2017年度中考物理第13章（机械功与机械能）三轮专项练习
第十三章 机械功与机械能
第1课时 功和功率
知识自助餐A
一、选择题
1．下列说法正确的是( )
A．做功越多，功率一定越大
B．做功时间越短，功率一定越大
C．功率是单位时间内完成的功
D．功率越大的机械做功一定越多
2．下列机械中，能省功的机械是( )
A．扳手 B．天平
C．剪刀 D．以上三个都不能省功
3．如图X13－1－1所示，用F＝50 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200 N的物体A水平向右匀速移动了3 m，在这个过程中( )
图X13－1－1
A．拉力F做了150 J的功
B．拉力F做了300 J 的功
C．重力做了600 J的功
D．重力做了1 200 J的功
4．(2012年北京)水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动了一段距离，则下列判断正确的是( )
A．文具盒所受的重力做了功
B．文具盒所受的支持力做了功
C．文具盒所受的拉力做了功
D．没有力对文具盒做功
5．要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是( )
A．身体质量 B．通过的楼梯高度
C．通过的路程 D．上楼所用的时间
6．(2011年株洲)用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图X13－1－2所示，由图可知，甲、乙两个力的大小关系是( )
图X13－1－2
A．F甲>F乙 B．F甲＜F乙
C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法判断
7．(2012年十堰)用弹簧测力计沿水平方向拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s－t图象如图X13－1－3所示，其对应的弹簧测力计示数分别为F1和F2，功率分别为P1和P2，则它们的大小关系是( )
图X13－1－3
A．F1>F2，P1>P2 B．F1＝F2，P1>P2
C．F1＝F2，P1
F乙，η甲>η乙 B．F甲F乙，η甲<η乙 D．F甲η乙
6．(2012年安徽)如图X13－2－2所示，有一斜面长为L、高为h，现用力F沿斜面把重为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( )
A．η＝×100% B．η＝×100%
C．η＝×100% D．η＝×100%
图X13－2－2
图X13－2－3
7．用如图X13－2－3所示的滑轮组提起重1 000 N的货物，所用拉力是400 N，绳的自由端被拉下2 m．关于这个滑轮组工作的下列说法正确的是( )
A．总功是2 000 J
B．额外功是100 J
C．有用功是400 J
D．机械效率是62.5%
二、填空题
8．如图X13－2－4所示的滑轮组，钩码总重6 N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳，由图示中可读出此时弹簧测力计对细绳的拉力为________N，则该滑轮组的机械效率________%.
图X13－2－4
图X13－2－5
9．用图X13－2－5所示的滑轮组将重G＝12 N的物体匀速提升20 cm，所用的拉力F＝5 N，所做的有用功为________J，机械效率为________．当改为提升17 N的重物时，该滑轮组的机械效率为________．(忽略摩擦阻力)
10．将重物从长4 m、高1 m的斜面底部匀速推上斜面顶端．已知沿斜面所用的推力是300 N，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功是________J，推力做的有用功是________J，物体的重量是________N.
图X13－2－6
11．(2012年潍坊)如图X13－2－6所示，用两个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，每个滑轮重为30 N．用这个滑轮组把重300 N的物体匀速提升2 m，不计绳重及摩擦，则拉力F的大小是________N，滑轮组的机械效率为________．
知识自助餐B
三、实验题
12．(2012年遵义)小明在测量滑轮组的机械效率的实验中，所用装置如图X13－2－7所示．实验中每个钩码重2 N，测得的数据如下表：
实验次数
物理量
钩码总
重G/N
钩码上
升的高
度h/m
弹簧测力
计的示数
F/N
弹簧测力
计移动的
距离s/m
机械
效率
η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
图X13－2－7
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
(2)第1次实验测得的机械效率为________．(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中的数据可知，第2次实验是用______图做的；第4次实验是用______图做的．(填“甲”、“乙”或“丙”)
(4)分析第1、2次实验数据可知，使用同一滑轮组，____________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验的数据可知，使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重)，滑轮组的机械效率________．
(5)分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度__________．
四、计算题
13．如图X13－2－8所示，用滑轮组匀速提起一个重为400 N的物体，物体在5 s内竖直上升了2 m，人拉绳的力为250 N．(不计绳重及摩擦)
(1)对重物做的有用功是多少？
(2)人拉绳子做功的功率是多少？
图X13－2－8
知识自助餐C
14．(2011年阜阳)现有一重为3 000 N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2 m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4 m的简易斜面，如图X13－2－9所示，工人师傅站在地上用1 200 N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车．求：
图X13－2－9
(1)该斜面的机械效率是多少？
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？
第3课时 机械能及其转化
知识自助餐A
一、选择题
1．(2011年广州)跳远运动的几个阶段如图X13－3－1所示，则运动员( )
图X13－3－1
A．助跑阶段机械能不变
B．起跳时机械能为零
C．经过最高点时动能最大
D．经过最高点时重力势能最大
2．跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有( )
A．重力势能减少，动能增加，机械能不变
B．重力势能增加，动能减少，机械能不变
C．重力势能减少，动能不变，机械能减少
D．重力势能增加，动能不变，机械能增加
3．小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例，如下图所示，其中机械能增大的是( )
4．(2012年梅州)如图X13－3－2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65 J，则滑到底端的动能是( )
图X13－3－2
A．35 J B．50 J
C．55 J D．65 J
5．下列各图与相应描述不相符的是( )
A．足球被守门员接住过程中，球的运动状态改变
B．乒乓球在空中向前飞行时不受到球拍的作用力
C．冰壶被发出后仍能继续前进是因为冰壶具有惯性
D．垒球被抛出在空中飞行时球的机械能增加
6．如图X13－3－3所示的地铁，进站与出站的轨道都与站台构成一个缓坡．为了充分利用能量，火车上坡前关闭发动机，由于惯性冲上缓坡，则上坡时火车的动能、重力势能分别( )
图X13－3－3
A．增大、减小 B．减小、增大
C．减小、减小 D．增大、增大
7．如图X13－3－4所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化．则( )
图X13－3－4
A．小球在A处的动能等于在D处的动能
B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
8．下列对雨滴在空中匀速下落过程的分析(不考虑雨滴质量的变化和雨滴受到的浮力)，正确的是( )
A．雨滴受到平衡力的作用
B．雨滴下落过程中机械能保持不变
C．雨滴受到的重力大于它受到的阻力
D．雨滴的重力势能转化为动能
二、填空题
9．在抗震救灾中，空降部队的战士空降到汶川．战士在跳伞时，如果在空中未打开伞，且加速下降(不计空气阻力)，则他的动能________，势能________．如果伞打开后，战士匀速下降，则此时他的机械能________．(填“增大”、“减小”或“不变”)
10．(2011年株洲)汽车刹车过程中，动能________(填“增大”、“减小”或“不变”)，这是由于汽车在刹车时克服____________做功，使机械能转化为内能．
11．(2010年广州)甲站在0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上．甲、乙两人质量相等，甲上行中动能________(填“增加”、“不变”或“减少”
)．某时刻他们的位置如图X13－3－5所示，该时刻甲的重力势能________乙的重力势能，甲的机械能________乙的机械能(填“大于”、“等于”或“小于”)．
图X13－3－5
图X13－3－6
12．如图X13－3－6所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的________能转化为箭的______能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的____________能增大．
知识自助餐B
三、实验题
13．(2012年滨州)小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关，于是设计了如图X13－3－7甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系．
图X13－3－7
(1)图甲中让质量不同的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，目的是使两球到达水平面时，具有相同的________．
(2)选用图甲探究的是动能与________的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)选用图乙探究的是动能与____________的关系，比较分析实验现象，得出的结论是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
四、综合能力题
14．(2011年丽水)小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图X13－3－8甲、乙所示的实验．
图X13－3－8
实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示.
实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用________(填“甲”或“乙”)图．
(2)甲、乙两组实验可以得出的结论是___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
(3)这个实验中，利用木块被碰撞后移动的________来比较物体的动能大小．下列实例中与此实验方法相同的有________(填编号)．
①认识电流大小时，用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变成红色来判断溶液呈碱性
第十三章 机械功与机械能
第1课时 功和功率
1．C
2．D 解析：任何机械都不省功．
3．B 4.C 5.C 6.A 7.B
8．150 300
9．静止 24 8 解析：第6～9 s物体匀速运动了6 m.
10．60 75%
11．(1)440 (2)80 96 (3)91.7%
12．(1)台秤(或磅秤) 刻度尺(卷尺) 秒表(手表)
(2)B
(3)表格如下：
箱子重
G/N
上楼梯所用
的时间t/s
一楼到三楼的
竖直高度h/m
搬运器材的
功率P/W
13.解：(1)G＝mg＝65×1 000 kg×10 N/kg＝6.5×105 N.
(2)W＝Gh＝6.5×105 N×20 m＝1.3×107 J.
P＝＝＝6.5×104 W.
14．解：(1)s＝vt＝10 m/s×30 s＝300 m.
(2)W＝Fs＝20 N×300 m＝6 000 J.
(3)P＝＝＝200 W.
第2课时 机械效率
1．C 2.B 3.C
4．C 解析：斜面省力费距离．
5．A
6．D 解析：克服物体重力做的有用功W有用＝Gh，克服摩擦力做的额外功W额＝fL，拉力做的总功W＝FL＝W有用＋W额＝Gh＋fL，机械效率η＝×100%.
7．D 解析：总功为W总＝Fs＝400 N×2 m＝800 J，有用功为W有＝Gh＝G·＝
eq f(1 000×2,4 J)＝500 J，机械效率η＝×100%＝×100%＝62.5%.
8．2.4 83.3
9．2.4 80% 85% 解析：所做的有用功W有用＝12 N×0.2 m＝2.4 J．根据滑轮组的绕线方式可知绳子自由端s＝3h＝0.6 m，所做的总功W总＝Fs＝5 N×0.6 m＝3 J．机械效率η＝＝80%.
因忽略摩擦阻力，所以W滑轮＝W总－W有用＝0.6 J，则G滑轮＝＝＝3 N，提升17 N重物时的机械效率为：η′＝＝＝85%.
10．1 200 900 900
11．110 90.9% 解析：绳子的股数为3股．
12．(1)匀速 (2)74% (3)乙 丙
(4)增加物重 越低 (5)无关
13．解：(1)有用功W有＝Gh＝400 N×2 m＝800 J.
(2)绳子移动距离s＝2h＝2×2 m＝4 m
总功W总＝Fs＝250 N×4 m＝1 000 J
功率P＝＝＝200 W.
14．解：(1)W有用＝Gh＝3 000 N×1.2 m＝3.6×103 J
W总＝Fs＝1 200 N×4 m＝4.8×103 J
η＝＝＝75%.
(2)W额外＝W总－W有用＝1.2×103 J
F摩擦力＝＝＝300 N.
第3课时 机械能及其转化
1．D 2.C 3.A 4.D
5．D 解析：若忽略空气阻力，则机械能不变；若不忽略，则机械能减小，D错．
6．B
7．D 解析：小球机械能守恒．
8．A
9．增大 减小 减小
10．减小 摩擦力(或“阻力”)
11．不变 等于 小于
12．弹性势 动 重力势
13．(1)速度
(2)质量 运动速度一定时，质量越大，物体的动能越大
(3)运动速度 质量一定时，物体的运动速度越快，物体的动能越大
14．(1)甲
(2)物体质量相同时，速度越大动能越大；速度相同时，物体质量越大动能越大
(3)距离长短(或“距离”) ②③
