功、功率和机械能测试练习题

功、功率和机械能

（限时：50分钟）

I对点训练I

【考点1］知道机械功的规定、定义式件附和单位:焦耳（简称焦，符

号为J）；能在具体问题中判断力是否做功;能运用该定义式进行计算。

（B）

L［2017•鄂州］图K10-1所示生活实例中,力对物体做功的有

（）

甲：小车在推乙：提着滑丙：物体在T：用尽全

力的作用下前板在水平路拉力的作用力搬石头.

进了一段距离上前行下升高搬而未动

图K10-1

A.甲和乙B.甲和丙

C.乙和丙D.丙和丁

2.［2018•长沙］下列关于功的说法正确的是（）

A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功

B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物

做了功

C.足球在水平地面上滚动一段距离时•，重力对足球做了功

D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功

3.如图K10-2所示，物体在相同力尸的作用下，分别在光滑水平面、

粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离S,力P做

的功分别为双、例、限则下列说法中正确的是（）

-------------------77/77/7777777t7777777777777

光滑水平面---粗糙水平面粗糙斜面

图K10-2

A.H仁归网

C.%〉网二网D.%〉弘〉网

4.在水平地面上，用50N的水平拉力拉重力为100N的小车，使小车

沿水平方向前进5m,则在此过程中，拉力所做的功等于J,

重力所做的功等于Jo

5.如图K10-3所示，拉力片20N,拉着一个重为50N的物体在光滑的

水平面上做匀速圆周运动，若绳长0.5m,则物体运动一周，拉力做的

功为J。

6.如图K10-4所示,物体力在水平拉力尸的作用下,沿水平面以0.4m/s

的速度运动了2s,弹簧测力计的示数为5N,拉力分做功为Jo

图K10-4

7.[2018•邵阳]如图K10-5所示，重10N的物体4在水平拉力我的作

用下，沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s,弹簧测力计的示

数为4N,物体力所受重力做的功为Jo

图K10-5

【考点2】能说明功率的物理意义;理解功率的定义式—和单位:瓦

特（简称瓦，符号为W）.;能说明机械（包括用电器等）功率的意义;能运

用该定义式进行计算。（B）

1.一个物体由力点自由下落时，相继经过反。两点，如图K10~6所

示。已知力6二式；物体在A8段重力做功为以功率为X;在a'段重

力做功为心功率为2,则下列关系正确的是（）

QB

6c

图K10-6

A.P,>P2

B.协P\*2

C.用二/%,PKR

D.

2.[2018•广州]如图K10-7所示，。。是水平地面，物体在水平拉力

作用下从。匀速直线运动到Q,“段拉力K为300N,片做的功为心

功率为行夕。段拉力£为200N,用做的功为强,功率为Pr则

（）

jjF?J

图A10-7

A.IK〉％B.仰<1

C.P\>P,zD"小

3.如图K10-8所示，光滑斜面力笈MC,沿斜面相和/C分别将同一重

物从它们的底部拉到顶部所用时间相同，所需拉力分别为£和&所

做的功的功率分别为片和司，则（）

图K10-8

A.FKAP\』

B.FKRPWR

C.R汨P\>P.2

D.R>RPE

4.[2018•枣庄]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。若妈妈克服自身重力做功为协、功率为为

小明克服自身重力做功为例、功率为则下列关系正确的是（）

A.丛；仪之P\2由：\

B.我：%;2:3月二2：\

C,C；%之；1P\&=3：2

D.仪：；1P、：^=2:3

5.如图K10-9甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向

拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的图像分别是图乙中

的图线①②。两次对应的弹簧测力计示数分别为£、K,两次拉力的

功率分别是4、%则F、&P、%（均选填，‘“二”

或“<”）

图K10-9

6.如图KIOTO所示，在测定滑轮组机械效率过程中，用3N的力提升

重为7N的重物，5s内把重物匀速向上提升了0.2m,则工人做了

J有用功，拉力的功率为Wo

6

图K10-10

7.如图K10-11所示的滑轮组中，用户3N的力拉着重为20N的木块以

0.2m/s的速度匀速前进了0.4m,不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,

则拉力所做的功是J,功率是Wo

图K10-11

8.[2017•兰州]某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为

60kg,每次上升的高度为40cm。则该同学做一次“引体向上”克服重

力做的功是J,10s内做功的功率为W。（g取10N/kg）

9.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶时,汽车牵引力的功率为12kW,

72km/h-m/s,汽车受到的阻力为

No

10.[2018•临沂]新能源汽车因节能、环俣等优点深受广大家庭的喜

爱。小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km,用时lOmino

已知该车的总质量为LGXlO'kg,行驶中阻力为车重的0.05倍，此

过程中该车牵引力做功J,功率为kWo（g取10N/kg）

11.[2018•河泽]小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流

中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自

行车的总质量是80kg。当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时,

自行车着地面积为0.01m：所受阻力是其总重的0.02倍。求：（g取

10N/kg）

⑴正常行驶的自行车对路面的压强。

（2）自行车行驶1000m动力所做的功。

⑶自行车行驶的功率。

【考点3】能说明物体的动能、重力势能（包括了解弹性势能）与哪些

因素有关;知道机械能的意义;能通过具体的实例，说明物体的动能和

势能之间是可以相互转化的，以及是如何进行相互转化的。（A）l.洒

水车边行驶边洒水的图像如图K10-12所示，表示洒水车做的是

运动；此过程洒水车的动能将（选填“变大”“不变”或

“变小”）。

图K10-12

2.[2018•内江]如图K10-13所示，货架上放着4B、C、〃四个体积

相同的实心球，其中力和8为铅球，。和〃为铁球，那么4和5两球

相比较，球的重力势能大;4和。两球相比较，做功本领更

大的是球。（）忸＞夕铁）

图K10-13

3.如图K10-14所示，弹簧一端固定在木板上，用小车将弹簧压缩后

松手释放，小车被弹开。弹簧弹性形变越，其弹性势能

越，小车滑行的距离越远。

FL—.......

图K10T4

4.[2018•济宁]如图K10-15所示，跳水运动员为获得充足的空间滞

留时间，都会在跳水前先用力向下压跳板，以便利用跳板的让

自己上升得更高。不计空气阻力，运动员从离开跳板到入水的过程中,

在（选填“离开跳板”“最高点”或“入水”）时动能最大。

图K10-15

5.[2017•绥化]如图K10-16所示是人造卫星的轨道示意图。卫星在

大气层外运行，不受空气阻力。只有动能和势能的转化，因此机械能

守恒。卫星在远地点时能最大，从远地点向近地点运动时,

他的势能减小、能增大，速度也就增大。

远地点

图K10T6

6.为了模拟探究汽车超载和超速带来的安全隐患，小谢同学设计了如

图K10-17所示的探究实验:将从B、。三个小球先后从同一装置，高

度分别为九、/加、瓦的位置滚下（刃尸〃水加"年九〉力力，推动小木块运动

一段距离后静止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答下

列问题：

图K10-17

⑴在图甲和图丙所示实验中，月球、。球刚滚到水平面时的速度_（选

填“相等”或“不相等”）。

⑵小球推动小木块运动的距离越大，安全隐患（选填“越

大”“不变，，或“越小，，）。

⑶探究超载安全隐患时，我们应选择两图所示实验进行比较。

（4）探究超速安全隐患时，我们应选择两图所示实验进行比较。

I综合训练I

一、填空题

1.[2018•德阳]如图K10-18甲所示的铁块重力OWN,被吸附在竖直

放置且足够长的磁性平板上，当它在沿竖直方向向上的拉力46N的

作用下向上运动时;铁块受到的摩擦力为N;此时铁块速度r与

时间看的关系图像如图乙所示，4s内拉力/做的功是Jc

图K10-18

2.[2018­南充]在如图K10-19所示的斜面上，一工人用200N的拉

力，将一重为250N的物体，从底端匀速拉到顶端，用时6s,则此过

程中物体受到的拉力(选填“大于”“等于”或“小于”)斜

面对物体的摩擦力，拉力做功的功率为Wo

图K10-19

3.[2018•娄底]图K10-20是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A

受到的重力大小为&二100N。在匀速竖直提升物体力的过程中，物体

A上升的速度大小为片0.4m/s,滑轮质量、绳重及一切摩擦忽略不计。

图K10-20

(1)绳子自由端的拉力大小F=No

⑵拉力厂做功的功率后Wo

⑶物体力的机械能（选填“增加”“减少”或“不变”）。

二、选择题

4.[2018•徐州]一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一

段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则图K10-21所

小汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（）

图K10-21

5.[2018•德州]两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线

运动，两次物体运动的“2图像如图K10-22所示。根据图像，下列

判断正确的是（）

图K10-22

A.两次物体运动的速度匕（外

B.两次物体所受的拉力£）£

C.0万s两次拉力对物体所做的功周汹

D.0万s两次拉力对物体做功的功率P《巴

6.[2018•成都]如图K10-23所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑

空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是

图K10-23

A.弹性绳绷直前,重力势能增大，动能减小

B.弹性绳绷直前,重力势能减小，动能不变

C.下降到最低点,动能最小，弹性势能最大

D.下降到最低点,重力势能最大，弹性势能最大

7.[2018•贵阳]如图K10-24所示，带正电的小球甲固定于水平绝缘

支架上，另一带正电的小球乙从甲正上方4点由静止释放（图中虚线

表示两球球心的连线）。已知：电荷间的相互作用力随它们之间距离的

减小而增大。若乙运动至少点时，所受重力恰好等于甲对它的排斥力。

不计空气阻力，下列对小球乙下落过程的分析正确的是（）

乙㊉/

•B

用pi架

图K10-24

A.到达夕点前增加的动能等于减小的重力势能

B.到达8点后它能保持平衡状态

C.从力到8的过程中，它始终受到平衡力作用

D.从力点到夕点，重力做的功比排斥力做的功多

8.[2018•随州]都市生活离不开电梯,如图K10-25,将电梯简化为

“钢绳拉着电梯箱在竖直轨道上运动”模型。小刚同学乘坐电梯从一

楼到五楼，电梯厢和人的总质量为500kg,电梯上行受到轨道摩擦力

为500N,钢绳对电梯厢的拉力用T表示。电梯（底面）从/点（一楼地

面）到B点、（二楼地面）过程中速度在增加，用时4s;从从点到〃点（四

楼地面）过程中匀速运动，用时4s;从〃点到£点（五楼地面）过程中

速度逐渐减小，用时4s;每层楼高3m,下面说法正确的是（g取10N/kg）

E五楼地面

D四楼地面

C三楼地面

B二楼地面

一楼地面

图K10-25

A.电梯从力点到/7点过程中，钢绳拉力7做功1.65X10）

B.电梯从Z?点到。点过程中，钢绳拉力7做功的功率为4.125X10：%

C.电梯从。点到〃点过程中，钢绳拉力7做功的功率为8.25X10%

D.电梯从〃点到夕点过程中，钢绳拉力7^5.5X103N

三、实验探究题

9.[2018•泰州]某小组进行“探究动能大小与质量是否有关”的活

动。

（1）小明用两辆相同的小车，在其中一辆小车上放一个祛码，然后让

它们从同一斜面的同一位置由静止释放，撞击置于水平面上的木块,

如图K10-26甲所示。

甲乙

图K10-26

①将小车从同一位置处释放，目的是控制小车到达水平面的相

同。

②通过比较来比较小车动能大小。根据实验得出结

论:动能大小与质量大小有关。

（2）小红改变实验方案:让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释

放，撞击水平面上的木块，如图乙所示。发现:木块滑行的距离不一

样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断?。（填写正确选项

前的字母）

A.动能大小与质量无关，一定还与其他因素有关

B.动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关

C.不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与质量外的

其他因素有关

四、计算题

10.[2018•内江]步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，

步距（指步行一步的距离）变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺

子”。小东测出自己的步距为0.5m,他正常步行Imin走了180步。

小东根据自己的腿长和步距画出了如图K10-27所示的步行示意图，

对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低,

而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。

求：（已知小东的腿长是65cm,质量是50kg,g取己N/kg）

⑴小东正常步行的速度是多少。

⑵小东每走一步克服重力所做的功是多少。

⑶小东止常步行克服重力做功的功率是多少。

图K10-27

11.[2018•福建B卷]航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落

过程。将带有降落伞的重物从高处释放，速度增大至10m/s时打开降

落伞，重物开始减速下落。重物从释放到落地共用时4s,其"Z图像

如图K10-28所示，落地前最后2s重物的运动可视为匀速运动。打开

降落伞后，降落伞和重物受到的空气阻力F与速度r满足关系f二kK

4为定值。降落伞和重物的总质量为7.5kg,&取10N/kg。求：

⑴落地前最后2s降落伞和重物的总重力的功率。

⑵刚开始减速时降落伞和重物受到的合外力大小。

图K10-28

参考答案

【对点训练】

考点1

l.B2.D3.B

4.2500

5.0

6.8

［解析］题图中使用的是动滑轮，拉力厂等于弹簧测力计的示数，45N,

拉力瑞移动的距禺s之s物N【/物片2X0.4m/sX2s=l.6m,则拉力做功

；/^-5NX1.6m=8Jo

7.0

考点2

1.C［解析］物体在相和8。段经过的距离相同，重力相同，根据W二Gh,

重力做功相等，所以生二例。物体在下落过程中，重力势能转化为动能，

物体质量不变，速度逐渐增大，因为AB=Ba所以。＞九又因为脩成，

根据占，所以户＜当

2.C［解析］由图可知，於=£s-300NX4m=1200J,

//^s2^00NX6m-1200J,即价=他，故A、B错误；由户寸”可知，速度

相等，F\〉R,贝IJ/VR,故C正确，D错误。

3.A［解析］斜面光滑说明摩擦力为0,即没有额外功，则拉力做的功

等于克服物体重力做的功。把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端

力时，物体重力G、上升高度人均相同，由上G为可知两次做的功相

同，即片似AB>AC,k他,由於以可知，£<£。根据—可知，时

间相同，做的功相同，故片二2。故选A。

4.D［解析］妈妈和小明爬山，在竖直方向上克服自身重力做功，/仁第。

他们在竖直方向上通过的距离相等，可用力表示。则」二—^彳，

2明明1

5.二>

［解析］由题图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩

擦力，两次中滑动摩擦力大小不变，则拉力尸相等，即片二£。从题图

乙可知，第一次的运动速度较大，根据公式47W当拉力相等时，速

度越大，拉力的功率越大，即R>R。

6.1.40.36

［解析］由题意，工人做的有用功左7NX0.2m=1.4J,

由题图可知，77=3,则绳端移动的距离S=7仍=3X0.2m=0.6m,

拉力做的总功“总"3NX0.6m=l.8J,

则拉力的功率尸一二母二0.36WO

5s

7.3.61.8

8.240120

［解析］一次引体向上克服重力做

功：W=Gh=mgh=6GkgX10N/kgX0.4m=240J;功率P=—二文丝匹120队

10s

9.20600

［解析］72km/h=20ni/s,由公式—二一于卜得，汽车的牵引刀，

F=i|xio^=6OON,匀速行驶时，汽车受到的牵引力与阻力是一对平衡

20m/s

力，所以f诉600N。

10.9.6X10°16

［解析］由于汽车做匀速直线运动，该车的牵引力为

F=f=O.05Go.05X1.6X103kgXION/kgWOON,

牵引力做功^s-800NX12000m-9.6X10fiJ;

功率P^----16000W-16kWo

11.解：(1)自行车行驶时对路面的压力

F二G二mg-80kgX10N/kg-800N,

自行车行驶时对路面的压强夕X101Pao

0.01mz

(2)因匀速骑行，则自行车行驶的动力F'=f=Q026^0.02X800N=16N,

自行车行驶1000m,动力做的功W=Ffs=\6NXI000m-1.6X101Jo

⑶自行车行驶的时间£=等？00$,

5m/s

自行车行驶时的功率4一"：：°’£。丸

200s

考点3

1.匀速直线变小

2.AB

3.大大

4.弹性势能入水

5.势动

6.（1）相等（2）越大（3）甲、丙（4）甲、乙

【综合训练】

1.24.8

2.大于100

［解析］因为物体在拉力作用下做匀速直线运动，对物体进行受力分析

可知，受到沿斜面方向向上的拉力厂与沿斜面方向向下的摩擦力和重

力沿斜面方向向下的分力，三力平衡，故物体受到的拉力大于斜面对

物体的摩擦力;拉力做功的功率为P一N'-qoOW。

3.（1）50（2）40⑶增加

4.D［解析］由功率的计算公式―二处和速度的计算公式片」可知,

功率〃保持不变，牵引力与速度成反比，经过泥泞路面时，汽车所受

阻力增大，所需牵引力增大，则速度减小;路程s与时间1成正比，

即路程s随时间£的增大而增大，其图像为一条倾斜直线，但经过泥

泞路面时，速度减小，图像的斜率减小，故选D。

5.C［解析］由题医可知，相同时间，第一次移动的距离大，则匕）外，

故A错误;拉动同一个物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体受

到的摩擦力不变，物体受平衡力作用，所以£=£=£故B错误；由题

图可知，。方s第一次物体运动了0.6m,第二次物体运动了0.3m,由

“二Fs可得，弘）外,故C正确；由尸」得，0万s内/故D错误。

6.C

7.D［解析］到达6点前，小球乙的重力势能减小，动能变大，由于

在下落过程中受到重力和斥力的共同作用，故机械能不守恒，增加的

动能不等于减小的重力势能，故A错误;到达3点后，重力恰好等于

甲对它的排斥力，由于乙具有惯性，仍然会向下运动，此时重力小于

斥力，将做变速运动，故B错误;小球乙在下落的过程中受到重力和

斥力的共同作用，由于斥力会发生变化，故受力不平衡，故C错误;

从4点到8点，重力不变，排斥力变大，在夕点时排斥力等于重力,

故从月点到8点，重力做的功比排斥力做的功多，故D正确。

8.C［解析］电梯厢和人的总重力炉500kgX10N/kg=5000N,匀速

运动时，钢绳的拉力^^A5000N+500N=5500N,电梯从力点到8点

过程中加速运动，T>5500N,则钢绳拉力做功

//>7s=5500NX3m=1.65X101J,故A错误。