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2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（9）——功和机械能
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2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（9）——功和机械能
一．选择题（共18小题）
1．（2020秋•广州月考）一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2020秋•花都区期末）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重
力势能如图所示，则球在S点的（ ）
A．速度比在M点的小
B．离地高度比在M点的低
C．机械能等于在M点的机械能
D．机械能大于在M点的机械能
3．（2020秋•越秀区校级期中）如图所示，运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力．运动员下落时经过AB、CD两段路程时均做匀速直线运动，且sAB＝sCD，vAB＝60m/s，vCD＝10m/s，在AB段人（包括装备）受到的重力做功为WAB，重力做功功率为PAB；在CD段人（包括装备）受到的重力做功为WCD，重力做功功率为PCD，下列判断正确的是（ ）
A．WAB＞WCD B．WAB＜WCD C．PAB＞PCD D．PAB＜PCD
4．（2020秋•越秀区月考）用10N的水平拉力拉着一物体，在比较粗糙的水平地面上移动一段距离，拉力做了100J的功。用另一水平拉力F拉着同一物体，在较为光滑的水平地面上移动相同一段距离，拉力也做了100J的功，则该拉力（ ）
A．等于10N B．小于10N
C．大于10N D．以上三个选项都有可能
5．（2020春•海珠区月考）同一物体在大小相同的力F作用下，分别在水平地面和竖直方向上运动，移动的距离sab＝scd，每经过相同的时间，用虚线框记录物体的位置，如图所示（ ）
A．物体在cd段的运动时间是ab段的5倍
B．在ab段和cd段，力F对物体做的功相等
C．在ab段和cd段，力F对物体做功的功率相等
D．在ab段，物体所受摩擦力f＝F
6．（2020春•黄埔区校级期中）如图所示，在一条长绳的一端系一个小铁球做成一个单摆、小球由A点静止释放，在小球摆动的过程中（不计空气阻力），A、C两点是小球所能达到的最高点，B点是小球的最低点。下列说法正确的是（ ）
A．当小球运动到C点时所有的力突然消失，小球将会静止在C点
B．小球在B点是重力势能最大
C．小球由C点运动到A点的过程，小球的重力势能转化为动能
D．当小球运动到B点时突然绳断开，小球将竖直下落
7．（2020秋•广州期中）小球由静止释放后，在竖直下落过程中运动速度会变快。如图所示，一个小球由A点静止释放后，先后经过B、C两点，已知B为AC中点。小球在AB段重力做功W1，其功率为P1；在BC段重力做功W2，其功率为P2，则（ ）
A．W1＝W2 P1＞P2 B．W1＝W2 P1＝P2
C．W1＝W2 P1＜P2 D．W1≠W2 P1≠P2
8．（2020秋•越秀区校级月考）如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（ ）
A．F1＞F2 W1＝W2 B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1＜F2 W1＝W2 D．F1＝F2 W1＞W2
9．（2019秋•荔湾区校级月考）如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端，在这过程中，物体的速度v、通过的距离s、动能EK和机械能E随时间t的变化如图所示，则错误的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2019秋•荔湾区校级月考）如图所示，忽略空气阻力，甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达B、D点。甲先后经过A、B两点且OA＝AB，乙先后经过C、D两点且所用时间tPC＝tCD，则下列说法正确的是（ ）
A．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功多
B．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功快
C．小球乙通过PC段重力做功比CD段重力做功快
D．若甲、乙质量相同，分别到达B、D点时重力做功一样快
11．（2019秋•黄埔区校级月考）如图所示，用大小为F的拉力，分别沿粗糙斜面和光滑水平面拉箱子，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率，F下列判断正确的是（ ）
①ab段做功较多；
②ab段与cd段的功一样多
③ab段功率较大；
④cd段功率较大。
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
12．（2019•越秀区校级模拟）如图所示，小铭的体重为G，支架横杆到地面的高度为h，小铭第一次顺着竖直的杆从杆顶匀速下滑到地面，第二次沿比杆粗糙的绳从杆顶匀速下滑到地面，第一次比第二次需要的时间短，两次小铭所受摩擦力的大小分别为f1、f2，重力做的功分别为W1、W2，重力的功率分别为P1、P2，摩擦力的功率分别为P1′、P2′．则（ ）
A．f1＜f2 B．W1＝W2 C．P1＜P2 D．P1′＜P2′
13．（2019春•海珠区校级期中）如图所示，在大小相同的力F作用下，物体甲、乙、丙（m甲＞m乙＞m丙）都沿着力F的方向移动了相同距离s，比较力F对三个物体所做的功，正确的是（ ）
A．对甲做的功最多 B．对乙做的功最多
C．对丙做的功最多 D．一样多
14．（2019春•花都区期末）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F．物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在OQ段做匀速直线运动。F在NO、OP段做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（ ）
A．W1＜W2 P1＞P2 B．W1＝W2 P1＞P2
C．W1＞W2 P1＜P2 D．W1＝W2 P1＜P2
15．（2019春•花都区期末）小福用水平向右的力拉箱子（如图），箱子没有被拉动。此过程中，以下说法正确的是（ ）
A．拉力对箱子有做功
B．箱子的重力对箱子有做功
C．拉力小于地面对箱子的摩擦力
D．拉力等于地面对箱子的摩擦力
16．（2019春•花都区期末）小明的妈妈提着一袋苹果站在扶梯上随扶梯一起匀速上升如图，下列说法正确的是（ ）
A．苹果的重力势能增大，机械能增大
B．苹果的动能不变，机械能不变
C．苹果的重力势能转化为动能
D．苹果的动能转化为重力势能
17．（2019春•越秀区期末）下列说法正确的是（ ）
A．功就是能，因为它们的单位相同
B．弹簧越长，它具有的弹性势能一定越大
C．汽车沿斜面向上匀速行驶过程中，它的机械能变大
D．子弹的速度大于火车的速度，子弹的动能一定大于火车的动能
18．（2018秋•荔湾区期末）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是（ ）
A．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
二．填空题（共7小题）
19．（2020秋•广州月考）一铁球竖直向上运动，到最高点后又竖直向下运动，并落回到地面，这过程中先后经过A、B位置，球在这两个位置的动能和重力势能如图所示，则球在A位置的速度 B位置的速度，球在A位置的高度 B位置的高度，球在A位置的机械能 B位置的机械能。（三空均选填“大于”、“等于”或“小于”）
20．（2020春•海珠区月考）如图所示，静止在轨道A点的小球具有8J的机械能，当它被静止释放后（不计空气及轨道阻力）沿轨道滚动，经过最低点B，到达最高点C。
（1）小球从A点运动到B点的过程中， 能转化为 能。
（2）①在图中，用“●”标出轨道上的C点；
②球在C点的动能为 J；
③球在C点的机械能 在A点的机械能。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
21．（2020秋•海珠区校级月考）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，两次木块的动能分别为E1、E2，（均选填“＜”、“＝”或“＞”）
则F1 F2，判断依据是 ；
P1 P2；判断依据是 ；
E1 E2，判断依据是 。
22．（2020春•番禺区期末）如图所示，一物体在水平向右的拉力F作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力所做的功为W2．则F1 F2，W1 W2（选填“大于”、“小于”或“等于”）
23．（2019秋•白云区校级月考）目前，汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以摩擦发热的形式排放掉，形成能源的浪费。现有一种“汽车再生制动器”，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能储存起来，有效地利用了能量。但实际上，再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，两种制动器产生的阻力相加，得到恒定的刹车阻力来满足刹车要求。若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时“汽车再生制动器”产生的阻力随时间变化的关系如下表：
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
再生刹车阻力f/×103N
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
（1）如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，t＝0.4s时油压制动器还需产生 N的刹车阻力。
（2）在满足（1）的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所示，则在0～0.5s内汽车刹车阻力所做的功W＝ J。
24．（2019秋•花都区期中）用如图甲起重机把重为800N的物体吊起，从A点匀速竖直提升到B点，再从B点匀速水平移动到C点，各点间距离如图乙。
从A点提升到B点的过程中，起重机对物体做了 J的功，若这个起重机的机械效率为80%，则此过程起重机做的功为 J；
25．（2019•番禺区一模）（1）体育中考1分钟跳绳测试项目中，小张质量50kg，单次脚离地的高度平均为8cm，小红质量40kg，单次脚离地的高度平均为10cm，两人考试成绩都为180次，两个人做的总功W张 W红，功率P张 P红（都选填“＞”、“＜”或“＝”）
（2）如图中正确投掷实心球的方式应选 （选填①、②或③）不考虑空气阻力，用同样的速度将球投出，运动过程中a点的机械能 b点处的机械能：a点的重力势能 b点处的重力势能（都选填“＞”、“＜”或“＝”）。画出实心球在b点的受力示意图。
三．实验探究题（共3小题）
26．（2020春•白云区期末）如图所示，是利用风力做功的风车实验装置。小强想粗略测定风车在一定风速下做功的功率。
（1）观察实验装置，小强是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功功率的。
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：计时器、 和 。
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝ （表达式中的物理量均用正确符号表示）。
（4）如果选用较粗重的绳做实验，则与选用较细轻的线相比，测得风车的功率值偏 ，请写出你的判断理由 。
27．（2019秋•天河区月考）请设计一个实验方案来测定你跳绳的功率。
要求：（1）写出实验步骤，包括要测量的物理量及其测量器材；
（2）设计实验数据记录表；
（3）给出计算功率的表达式；
28．（2019•海珠区一模）小芳拿着书本，老王抱着木箱，都匀速从一楼到达二楼。其中，小芳先到达二楼。甲的观点：小芳上楼上得快，时间短，所以小芳对书做功的功率大。乙的观点：木箱质量大，老王对木箱做功多，所以老王对木箱做功的功率大。
（1）你同意甲、乙的观点吗？依据是什么？
（2）若你要把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼，请自选器材测量对西瓜做功的功率。
①实验步骤： 。
②用所测的物理量，写出你对西瓜做功功率的表达式。
四．计算题（共3小题）
29．（2020秋•黄埔区期末）某型号汽车发动机的额定功率为5.4×104W，在水平路面上，匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（1）在图中画出汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图；
（2）发动机所提供的牵引力的大小；
（3）行驶5min时，牵引力所做的功；
（4）汽车行驶速度大小。
30．（2020秋•越秀区校级期中）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为380N，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F将物体M以1m/s的速度匀速提升到10m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小。求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少J？
（2）滑轮组提升重物所做的总功是多少J？
（3）滑轮组提升重物所做的额外功是多少J
31．（2019秋•越秀区校级月考）为了节能环保，小明开始骑电动自行车上班（如图1示），下表是有关数据：
人的质量m人/kg
质量m车/kg
行驶时机平均功率P/W
50
20
180
求：
（1）在某段匀速行驶的过程中，受到的阻力与时间关系如图2所示，则使电动自行车前进时的牵引力应是多大？
（2）这15s过程中电动自行车牵引力做功为多少？
（3）车在这15s内的速度是多少？
2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（9）——功和机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．【解答】解：
一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变，
根据W＝Fs、s＝vt可得W＝Fvt，
所以可知恒力所做的功与时间成正比，则W﹣t是一条过原点的倾斜直线，其对应的图像为B。
故选：B。
2．【解答】解：A、球的质量不变，球在S点的动能大于M点动能，所以球在S点的速度大于M点速度。故A错误；
B、S点的重力势能小于M点的重力势能，球的质量不变，所以球在S点的高度小于M点的高度。故B正确；
CD、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在S点重力势能和M点动能相等，S点的动能小于M点的重力势能，所以S点的机械能小于M点的机械能。故CD错误。
故选：B。
3．【解答】解：AB．AB段和CD段所受重力一样，距离也是一样的，根据W＝Gh，因此重力做功相等，故AB错误；
CD．AB段和CD段都是匀速直线运动，所以根据功率公式P=Wt=Ght=Gv可知，由于AB段的速度更大，因此AB段的功率更大；故C正确，D错误．
故选：C。
4．【解答】解：由题意可知，物体分别在两个拉力的作用下运动的距离相等，做的功相同，根据W＝Fs可得F=Ws，可知两个拉力相等，即另一水平拉力大小为10N。
故选：A。
5．【解答】解：A、根据图示可知，物体在cd段的运动时间是ab段的2.5倍，故A错误。
B、由题知，在ab段和cd段，力F相同，物体在力F的方向上移动的距离sab＝scd，根据W＝Fs可知，在ab段和cd段，力F对物体做的功相等，故B正确。
C、由A和B的分析可知，在ab段和cd段，力F对物体做的功相等，物体在cd段的运动时间小于ab段，根据P=Wt可知，力F在ab段对物体做功的功率大于cd段，故C错误。
D、根据图示可知，物体在ab段相同时间内通过的路程不相等，所以物体做变速直线运动，处于非平衡状态，故物体所受摩擦力f≠F，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：A、小球运动到C点时，处于静止状态，若此时一切外力消失，根据牛顿第一运动定律可知，小球将保持静止状态，故A正确；
B、从A→B的过程中，小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小，故B不正确；
C、小球在A、C位置时，位置最高，速度都为0，空气阻力忽略不计，机械能守恒，重力势能最大且相等，
所以小球由C点运动到A点的过程中重力势能不变，故C不正确；
D、小球在B点时动能最大、重力势能最小，若在B点绳子突然断开，小球受到竖直向下的重力，而断开瞬间运动的方向是水平方向，所以小球不会竖直下落，故D不正确。
故选：A。
7．【解答】解：由题知AB＝BC，物体下落时重力不变，根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，
根据v=st可知，小球在BC段运动的时间短，
根据P=Wt可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故选：C。
8．【解答】解：（1）不计摩擦，即使用光滑的斜面没有做额外功；
所以，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，拉力做的功等于克服物体重力做的功；
因为重力G相同、上升高度h相同，
由W＝Fs＝Gh可知，拉力对物体做的功相同，即W1＝W2。
（2）从图可知，LAC＞LBC，而W1＝W2，
根据W＝FL可知，Fl＜F2。
故选：C。
9．【解答】解：由题意可知，物体下滑过程中做匀速直线运动。
A、物体做匀速运动，速度不随时间变化，故A正确；
B、由v=st可知，速度不变时，物体通过的路程与时间成正比，图象为过原点的直线，故B正确；
CD、物体下滑过程中，速度、质量不变，高度降低，可知动能不变、重力势能减小，机械能等于动能和势能之和，故机械能减小，故C正确、D错误。
故选：D。
10．【解答】解：
AB、小球甲的重力不变，通过的距离OA＝AB，根据W＝Gh可知，小球甲通过OA段和AB段重力做的功相同；
小球在下落过程中做加速运动，则小球在OA段的平均速度小于在AB段的平均速度，OA和AB的距离相等，所以在OA段所用时间大于在AB段所用的时间，
根据P=Wt可知，小球甲通过OA段重力做功的功率小（即重力做功慢），则通过AB段重力做功快，故AB错误；
C、小球乙的重力不变，由图知，通过的距离PC＜CD，根据W＝Gh可知，小球乙通过PC段重力做功少，通过CD段重力做功多，
已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等，
根据P=Wt可知，小球乙通过PC段重力做功的功率小（即重力做功慢），则通过CD段重力做功快，故C错误；
D、若甲、乙质量相同，则甲乙的重力相等，由题和图知，OB＝PD，根据W＝Gh可知，分别到达B、D点时重力做功相同；甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达B、D点，所用时间相同，根据P=Wt可知，两球分别到达B、D点时重力做功的功率相同，即重力做功一样快，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：由题可知，拉力F相同，sab＝scd，
由W＝Fs可知：ab段与cd段拉力所做的功相同；
由于tab＞tcd，由P=Wt可知：Pab＜Pcd，即cd段功率较大；
综上分析可知，①③错误，②④正确。
故选：D。
12．【解答】解：
A、由题意知，两次小铭都是匀速下滑，处于平衡状态，两次受到的摩擦力和重力均是一对平衡力，所以两次小铭所受摩擦力的大小相等，即f1＝f2 ，故A错误。
B、小铭的体重为G，两次小铭下滑的高度均为h，由W＝Gh可知，两次重力所做的功相等，即W1＝W2，故B正确。
C、小铭重力所做的功相等，第一次比第二次需要的时间短，根据P=Wt可知，小铭重力做功的功率P1＞P2，故C错误。
D、小铭两次受到摩擦力的大小相等，通过的距离相等，根据W＝fs可知，两次摩擦力做功相等，第一次比第二次需要的时间短，根据P=Wt可知，摩擦力的功率P1′＝P2′，故D错误。
故选：B。
13．【解答】解：因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，
根据功的计算公式W＝Fs可知，F对三个物体所做的功一样多。
故选：D。
14．【解答】解：
（1）由图可知，OP段和NO段的路程都为s＝3m，拉力都是F＝3N，由W＝Fs可得做的功W1＝W2；
（2）由题知，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，设NO段用的时间tNO＝t，则OP段用的时间tOP＝2t，所以tNO＜tOP，做的功相同，由P=Wt可知，P1＞P2。
综上分析可知，只有B正确。
故选：B。
15．【解答】解：A、人对箱子施加了拉力，箱子在拉力的方向上没有通过距离，所以拉力对箱子没有做功，故A错误；
B、箱子受到重力的作用，但在重力的方向上没有通过距离，所以箱子的重力对箱子没有做功。故B错误；
CD、箱子没有被拉动，处于平衡状态，分析可知，拉力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力，所以二者大小相等。故C错误，D正确。
故选：D。
16．【解答】解：小明的妈妈提着一袋苹果站在扶梯上随扶梯一起匀速上升，在此过程中，苹果的质量不变，速度不变，故动能不变；同时其高度增加，故重力势能增大。因为动能和势能统称为机械能，所以其机械能增大，并且在此过程中不存在动能和重力势能之间的转化。故A正确，BCD错误。
故选：A。
17．【解答】解：A、功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能是状态量，所以不能说功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故A错误；
B、弹簧的长度不是弹性形变，弹性势能的大小跟弹簧的长度无关，同一物体的弹性势能只跟弹性形变的大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大，故B错误；
C、汽车沿斜面匀速向上行驶，汽车质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；机械能增大，故C正确；
D、动能的大小不仅跟速度有关，还跟物体的质量有关，故D错误。
故选：C。
18．【解答】解：A、滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小，故A正确；
B、滚摆到最低点后又上升，质量不变，速度减小，动能减小，同时高度增加，重力势能增加，故是将动能转化为重力势能的过程，故B错误；
C、由于空气的摩擦，所以整个过程中，一部分机械能会转化为内能，故机械能是减小的，故C错误；
D、滚摆下降时，质量不变，速度增大，故动能增加，高度减小，即重力势能减小，故D错误；
故选：A。
二．填空题（共7小题）
19．【解答】解：（1）由图像知，小球在A点的动能小于小球在B点的动能，在质量一定时，速度越大，动能越大，所以小球在A点的速度小于小球在B点的速度。
（2）由图像知，小球在A点的重力势能大于小球在B点的重力势能，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以小球在A点的高度大于小球在B点的高度。
（3）机械能等于动能和势能之和，小球在整个过程中没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能等于动能和重力势能之和，
A位置的机械能＝A位置动能+A位置重力势能，
B位置的机械能＝B位置动能+B位置重力势能，
如图，A位置动能＝B位置重力势能，A位置重力势能大于B位置动能，
所以A位置的机械能大于B位置的机械能。
故答案为：小于；大于；大于。
20．【解答】解：（1）小球在A点是静止状态，相对于B点所在的轨道平面有一定的高度，所以小球在A点有重力势能，小球从A点运动到B点的过程中，重力势能减小，小球速度变大，动能增加，所以重力势能转化成动能。
（2）①题干中不计空气及轨道阻力，只有动能和重力势能相互转化，机械能的总和不变，小球沿轨道滚动，经过最低点B，到达最高点C，C点和A点高度相同，如图所示：。
②小球到达最高点C，速度为0，所以球在C点的动能为0J；
③小球从A点运动到C点的过程中，机械能守恒，所以小球在C点的机械能等于小球在A点的机械能。
故答案是：（1）重力势；动；（2）①如上图所示；②0；③＝。
21．【解答】解：（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，而木块两次对水平面压力相等，接触面的粗糙程度相同，则滑动摩擦力相等，所以两次拉力F相等，即F1＝F2。
（2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P＝Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
（3）因为第①的速度大，因此El＞E2。
答案为：＝；木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力；＞；木块两次受到的拉力相等，第一次的速度大；＞；木块的质量不变，第一次的速度大。
22．【解答】解：
（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，
则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；
物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f；
（2）物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知W1＝W2。
故答案为：等于；等于。
23．【解答】解：（1）由图表格可以看出，当t＝0.4s时，再生制动器产生的刹车阻力约8.4×103N，所以油压制动器产生的阻力应为：f油＝1×104N﹣8.4×103N＝1.6×103N。
（2）刹车阻力的大小f＝1×104N，由图知，0.5s内通过的路程为10m。
所以克服刹车阻力做的功为：W＝fs＝1×104N×10m＝1×105J。
故答案为：（1）1.6×103；（2）1×105。
24．【解答】解：（1）A到B的过程中，h＝S1＝5m，起重机对物体做的功：
W有＝Gh＝800N×5m＝4000J。
（2）根据η=W有W总可得，若这个起重机的机械效率为80%，则此过程起重机做的功：
W总=W有η=4000J80%=5000J。
故答案为：4000；5000。
25．【解答】解：（1）小张的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
而h＝8cm＝0.08m，
小张跳绳180次做的总功为：W张＝Gh＝180×500N×0.08m＝7200J，
小红的重力为：G′＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，
而h′＝10cm＝0.1m，
小红跳绳180次做的总功为：W红＝G′h′＝180×400N×0.1m＝7200J，
所以W张＝W红，
所用时间都为1min（时间相同），根据P=Wt知，两人做功的功率相同，即P张＝P红。
（2）由图知，按③的方式投掷的距离最远，所以③的投掷方式正确；
不考虑空气阻力，实心球在运动过程中机械能守恒；用同样的速度从同一位置将球投出，动能相同，重力势能相同，机械能相同，所以a点的机械能等于b点处的机械能；
重力势能的大小与物体的质量、高度有关，据图可知，a的高度大于b的高度，所以a点的重力势能大于b点处的重力势能；
不计空气的阻力，实心球在b点时只受重力，重力的方向是竖直向下的，过b点沿竖直向下的方向画一条带箭头的有向线段，用G表示，如图所示：
故答案为：（1）＝；＝； （2）③；＝；＞；见上图。
三．实验探究题（共3小题）
26．【解答】解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；
（2）由W＝Gh＝mgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，必需的测量工具有：计时器、刻度尺（或卷尺）和天平；
（3）风车做功的功率：
P=Wt=Ght=mght；
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的绳做实验，把回形针提升到相同高度，所用时间相对较多，根据公式P=Wt，当W相同时，所用时间t越多，则测量出的功率会偏小。
故答案为：（1）回形针；
（2）刻度尺（或卷尺）；天平；
（3）mght；
（4）小；把回形针提升到相同高度，所用时间相对较多，根据公式P=Wt，当W相同时，所用时间t越多，则测量出的功率会偏小。
27．【解答】解：
（1）跳绳时要克服自身的重力做功，则跳绳的功率：P=Wt=mght，
为了使测量准确一些，需要多跳一段时间，则实验步骤为：
①用磅秤测出自己的质量m；
②用米尺测出跳绳时身体升高的高度h；
③数出跳绳的次数n，并用秒表测出所用的时间t。
（2）实验数据记录表为：
质量（m/kg）
高度（h/m）
跳绳的次数n
所用时间（t/s）
（3）计算功率的表达式：P=W总t=nmght；
故答案为：（1）①用磅秤测出自己的质量m；
②用米尺测出跳绳时身体升高的高度h；
③数出跳绳的次数n，并用秒表测出所用的时间t；
（2）如上表所示；
（3）P=nmght。
28．【解答】解：
（1）根据P=Wt=Ght=mght，由已知条件，从一楼到达二楼h相同，则功率大小取决质量和时间的比值大小，因小芳拿着书本的质量小，所用时间也短，故无法确定两人的功率大小；即不同意甲乙的观点；
（2）①实验步骤：
用磅称测量出西大西瓜质量m，用卷尺测量出一楼到二楼的高度h，用秒表测量出把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼所用的时间t；
②对西瓜做功功率的表达式：
P=Wt=Ght=mght。
故答案为：（1）不同意甲乙的观点，根据P=Wt=Ght=mght，从一楼到达二楼h相同，因功率大小取决质量和时间的比值大小，故无法确定功率大小；
（2）①实验步骤：
用磅称测量出大西瓜质量m，用卷尺测量出一楼到二楼的高度h，用秒表测量出把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼所用的时间t；
②对西瓜做功功率的表达式：
P=Wt=Ght=mght。
四．计算题（共3小题）
29．【解答】解：（1）汽车水平方向受到发动机所提供的牵引力和阻力的作用，汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图如下：
（2）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件得牵引力：
F＝f＝1800N；
（3）t＝5min＝300s，
匀速行驶5min牵引力所做的功：
W＝Pt＝5.4×104W×300s＝1.62×107J。
（4）根据公式P=Wt=Fst=Fv可得汽车行驶的速度：
v=PF=5.4×104W1800N=30m/s；
答：（1）汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图如上图所示；
（2）发动机所提供的牵引力为1800N；
（3）行驶5min牵引力所做的功是1.62×107J；
（4）汽车的行驶速度为30m/s。
30．【解答】解：（1）滑轮组提升重物所做的有用功：
W有用＝GMh＝380N×10m＝3800J；
（2）货物以1m/s的速度匀速提升到10m的高度，由v=st可知运动的时间：
t=sv=10m1m/s=10s；
据图乙可知，此时拉力做的总功是4000J；
（3）不计钢丝绳的重、摩擦力大小，滑轮组提升重物所做的额外功等于总功减去有用功：
W额＝W总﹣W有用＝4000J﹣3800J＝200J。
答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是3800J；
（2）滑轮组提升重物所做的总功是4000J；
（3）滑轮组提升重物所做的额外功是200J。
31．【解答】解：（1）因为电动自行车是匀速直线运动，根据图2可知，F＝f＝20N，
（2）由P=Wt可得，
电动自行车牵引力做功W＝Pt＝180W×15s＝2700J；
（3）由P=Wt=Fst=Fv可得
车在这15s内的速度v=PF=180W20N=9m/s。
答：（1）电动自行车前进时的牵引力应是20N；
（2）这15s过程中电动自行车牵引力做功为2700J；
（3）车在这15s内的速度是9m/s。
2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（9）——功和机械能
一．选择题（共18小题）
1．（2020秋•广州月考）一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2020秋•花都区期末）球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重
力势能如图所示，则球在S点的（ ）
A．速度比在M点的小
B．离地高度比在M点的低
C．机械能等于在M点的机械能
D．机械能大于在M点的机械能
3．（2020秋•越秀区校级期中）如图所示，运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg，只考虑人受到的重力和空气阻力．运动员下落时经过AB、CD两段路程时均做匀速直线运动，且sAB＝sCD，vAB＝60m/s，vCD＝10m/s，在AB段人（包括装备）受到的重力做功为WAB，重力做功功率为PAB；在CD段人（包括装备）受到的重力做功为WCD，重力做功功率为PCD，下列判断正确的是（ ）
A．WAB＞WCD B．WAB＜WCD C．PAB＞PCD D．PAB＜PCD
4．（2020秋•越秀区月考）用10N的水平拉力拉着一物体，在比较粗糙的水平地面上移动一段距离，拉力做了100J的功。用另一水平拉力F拉着同一物体，在较为光滑的水平地面上移动相同一段距离，拉力也做了100J的功，则该拉力（ ）
A．等于10N B．小于10N
C．大于10N D．以上三个选项都有可能
5．（2020春•海珠区月考）同一物体在大小相同的力F作用下，分别在水平地面和竖直方向上运动，移动的距离sab＝scd，每经过相同的时间，用虚线框记录物体的位置，如图所示（ ）
A．物体在cd段的运动时间是ab段的5倍
B．在ab段和cd段，力F对物体做的功相等
C．在ab段和cd段，力F对物体做功的功率相等
D．在ab段，物体所受摩擦力f＝F
6．（2020春•黄埔区校级期中）如图所示，在一条长绳的一端系一个小铁球做成一个单摆、小球由A点静止释放，在小球摆动的过程中（不计空气阻力），A、C两点是小球所能达到的最高点，B点是小球的最低点。下列说法正确的是（ ）
A．当小球运动到C点时所有的力突然消失，小球将会静止在C点
B．小球在B点是重力势能最大
C．小球由C点运动到A点的过程，小球的重力势能转化为动能
D．当小球运动到B点时突然绳断开，小球将竖直下落
7．（2020秋•广州期中）小球由静止释放后，在竖直下落过程中运动速度会变快。如图所示，一个小球由A点静止释放后，先后经过B、C两点，已知B为AC中点。小球在AB段重力做功W1，其功率为P1；在BC段重力做功W2，其功率为P2，则（ ）
A．W1＝W2 P1＞P2 B．W1＝W2 P1＝P2
C．W1＝W2 P1＜P2 D．W1≠W2 P1≠P2
8．（2020秋•越秀区校级月考）如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小（ ）
A．F1＞F2 W1＝W2 B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1＜F2 W1＝W2 D．F1＝F2 W1＞W2
9．（2019秋•荔湾区校级月考）如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端，在这过程中，物体的速度v、通过的距离s、动能EK和机械能E随时间t的变化如图所示，则错误的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2019秋•荔湾区校级月考）如图所示，忽略空气阻力，甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达B、D点。甲先后经过A、B两点且OA＝AB，乙先后经过C、D两点且所用时间tPC＝tCD，则下列说法正确的是（ ）
A．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功多
B．小球甲通过OA段重力做功比AB段重力做功快
C．小球乙通过PC段重力做功比CD段重力做功快
D．若甲、乙质量相同，分别到达B、D点时重力做功一样快
11．（2019秋•黄埔区校级月考）如图所示，用大小为F的拉力，分别沿粗糙斜面和光滑水平面拉箱子，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距离sab＝scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率，F下列判断正确的是（ ）
①ab段做功较多；
②ab段与cd段的功一样多
③ab段功率较大；
④cd段功率较大。
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
12．（2019•越秀区校级模拟）如图所示，小铭的体重为G，支架横杆到地面的高度为h，小铭第一次顺着竖直的杆从杆顶匀速下滑到地面，第二次沿比杆粗糙的绳从杆顶匀速下滑到地面，第一次比第二次需要的时间短，两次小铭所受摩擦力的大小分别为f1、f2，重力做的功分别为W1、W2，重力的功率分别为P1、P2，摩擦力的功率分别为P1′、P2′．则（ ）
A．f1＜f2 B．W1＝W2 C．P1＜P2 D．P1′＜P2′
13．（2019春•海珠区校级期中）如图所示，在大小相同的力F作用下，物体甲、乙、丙（m甲＞m乙＞m丙）都沿着力F的方向移动了相同距离s，比较力F对三个物体所做的功，正确的是（ ）
A．对甲做的功最多 B．对乙做的功最多
C．对丙做的功最多 D．一样多
14．（2019春•花都区期末）如图所示，水平地面O点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向3N的力F．物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置。物体在OQ段做匀速直线运动。F在NO、OP段做功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则（ ）
A．W1＜W2 P1＞P2 B．W1＝W2 P1＞P2
C．W1＞W2 P1＜P2 D．W1＝W2 P1＜P2
15．（2019春•花都区期末）小福用水平向右的力拉箱子（如图），箱子没有被拉动。此过程中，以下说法正确的是（ ）
A．拉力对箱子有做功
B．箱子的重力对箱子有做功
C．拉力小于地面对箱子的摩擦力
D．拉力等于地面对箱子的摩擦力
16．（2019春•花都区期末）小明的妈妈提着一袋苹果站在扶梯上随扶梯一起匀速上升如图，下列说法正确的是（ ）
A．苹果的重力势能增大，机械能增大
B．苹果的动能不变，机械能不变
C．苹果的重力势能转化为动能
D．苹果的动能转化为重力势能
17．（2019春•越秀区期末）下列说法正确的是（ ）
A．功就是能，因为它们的单位相同
B．弹簧越长，它具有的弹性势能一定越大
C．汽车沿斜面向上匀速行驶过程中，它的机械能变大
D．子弹的速度大于火车的速度，子弹的动能一定大于火车的动能
18．（2018秋•荔湾区期末）如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动。下列说法正确的是（ ）
A．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小
B．滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能
C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D．滚摆下降时，重力势能减小，动能减小
二．填空题（共7小题）
19．（2020秋•广州月考）一铁球竖直向上运动，到最高点后又竖直向下运动，并落回到地面，这过程中先后经过A、B位置，球在这两个位置的动能和重力势能如图所示，则球在A位置的速度 B位置的速度，球在A位置的高度 B位置的高度，球在A位置的机械能 B位置的机械能。（三空均选填“大于”、“等于”或“小于”）
20．（2020春•海珠区月考）如图所示，静止在轨道A点的小球具有8J的机械能，当它被静止释放后（不计空气及轨道阻力）沿轨道滚动，经过最低点B，到达最高点C。
（1）小球从A点运动到B点的过程中， 能转化为 能。
（2）①在图中，用“●”标出轨道上的C点；
②球在C点的动能为 J；
③球在C点的机械能 在A点的机械能。（选填“＞”、“＜”或“＝”）
21．（2020秋•海珠区校级月考）如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块做直线运动，两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，两次木块的动能分别为E1、E2，（均选填“＜”、“＝”或“＞”）
则F1 F2，判断依据是 ；
P1 P2；判断依据是 ；
E1 E2，判断依据是 。
22．（2020春•番禺区期末）如图所示，一物体在水平向右的拉力F作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力所做的功为W2．则F1 F2，W1 W2（选填“大于”、“小于”或“等于”）
23．（2019秋•白云区校级月考）目前，汽车刹车器均采用油压制动，油压制动刹车时消耗的机械能以摩擦发热的形式排放掉，形成能源的浪费。现有一种“汽车再生制动器”，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能储存起来，有效地利用了能量。但实际上，再生制动器无法提供足够的刹车阻力，仍需要与油压制动器配合使用，两种制动器产生的阻力相加，得到恒定的刹车阻力来满足刹车要求。若某汽车以72km/h的速度行驶，刹车时“汽车再生制动器”产生的阻力随时间变化的关系如下表：
时间t/s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
再生刹车阻力f/×103N
8.0
8.1
8.4
9.0
10.0
10.0
10.0
7.5
5.0
（1）如果汽车制动时需要产生恒定的刹车阻力为1×104N，t＝0.4s时油压制动器还需产生 N的刹车阻力。
（2）在满足（1）的刹车阻力作用下，汽车的行驶路程与时间变化的关系如图所示，则在0～0.5s内汽车刹车阻力所做的功W＝ J。
24．（2019秋•花都区期中）用如图甲起重机把重为800N的物体吊起，从A点匀速竖直提升到B点，再从B点匀速水平移动到C点，各点间距离如图乙。
从A点提升到B点的过程中，起重机对物体做了 J的功，若这个起重机的机械效率为80%，则此过程起重机做的功为 J；
25．（2019•番禺区一模）（1）体育中考1分钟跳绳测试项目中，小张质量50kg，单次脚离地的高度平均为8cm，小红质量40kg，单次脚离地的高度平均为10cm，两人考试成绩都为180次，两个人做的总功W张 W红，功率P张 P红（都选填“＞”、“＜”或“＝”）
（2）如图中正确投掷实心球的方式应选 （选填①、②或③）不考虑空气阻力，用同样的速度将球投出，运动过程中a点的机械能 b点处的机械能：a点的重力势能 b点处的重力势能（都选填“＞”、“＜”或“＝”）。画出实心球在b点的受力示意图。
三．实验探究题（共3小题）
26．（2020春•白云区期末）如图所示，是利用风力做功的风车实验装置。小强想粗略测定风车在一定风速下做功的功率。
（1）观察实验装置，小强是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功功率的。
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：计时器、 和 。
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，则风车做功的功率P＝ （表达式中的物理量均用正确符号表示）。
（4）如果选用较粗重的绳做实验，则与选用较细轻的线相比，测得风车的功率值偏 ，请写出你的判断理由 。
27．（2019秋•天河区月考）请设计一个实验方案来测定你跳绳的功率。
要求：（1）写出实验步骤，包括要测量的物理量及其测量器材；
（2）设计实验数据记录表；
（3）给出计算功率的表达式；
28．（2019•海珠区一模）小芳拿着书本，老王抱着木箱，都匀速从一楼到达二楼。其中，小芳先到达二楼。甲的观点：小芳上楼上得快，时间短，所以小芳对书做功的功率大。乙的观点：木箱质量大，老王对木箱做功多，所以老王对木箱做功的功率大。
（1）你同意甲、乙的观点吗？依据是什么？
（2）若你要把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼，请自选器材测量对西瓜做功的功率。
①实验步骤： 。
②用所测的物理量，写出你对西瓜做功功率的表达式。
四．计算题（共3小题）
29．（2020秋•黄埔区期末）某型号汽车发动机的额定功率为5.4×104W，在水平路面上，匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：
（1）在图中画出汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图；
（2）发动机所提供的牵引力的大小；
（3）行驶5min时，牵引力所做的功；
（4）汽车行驶速度大小。
30．（2020秋•越秀区校级期中）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为380N，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F将物体M以1m/s的速度匀速提升到10m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小。求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少J？
（2）滑轮组提升重物所做的总功是多少J？
（3）滑轮组提升重物所做的额外功是多少J
31．（2019秋•越秀区校级月考）为了节能环保，小明开始骑电动自行车上班（如图1示），下表是有关数据：
人的质量m人/kg
质量m车/kg
行驶时机平均功率P/W
50
20
180
求：
（1）在某段匀速行驶的过程中，受到的阻力与时间关系如图2所示，则使电动自行车前进时的牵引力应是多大？
（2）这15s过程中电动自行车牵引力做功为多少？
（3）车在这15s内的速度是多少？
2021年广东省中考物理复习专练（广州专版）（9）——功和机械能
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．【解答】解：
一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变，
根据W＝Fs、s＝vt可得W＝Fvt，
所以可知恒力所做的功与时间成正比，则W﹣t是一条过原点的倾斜直线，其对应的图像为B。
故选：B。
2．【解答】解：A、球的质量不变，球在S点的动能大于M点动能，所以球在S点的速度大于M点速度。故A错误；
B、S点的重力势能小于M点的重力势能，球的质量不变，所以球在S点的高度小于M点的高度。故B正确；
CD、球在运动过程中没有发生弹性形变，所以机械能等于动能和重力势能之和，由图知，球在S点重力势能和M点动能相等，S点的动能小于M点的重力势能，所以S点的机械能小于M点的机械能。故CD错误。
故选：B。
3．【解答】解：AB．AB段和CD段所受重力一样，距离也是一样的，根据W＝Gh，因此重力做功相等，故AB错误；
CD．AB段和CD段都是匀速直线运动，所以根据功率公式P=Wt=Ght=Gv可知，由于AB段的速度更大，因此AB段的功率更大；故C正确，D错误．
故选：C。
4．【解答】解：由题意可知，物体分别在两个拉力的作用下运动的距离相等，做的功相同，根据W＝Fs可得F=Ws，可知两个拉力相等，即另一水平拉力大小为10N。
故选：A。
5．【解答】解：A、根据图示可知，物体在cd段的运动时间是ab段的2.5倍，故A错误。
B、由题知，在ab段和cd段，力F相同，物体在力F的方向上移动的距离sab＝scd，根据W＝Fs可知，在ab段和cd段，力F对物体做的功相等，故B正确。
C、由A和B的分析可知，在ab段和cd段，力F对物体做的功相等，物体在cd段的运动时间小于ab段，根据P=Wt可知，力F在ab段对物体做功的功率大于cd段，故C错误。
D、根据图示可知，物体在ab段相同时间内通过的路程不相等，所以物体做变速直线运动，处于非平衡状态，故物体所受摩擦力f≠F，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：A、小球运动到C点时，处于静止状态，若此时一切外力消失，根据牛顿第一运动定律可知，小球将保持静止状态，故A正确；
B、从A→B的过程中，小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小，故B不正确；
C、小球在A、C位置时，位置最高，速度都为0，空气阻力忽略不计，机械能守恒，重力势能最大且相等，
所以小球由C点运动到A点的过程中重力势能不变，故C不正确；
D、小球在B点时动能最大、重力势能最小，若在B点绳子突然断开，小球受到竖直向下的重力，而断开瞬间运动的方向是水平方向，所以小球不会竖直下落，故D不正确。
故选：A。
7．【解答】解：由题知AB＝BC，物体下落时重力不变，根据W＝Gh可知，物体在AB段和BC段做的功相等，即W1＝W2；
由于小球在自由下落时做加速运动，
根据v=st可知，小球在BC段运动的时间短，
根据P=Wt可知，物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率，即P1＜P2。
故选：C。
8．【解答】解：（1）不计摩擦，即使用光滑的斜面没有做额外功；
所以，将物体G分别沿斜面AC和BC拉到顶端C，拉力做的功等于克服物体重力做的功；
因为重力G相同、上升高度h相同，
由W＝Fs＝Gh可知，拉力对物体做的功相同，即W1＝W2。
（2）从图可知，LAC＞LBC，而W1＝W2，
根据W＝FL可知，Fl＜F2。
故选：C。
9．【解答】解：由题意可知，物体下滑过程中做匀速直线运动。
A、物体做匀速运动，速度不随时间变化，故A正确；
B、由v=st可知，速度不变时，物体通过的路程与时间成正比，图象为过原点的直线，故B正确；
CD、物体下滑过程中，速度、质量不变，高度降低，可知动能不变、重力势能减小，机械能等于动能和势能之和，故机械能减小，故C正确、D错误。
故选：D。
10．【解答】解：
AB、小球甲的重力不变，通过的距离OA＝AB，根据W＝Gh可知，小球甲通过OA段和AB段重力做的功相同；
小球在下落过程中做加速运动，则小球在OA段的平均速度小于在AB段的平均速度，OA和AB的距离相等，所以在OA段所用时间大于在AB段所用的时间，
根据P=Wt可知，小球甲通过OA段重力做功的功率小（即重力做功慢），则通过AB段重力做功快，故AB错误；
C、小球乙的重力不变，由图知，通过的距离PC＜CD，根据W＝Gh可知，小球乙通过PC段重力做功少，通过CD段重力做功多，
已知小球乙经过PC段所用的时间与经过CD段所用的时间相等，
根据P=Wt可知，小球乙通过PC段重力做功的功率小（即重力做功慢），则通过CD段重力做功快，故C错误；
D、若甲、乙质量相同，则甲乙的重力相等，由题和图知，OB＝PD，根据W＝Gh可知，分别到达B、D点时重力做功相同；甲、乙两小球从相同高度同时静止释放，同时到达B、D点，所用时间相同，根据P=Wt可知，两球分别到达B、D点时重力做功的功率相同，即重力做功一样快，故D正确。
故选：D。
11．【解答】解：由题可知，拉力F相同，sab＝scd，
由W＝Fs可知：ab段与cd段拉力所做的功相同；
由于tab＞tcd，由P=Wt可知：Pab＜Pcd，即cd段功率较大；
综上分析可知，①③错误，②④正确。
故选：D。
12．【解答】解：
A、由题意知，两次小铭都是匀速下滑，处于平衡状态，两次受到的摩擦力和重力均是一对平衡力，所以两次小铭所受摩擦力的大小相等，即f1＝f2 ，故A错误。
B、小铭的体重为G，两次小铭下滑的高度均为h，由W＝Gh可知，两次重力所做的功相等，即W1＝W2，故B正确。
C、小铭重力所做的功相等，第一次比第二次需要的时间短，根据P=Wt可知，小铭重力做功的功率P1＞P2，故C错误。
D、小铭两次受到摩擦力的大小相等，通过的距离相等，根据W＝fs可知，两次摩擦力做功相等，第一次比第二次需要的时间短，根据P=Wt可知，摩擦力的功率P1′＝P2′，故D错误。
故选：B。
13．【解答】解：因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，
根据功的计算公式W＝Fs可知，F对三个物体所做的功一样多。
故选：D。
14．【解答】解：
（1）由图可知，OP段和NO段的路程都为s＝3m，拉力都是F＝3N，由W＝Fs可得做的功W1＝W2；
（2）由题知，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，设NO段用的时间tNO＝t，则OP段用的时间tOP＝2t，所以tNO＜tOP，做的功相同，由P=Wt可知，P1＞P2。
综上分析可知，只有B正确。
故选：B。
15．【解答】解：A、人对箱子施加了拉力，箱子在拉力的方向上没有通过距离，所以拉力对箱子没有做功，故A错误；
B、箱子受到重力的作用，但在重力的方向上没有通过距离，所以箱子的重力对箱子没有做功。故B错误；
CD、箱子没有被拉动，处于平衡状态，分析可知，拉力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力，所以二者大小相等。故C错误，D正确。
故选：D。
16．【解答】解：小明的妈妈提着一袋苹果站在扶梯上随扶梯一起匀速上升，在此过程中，苹果的质量不变，速度不变，故动能不变；同时其高度增加，故重力势能增大。因为动能和势能统称为机械能，所以其机械能增大，并且在此过程中不存在动能和重力势能之间的转化。故A正确，BCD错误。
故选：A。
17．【解答】解：A、功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能是状态量，所以不能说功就是能，虽然单位相同，但物理意义不同，故A错误；
B、弹簧的长度不是弹性形变，弹性势能的大小跟弹簧的长度无关，同一物体的弹性势能只跟弹性形变的大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大，故B错误；
C、汽车沿斜面匀速向上行驶，汽车质量不变，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大；机械能增大，故C正确；
D、动能的大小不仅跟速度有关，还跟物体的质量有关，故D错误。
故选：C。
18．【解答】解：A、滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小，故A正确；
B、滚摆到最低点后又上升，质量不变，速度减小，动能减小，同时高度增加，重力势能增加，故是将动能转化为重力势能的过程，故B错误；
C、由于空气的摩擦，所以整个过程中，一部分机械能会转化为内能，故机械能是减小的，故C错误；
D、滚摆下降时，质量不变，速度增大，故动能增加，高度减小，即重力势能减小，故D错误；
故选：A。
二．填空题（共7小题）
19．【解答】解：（1）由图像知，小球在A点的动能小于小球在B点的动能，在质量一定时，速度越大，动能越大，所以小球在A点的速度小于小球在B点的速度。
（2）由图像知，小球在A点的重力势能大于小球在B点的重力势能，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以小球在A点的高度大于小球在B点的高度。
（3）机械能等于动能和势能之和，小球在整个过程中没有发生弹性形变，不具有弹性势能，所以机械能等于动能和重力势能之和，
A位置的机械能＝A位置动能+A位置重力势能，
B位置的机械能＝B位置动能+B位置重力势能，
如图，A位置动能＝B位置重力势能，A位置重力势能大于B位置动能，
所以A位置的机械能大于B位置的机械能。
故答案为：小于；大于；大于。
20．【解答】解：（1）小球在A点是静止状态，相对于B点所在的轨道平面有一定的高度，所以小球在A点有重力势能，小球从A点运动到B点的过程中，重力势能减小，小球速度变大，动能增加，所以重力势能转化成动能。
（2）①题干中不计空气及轨道阻力，只有动能和重力势能相互转化，机械能的总和不变，小球沿轨道滚动，经过最低点B，到达最高点C，C点和A点高度相同，如图所示：。
②小球到达最高点C，速度为0，所以球在C点的动能为0J；
③小球从A点运动到C点的过程中，机械能守恒，所以小球在C点的机械能等于小球在A点的机械能。
故答案是：（1）重力势；动；（2）①如上图所示；②0；③＝。
21．【解答】解：（1）木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，而木块两次对水平面压力相等，接触面的粗糙程度相同，则滑动摩擦力相等，所以两次拉力F相等，即F1＝F2。
（2）从图象中可以判断出，第②次的运动速度v较小，根据公式P＝Fv，当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，即P1＞P2。
（3）因为第①的速度大，因此El＞E2。
答案为：＝；木块两次都进行匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力；＞；木块两次受到的拉力相等，第一次的速度大；＞；木块的质量不变，第一次的速度大。
22．【解答】解：
（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，
则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；
物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f；
（2）物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知W1＝W2。
故答案为：等于；等于。
23．【解答】解：（1）由图表格可以看出，当t＝0.4s时，再生制动器产生的刹车阻力约8.4×103N，所以油压制动器产生的阻力应为：f油＝1×104N﹣8.4×103N＝1.6×103N。
（2）刹车阻力的大小f＝1×104N，由图知，0.5s内通过的路程为10m。
所以克服刹车阻力做的功为：W＝fs＝1×104N×10m＝1×105J。
故答案为：（1）1.6×103；（2）1×105。
24．【解答】解：（1）A到B的过程中，h＝S1＝5m，起重机对物体做的功：
W有＝Gh＝800N×5m＝4000J。
（2）根据η=W有W总可得，若这个起重机的机械效率为80%，则此过程起重机做的功：
W总=W有η=4000J80%=5000J。
故答案为：4000；5000。
25．【解答】解：（1）小张的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
而h＝8cm＝0.08m，
小张跳绳180次做的总功为：W张＝Gh＝180×500N×0.08m＝7200J，
小红的重力为：G′＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，
而h′＝10cm＝0.1m，
小红跳绳180次做的总功为：W红＝G′h′＝180×400N×0.1m＝7200J，
所以W张＝W红，
所用时间都为1min（时间相同），根据P=Wt知，两人做功的功率相同，即P张＝P红。
（2）由图知，按③的方式投掷的距离最远，所以③的投掷方式正确；
不考虑空气阻力，实心球在运动过程中机械能守恒；用同样的速度从同一位置将球投出，动能相同，重力势能相同，机械能相同，所以a点的机械能等于b点处的机械能；
重力势能的大小与物体的质量、高度有关，据图可知，a的高度大于b的高度，所以a点的重力势能大于b点处的重力势能；
不计空气的阻力，实心球在b点时只受重力，重力的方向是竖直向下的，过b点沿竖直向下的方向画一条带箭头的有向线段，用G表示，如图所示：
故答案为：（1）＝；＝； （2）③；＝；＞；见上图。
三．实验探究题（共3小题）
26．【解答】解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；
（2）由W＝Gh＝mgh可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，必需的测量工具有：计时器、刻度尺（或卷尺）和天平；
（3）风车做功的功率：
P=Wt=Ght=mght；
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，选用较粗重的绳做实验，把回形针提升到相同高度，所用时间相对较多，根据公式P=Wt，当W相同时，所用时间t越多，则测量出的功率会偏小。
故答案为：（1）回形针；
（2）刻度尺（或卷尺）；天平；
（3）mght；
（4）小；把回形针提升到相同高度，所用时间相对较多，根据公式P=Wt，当W相同时，所用时间t越多，则测量出的功率会偏小。
27．【解答】解：
（1）跳绳时要克服自身的重力做功，则跳绳的功率：P=Wt=mght，
为了使测量准确一些，需要多跳一段时间，则实验步骤为：
①用磅秤测出自己的质量m；
②用米尺测出跳绳时身体升高的高度h；
③数出跳绳的次数n，并用秒表测出所用的时间t。
（2）实验数据记录表为：
质量（m/kg）
高度（h/m）
跳绳的次数n
所用时间（t/s）
（3）计算功率的表达式：P=W总t=nmght；
故答案为：（1）①用磅秤测出自己的质量m；
②用米尺测出跳绳时身体升高的高度h；
③数出跳绳的次数n，并用秒表测出所用的时间t；
（2）如上表所示；
（3）P=nmght。
28．【解答】解：
（1）根据P=Wt=Ght=mght，由已知条件，从一楼到达二楼h相同，则功率大小取决质量和时间的比值大小，因小芳拿着书本的质量小，所用时间也短，故无法确定两人的功率大小；即不同意甲乙的观点；
（2）①实验步骤：
用磅称测量出西大西瓜质量m，用卷尺测量出一楼到二楼的高度h，用秒表测量出把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼所用的时间t；
②对西瓜做功功率的表达式：
P=Wt=Ght=mght。
故答案为：（1）不同意甲乙的观点，根据P=Wt=Ght=mght，从一楼到达二楼h相同，因功率大小取决质量和时间的比值大小，故无法确定功率大小；
（2）①实验步骤：
用磅称测量出大西瓜质量m，用卷尺测量出一楼到二楼的高度h，用秒表测量出把一个大西瓜匀速从一楼搬上二楼所用的时间t；
②对西瓜做功功率的表达式：
P=Wt=Ght=mght。
四．计算题（共3小题）
29．【解答】解：（1）汽车水平方向受到发动机所提供的牵引力和阻力的作用，汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图如下：
（2）汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件得牵引力：
F＝f＝1800N；
（3）t＝5min＝300s，
匀速行驶5min牵引力所做的功：
W＝Pt＝5.4×104W×300s＝1.62×107J。
（4）根据公式P=Wt=Fst=Fv可得汽车行驶的速度：
v=PF=5.4×104W1800N=30m/s；
答：（1）汽车匀速行驶时水平方向受到的力的示意图如上图所示；
（2）发动机所提供的牵引力为1800N；
（3）行驶5min牵引力所做的功是1.62×107J；
（4）汽车的行驶速度为30m/s。
30．【解答】解：（1）滑轮组提升重物所做的有用功：
W有用＝GMh＝380N×10m＝3800J；
（2）货物以1m/s的速度匀速提升到10m的高度，由v=st可知运动的时间：
t=sv=10m1m/s=10s；
据图乙可知，此时拉力做的总功是4000J；
（3）不计钢丝绳的重、摩擦力大小，滑轮组提升重物所做的额外功等于总功减去有用功：
W额＝W总﹣W有用＝4000J﹣3800J＝200J。
答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是3800J；
（2）滑轮组提升重物所做的总功是4000J；
（3）滑轮组提升重物所做的额外功是200J。
31．【解答】解：（1）因为电动自行车是匀速直线运动，根据图2可知，F＝f＝20N，
（2）由P=Wt可得，
电动自行车牵引力做功W＝Pt＝180W×15s＝2700J；
（3）由P=Wt=Fst=Fv可得
车在这15s内的速度v=PF=180W20N=9m/s。
答：（1）电动自行车前进时的牵引力应是20N；
（2）这15s过程中电动自行车牵引力做功为2700J；
（3）车在这15s内的速度是9m/s。
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