培优 中考题汇编 功和能.docx
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培优中考题汇编功和能
2012年中考题汇编功和能
（2012•安徽省）如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。
已知物体受到斜面的摩擦力为f则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是（）D
（2012•北京市）水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下列判断正确的是（）C
A．文具盒所受重力做了功B．文具盒所受支持力做了功
C．文具盒所受拉力做了功D．没有力对文具盒做功
（2012•北京市）图18是一种新型吊运设备的简化模型示意图，图中虚线框里是滑轮组（未画出），滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。
工人师傅用该吊运设备先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B。
物体A的底面积为SA，密度为ρA，高度为hA；物体B的底面积为SB，密度为ρB，高度为hB。
当物体A所受竖直向上的拉力T1为1500N时，物体A静止，地面对物体A的支持力为N1。
挂在滑轮组挂钩上的物体A匀速竖直上升4m的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做的功为W。
当物体B所受竖直向上的拉力T2为1000N时，物体B静止，地面对物体B的支持力为N2。
挂在滑轮组挂钩上的物体B以速度v匀速竖直上升的过程中，电动机对滑轮组绳子自由端的拉力F2为625N，拉力F2做功的功率P为500W，滑轮组的机械效率为80%。
已知：
N1=2N2，5SA=4SB，8ρA=7ρB，2hA=5hB。
不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦。
求：
（1）物体B匀速上升的速度v；
（2）拉力F1做的功W。
解：
（1）当物体A受拉力为T1时，以物体A为研究对象，受力分析
如图3甲所示；当物体B受拉力为T2时，以物体B为研究
对象，受力分析如图3乙所示。
由图3甲、乙得：
GA=T1+N1
GB=T2+N2
已知：
N1=2N2，5SA=4SB，8ρA=7ρB，2hA=5hB
T1=1500N，T2=1000N
因为G=mg=ρVg=ρgSh
所以GA=ρAgSAhA，GB=ρBgSBhB
解得：
GA=3500N
GB=2000N
设滑轮组的绳子段数为n，提升物体B时，机械效率η=
已知：
F2=625N，η=80%
解得：
n=4
拉力F2做功的功率P=
=nvF2
已知：
P=500W
解得：
v=0.2m/s
（2）匀速提升物体A时，以物体A和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图4甲所示。
匀速提升物体B时，以物体B和动滑轮的整体为研究对象，受力分析如图4乙所示。
由图4乙得：
4F2=GB+G动
解得：
G动=4×625N―2000N=500N
由图4甲得：
4F1=GA+G动
解得：
F1=
=1000N
拉力F1做的功W=nF1h
已知：
h=4m
解得：
W=4×1000N×4m=1.6×104J
（2012•广东广州）如图的剪刀剪纸机械效率为80%，这表示（）D
A.若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8N
B.若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
C.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J的功用于剪纸
D.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J的功用于剪纸
（2012•广东省）如图是固定在水平桌面上的圆弧轨道，将一小球由轨道的P点自由释放，滚动到Q点。
在此过程中，动能先变后变，重力势能。
大；小；先变小后变大
（2012•广东省）图20，小王站在高3m、长6m的斜面上，将重200N的木箱'沿斜面匀速从底端拉上顶端，拉力大小恒为120N，所花时间是10s。
求：
（1）木箱A沿斜面方向的运动速度。
（2）小王对木箱⒕做功的功率。
（3）斜面的机械效率。
（2012•广东揭阳）某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2。
挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H=2m。
（如图乙所示）（取g=10N/kg）求：
（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？
（2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？
（3）若发动机的总功率是20kw，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？
（1）
（2）
（3）
（2012•广东茂名）如图所示，工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上。
求：
（1）若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m2，箱子对楼板的压强为多少？
（2）工人吊起箱子过程中做的有用功是多少？
（3）若滑轮组的机械效率为80%，则工人做功的功率为多少？
（1）箱子对楼板的压力为F=G=600N
箱子对楼板的压强为P=F/S=600N/0.15m2=4×103Pa；
（2）对箱子做的有用功为W有用=Gh=600N×12m=7.2×103J；
（3）箱子上升所用的时间为t=h/v=12m/0.4m/s=30s
拉力做的总功为W总=W有用/η=7.2×103J/80%=9×103J
拉力的功率为P=W/t=9×103J/30s=300W
（2012•广东梅州）如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（）D
A．35JB．50JC．55JD．65J
（2012•上海市）如图所示的游戏中，球被传出主要表明力可以改变物体的________。
中间同学在向上跃起的过程中，其质量_______、重力势能______（均选填“增大”、“不变”或“减小”）。
运动状态，不变，增大
（2012•上海市）如图所示，用20牛的拉力F匀速提起物体A，不计摩擦，A的重力为__牛。
若物体A在10秒内上升4米，此过程中拉力F做的功为__焦，功率为_____瓦。
20；80；8
（2012•上海市）为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度，小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下，小球滚上BC斜面后，能到达的最大高度为h1，如图7（a）所示；逐步减小BC斜面的倾角（
），小球能到达的最大高度分别为h2、h3，如图7（b）、（c）所示。
然后，他换用材料相同、质量不同的小球再次实验，如图7（d）所示。
请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论。
①分析比较图7（a）和（b）和（c）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：
小球从同一高度由静止滚下时，。
②分析比较图7（c）和（d）中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得：
小球从同一高度由静止滚下时，。
①BC斜面的倾角越小，同一小球能到达的最大高度越低。
②BC斜面的倾角相同，材料相同、质量不同的小球能到达的最大高度相同。
（2012•天津市）人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 减小 （选填“增大”、“减小”、“不变”），卫星的势能 增大 （选填“增大”、“减小”、“不变”）
（2012•天津市）用弹簧测力计水平拉着重为8N的木块，在水平长木板沿直线匀速移动0.5m，如图所示，木块受到的摩擦力是 2.4 N，木块所受的重力做功 0 J．
（2012•天津市）如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）求：
（1）工人做的总功；
（2）工人做的额外功。
拉力做功：
W总=FS=300N×12m=3600J；
（2）∵忽略摩擦和绳重，∴W额=（G桶+G动）h=（m桶+m动）gh=（8kg+2kg）×10N/kg×6m=600J
（2012•江西南昌）如图所示，蚂蚁用10﹣3N的力拉着树叶，10s内沿拉力方向前进了10cm，则蚂蚁对树叶做功为 1×10﹣4 J，此时的功率为 1×10﹣5 W。
（2012•江西南昌）“测算简单机械的效率”实验
（1）下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：
斜面倾斜程度
小车重力
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33%
较陡
10
0.2
4
1
2
4
50%
最陡
10
0.3
5
1
3
5
60%
（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：
①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组，②设计一个记录此实验数据的表格。
（1）大；高．
（2）①最省力的绕法是与动滑轮相连的绳子有3段，如下图所示：
②结合测量斜面机械效率的思路，故测量滑轮组机械效率的记录表格如下：
实验次数
重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳子自由端移动距离S/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
2
3
（2012•吉林省）如图6所示，工人利用定滑轮将重500N的物体匀速提升4m，在此过程中有用功是2000J；使用定滑轮可以改变力的方向。
（2012•宁夏）由图示男孩打弹弓的情景，你能联想到哪些物理知识？
（至少写出两条）
⑴；
⑵。
弹性势能转化成动能、力是改变物体运动状态的原因、弹力做功子弹动能增加、
力可以使物体发生形变、在弹性限度内，弹性形变越大弹性势能越大
（2012•宁夏）2012年3月30日，银川市电动出租车面世，领军西北地区。
这种出租车听不到发动机的轰响声，电池充电一次，最大行驶路程为100km，速度最大为75km/h；在进行50千米比对测试时，做3.0×107J的有用功，普通出租车的效率为12．5%，而电动出租车的效率可达83.3%。
但其废旧电池如果回收处理不当，会造成比较严重的环境污染。
（1）比对测试时两车在平直路段上匀速行驶，则电动出租车所受的牵引力N;
（2）根据题目给出的信息，请指出电动出租车主要的优、缺点（至少说出两个优点，一个缺点）。
（1）600N
（2）优点：
噪声小、无尾气污染、机械效率高等
缺点：
废旧电池对环境有污染、充电不方便、最大速度不够高
（2012•宁夏）醉驾造成交通危害的主要原因是驾驶者的反应迟缓，一个人酒醉后的反应时间是正常反应时间的2－3倍。
（1）醉驾时，由于反应时间的延长，从发现情况到汽车完全停下来的距离（选填“增大”或“减小”）；
（2）酒驾时，由于酒精刺激，往往超速行驶而造成车祸。
请用所学物理知识，简要说明超速行驶导致伤亡惨重的原因。
（1）增大
（2）汽车超速行驶时，因速度较大，比正常行驶时的动能大，当发生车祸时，动能的变化量较大，所以伤亡会更严重。
（2012•山西省）右表是某型号载重汽车的部分参数（g=10N／kg）。
（1）按照我国道路交通标准，载重车辆的轮胎对地面的压强不得超过7×105Pa，则该汽车最多可以装运重物多少t?
（设轮胎与地面的接触面积不变）
（2）若汽车以54km／h的速度匀速行驶，所受阻力为5000N，求汽车在1min内克服阻力做的功是多少?
（3）请你运用所学物理知识，说明为什么要治理超载?
（写出一条即可）
（2012•陕西省）图示为某型号压路机，其部分参散如下表其中。
振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次。
（g取10N/kg）
整机质量（kg）
18000
钢轮振动频率（Hz）
30
行驶速度
（km/h）
2.5/9.8
钢轮振动振幅（mm）
2.0/1.0
发动机功率
（kw）
110
钢轮激振力
（×103N）
320/160
（1）压路机静止时对水平路面的压力是N;钢轮的质量大、与地面小，对地面的压强大。
（2）压路机以2.5km／h的速度在路面上匀速行驶6min，通过的路程是多少?
（3）若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力。
振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作lmin．激振力对路面所做的功是多少?
功率是多大?
（1）1×105；接触面积
（2）250m（3）W=1.152×106J；P=1.92×104W
（2012•广西桂林）如图5所示，小华把悬挂的铁锁拉近并紧贴自己的鼻子，稳定后
松手，头保持不动，铁锁向前摆去又摆回。
下列说法正确的是（）B
A．锁不断地来回摆动，是因为动能不断增加
B．锁向下摆的过程中，重力势能转化为动能
C．锁摆到最低点后会继续上升，是因为受重力作用
D．锁摆动的过程中，机械能总量不变，所以摆回来时会碰到鼻子
（2012•广西桂林）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运
动轨迹如图11所示。
若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，用时约0.75s。
则球下降过程中重力做功为 J，功率为 W。
54；72
（2012•广西桂林）阅读下列材料，并解答问题：
“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源。
科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年。
我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一。
可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J／m3。
桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成份就是甲烷。
如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大？
解：
1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量：
Q＝q甲烷V＝3.6×107J/m3×164m3＝5.904×109J
由题知：
t＝1640min＝9.84×104s
由 P＝W/t 可得发动机的实际功率：
P＝Q/t＝5.904×109J／9.84×104s＝6.0×104W
由题知：
36km/h＝10m/s，由 v＝s／t可得
公交车行驶路程：
s＝vt＝10m/s×9.84×104s＝9.84×105m车匀速行驶，有：
F牵＝f＝0.05G车＝0.05mg＝0.05×6000kg×10N/kg＝3×103N
由W＝Fs可得牵引力做的有用功：
W有＝F牵s＝3×103N×9.84×105m＝2.952×109J
发动机效率：
η＝W有/Q＝2.952×109J／5.904×109J＝50%
（2012•广西玉林）如图9所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，己知AB>AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2,则W1W2，P1P2＝；<
（2012•黑龙江哈尔滨）如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（）A
A．小球上下运动过程中，运动状态保持不变
B．小球向下运动过程中，小球所受的重力对小球做功
C．小球对弹簧施加拉力，弹簧对小球也施加拉力
D．小球上下运动过程中，动能与势能不断相互转化
（2012•黑龙江哈尔滨）如图所示，小车同时受到甲水平推力100N和乙水平拉力80N的
作用，在50s内向前运动了70m.小车受到这两个力的合力是N，甲对车做功的功率是W。
180；140
（2012•黑龙江鸡西）甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，两个实验都要控制物体从同一高度自由下滑，这是为了保证物体到达水平面开始端的__________相同，在下滑的过程中物体的动能将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
初速度；增大
甲图
（2012•安徽省）图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。
实验步骤如下：
I．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题：
（1）步骤I是为了研究动能大小与___________________________的关系。
（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与___________________________的关系。
（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球________的大小，木块的作用是为了比较钢球_____________的大小。
（1）速度
（2）质量（3）速度；动能
（2012•安徽省）一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km／h。
（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。
（2）求牵引力在10rain内所做的功。
（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用V表示，请推导出牵引力的功率P=FV
（2012•黑龙江鸡西）某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度S/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：
斜面越缓越力（选填“省”或“费”）。
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为。
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：
斜面的机械效率与
和有关。
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
（1）省
（2）55.6%（或56%）（3）斜面倾斜程度；斜面粗糙程度（4）大于
（2012•湖北恩施）如图甲，邻居大叔正吃力地把一重物送往高台，放学回家的小翔看见后急忙前去帮忙。
他找来一块木板，搭成图乙所示的斜面，结果非常轻松的把重物推到了高台上。
关于这两种方法，下列说法正确的是C
A．甲乙机械效率是一样的
B．大叔克服重力做功较多
C．两人做同样多的有用功
D．小翔做功的功率要大些
（2012•湖北黄冈）图3、图4是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（）B
A．甲的拉力是乙的拉力的3倍
B．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D．如果考虑滑轮质量，图3装置的机械效率比图4的小
（2012•湖北十堰）用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s—t图像如图4所示，其对应的测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则他们大小关系正确的是（）B
A．F1>F2P1>P2B．F1=F2P1>P2
C．F1=F2P1（2012•湖北十堰）如图13乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m。
用它把质量为2×103kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）。
求：
（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若起重机自重不计，吊起货物为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为多少千克？
（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重100kg，绳重和摩擦不计。
如果拉力的功率为6kw，则把2×103kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？
需要多少时间？
（1）货物对地面的压力：
F压=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N，
货物对地面的压强：
p=F压/s=2×104N/0.5m2=4×104Pa．
（2）由杠杆平衡条件可得：
OA×mg=OB×m0g，
所以m0=OA×m/OB=12m×2×103kg4m=6×103kg；
（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数为3，绳端移动的距离：
s=nh=3×10m=30m，
拉力：
F=
（G物+G动）=
×（2×103kg+100kg）×10N/kg=7000N，
拉力做的功：
W=Fs=7000N×30m=2.1×105J，
做功时间：
t=W/P=2.1×105J/6000W=35s．
（2012•湖北随州）如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为0，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N．一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：
①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平．
根据二力平衡条件可知：
f=F=10N；
②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率：
P=Fv=10N×1m/s=10W；
③当M在O点左侧离O点X1米，且T=0，则
G•X1+GOA•
LOA=GOB•
LOB，即50N×X1+10N×
×1m=30N×
×3m，
解得：
X1=0.8m；
当M在O点右侧离O点X2米时，且T=60N，则
GOA•
LOA=G•X2+GOB•
LOB﹣T•LOBsin30°，即10N×
×1m=50N×X2+30N×
×3m﹣60N×3m×
，
解得：
X2=1m，
故滑块在O点左侧0.8m到右测1m范围内滑动才能使AB保持水平。
（2012•湖北武汉）如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，关于该洒水车，下列说法正确的是（）B
Ａ、机械能不变，重力势能不变
B、机械能变小，重力势能、动能变小
Ｃ、机械能不变，动能变小
D、机械能变小，动能不变
（2012•湖北武汉）航模小组的某位同学在操场上利用如图所示的电动遥控飞机进行训练，他操作遥控器，使重为3N的飞机从水平地面由静止开始竖直上升，飞机先后经历加速、匀速、减速三个阶段，然后悬停在距离地面10m的高度处。
飞机竖直上升的总时间为12s匀速上升阶段的速度为1m/s。
假设飞机在空中的受力情况可以简化为仅受重力和竖直向上的升力，则下列说法正确的是（C）
A、在离开地面的过程中飞机对地面的压力先增大后减小
B、在上升的阶段受到的升力大于重力
C、在上升阶段飞机的功率为2.5W
D、在悬停阶段飞机升力的功率为3W
（2012•湖北武汉）下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置
（1）实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长
木板、弹簧测力计各一个，砝码若干，为了完成实验，还需要
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