变/变大）
【答案】不变；变小．
【解析】
考点：动能和势能的大小变化．
．【2017?聊城卷】如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜而上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上。实验中，通过观察_______来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是_______(说出一种即可)。
【答案】木块B被撞的距离控制变量法或转换法
【解析】
考点：探究影响物体动能大小的因素．
.【2017?东营卷】右图为某道路交通标志牌：小型车最高行驶速度不得超过100km/h，而大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。请用动能的知识解释这样规定的原因是 。
．【2017?南京卷】如图所示，物体重180N，动滑轮重ION．小明用100N的拉力（方向不变）将物体匀速提升2m，用了l0s，则此过程中有用功是▲J，额外功是▲J，拉力的功率是▲W，滑轮组的机械效率是▲．
【答案】360；40；40；90%．
【解析】
故答案为：360；40；40；90%．
考点：有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．
1.【2017?北部湾卷】如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中h1＝h3＞h2，mA＝mB＜mC。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的能转化为动能，其动能大小是通过（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的；
（2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有，小木块最终会停下来是因为受到力的作用；
（3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越；
（4）分析比较两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（5）综合上述可知，如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高。
【答案】（1）重力势；距离s；（2）惯性；阻；（3）大（4）甲丙（5）车速
机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速。
探究影响物体动能大小的因素
．【2017?宿迁卷】在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置．
（1）小球动能是由（填某种能量）转化来的．
（2）实验中通过反映小球动能的大小．
（3）比较两图进行的实验，可以探究小球
的动能与速度的关系．
（4）比较a、b两图进行的实验，可以得到小球
的动能随质量增大而．
【答案】（1）重力势能（2）木块滑动的距离（3）a、c（ac也正确）（4）增大
【解析】
考点：探究影响动能大小的因素
．【2017?北京卷】在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，需要控制物体的速度大小相等。为了控制物体的速度大小相等，小华选用了体积相等、质量不等的金属球A和B，利用如图21所示的带滑槽的轨道进行实验。小华认为：如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放，则A、B两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等。小刚对小华的观点提出了质疑。请你根据实验需要，添加适当的器材，设计实验检验小华的观点是否正确。请你写出检验的实验步骤。
【答案】将完全相同的两个带有滑槽的轨道并排放在水平桌面上，使两端对齐。将A、B两个金属球分别放置在两个轨道的最高点，从静止开始同时释放，观察两球是否一直并排滚动，直到轨道零刻度线处。
【解析】
考点：探究物体动能的大小与物体质量是否有关
1．【2017?营口卷】小文骑自行车上学，他在水平路面上5min匀速骑行了2000m，已知小文的质量为50kg，骑行时轮胎与地面的接触面积为8cm2，阻力大小是重力的0.02倍，g=10N/kg．表格中是他的自行车的一些数据，根据以上条件计算：
车架材料碳纤维
车架体积/m32.510﹣3
车架质量/kg4.5
整车质量/kg10
（1）碳纤维车架的密度是多大？
（2）他骑行时自行车对路面的压强是多大？
（3）他骑行时克服阻力做功的功率是多大？
【答案】（1）1.8103kg/m3；（2）7.5105Pa；（3）80W
（1）碳纤维车架的密度：ρ===1.8103kg/m3；（2）小文的质量m人=50kg，车的质量m车=10kg，小红与车的总重力：G总=m总g=（m人m车）g=（50kg10kg）10N/kg=600N；他骑行时自行车对路面的压力：F=G总=600N；水平地面受到的压强：p===7.5105Pa；（3）由题意可得，骑车时受到的阻力：f=0.02G总=0.02600N=12N，因为她匀速骑行，所以骑车的动力F=f=12N，骑自行车所做的功：W=Fs=12N2000m=24000J，时间t=5min=300s，骑车功率：P===80W
【考点定位】密度的计算；压强的大小及其计算；功率的计算
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