功和机械能练习及答案汇总

第1页（共26页）一．选择题（共22小题）1．下列关于功、功率和机械效率的讨论正确的是（）A．功率越大的机器，它的机械效率一定越高B．做功多的机器，它的功率一定大C．机械效率高的机器，做功一定多D．在相同时间内做功多的机器，它的功率一定大，但机械效率不一定高2．如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（）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3．关于功的概念，下列说法中正确的是（）A．只要有力作用在物体上，力就对物体做了功B．物体只要移动了距离，力就对物体做了功C．物体在力的作用下移动了距离，这个力就做了功D．有力作用于物体，并且物体在力的方向上移动了距离，则这个力对物体做了功4．下列说法正确的是（）A．没有机械省力又省功B．没有机械省力不省功C．没有机械效率大但做功少D．没有机械功率大但做功少5．在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（）A．W1≠W2P1≠P2B．W1=W2P1=P2C．W1=W2P1＞P2D．W1=W2P1＜P26．起重机将建筑材料由地面提升到楼顶，第一次用15000N的竖直拉力F1将材料甲匀速提升15m；第二次用10000N的竖直拉力F2将材料乙匀速提升15m．对于上述两个过程，下列说法中正确的是（）A．甲的速度一定等于乙的速度B．甲的质量一定大于乙的质量C．拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功D．甲运动的时间一定小于乙运动的时间7．用如图所示的滑轮组提起重1.0×103N的货物，用400N拉力F在10s内使绳的自由端匀速拉下2m．不计绳重和摩擦，则下列说法错误的是（）A．动滑轮重为600NB．提拉货物的绳子对货物做功是500JC．1s内拉力做功为800JD．货物上升的速度为0.05m/s8．关于功，下列说法中正确的是（）A．对物体做功越多，物体受到的力越大B．物体移动的距离越大，物体受到的力一定越大C．力对物体做的功一定时，力越大，物体在力的方向上移动的距离越大D．有力作用在物体上，物体在力的方向上移动的距离越大，力对物体做功不一定越多第2页（共26页）9．以下各个单位中，不是功的单位的是（）A．N•mB．J/sC．W•sD．J10．在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达5.0×105Pa，柴油机燃气的压强可达1.0×106Pa，如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是（）A．1：2B．1：1C．2：1D．4：111．如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）A．斜面的机械效率为80%B．拉力做的总功为4.8JC．提升物体所做的有用功为4.8JD．物体由斜面底端运动到顶端用时2s12．建筑工人要把建筑材料运送到楼上，他使用如图所示的装置进行升降，已知吊篮的质量为m1，建筑材料的质量为m2，人对绳子的拉力为F，吊篮在拉力作用下匀速上升的距离为h，不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（）A．有用功为（m1+m2）ghB．额外功为（2F﹣m2g）hC．动滑轮的重为2F﹣mgD．滑轮组的机械效率为13．若把8块同样的砖平放在水平地面上，用相等时间先后按图（甲）（乙）所示码放起来．则它们对地面压力分别为F甲、F乙；压强为p甲、p乙；人对砖所做的功至少为W甲、W乙；功率分别为P甲、P乙，则（）A．F甲=F乙p甲=p乙B．F甲=F乙2p甲=p乙C．3W甲=W乙3P甲=P乙D．W甲=W乙P甲=P乙14．甲、乙两人质量之比为5：4．他们沿静止的自动扶梯匀速跑上楼的功率之比为3：2．甲跑上楼所用的时间t1，当甲站在自动扶梯上不动，幵动自动扶梯把甲送上楼所用的时间t2，那么，当乙用原来的速度沿向上开动的扶梯跑上楼时．所用的时间为（）A．B．C．D．15．汽车上坡时，驾驶员要换成低档，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是（）A．安全B．减小汽车的功率C．省油D．增加爬坡的牵引力16．关于能的概念，下列说法正确的是（）A．悬挂的吊灯静止不动时，因为没有做功，所以它不具有能B．动能相等的物体一定具有相等的速度C．正在斜面上滚下的小球既有动能也有重力势能D．弹簧只能具有弹性势能，而不会有动能和重力势能17．我国抽水蓄能电站自投入运行以来，在缓解用遇高峰电力紧张方面，取得了良好的社会效益和经济效益．抽水蓄能电站的工作原理E，在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．如图，蓄水池（上第3页（共26页）游水库）可视为长方体，有效总库容量（可用于发电）为V，蓄水后水位高出下游水面H，发电过程中上游水库水位最大落差为d．统计资料表明，该电站年抽水用电为2.4×108kW•h，年发电量为1.8×108kW•h．则下列计算结果正确的是（水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面）（）A．能用于发电的水最大重力势能E=ρVgHB．能用于发电的水的最大重力势能E=ρVg（H﹣）C．电站的总效率达75%D．该电站平均每天所发电能可提供给一个大城市居民用电（电功率以105kW计）约10h18．如图所示，小球从距离地面一定高度的O点沿x轴竖直落下，不计空气阻力，图象表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况．E可能表示小球的（）A．动能B．内能C．机械能D．重力势能19．分析比较图各图所示的情景，下列说法正确的是（）A．图甲中，分别沿左右两光滑斜面将同一物体从低端匀速拉到顶端，力F1、F2做的功一样多B．图乙中，分别将同一物体提升相同高度，力F1做功少C．图丙中，用同样大小的力使A、B水平移动相同的距离，力F1做功少D．图丁中，用力使A、B水平匀速移动相同的距离，力F1做的功多20．如图所示，在斜面a处释放的小车运动到水平面b处上撞击一木块，经历一段路程后在c处小车和木块都停了下来．下列说法正确的是（）A．小车到达水平面后能继续向前运动是因为受到了惯性力的作用B．小车在a、b、c处机械能分别为Ea、Eb、Ec，则Ea＞Eb＞EcC．木块在c处静止是因为木块受到小车的推力小于受到水平面的摩擦力D．小车推动木块的过程是能量转移的过程21．如图所示，一个小球从光滑曲面的顶端自由滑下，滑到曲面上的A点时，具有的重力势能为55J，则小球滑到底端时的动能是（忽略空气阻力）（）A．等于55JB．小于55JC．大于55JD．无法确定第4页（共26页）22．如图所示，有关这个小小蒸汽轮机的说法不正确的是（）A．酒精燃烧将内能转化为化学能B．水吸热发生了汽化现象C．蒸气的内能转化为轮子的机械能D．能的一个重要应用是可以用来做功二．填空题（共5小题）23．有一辆娱乐电瓶车，工作电压为24伏，工作电流为10安，效率为80%，车及人总重为2000牛，行驶时阻力为车总重的0.1倍．该车匀速行驶120米需秒．24．如图所示，在F作用下，物体A做匀速直线运动，F的功率是0.8W，滑轮的运动速度是20cm/s，则物体A受到的摩擦力是N，4s内绳对物体A做的功是J（滑轮的重和摩擦均不计）．25．在60m深的矿井里，每分钟积水4.5m3，为了不让矿井积水，至少应用kW的抽水机抽水．26．如图所示是演示动能和重力势能相互转化的实验装置，小球从轨道上的E点滚落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经过H点抛出去，在以上过程中，小球的动能最大的位置是点．27．压缩的弹簧释放将球弹起，球升至最高点，如图所示．在甲到乙的过程中，弹簧的弹性势能，小球的动能；乙到丙的过程中，小球的重力势能．（选填：变大/变小/先变大后变小/先变小后变大）三．解答题（共3小题）28．起重机以V=0.5m/s的速度把重2000N的物品沿竖直方向向上匀速提升了2米后，又以0.5m/s的速度沿水平方向匀速移动了1米，最后沿竖直方向以0.25m/s的速度匀速下降了0.5米．请在图中画出起重机对物品做功W随时间t变化的图线．第5页（共26页）29．如图是某科技小组设计的滑轮组模型装置．滑轮组由电动机提供动力，在实验室中小明和他的同学进行了如下实验：在底面积为500cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体．长方体金属块A的底面积为100cm2．在0﹣7s内，金属块A以0.1m/s的速度在液体中匀速竖直上升，当金属块A浸没在液体中上升时滑轮组的机械效率为7/12．金属块A全部露出液面后以另一速度匀速竖直上升．细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对金属块A的阻力均忽略不计，金属块A的密度为3×103kg/m3，这个过程中电动机工作的功率随时间变化的规律如图所示，g取10N/kg．求：（1）金属块露出液面前电动机所提供的拉力F1；（2）金属块A从上表面接触液面到下表面离开一共用时2秒，离开液面前后，液体对容器底部的压强变化量．30．当只有重力做功的时候，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变．在物理学中把这个规律叫做机械能守恒定律．动能大小与物体质量和速度的具体关系为：EK=mv2；重力势能的大小与物体的质量和高度的关系为：EP=mgh．（1）小球甲在真空中自由下落，另一个完全相同的小球乙在阻力很大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方，在这两种情况下，小球守恒．（2）一个物体从高为h的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度是多少？（3）把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个单摆，若摆长为L，小球摆到最高处时，最大偏角为θ，如图，则当小球运动到最低处时的速度是多少？第6页（共26页）参考答案与试题解析一．选择题（共22小题）1．（2012秋•亭湖区校级期中）下列关于功、功率和机械效率的讨论正确的是（）A．功率越大的机器，它的机械效率一定越高B．做功多的机器，它的功率一定大C．机械效率高的机器，做功一定多D．在相同时间内做功多的机器，它的功率一定大，但机械效率不一定高考点：功；机械效率；功率的概念．菁优网版权所有专题：错解分析题；功、功率、机械效率．分析：根据功、功率、机械效率的关系分析．功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值．解答：解：A、功率越大，说明做功一定快，但机械效率是有用功与总功的比值，不一定高，故A错；B、功率的大小与功和时间有关，做功多的机器，但时间无法判断，所以功率不一定大，故B错；C、机械效率越大，说明有用功与总功的比值大，做的功不一定多，故C错；D、功率是表示做功快慢的物理量，在相同时间内做功多的机器，功率越大，但机械效率不一定高，故D正确．故选D．点评：本题考查了功、功率、机械效率的关系．功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定．2．（2014•高港区二模）如图，小球上下运动的过程中，下列分析不正确的是（）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考点：力是否做功的判断；力作用的相互性；动能和势能的转化与守恒．菁优网版权所有专题：运动和力；功、功率、机械效率；机械能及其转化．分析：（1）力的作用效果：一改变物体形状，二改变物体运动状态．（2）做功的两个必要条件，即：一作用在物体上的力，二物体在这个力的方向上通过的距离．（3）物体间力的作用是相互的．（4）对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向．解答：解：A、小球上下运动，运动方向发生改变，速度也在不断变化，因此运动状态发生第7页（共26页）改变．错误，符合题意．B、小球受重力作用，向下运动，受到重力所做的功．正确，不合题