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【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-功和能专题（含答案56题）
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这是一份【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-功和能专题（含答案56题），共28页。
【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-功和能专题（含答案56题）
一．选择题（共20小题）
1．（2021•邵阳）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（ ）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能
2．（2021•牡丹江）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
3．（2021•遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
4．（2021•昆明）节能灯工作时几乎不发热，而一盏60W白炽灯工作时，热到烫手。一盏10W节能灯的发光亮度与一盏60W白炽灯的发光亮度相当，则60W白炽灯的发光效率大约是（ ）
A．90% B．83% C．42% D．17%
5．（2021•黄冈）某物理兴趣小组用可乐瓶制作了一个水火箭（如图），先在瓶里装适量水，再将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门，水从尾部的金属管向下喷出，火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（ ）
A．发射时，瓶内高压气体对水没有做功
B．发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的
C．上升过程中，火箭的重力势能转化为动能
D．下降过程中，火箭的重力势能逐渐增大
6．（2021•兴安盟）某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（ ）
A．6J B．30J C．60J D．90J
7．（2021•柳州）人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（ ）
项目
每罐
能量
594千焦
蛋白质
0克
脂肪
0克
碳水化合物
35.0克
——糖
35.0克
钠
39.6毫克
A．10 000m B．1000m C．100m D．60m
8．（2021•百色）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、B移动相同的距离（不计绳重和摩擦）。在此过程中，下列选项正确的是（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两套装置绳子自由端的拉力相等
C．甲装置做的总功比乙的多
D．两套装置的机械效率不相等
9．（2021•毕节市）关于功和机械能，下列说法正确的是（ ）
A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离，吊车的拉力对重物做了功
B．卫星从远地点向近地点运行时，重力势能减小，动能增大
C．电梯匀速上升过程中，电梯的动能转化为重力势能
D．力对物体做功的功率越大，做功越多
10．（2021•桂林）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（ ）
A．W1＞W2 B．W1＝W2 C．P1＜P2 D．P1＝P2
11．（2021•辽阳）4月13日，中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队，成功晋级东京奥运会。如图所示为中国女足队员射门瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
12．（2021•河南）为迎接2022年北京冬奥会，运动员积极训练。关于如图中的项目，下列说法正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
13．（2021•广西）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（ ）
A．篮球离手后，手还对篮球做功
B．篮球离手后，上升过程机械能变大
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
14．（2021•十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是（ ）
A．F甲＜F乙，W甲＜W乙 B．F甲＞F乙，W甲＞W乙
C．F甲＝F乙，W甲＜W乙 D．F甲＝F乙，W甲＝W乙
15．（2021•常德）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（ ）
A．使小车向前运动了一段距离的推力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
16．（2021•岳阳）小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
17．（2021•乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（ ）
A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
18．（2021•乐山）下列实例中，没有对物体做功的是（ ）
A．运动员挺举杠铃的过程
B．起重机提升大石块
C．小宇推木箱推而未动
D．运动员将弓拉弯的过程
19．（2021•泸州）2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力
20．（2021•自贡）一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片，如图。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动，通过ab、bc和cd的时间间隔均为0.6s，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，下列分析中正确的是（ ）
A．运动员下落过程中的速度的大小保持不变
B．运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C．运动员所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢
D．运动员下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
二．多选题（共3小题）
（多选）21．（2021•宜宾）为了减少碳排放，近年来我国电动车产业迅速发展。某电动车充足一次电后，电池储能为6.25×106J，该电动车以10m/s的速度，在水平路面上可以匀速行驶5×104m，该过程中电池储能有80%转化为机械能，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．电动车匀速行驶的时间为5×103s
B．电动车获得的机械能为6.25×106J
C．电动车匀速行驶时的机械功率为1×103W
D．电动车匀速行驶时受到的阻力大小为100N
（多选）22．（2021•盘锦）如图所示，将铁锁用绳子悬挂起来，拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。在摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子的拉力对铁锁做了功
B．铁锁的运动状态发生变化
C．铁锁从最高处向下摆动过程中，重力势能减少，动能增大
D．铁锁上升的高度逐渐降低，能量逐渐消失
（多选）23．（2021•盘锦）如图所示的滑轮组，工人用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高2m，所用时间为6s，若此时滑轮组机械效率为80%，不计绳重和摩擦。以下说法正确的是（ ）
A．工人所做的有用功是1200J
B．拉力的功率是200W
C．动滑轮的重是120N
D．其它条件不变，拉力方向由竖直变为斜向上，机械效率不变
三．填空题（共16小题）
24．（2021•天水）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
25．（2021•安徽）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析，“9kW”表示的物理意义是： 。
26．（2021•苏州）如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”。轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球。他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的 较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据 的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
27．（2021•威海）如图所示，为了把小车运送到平台上，小明将绳子一端固定在A处、另一端绕过小车前端把手B，在绳子末端用150N的拉力将小车沿斜面匀速拉动5m，在此过程中小车被提升的高度为2m。已知小车重700N，两股绳子均与斜面平行（不计动滑轮重、绳重、绳与把手的摩擦）。整个过程中，小明施加的拉力做的功为 J，小车受到的阻力为 N。
28．（2021•河池）平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F＝4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为 J；轿车的发动机（热机）在工作过程中将内能转化为机械能的是 冲程。
29．（2021•赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：
（1）前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s；
（2）小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m；
（3）整个过程动力F做的总功 J。
30．（2021•营口）如图所示，物体A重150N．物体B重15N，此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），那么物体B匀速下降的速度是 m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是 N，10s内物体A克服摩擦力做功 J。
31．（2021•恩施州）如图，有人利用该滑轮将G＝100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重和摩擦），此过程克服物体重力做的功为 J，若动滑轮重10N，则F＝ N。
32．（2021•广东）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内对物体做的有用功为 J。
33．（2021•海南）中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为 能，重力对鸡蛋所做的功为 J。
34．（2021•黑龙江）如图所示，一木块（不计大小）沿固定光滑斜面下滑，木块的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为 J，支持力做功为 J。
35．（2021•杭州）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 。
36．（2021•温州）2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为﹣55℃，绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是 。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
（2）图乙中t1～t2时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是 。（不计大气阻力）
（3）着陆巡视器在火星上总重为4888牛，其重力在t2～t4时段做功 焦。
37．（2021•丽水）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时 秒；
（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功 焦。
38．（2021•连云港）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功 J，支持力对购物车做功 J。
39．（2021•泸州）如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。
四．计算题（共14小题）
40．（2021•盐城）小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，购物车的质量为20kg，g取10N/kg。求：
（1）购物车的重力。
（2）此过程中推力做的功。
（3）推力做功的功率。
41．（2021•株洲）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N•s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：
（1）航模飞机的质量为 kg，起飞过程中发动机做的功为 J；
（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 N，速度为 m/s；
（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。
42．（2021•玉林）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：
（1）甲图中汽车的速度；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。
43．（2021•湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能；
（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω；
（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；
（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？
44．（2021•益阳）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1＝50N的竖直竹竿，重为G2＝550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
45．（2021•通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压舱内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km，用时30min。请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压舱内外气压差应为10～38Pa之间。经测量发现，该负压舱0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压舱内外气压差是否符合标准。
46．（2021•福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U＝12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
47．（2021•怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为3×103kg/m3。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。
48．（2021•昆明）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为240kg，在牵引力的驱使下，30min匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知g火＝0.38g，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取10N/kg。求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
49．（2021•衡阳）“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过高速路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段B点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为1150N，消耗的汽油为3kg。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：
（1）汽车在AB之间的速度；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
50．（2021•嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 （选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
51．（2021•重庆）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
52．（2021•内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车，汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g＝10N/kg。求：
（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？
53．（2021•成都）“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组（如图）从成都东站驶出，用时54min抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是135km。求：
（1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？
（2）该动车组在平直铁路上以5×104N的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
五．综合能力题（共2小题）
54．（2021•广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg，求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）拉力F的大小；
（3）根据已知条件，以下物理量：①滑轮组做的额外功，②拉力F的功率，③动滑轮的重力，能求出的有 （填写序号）。
55．（2021•天水）机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已成为现实。如图所示，一个机器人用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功，而乙同学却说它对盘子没有做功。请问，你支持谁的观点？为什么？
六．解答题（共1小题）
56．（2021•永州）如图所示，水平地面上有一物块，在水平向右的拉力F＝5N作用下向右匀速运动，5s内通过的路程为10m，则物体运动的速度为 m/s，在这一过程中拉力F对物体做的功为 J。
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．【解答】解：电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机，故A正确。
故选：A。
2．【解答】解：穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能；
故选：A。
3．【解答】解：
A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；
BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；
D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：节能灯正常工作消耗的电能：W＝Pt＝10W×t，白炽灯正常工作消耗的电能：W′＝P′t＝60W×t，
则60W白炽灯的发光效率大约是：η=WW′×100%=10W×t60W×t×100%≈17%。
故选：D。
5．【解答】解：A、发射时，瓶内高压气体对水做功，将内能转化为机械能，故A错误；
B、发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的，故B正确；
C、上升过程中，火箭的动能转化为重力势能，故C错误；
D、下降过程中，火箭的重力势能逐渐减小，因为高度变小，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：由物理常识知，提起两个鸡蛋的力大约是1N，则提20个鸡蛋的力大约为：F＝G＝10N；
每层楼的高度大约为3m，家住3楼，则某同学实际爬楼的高度：s＝3m×2＝6m；
提鸡蛋的力做功约为：W＝Fs＝10N×6m＝60J。
故选：C。
7．【解答】解：小丁的重力为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
由W＝Gh得爬楼的高度为：h=WG=594000J600N=990m，B最接近，故B正确。
故选：B。
8．【解答】解：A、图甲使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n甲＝2；图乙使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n乙＝3；
因为拉力端移动的距离s＝nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍，
已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，则由速度公式v=st可知绳端A、B移动的速度相等，设其大小为v，
则由v绳＝nv物可知，钩码上升的速度分别为：v甲=12v，v乙=13v，
所以两钩码上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；
B、提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力F=1n（G+G动），n甲＝2，n乙＝3，
所以绳端的拉力分别为：F甲=12（G+G动），F乙=13（G+G动），则绳端的拉力F甲＞F乙，故B错误；
C、绳端拉力F甲＞F乙，绳端A、B移动相同的距离，由W＝Fs可知拉力做的总功W甲总＞W乙总，即甲装置做的总功比乙多，故C正确；
D、忽略绳重和摩擦，机械效率η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动，
因为提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等，故D错误。
故选：C。
9．【解答】解：A、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，方向不一致，所以吊车的拉力对重物没有做功，故A错误；
B、卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的，卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故B正确；
C、电梯匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，高度增大，所以电梯的动能保持不变，重力势能增大，但是不是动能转化来的，故C错误；
D、功率大，表示物体做功快，但不一定做功多，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为：
W1＝G1h
W2＝G2h
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。
CD、由P=Wt可知小桂和小林的功率为：
P1=W1t
P2=W2t
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。
故选：C。
11．【解答】解：
A、球的运动方向与脚用力的大小、力的方向和力的作用点有关，故A错误；
B、球离开脚后，球由于具有惯性，仍然会向前运动，故B正确；
C、踢出去的足球在空中向前运动的过程中，足球由于惯性向前运动，不再受到脚的作用力，所以脚对球的力对球没有做功，故C错误；
D、球运动到最高点时，只受重力和空气阻力的作用，这两个力的方向不同，因此受到的是非平衡力，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：
A、跳台滑雪运动员在下落过程中，运动员在重力的方向上通过了距离，所以重力对运动员做功，故A正确；
B、短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动的方向发生了变化，所以运动状态改变，故B错误；
C、花样滑冰运动员向前滑行，是由于运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的，所以不是相互作用力，故D错误。
故选：A。
13．【解答】解：
A、篮球离手后，手没有对篮球施加力，所以不会对篮球做功，故A错误；
B、篮球离手后，篮球克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小，故B错误；
C、手对篮球施力，球才向篮筐运动，篮球受到力后改变了运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D、假如正在上升的篮球所受的力全部消失，由于球原来是运动的，由牛顿第一定律可知，篮球将继续向上做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：（1）由于不计空气阻力，在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲＝f甲，F乙＝f乙；
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲＝f乙，所以牵引力F甲＝F乙；
（2）因为v=st，v甲＜v乙，
所以在相同的时间内路程关系：
s甲＜s乙，F甲＝F乙。
根据W＝Fs可知，W甲＜W乙。
故选：C。
15．【解答】解：
A、小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以做了功，故A符合题意；
B、用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功，故B不符合题意；
C、托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故C不符合题意；
D、提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故D不符合题意。
故选：A。
16．【解答】解：由题知，书的重力与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次对书做的功相同，故AC错误；
两次对书做的功相同，根据P=Wt可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
17．【解答】解：有用功W有用＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J，
总功W总＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J，
机械效率η=W有用W总×100%=1.35J2.16J×100%＝62.5%。
故选：C。
18．【解答】解：A、运动员挺举杠铃的过程，运动员给杠铃施加了力的作用，杠铃在该力的方向上通过了距离，所以运动员对杠铃做了功，故A不合题意；
B、起重机提升大石块，起重机给石块施加了力的作用，石块在该力的方向上通过了距离，所以起重机对石块做了功，故B不合题意；
C、小宇推木箱推而未动，有力但没有距离，所以小宇对木箱没有做功，故C符合题意；
D、运动员将弓拉弯的过程，运动员给弓施加了力的作用，弓在该力的方向上通过了距离，所以运动员对弓做了功，故D不合题意。
故选：C。
19．【解答】解：A、排球离开手臂上升过程中，人不再给排球施加力，所以手臂对排球不做功，故A错误；
B、排球从墙壁弹回手臂过程中，排球的质量不变，高度不断降低，所以重力势能越来越小，故B错误；
C、排球撞击墙壁后，受到墙壁的作用力，反弹回来，运动方向发生变化，所以说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、物体间的力的作用是相互的，手臂垫球时，手对球的力与球对手的力是一对相互作用力，二者大小相等，故D错误。
故选：C。
20．【解答】解：
A、由图知，运动员下落过程中在相同时间内通过的距离不同，因此他的速度的大小是变化的，故A错误；
B、由图知，运动员在ab段与cd段通过的距离不同，且运动员的重力不变，由公式W＝Gh可知，其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功，故B错误；
C、由图知，运动员在ab段比在cd段通过的距离短，因此相同时间内做功少，即重力在ab段做功比在cd段做功慢，故C正确；
D、由于空气阻力不能忽略，所以运动员下落过程中克服空气阻力会消耗一部分机械能（会转化为内能），所以减少的重力势能并没有全部转化为动能，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共3小题）
21．【解答】解：A、由v=st可知，电动车匀速行驶的时间t=sv=5×104m10m/s=5×103s，故A正确；
B、由η=W机械W电可知，电动车获得的机械能W机械＝ηW电＝80%×6.25×106J＝5×106J，故B错误；
C、电动车匀速行驶时的机械功率P机械=W机械t=5×106J5×103s=1×103W，故C正确；
D、由W＝Fs可知，电动车匀速行驶时的牵引力F=W机械s=5×106J5×104m=100N，由于电动车匀速行驶，则电动车的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，它们大小相等，所以电动车匀速行驶时受到的阻力f＝F＝100N，故D正确。
故选：ACD。
22．【解答】解：A、铁锁来回摆动的过程中，没有在拉力的方向上通过距离，绳子的拉力没有做功，故A错误；
B、摆动过程中，铁锁的速度大小和运动方向会发生变化，其运动状态一定发生变化，故B正确；
C、铁锁从最高处向下摆动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少；质量不变，速度变大，动能增大，故C正确；
D、铁锁自由摆动的过程中，因为阻力作用，所以机械能最终会转化铁锁和空气的内能，即机械能不守恒，但总的能量保持不变，故D错误。
故选：BC。
23．【解答】解：
A、由图可知，重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为：s＝3h＝3×2m＝6m；拉力做功为：W总＝Fs＝200N×6m＝1200J；滑轮组机械效率为80%，根据η=W有W总可知，有用功为：W有＝W总η＝1200J×80%＝960J，故A错误；
B、拉力的功率为：P=W总t=1200J6s=200W，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，所做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝1200J﹣9600J＝240J；根据W额＝G动h可知，动滑轮的重力为：G动=W额ℎ=240J2m=120N，故C正确；
D、当拉力的方向不在竖直方向上时，由于动力臂变短，会造成拉力偏大，从而使得总功变大，根据η=W有W总可知，在有用功不变的情况下，总功增大，所以机械效率变小，故D错误。
故选：BC。
三．填空题（共16小题）
24．【解答】解：燃料燃烧的过程化学能转化为内能，加速上升过程中，卫星的动能和重力势能都变大，所以卫星的机械能增大。
故答案为：化学；增大。
25．【解答】解：太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，“9kW”表示1s可将9000J太阳能转化为电能。
故答案为：1s可将9000J太阳能转化为电能。
26．【解答】解：由图可知，转轮相当于轮轴，重球离轴越远，其轮半径越大，即直当于重力的力臂越大；
根能量守恒定律可知，能量在相互转化和转移的过程中，能的总量保持不变，而转轮在旋转过程中，一定会克服摩擦和空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因此不可能出现“转轮会沿顺时针方向越转越快”的情况，这违背了能量守恒定律。
故答案为：力臂；能量守恒。
27．【解答】解：（1）绳子移动的距离s′＝2s＝2×5m＝10m，
小明施加的拉力做的功W总＝Fs＝150N×10m＝1500J，
（2）有用功W有用＝Gh＝700N×2m＝1400J，
W额＝W总﹣W有用＝1500J﹣1400J＝100J，
由W额＝fs可得，小车受到的阻力：
f=W额s=100J5m=20N。
故答案为：1500；20。
28．【解答】解：发动机所做的功：W＝Fs＝4×103N×200m＝8×105J；
热机在做功冲程中，燃料燃烧产生的燃气膨胀做功，将内能转化为活塞的机械能。
故答案为：8×105；做功。
29．【解答】解：（1）已知前10s轿车运动的路程为100m，
则前10s轿车运动的平均速度为：
v1=s1t1=100m10s=10m/s，
（2）由图象甲可知，轿车在匀速直线运动阶段的时间t2＝45s﹣10s＝35s，速度v2＝20m/s，
由v=st可得通过的路程为：
s2＝v2t2＝20m/s×35s＝700m；
（3）由图象乙可知，0～10s的动力F1＝4000N，
则0～10s的动力做功为：
W1＝F1s1＝4000N×100m＝4×105J，
10s～45s时间内轿车的动力F2＝1000N，已知通过的路程s2＝700m；
则10s～45s时间内动力做功为：
W2＝F2s2＝1000N×700m＝7×105J，
则动力F做的总功为：
W＝W1+W2＝4×105J+7×105J＝1.1×106J。
故答案为：（1）10；（2）700；（3）1.1×106。
30．【解答】解：
（1）由图可知，n＝2，vA＝0.2m/s，
则物体B下滑的速度为vB＝2vA＝2×0.2m/s＝0.4m/s；
（2）物体B匀速下降，则绳端的拉力：F拉＝GB＝15N，
不计摩擦、绳重及滑轮重，F拉=12f，
所以，物体A与水平面间的摩擦力：f＝2F拉＝2×15N＝30N；
（2）根据v=st可得，10s内物体A移动的距离：s＝vAt＝0.2m/s×10s＝2m，
因物体A向右匀速运动，则物体A受到的拉力：F＝f＝30N，
10s内物体A受到的拉力做功：W＝Fs＝30N×2m＝60J。
故答案为：0.4；30；60。
31．【解答】解：
（1）物体上升的高度h＝20cm＝0.2m。
此过程克服物体重力做的功为：
W＝Gh＝100N×0.2m＝20J；
（2）以滑轮为研究对象，滑轮受到向上一个拉力F、向下的两股绳子的两个拉力（且F1＝F2＝G）以及滑轮自身的重力G动（方向竖直向下），物体被匀速提起时，滑轮匀速上升，由力的平衡条件可得：
F＝F1+F2+G动＝2G+G动＝2×100N+10N＝210N。
故答案为：20；210。
32．【解答】解：
（1）由图甲可知，n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s﹣t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F=13（G+G动），则动滑轮重力：
G动＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N；
（3）由图乙可知，t＝3s时，物体运动的高度h＝1.5m，
对物体做的有用功：W有用＝Gh＝200N×1.5m＝300J。
故答案为：A；40；300。
33．【解答】解：鸡蛋下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增加，动能增大，重力势能转化为动能；
重力对鸡蛋所做的功为：W＝Gh＝0.5N×20m＝10J。
故答案为：动；10。
34．【解答】解：木块由斜面顶端滑到底端的过程中，受到重力和支持力的作用，在重力的方向上通过了距离，在支持力的方向没有通过距离，所以重力对木块做功，支持力对木块不做功，即做功为0J。
木块在重力的方向上通过的距离：h＝6cm＝0.06m，
则重力做功：W＝Gh＝10N×0.06m＝0.6J。
故答案为：0.6；0。
35．【解答】解：
（1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；
（2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，
物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：△E＝G△h＝mg（H﹣h），
机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝△Eη＝mg（H﹣h）η，
由Q吸＝cm△t可知，物体到达B点时温度升高了：△t=Q吸cm=mg(H−ℎ)ηcm=g(H−ℎ)ηc；
（3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，
所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣△E＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H），
由W＝Gh可得，C点距离水平面的高度为：hC=WCG=ECG=mg(2ℎ−H)mg=2h﹣H。
故答案为：（1）mgH；（2）g(H−ℎ)ηc；（3）2h﹣H。
36．【解答】解：（1）根据题意可知火星表面平均温度为﹣55℃，地球表面平均温度大约为15℃，故A正确；
火星绕日公转周期为687天，地球公转周期为365天，故B正确；
火星大气中氧气含量为0.15%，地球大气中的氧气含量约为21%，故C正确；
火星大气中没有液态水，且平均气温低至﹣55℃，火星上的水大多以冰雾和固体出现，难以形成雨、雪天气，故D错误。
故选：D。
（2）巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反，即F＞G；
（3）巡视器的重力G＝4888N，由乙图像可知：在t2～t4时段，下落的高度h＝100m，
重力做的功为：W＝Gh＝4888N×100m＝4.888×105J。
故答案为：（1）D；（2）F＞G；（3）4.888×105。
37．【解答】解：（1）根据v=st可知用时t=sv=30m1m/s=30s；
（2）完成本次送菜，牵引力做功W＝Fs＝50N×30m＝1500J。
故答案为：30；1500。
38．【解答】解：
（1）推力对购物车做功：
W＝Fs＝20N×10m＝200J；
（2）购物车在水平地面上移动10m，支持力的方向竖直向上，购物车没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力不做功，即购物车的支持力做功为0J。
故答案为：200；0。
39．【解答】解：
（1）小聪拉力做的功为：W＝Fs＝150N×0.4m＝60J；
（2）小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明对箱子施加了力的作用，但箱子没有在该力的方向上通过距离，所以小明的推力对箱子不做功，即推力做功为0J；
（3）小明用80N的水平推力推箱子，但没有推动，即此时箱子处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等，所以此时箱子受到地面的摩擦力f＝F推＝80N。
故答案为：60；0；80。
四．计算题（共14小题）
40．【解答】解：（1）购物车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）此过程中推力做的功为：W＝Fs＝30N×20m＝600J；
（3）推力做功的功率为：P=Wt=600J40s=15W。
答：（1）购物车的重力为200N；
（2）此过程中推力做的功为600J；
（3）推力做功的功率为15W。
41．【解答】解：（1）根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即G＝F支0＝1080N，
飞机的质量为：m=Gg=1080N10N/kg=108kg；
根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为：s＝30m，
飞机发动机做的功为：W＝Fs＝300N×30m＝9000J；
（2）飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即F升＝G＝1080N，
由F升＝cv2可得，飞机的速度为：v=F升c=1080N7.5N⋅s2/m2=12m/s；
（3）在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝ks+b，代入数据有：
1080N＝k×0m+b……①
0N＝k×30m+b……②
由①②两式可得：k＝﹣36，b＝1080，
即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝（1080﹣36s）N，
滑行过程中飞机的受力关系为：G＝F升+F支，结合关系式F升＝cv2可得：1080N＝cv2N+（1080﹣36s）N，代入c＝7.5N•s2/m2可得：
滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为：s=524v2 m。
故答案为：（1）108；9000；（2）1080；12；（3）s=524v2 m。
42．【解答】解：（1）甲图汽车做匀速直线运动，速度为v=st=1200m40s=30m/s；
（2）乙图汽车30s内通过的路程为s＝750m，则这段时间内的平均速度为v′=s′t′=750m30s=25m/s；
（3）甲图中40s内牵引力做的功为W＝Fs＝1200N×1200m＝1.44×106J。
答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为1.44×106J。
43．【解答】解：（1）重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增加，速度增加，重物做加速直线运动；
（2）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时的电流I＝0.1A，
由I=UR得电路中的总电阻：
R总=UI=12V0.1A=120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压力传感器R的阻值：
R＝R总﹣R0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω；
（3）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I′＝0.8A，
此时电路中的总电阻：
R总′=UI′=12V0.8A=15Ω，
则此时压力传感器R的阻值：
R′＝R总′﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
由图丙可知，样品受到的最大撞击力为400N；
当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；
此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；
由图乙可知，此时的电流为I2＝0.2A，
定值电阻R0的功率为：
P0=I22R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
（3）根据欧姆定律，当重物在样品上静止时电路的总电阻为：
R总″=UI2=12V0.2A=60Ω，
根据串联电路电阻的规律可得，此时压力传感器的电阻：
R″＝R总″﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
由丙图可知，此时的压力F′＝100N，所以物体的重力为100N，
下落过程中做的功为：
W＝Gh＝100N×5m＝500J。
故答案为：（1）加；动；（2）0.1；110；（3）0.8；400；0.4；（4）重物在空中下落的过程中重力做的功为500J。
44．【解答】解：（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，
所以，乙受到摩擦力的大小f＝G2＝550N，方向和重力的方向相反，即竖直向上；
（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功：W＝fh＝550N×4m＝2200J，
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，摩擦力对乙所做的功为0J，
所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的距离是水平方向的，
所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。
答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；
（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙做的功为0J。
45．【解答】解：（1）救护车的功率：P＝60kW＝6×104W，
救护车行驶的时间：t＝30min＝1800s，
救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W＝Pt＝6×104W×1800s＝1.08×108J；
（2）救护车运动的距离：s＝36km＝3.6×104m，
由W＝Fs可得，牵引力：F=Ws=1.08×108J3.6×104m=3000N；
因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f＝F＝3000N；
（3）负压舱内外气压差：
Δp=△FS=18N0.9m2=20Pa，
按照卫生标准，负压舱内外气压差应在10～38Pa之间，而负压舱内外气压差是20Pa，符合标准。
答：（1）救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；
（2）救护车所受的阻力是3000N；
（3）通过计算负压舱内外气压差为20Pa符合标准。
46．【解答】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，
由P＝UI可得，正常工作时通过的电流是：I1=PU1=440W220V=2A；
（2）长方体的体积：V＝Sh＝0.02m2×1m＝0.02m3，
长方体浸没在水中，其排开水的体积：V排＝V＝0.02m3，
则长方体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N，
此时压敏电阻受到的压力：F压＝F浮﹣G＝200N﹣5N＝195N，
由表可知，R压＝14Ω，
R总=UI=12V0.5A=24Ω，
则定值电阻的阻值：R0＝R总﹣R压＝24Ω﹣14Ω＝10Ω；
（3）根据ρ=mV可得，当空水箱注满水时，水的质量：m水＝ρ水（V箱﹣V）＝1.0×103kg/m3×（0.8m3﹣0.02m3）＝780kg，
在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，则水的重力所做的功：W＝G水h水=12m水gh=12×780kg×10N/kg×1m＝3900J。
答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。
47．【解答】解：（1）工件浸没在水中时，排开水的体积V排＝V＝30dm3＝0.03m3，
受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.03m3＝300N；
（2）根据ρ=mV可得，工件的质量：
m＝ρV＝3×103kg/m3×0.03m3＝90kg；
工件的重力G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
（3）工件在水中上升受到的拉力F拉＝G﹣F浮＝900N﹣300N＝600N，
绳子移动距离s＝2h＝2×6m＝12m，
工人拉绳子的力F=12（F拉+G动）=12（600N+20N）＝310N，
工人做功W总＝Fs＝310N×12m＝3720J。
答：（1）工件浸没在水中时所受的浮力为300N；
（2）工件受到的重力为900N；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了3720J功。
48．【解答】解：
（1）祝融号在火星上的重力为：G火＝mg火＝m×0.38g＝240kg×0.38×10N/kg＝912N；
所受的阻力为：f＝0.06G火＝0.06×912N＝54.72N；
（2）祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F＝f＝54.72N；
牵引力做功为：W＝Fs＝54.72N×100m＝5472J；
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，即ρ火＝0.01ρ地，V排＝V物；
物体在地球大气中受到的浮力为：F地＝ρ地V排g＝ρ地V物g，
在火星大气中受到的浮力为：F火＝ρ火V排g火＝ρ火V物g火，
故同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为：
F地F火=ρ地V物g地ρ火V物g火=ρ地g地0.01ρ地×0.38g地=10.01×0.38=500019=5000：19。
答：（1）祝融号所受的阻力为54.72N；
（2）在这段时间内牵引力做的功为5472J；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000：19。
49．【解答】解：（1）A、B 两地之间的距离为s＝78km−42km＝36km，汽车行驶的时间为t＝8：45−8：15＝30min＝0.5h，
则从A处到B处的平均速度：v=st=36km0.5ℎ=72km/h；
（2）汽车匀速行驶时汽车受到的牵引力等于其受到的阻力，f＝F＝1150N，
汽车在行驶过程中牵引力做的功：W＝Fs＝1150N×36000m＝4.14×107J；
（3）汽油燃烧放出的热量：Q＝mq＝3kg×4.6×107J/kg＝1.38×108J，
则发动机的效率：η=WQ×100%=4.14×107J1.38×108J×100%＝30%。
答：（1）汽车在AB之间的速度为72km/h；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功为4.14×107J；
（3）汽车发动机的效率为30%。
50．【解答】解：（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝0.06m，完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×0.06m＝30J.
（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝5.4×104J，完成一个动作需做功：W＝30J，
动作个数：n=QW=5.4×104J30J/个=1800个.
答：（1）向右移；
（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
51．【解答】解：（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：
v=st=3080km40ℎ=77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：
W＝Gh＝500N×1600m＝8×105J。
答：（1）求火车的平均速度为77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。
52．【解答】解：（1）根据v=st可知：汽车在司机的反应时间内汽车运动的路程s1＝v1t1＝30m/s×0.5s＝15m，
刹车后汽车运动的路程s2＝v2t2＝15m/s×10s＝150m，
从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程s＝s1+s2＝15m+150m＝165m；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，则F牵＝f＝0.3G＝0.3mg＝0.3×3×103kg×10N/kg＝9000N，
汽车在反应时间内牵引力做的功W＝F牵s1＝9000N×15m＝1.35×105J。
答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。
53．【解答】解：（1）两站间的路程s＝135km，时间t＝54min＝0.9h，
平均速度：v=st=135km0.9ℎ=150km/ℎ.
（2）牵引力F＝5×104N，通过的距离s'＝1.5km＝1500m，
牵引力做的功：W＝Fs'＝5×104N×1500m＝7.5×107J.
答：（1）动车组从成都东站到乐山站的平均速度是150km/h；
（2）牵引力做的功为7.5×107J.
五．综合能力题（共2小题）
54．【解答】解：（1）建筑材料的重力：G＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N，
则滑轮组做的有用功即克服建筑材料重力所做的功为：
W有用＝Gh＝1200N×6m＝7200J；
（2）由η=W有用W总×100%得，滑轮组做的总功为：
W总=W有用η=7200J80%=9000J，
由图知n＝2，则s＝2h＝2×6m＝12m；
由W总＝Fs可得，拉力F的大小为：
F=W总s=9000J12m=750N；
（3）已知有用功和总功，利用W总＝W有用+W额外可以求出额外功，已知拉力做的总功和时间，利用P=Wt可以计算出功率，由于题中没有给出不计绳重和摩擦，所以额外功是克服绳重和摩擦以及动滑轮的重力做的功，因此不能计算动滑轮的重力，所以能求出的有①②。
答：（1）滑轮组做的有用功为7200J；
（2）拉力F的大小为750N；
（3）①②。
55．【解答】答：支持乙同学的观点；机器人沿水平方向做匀速直线运动，手托托盘力方向竖直向上，沿力的方向通过的距离为0，故不做功。
六．解答题（共1小题）
56．【解答】解：（1）物体的运动速度：
v=st=10m5s=2m/s；
（2）拉力做的功：
W＝Fs＝5N×10m＝50J。
故答案为：2；50。
【备考2022】2021中考物理真题分类汇编-功和能专题（含答案56题）
一．选择题（共20小题）
1．（2021•邵阳）电动机已广泛应用到现代化生活了，如电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机等，对其工作过程中能量转换表述正确的是（ ）
A．电能转化成机械能 B．机械能转化成电能
C．太阳能转化成机械能 D．内能转化成机械能
2．（2021•牡丹江）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
3．（2021•遵义）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）
A．装置所具有的机械能始终不变
B．如果没有能量补充，装置最终会停下来
C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
4．（2021•昆明）节能灯工作时几乎不发热，而一盏60W白炽灯工作时，热到烫手。一盏10W节能灯的发光亮度与一盏60W白炽灯的发光亮度相当，则60W白炽灯的发光效率大约是（ ）
A．90% B．83% C．42% D．17%
5．（2021•黄冈）某物理兴趣小组用可乐瓶制作了一个水火箭（如图），先在瓶里装适量水，再将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门，水从尾部的金属管向下喷出，火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（ ）
A．发射时，瓶内高压气体对水没有做功
B．发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的
C．上升过程中，火箭的重力势能转化为动能
D．下降过程中，火箭的重力势能逐渐增大
6．（2021•兴安盟）某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（ ）
A．6J B．30J C．60J D．90J
7．（2021•柳州）人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖，某品牌可乐的营养成分表如下，质量为60kg的小丁喝了一罐该品牌可乐后，想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量，g取10N/kg，为了达到目标，他需要爬楼梯的高度最接近（ ）
项目
每罐
能量
594千焦
蛋白质
0克
脂肪
0克
碳水化合物
35.0克
——糖
35.0克
钠
39.6毫克
A．10 000m B．1000m C．100m D．60m
8．（2021•百色）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳子自由端A、B移动相同的距离（不计绳重和摩擦）。在此过程中，下列选项正确的是（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两套装置绳子自由端的拉力相等
C．甲装置做的总功比乙的多
D．两套装置的机械效率不相等
9．（2021•毕节市）关于功和机械能，下列说法正确的是（ ）
A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离，吊车的拉力对重物做了功
B．卫星从远地点向近地点运行时，重力势能减小，动能增大
C．电梯匀速上升过程中，电梯的动能转化为重力势能
D．力对物体做功的功率越大，做功越多
10．（2021•桂林）如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2，且G1＜G2，某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2，重力做功的快慢分别为P1、P2。则（ ）
A．W1＞W2 B．W1＝W2 C．P1＜P2 D．P1＝P2
11．（2021•辽阳）4月13日，中国女足在东京奥运会预选赛中战胜韩国队，成功晋级东京奥运会。如图所示为中国女足队员射门瞬间。下列说法正确的是（ ）
A．球的运动方向只与脚用力的大小有关
B．球离开脚后继续向前运动是由于球具有惯性
C．球在空中运动过程中，脚仍对球做功
D．球运动到最高点时受到的力是平衡力
12．（2021•河南）为迎接2022年北京冬奥会，运动员积极训练。关于如图中的项目，下列说法正确的是（ ）
A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功
B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变
C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用
D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力
13．（2021•广西）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（ ）
A．篮球离手后，手还对篮球做功
B．篮球离手后，上升过程机械能变大
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
14．（2021•十堰）某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且v甲＜v乙，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力F甲和F乙以及牵引力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系正确的是（ ）
A．F甲＜F乙，W甲＜W乙 B．F甲＞F乙，W甲＞W乙
C．F甲＝F乙，W甲＜W乙 D．F甲＝F乙，W甲＝W乙
15．（2021•常德）下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（ ）
A．使小车向前运动了一段距离的推力
B．搬石头但没有搬动，手对石头的力
C．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力
D．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力
16．（2021•岳阳）小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是（ ）
A．用时少的做功多 B．用时少的做功功率大
C．用时多的做功多 D．用时多的做功功率大
17．（2021•乐山）如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（ ）
A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
18．（2021•乐山）下列实例中，没有对物体做功的是（ ）
A．运动员挺举杠铃的过程
B．起重机提升大石块
C．小宇推木箱推而未动
D．运动员将弓拉弯的过程
19．（2021•泸州）2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（ ）
A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力
20．（2021•自贡）一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法，拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始，每隔0.3s曝光一次，得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片，如图。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动，通过ab、bc和cd的时间间隔均为0.6s，空气阻力不能忽略。对于运动员从a点到d点的下落过程，下列分析中正确的是（ ）
A．运动员下落过程中的速度的大小保持不变
B．运动员所受的重力在ab段所做的功等于在cd段所做的功
C．运动员所受的重力在ab段做功比在cd段做功慢
D．运动员下落过程中减少的重力势能全部转化为动能
二．多选题（共3小题）
（多选）21．（2021•宜宾）为了减少碳排放，近年来我国电动车产业迅速发展。某电动车充足一次电后，电池储能为6.25×106J，该电动车以10m/s的速度，在水平路面上可以匀速行驶5×104m，该过程中电池储能有80%转化为机械能，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．电动车匀速行驶的时间为5×103s
B．电动车获得的机械能为6.25×106J
C．电动车匀速行驶时的机械功率为1×103W
D．电动车匀速行驶时受到的阻力大小为100N
（多选）22．（2021•盘锦）如图所示，将铁锁用绳子悬挂起来，拉到自己的鼻子附近，松手后铁锁来回摆动。在摆动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．绳子的拉力对铁锁做了功
B．铁锁的运动状态发生变化
C．铁锁从最高处向下摆动过程中，重力势能减少，动能增大
D．铁锁上升的高度逐渐降低，能量逐渐消失
（多选）23．（2021•盘锦）如图所示的滑轮组，工人用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高2m，所用时间为6s，若此时滑轮组机械效率为80%，不计绳重和摩擦。以下说法正确的是（ ）
A．工人所做的有用功是1200J
B．拉力的功率是200W
C．动滑轮的重是120N
D．其它条件不变，拉力方向由竖直变为斜向上，机械效率不变
三．填空题（共16小题）
24．（2021•天水）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
25．（2021•安徽）中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析，“9kW”表示的物理意义是： 。
26．（2021•苏州）如图是十三世纪法国亨内考设计的“魔轮”。轮子边缘上通过可以自由转动的铰链等距安装了12个相同的活动短杆，杆端分别套上一个相同重球。他认为由于右侧重球距离转轴较远，也即重力的 较大，转轮会沿顺时针方向越转越快，其实根据 的原理，无需精确测量就能判定他的这一设想是不能实现的。
27．（2021•威海）如图所示，为了把小车运送到平台上，小明将绳子一端固定在A处、另一端绕过小车前端把手B，在绳子末端用150N的拉力将小车沿斜面匀速拉动5m，在此过程中小车被提升的高度为2m。已知小车重700N，两股绳子均与斜面平行（不计动滑轮重、绳重、绳与把手的摩擦）。整个过程中，小明施加的拉力做的功为 J，小车受到的阻力为 N。
28．（2021•河池）平直的公路上，一辆轿车重为2×104N，在轿车牵引力F＝4×103N的作用下前进了200m，则轿车做的功为 J；轿车的发动机（热机）在工作过程中将内能转化为机械能的是 冲程。
29．（2021•赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示，已知前10s内小汽车运动的路程为100m。求：
（1）前10s内小汽车运动的平均速度是 m/s；
（2）小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是 m；
（3）整个过程动力F做的总功 J。
30．（2021•营口）如图所示，物体A重150N．物体B重15N，此时A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动（不计绳重、滑轮重、绳轮及轮轴间的摩擦），那么物体B匀速下降的速度是 m/s，物体A与水平桌面间的摩擦力是 N，10s内物体A克服摩擦力做功 J。
31．（2021•恩施州）如图，有人利用该滑轮将G＝100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重和摩擦），此过程克服物体重力做的功为 J，若动滑轮重10N，则F＝ N。
32．（2021•广东）用如图甲的滑轮组提升重200N的物体，已知拉力F为80N，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是 （选填“A”或“B”），动滑轮重为 N，3s内对物体做的有用功为 J。
33．（2021•海南）中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为 能，重力对鸡蛋所做的功为 J。
34．（2021•黑龙江）如图所示，一木块（不计大小）沿固定光滑斜面下滑，木块的重力为10N，所受支持力为8N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为 J，支持力做功为 J。
35．（2021•杭州）如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。
（1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。
（2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示）
（3）C点距离水平面的高度为 。
36．（2021•温州）2021年5月，我国“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原（如图甲），实现了我国首次地外行星着陆。图乙是其阶段Ⅲ着陆过程中的高度随时间的变化关系。
（1）火星大气密度是地球的1%，大气中氧气含量为0.15%且没有液态水，表面平均温度为﹣55℃，绕日公转周期为687天。下列关于火星的说法不合理的是 。
A.表面平均温度比地球低
B.公转周期比地球长
C.大气中氧气含量比地球低
D.雨、雪天数比地球多
（2）图乙中t1～t2时段，着陆巡视器在竖直向上推力作用下，竖直下落的速度减小，该过程中推力F与重力G的大小关系是 。（不计大气阻力）
（3）着陆巡视器在火星上总重为4888牛，其重力在t2～t4时段做功 焦。
37．（2021•丽水）科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。
（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时 秒；
（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功 焦。
38．（2021•连云港）小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m，在此过程中，推力对购物车做功 J，支持力对购物车做功 J。
39．（2021•泸州）如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。
四．计算题（共14小题）
40．（2021•盐城）小明用30N的水平推力使超市购物车在水平路面上前进了20m，所用时间为40s，购物车的质量为20kg，g取10N/kg。求：
（1）购物车的重力。
（2）此过程中推力做的功。
（3）推力做功的功率。
41．（2021•株洲）高仿真涡喷（指发动机类型）航模飞机（图甲）的表演极具观赏性。这种航模飞机需在跑道上加速滑行一段距离，获得足够的升力后才能起飞。已知航模飞机在起飞离地前，平直跑道对它的支持力F支与滑行距离s的关系如图乙所示。发动机产生的推力为300N，滑行中获得的升力为F升＝cv2，式中比例系数c＝7.5N•s2/m2，v是航模飞机的滑行速度。g取10N/kg，根据图像解答下列问题：
（1）航模飞机的质量为 kg，起飞过程中发动机做的功为 J；
（2）航模飞机起飞离地时获得的升力为 N，速度为 m/s；
（3）根据航模飞机在竖直方向的受力和图乙的解析式，推导其滑行距离s与滑行速度v之间的关系式。
42．（2021•玉林）如图所示，记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程。甲图中汽车做匀速运动，受到的阻力为1200N；乙图中汽车做加速运动。求：
（1）甲图中汽车的速度；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功。
43．（2021•湘潭）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：
（1）重物下落时，重物作 速直线运动，其重力势能转化为 能；
（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 A，压力传感器的电阻是 Ω；
（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 A，样品受到的最大撞击力是 N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 W；
（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？
44．（2021•益阳）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1＝50N的竖直竹竿，重为G2＝550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
45．（2021•通辽）抗击新冠肺炎疫情期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压舱内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运病人时，救护车以60kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36km，用时30min。请解答下列问题：
（1）救护车匀速行驶36km牵引力做的功；
（2）救护车所受的阻力；
（3）按照卫生标准，负压舱内外气压差应为10～38Pa之间。经测量发现，该负压舱0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压舱内外气压差是否符合标准。
46．（2021•福建）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U＝12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
47．（2021•怀化）某工人用如图所示的滑轮组匀速打捞水中的工件。已知工件的体积为30dm3，密度为3×103kg/m3。每个滑轮的重力为20N，不计绳与滑轮间的摩擦、绳重及水的阻力。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力；
（2）工件受到的重力；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了多少功。
48．（2021•昆明）“天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为240kg，在牵引力的驱使下，30min匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知g火＝0.38g，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取10N/kg。求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
49．（2021•衡阳）“五一”期间，小明一家驱车外出旅游，如图所示，当车经过高速路段A点路标时，时间是8点15分；当车经过高速路段B点路标时，时间是8点45分。假设汽车在上述行驶过程中做匀速直线运动，受到的阻力为1150N，消耗的汽油为3kg。（汽油的热值为4.6×107J/kg）求：
（1）汽车在AB之间的速度；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
50．（2021•嘉兴）健康的生活既要注意平衡膳食，还要积极参加体育锻炼。如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向 （选填“左”或“右”）移。
（2）小嘉用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上移动6厘米完成一个握力动作，则做功多少焦？
（3）小嘉饮用一罐净含量为330毫升的可乐后，获得的能量为540千焦。若获得能量的10%用于握力做功，则消耗这些能量需要完成多少个题（2）中的握力动作？
51．（2021•重庆）2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高度为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
52．（2021•内江）现有一辆汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现正前面有一辆因故障而停止的小货车，于是紧急刹车，汽车司机从发现这一情况到紧急刹车所需反应时间为0.5s，刹车后经过10s汽车停止，在刹车后汽车的平均速度为15m/s，g＝10N/kg。求：
（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是多少？
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是多少？
53．（2021•成都）“天府号”动车组在成绵乐城际高铁上投用，标志着成都、乐山、德阳、绵阳、眉山等城市铁路迎来公交化。一列“天府号”动车组（如图）从成都东站驶出，用时54min抵达乐山站，成都东站到乐山站的路程是135km。求：
（1）该动车组从成都东站到乐山站的平均速度是多少km/h？
（2）该动车组在平直铁路上以5×104N的牵引力匀速前进1.5km，牵引力做功为多少？
五．综合能力题（共2小题）
54．（2021•广安）学校旁老旧小区正在改造施工。工人用如图所示的装置将质量为120kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。在此过程中，电动机对绳子的拉力为F，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg，求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）拉力F的大小；
（3）根据已知条件，以下物理量：①滑轮组做的额外功，②拉力F的功率，③动滑轮的重力，能求出的有 （填写序号）。
55．（2021•天水）机器人送餐以往只能在科幻电影中看到的场面，现在已成为现实。如图所示，一个机器人用手托着盘子，在水平地面上匀速行走，并使盘子一直保持同一高度不变。甲同学说机器人对盘子做了功，而乙同学却说它对盘子没有做功。请问，你支持谁的观点？为什么？
六．解答题（共1小题）
56．（2021•永州）如图所示，水平地面上有一物块，在水平向右的拉力F＝5N作用下向右匀速运动，5s内通过的路程为10m，则物体运动的速度为 m/s，在这一过程中拉力F对物体做的功为 J。
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．【解答】解：电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能，电动汽车、电动摩托车、电风扇、电动耕田机都应用了电动机，故A正确。
故选：A。
2．【解答】解：穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能；
故选：A。
3．【解答】解：
A、装置在工作的过程中，由于存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能会变小，故A错误；
BC、如果没有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终会停下来，故B正确，C错误；
D、装置在运动的过程中，小球的高度会发生变化，重力势能发生改变，速度发生变化，动能发生改变，有重力势能和动能的转化，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：节能灯正常工作消耗的电能：W＝Pt＝10W×t，白炽灯正常工作消耗的电能：W′＝P′t＝60W×t，
则60W白炽灯的发光效率大约是：η=WW′×100%=10W×t60W×t×100%≈17%。
故选：D。
5．【解答】解：A、发射时，瓶内高压气体对水做功，将内能转化为机械能，故A错误；
B、发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的，故B正确；
C、上升过程中，火箭的动能转化为重力势能，故C错误；
D、下降过程中，火箭的重力势能逐渐减小，因为高度变小，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：由物理常识知，提起两个鸡蛋的力大约是1N，则提20个鸡蛋的力大约为：F＝G＝10N；
每层楼的高度大约为3m，家住3楼，则某同学实际爬楼的高度：s＝3m×2＝6m；
提鸡蛋的力做功约为：W＝Fs＝10N×6m＝60J。
故选：C。
7．【解答】解：小丁的重力为：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
由W＝Gh得爬楼的高度为：h=WG=594000J600N=990m，B最接近，故B正确。
故选：B。
8．【解答】解：A、图甲使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n甲＝2；图乙使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n乙＝3；
因为拉力端移动的距离s＝nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍，
已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，则由速度公式v=st可知绳端A、B移动的速度相等，设其大小为v，
则由v绳＝nv物可知，钩码上升的速度分别为：v甲=12v，v乙=13v，
所以两钩码上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；
B、提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力F=1n（G+G动），n甲＝2，n乙＝3，
所以绳端的拉力分别为：F甲=12（G+G动），F乙=13（G+G动），则绳端的拉力F甲＞F乙，故B错误；
C、绳端拉力F甲＞F乙，绳端A、B移动相同的距离，由W＝Fs可知拉力做的总功W甲总＞W乙总，即甲装置做的总功比乙多，故C正确；
D、忽略绳重和摩擦，机械效率η=W有用W总=GℎGℎ+G动ℎ=GG+G动，
因为提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等，故D错误。
故选：C。
9．【解答】解：A、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，方向不一致，所以吊车的拉力对重物没有做功，故A错误；
B、卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的，卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故B正确；
C、电梯匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，高度增大，所以电梯的动能保持不变，重力势能增大，但是不是动能转化来的，故C错误；
D、功率大，表示物体做功快，但不一定做功多，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：AB、从最高点下摆到最低点的过程中，小桂和小林的重力做功为分别为：
W1＝G1h
W2＝G2h
因为h相同，且G1＜G2，则W1＜W2，故A、B错误。
CD、由P=Wt可知小桂和小林的功率为：
P1=W1t
P2=W2t
因为t相同，W1＜W2，所以P1＜P2，故C正确，D错误。
故选：C。
11．【解答】解：
A、球的运动方向与脚用力的大小、力的方向和力的作用点有关，故A错误；
B、球离开脚后，球由于具有惯性，仍然会向前运动，故B正确；
C、踢出去的足球在空中向前运动的过程中，足球由于惯性向前运动，不再受到脚的作用力，所以脚对球的力对球没有做功，故C错误；
D、球运动到最高点时，只受重力和空气阻力的作用，这两个力的方向不同，因此受到的是非平衡力，故D错误。
故选：B。
12．【解答】解：
A、跳台滑雪运动员在下落过程中，运动员在重力的方向上通过了距离，所以重力对运动员做功，故A正确；
B、短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动的方向发生了变化，所以运动状态改变，故B错误；
C、花样滑冰运动员向前滑行，是由于运动员具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故C错误；
D、掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力的方向是相同的，所以不是相互作用力，故D错误。
故选：A。
13．【解答】解：
A、篮球离手后，手没有对篮球施加力，所以不会对篮球做功，故A错误；
B、篮球离手后，篮球克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小，故B错误；
C、手对篮球施力，球才向篮筐运动，篮球受到力后改变了运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D、假如正在上升的篮球所受的力全部消失，由于球原来是运动的，由牛顿第一定律可知，篮球将继续向上做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：（1）由于不计空气阻力，在水平方向上，甲、乙两辆汽车都受牵引力F与摩擦力f作用，两辆汽车都做匀速直线运动，处于平衡状态，所以F甲＝f甲，F乙＝f乙；
甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，两辆汽车对水平路面的压力相等，都等于汽车自身的重力；接触面的粗糙程度相同，所以两辆汽车所受的摩擦力大小相等，即f甲＝f乙，所以牵引力F甲＝F乙；
（2）因为v=st，v甲＜v乙，
所以在相同的时间内路程关系：
s甲＜s乙，F甲＝F乙。
根据W＝Fs可知，W甲＜W乙。
故选：C。
15．【解答】解：
A、小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在力的方向上通过了距离，所以做了功，故A符合题意；
B、用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功，故B不符合题意；
C、托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故C不符合题意；
D、提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故D不符合题意。
故选：A。
16．【解答】解：由题知，书的重力与前后两次上升的高度均不变，因此由W＝Gh可知，两次对书做的功相同，故AC错误；
两次对书做的功相同，根据P=Wt可知，用时少的做功功率大，用时多的做功功率小，故B正确，D错误。
故选：B。
17．【解答】解：有用功W有用＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J，
总功W总＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J，
机械效率η=W有用W总×100%=1.35J2.16J×100%＝62.5%。
故选：C。
18．【解答】解：A、运动员挺举杠铃的过程，运动员给杠铃施加了力的作用，杠铃在该力的方向上通过了距离，所以运动员对杠铃做了功，故A不合题意；
B、起重机提升大石块，起重机给石块施加了力的作用，石块在该力的方向上通过了距离，所以起重机对石块做了功，故B不合题意；
C、小宇推木箱推而未动，有力但没有距离，所以小宇对木箱没有做功，故C符合题意；
D、运动员将弓拉弯的过程，运动员给弓施加了力的作用，弓在该力的方向上通过了距离，所以运动员对弓做了功，故D不合题意。
故选：C。
19．【解答】解：A、排球离开手臂上升过程中，人不再给排球施加力，所以手臂对排球不做功，故A错误；
B、排球从墙壁弹回手臂过程中，排球的质量不变，高度不断降低，所以重力势能越来越小，故B错误；
C、排球撞击墙壁后，受到墙壁的作用力，反弹回来，运动方向发生变化，所以说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D、物体间的力的作用是相互的，手臂垫球时，手对球的力与球对手的力是一对相互作用力，二者大小相等，故D错误。
故选：C。
20．【解答】解：
A、由图知，运动员下落过程中在相同时间内通过的距离不同，因此他的速度的大小是变化的，故A错误；
B、由图知，运动员在ab段与cd段通过的距离不同，且运动员的重力不变，由公式W＝Gh可知，其所受的重力在ab段所做的功不等于在cd段所做的功，故B错误；
C、由图知，运动员在ab段比在cd段通过的距离短，因此相同时间内做功少，即重力在ab段做功比在cd段做功慢，故C正确；
D、由于空气阻力不能忽略，所以运动员下落过程中克服空气阻力会消耗一部分机械能（会转化为内能），所以减少的重力势能并没有全部转化为动能，故D错误。
故选：C。
二．多选题（共3小题）
21．【解答】解：A、由v=st可知，电动车匀速行驶的时间t=sv=5×104m10m/s=5×103s，故A正确；
B、由η=W机械W电可知，电动车获得的机械能W机械＝ηW电＝80%×6.25×106J＝5×106J，故B错误；
C、电动车匀速行驶时的机械功率P机械=W机械t=5×106J5×103s=1×103W，故C正确；
D、由W＝Fs可知，电动车匀速行驶时的牵引力F=W机械s=5×106J5×104m=100N，由于电动车匀速行驶，则电动车的牵引力和受到的阻力是一对平衡力，它们大小相等，所以电动车匀速行驶时受到的阻力f＝F＝100N，故D正确。
故选：ACD。
22．【解答】解：A、铁锁来回摆动的过程中，没有在拉力的方向上通过距离，绳子的拉力没有做功，故A错误；
B、摆动过程中，铁锁的速度大小和运动方向会发生变化，其运动状态一定发生变化，故B正确；
C、铁锁从最高处向下摆动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减少；质量不变，速度变大，动能增大，故C正确；
D、铁锁自由摆动的过程中，因为阻力作用，所以机械能最终会转化铁锁和空气的内能，即机械能不守恒，但总的能量保持不变，故D错误。
故选：BC。
23．【解答】解：
A、由图可知，重物由3段绳子承担，故绳子移动的距离为：s＝3h＝3×2m＝6m；拉力做功为：W总＝Fs＝200N×6m＝1200J；滑轮组机械效率为80%，根据η=W有W总可知，有用功为：W有＝W总η＝1200J×80%＝960J，故A错误；
B、拉力的功率为：P=W总t=1200J6s=200W，故B正确；
C、不计绳重和摩擦，所做的额外功为：W额＝W总﹣W有＝1200J﹣9600J＝240J；根据W额＝G动h可知，动滑轮的重力为：G动=W额ℎ=240J2m=120N，故C正确；
D、当拉力的方向不在竖直方向上时，由于动力臂变短，会造成拉力偏大，从而使得总功变大，根据η=W有W总可知，在有用功不变的情况下，总功增大，所以机械效率变小，故D错误。
故选：BC。
三．填空题（共16小题）
24．【解答】解：燃料燃烧的过程化学能转化为内能，加速上升过程中，卫星的动能和重力势能都变大，所以卫星的机械能增大。
故答案为：化学；增大。
25．【解答】解：太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，“9kW”表示1s可将9000J太阳能转化为电能。
故答案为：1s可将9000J太阳能转化为电能。
26．【解答】解：由图可知，转轮相当于轮轴，重球离轴越远，其轮半径越大，即直当于重力的力臂越大；
根能量守恒定律可知，能量在相互转化和转移的过程中，能的总量保持不变，而转轮在旋转过程中，一定会克服摩擦和空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因此不可能出现“转轮会沿顺时针方向越转越快”的情况，这违背了能量守恒定律。
故答案为：力臂；能量守恒。
27．【解答】解：（1）绳子移动的距离s′＝2s＝2×5m＝10m，
小明施加的拉力做的功W总＝Fs＝150N×10m＝1500J，
（2）有用功W有用＝Gh＝700N×2m＝1400J，
W额＝W总﹣W有用＝1500J﹣1400J＝100J，
由W额＝fs可得，小车受到的阻力：
f=W额s=100J5m=20N。
故答案为：1500；20。
28．【解答】解：发动机所做的功：W＝Fs＝4×103N×200m＝8×105J；
热机在做功冲程中，燃料燃烧产生的燃气膨胀做功，将内能转化为活塞的机械能。
故答案为：8×105；做功。
29．【解答】解：（1）已知前10s轿车运动的路程为100m，
则前10s轿车运动的平均速度为：
v1=s1t1=100m10s=10m/s，
（2）由图象甲可知，轿车在匀速直线运动阶段的时间t2＝45s﹣10s＝35s，速度v2＝20m/s，
由v=st可得通过的路程为：
s2＝v2t2＝20m/s×35s＝700m；
（3）由图象乙可知，0～10s的动力F1＝4000N，
则0～10s的动力做功为：
W1＝F1s1＝4000N×100m＝4×105J，
10s～45s时间内轿车的动力F2＝1000N，已知通过的路程s2＝700m；
则10s～45s时间内动力做功为：
W2＝F2s2＝1000N×700m＝7×105J，
则动力F做的总功为：
W＝W1+W2＝4×105J+7×105J＝1.1×106J。
故答案为：（1）10；（2）700；（3）1.1×106。
30．【解答】解：
（1）由图可知，n＝2，vA＝0.2m/s，
则物体B下滑的速度为vB＝2vA＝2×0.2m/s＝0.4m/s；
（2）物体B匀速下降，则绳端的拉力：F拉＝GB＝15N，
不计摩擦、绳重及滑轮重，F拉=12f，
所以，物体A与水平面间的摩擦力：f＝2F拉＝2×15N＝30N；
（2）根据v=st可得，10s内物体A移动的距离：s＝vAt＝0.2m/s×10s＝2m，
因物体A向右匀速运动，则物体A受到的拉力：F＝f＝30N，
10s内物体A受到的拉力做功：W＝Fs＝30N×2m＝60J。
故答案为：0.4；30；60。
31．【解答】解：
（1）物体上升的高度h＝20cm＝0.2m。
此过程克服物体重力做的功为：
W＝Gh＝100N×0.2m＝20J；
（2）以滑轮为研究对象，滑轮受到向上一个拉力F、向下的两股绳子的两个拉力（且F1＝F2＝G）以及滑轮自身的重力G动（方向竖直向下），物体被匀速提起时，滑轮匀速上升，由力的平衡条件可得：
F＝F1+F2+G动＝2G+G动＝2×100N+10N＝210N。
故答案为：20；210。
32．【解答】解：
（1）由图甲可知，n＝3，则拉力端移动距离s＝3h，所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s﹣t图像，而下面的倾斜直线B是物体运动的s﹣t图像；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F=13（G+G动），则动滑轮重力：
G动＝3F﹣G＝3×80N﹣200N＝40N；
（3）由图乙可知，t＝3s时，物体运动的高度h＝1.5m，
对物体做的有用功：W有用＝Gh＝200N×1.5m＝300J。
故答案为：A；40；300。
33．【解答】解：鸡蛋下落过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增加，动能增大，重力势能转化为动能；
重力对鸡蛋所做的功为：W＝Gh＝0.5N×20m＝10J。
故答案为：动；10。
34．【解答】解：木块由斜面顶端滑到底端的过程中，受到重力和支持力的作用，在重力的方向上通过了距离，在支持力的方向没有通过距离，所以重力对木块做功，支持力对木块不做功，即做功为0J。
木块在重力的方向上通过的距离：h＝6cm＝0.06m，
则重力做功：W＝Gh＝10N×0.06m＝0.6J。
故答案为：0.6；0。
35．【解答】解：
（1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH；
（2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h，
物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：△E＝G△h＝mg（H﹣h），
机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝△Eη＝mg（H﹣h）η，
由Q吸＝cm△t可知，物体到达B点时温度升高了：△t=Q吸cm=mg(H−ℎ)ηcm=g(H−ℎ)ηc；
（3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变，
所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣△E＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H），
由W＝Gh可得，C点距离水平面的高度为：hC=WCG=ECG=mg(2ℎ−H)mg=2h﹣H。
故答案为：（1）mgH；（2）g(H−ℎ)ηc；（3）2h﹣H。
36．【解答】解：（1）根据题意可知火星表面平均温度为﹣55℃，地球表面平均温度大约为15℃，故A正确；
火星绕日公转周期为687天，地球公转周期为365天，故B正确；
火星大气中氧气含量为0.15%，地球大气中的氧气含量约为21%，故C正确；
火星大气中没有液态水，且平均气温低至﹣55℃，火星上的水大多以冰雾和固体出现，难以形成雨、雪天气，故D错误。
故选：D。
（2）巡视器在竖直向上的推力F和竖直向下的重力G的作用下减速下落，其运动状态发生改变，说明二力不平衡，其合力与运动方向相反，即F＞G；
（3）巡视器的重力G＝4888N，由乙图像可知：在t2～t4时段，下落的高度h＝100m，
重力做的功为：W＝Gh＝4888N×100m＝4.888×105J。
故答案为：（1）D；（2）F＞G；（3）4.888×105。
37．【解答】解：（1）根据v=st可知用时t=sv=30m1m/s=30s；
（2）完成本次送菜，牵引力做功W＝Fs＝50N×30m＝1500J。
故答案为：30；1500。
38．【解答】解：
（1）推力对购物车做功：
W＝Fs＝20N×10m＝200J；
（2）购物车在水平地面上移动10m，支持力的方向竖直向上，购物车没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力不做功，即购物车的支持力做功为0J。
故答案为：200；0。
39．【解答】解：
（1）小聪拉力做的功为：W＝Fs＝150N×0.4m＝60J；
（2）小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明对箱子施加了力的作用，但箱子没有在该力的方向上通过距离，所以小明的推力对箱子不做功，即推力做功为0J；
（3）小明用80N的水平推力推箱子，但没有推动，即此时箱子处于平衡状态，此时所受的推力和摩擦力是一对平衡力，故这两个力大小相等，所以此时箱子受到地面的摩擦力f＝F推＝80N。
故答案为：60；0；80。
四．计算题（共14小题）
40．【解答】解：（1）购物车的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）此过程中推力做的功为：W＝Fs＝30N×20m＝600J；
（3）推力做功的功率为：P=Wt=600J40s=15W。
答：（1）购物车的重力为200N；
（2）此过程中推力做的功为600J；
（3）推力做功的功率为15W。
41．【解答】解：（1）根据图乙可知，当飞机静止时，所受重力与支持力平衡，大小相等，即G＝F支0＝1080N，
飞机的质量为：m=Gg=1080N10N/kg=108kg；
根据图乙可知，飞机起飞前的滑行的距离为：s＝30m，
飞机发动机做的功为：W＝Fs＝300N×30m＝9000J；
（2）飞机刚好离地时，获得的升力大小等于飞机的重力，即F升＝G＝1080N，
由F升＝cv2可得，飞机的速度为：v=F升c=1080N7.5N⋅s2/m2=12m/s；
（3）在乙中，设支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝ks+b，代入数据有：
1080N＝k×0m+b……①
0N＝k×30m+b……②
由①②两式可得：k＝﹣36，b＝1080，
即：支持力F支与滑行距离s之间的关系为：F支＝（1080﹣36s）N，
滑行过程中飞机的受力关系为：G＝F升+F支，结合关系式F升＝cv2可得：1080N＝cv2N+（1080﹣36s）N，代入c＝7.5N•s2/m2可得：
滑行距离s与滑行速度v之间的关系式为：s=524v2 m。
故答案为：（1）108；9000；（2）1080；12；（3）s=524v2 m。
42．【解答】解：（1）甲图汽车做匀速直线运动，速度为v=st=1200m40s=30m/s；
（2）乙图汽车30s内通过的路程为s＝750m，则这段时间内的平均速度为v′=s′t′=750m30s=25m/s；
（3）甲图中40s内牵引力做的功为W＝Fs＝1200N×1200m＝1.44×106J。
答：（1）甲图中汽车的速度为30m/s；
（2）乙图中汽车在前30s内的平均速度为25m/s；
（3）甲图中汽车牵引力在40s内所做的功为1.44×106J。
43．【解答】解：（1）重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能增加，速度增加，重物做加速直线运动；
（2）在重物下落的过程中，压力传感器受到的压力最小且保持不变，总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，此时的电流I＝0.1A，
由I=UR得电路中的总电阻：
R总=UI=12V0.1A=120Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压力传感器R的阻值：
R＝R总﹣R0＝120Ω﹣10Ω＝110Ω；
（3）在测试过程中，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I′＝0.8A，
此时电路中的总电阻：
R总′=UI′=12V0.8A=15Ω，
则此时压力传感器R的阻值：
R′＝R总′﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
由图丙可知，样品受到的最大撞击力为400N；
当重物在样品上静止时，重物对样品的压力大小等于重物的重力大小；
此时与撞击过程相比，压力减小，电阻变大，电流减小；
由图乙可知，此时的电流为I2＝0.2A，
定值电阻R0的功率为：
P0=I22R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
（3）根据欧姆定律，当重物在样品上静止时电路的总电阻为：
R总″=UI2=12V0.2A=60Ω，
根据串联电路电阻的规律可得，此时压力传感器的电阻：
R″＝R总″﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
由丙图可知，此时的压力F′＝100N，所以物体的重力为100N，
下落过程中做的功为：
W＝Gh＝100N×5m＝500J。
故答案为：（1）加；动；（2）0.1；110；（3）0.8；400；0.4；（4）重物在空中下落的过程中重力做的功为500J。
44．【解答】解：（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，
所以，乙受到摩擦力的大小f＝G2＝550N，方向和重力的方向相反，即竖直向上；
（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功：W＝fh＝550N×4m＝2200J，
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，摩擦力对乙所做的功为0J，
所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的距离是水平方向的，
所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。
答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；
（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙做的功为0J。
45．【解答】解：（1）救护车的功率：P＝60kW＝6×104W，
救护车行驶的时间：t＝30min＝1800s，
救护车匀速行驶36km牵引力做的功：W＝Pt＝6×104W×1800s＝1.08×108J；
（2）救护车运动的距离：s＝36km＝3.6×104m，
由W＝Fs可得，牵引力：F=Ws=1.08×108J3.6×104m=3000N；
因为救护车做匀速直线运动，所以牵引力和阻力是一对平衡力，即f＝F＝3000N；
（3）负压舱内外气压差：
Δp=△FS=18N0.9m2=20Pa，
按照卫生标准，负压舱内外气压差应在10～38Pa之间，而负压舱内外气压差是20Pa，符合标准。
答：（1）救护车匀速行驶18km动力做的功是1.08×108J；
（2）救护车所受的阻力是3000N；
（3）通过计算负压舱内外气压差为20Pa符合标准。
46．【解答】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，
由P＝UI可得，正常工作时通过的电流是：I1=PU1=440W220V=2A；
（2）长方体的体积：V＝Sh＝0.02m2×1m＝0.02m3，
长方体浸没在水中，其排开水的体积：V排＝V＝0.02m3，
则长方体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3＝200N，
此时压敏电阻受到的压力：F压＝F浮﹣G＝200N﹣5N＝195N，
由表可知，R压＝14Ω，
R总=UI=12V0.5A=24Ω，
则定值电阻的阻值：R0＝R总﹣R压＝24Ω﹣14Ω＝10Ω；
（3）根据ρ=mV可得，当空水箱注满水时，水的质量：m水＝ρ水（V箱﹣V）＝1.0×103kg/m3×（0.8m3﹣0.02m3）＝780kg，
在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，则水的重力所做的功：W＝G水h水=12m水gh=12×780kg×10N/kg×1m＝3900J。
答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。
47．【解答】解：（1）工件浸没在水中时，排开水的体积V排＝V＝30dm3＝0.03m3，
受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.03m3＝300N；
（2）根据ρ=mV可得，工件的质量：
m＝ρV＝3×103kg/m3×0.03m3＝90kg；
工件的重力G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
（3）工件在水中上升受到的拉力F拉＝G﹣F浮＝900N﹣300N＝600N，
绳子移动距离s＝2h＝2×6m＝12m，
工人拉绳子的力F=12（F拉+G动）=12（600N+20N）＝310N，
工人做功W总＝Fs＝310N×12m＝3720J。
答：（1）工件浸没在水中时所受的浮力为300N；
（2）工件受到的重力为900N；
（3）工件在水中上升6m的过程中（工件始终浸没在水中），工人做了3720J功。
48．【解答】解：
（1）祝融号在火星上的重力为：G火＝mg火＝m×0.38g＝240kg×0.38×10N/kg＝912N；
所受的阻力为：f＝0.06G火＝0.06×912N＝54.72N；
（2）祝融号做匀速直线运动，受到平衡力的作用，故牵引力为：F＝f＝54.72N；
牵引力做功为：W＝Fs＝54.72N×100m＝5472J；
（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，即ρ火＝0.01ρ地，V排＝V物；
物体在地球大气中受到的浮力为：F地＝ρ地V排g＝ρ地V物g，
在火星大气中受到的浮力为：F火＝ρ火V排g火＝ρ火V物g火，
故同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为：
F地F火=ρ地V物g地ρ火V物g火=ρ地g地0.01ρ地×0.38g地=10.01×0.38=500019=5000：19。
答：（1）祝融号所受的阻力为54.72N；
（2）在这段时间内牵引力做的功为5472J；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000：19。
49．【解答】解：（1）A、B 两地之间的距离为s＝78km−42km＝36km，汽车行驶的时间为t＝8：45−8：15＝30min＝0.5h，
则从A处到B处的平均速度：v=st=36km0.5ℎ=72km/h；
（2）汽车匀速行驶时汽车受到的牵引力等于其受到的阻力，f＝F＝1150N，
汽车在行驶过程中牵引力做的功：W＝Fs＝1150N×36000m＝4.14×107J；
（3）汽油燃烧放出的热量：Q＝mq＝3kg×4.6×107J/kg＝1.38×108J，
则发动机的效率：η=WQ×100%=4.14×107J1.38×108J×100%＝30%。
答：（1）汽车在AB之间的速度为72km/h；
（2）汽车在行驶过程中牵引力做的功为4.14×107J；
（3）汽车发动机的效率为30%。
50．【解答】解：（1）弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小；
（2）已知握力大小F＝500N，移动的距离s＝6cm＝0.06m，完成一个动作做的功：W＝Fs＝500N×0.06m＝30J.
（3）获得的总能量Q＝540×103J×10%＝5.4×104J，完成一个动作需做功：W＝30J，
动作个数：n=QW=5.4×104J30J/个=1800个.
答：（1）向右移；
（2）完成一个握力动作需做功30J；
（3）消耗这些能量需要完成1800个题（2）中的握力动作。
51．【解答】解：（1）从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，则火车的平均速度为：
v=st=3080km40ℎ=77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做的功为：
W＝Gh＝500N×1600m＝8×105J。
答：（1）求火车的平均速度为77km/h；
（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，该过程中克服小海重力做了8×105J的功。
52．【解答】解：（1）根据v=st可知：汽车在司机的反应时间内汽车运动的路程s1＝v1t1＝30m/s×0.5s＝15m，
刹车后汽车运动的路程s2＝v2t2＝15m/s×10s＝150m，
从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程s＝s1+s2＝15m+150m＝165m；
（2）汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，
正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，则F牵＝f＝0.3G＝0.3mg＝0.3×3×103kg×10N/kg＝9000N，
汽车在反应时间内牵引力做的功W＝F牵s1＝9000N×15m＝1.35×105J。
答：（1）从司机发现情况到汽车停止这段时间，汽车运动的路程是165m；
（2）如果汽车的质量为3t，正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍，那么，汽车在反应时间内牵引力做的功是1.35×105J。
53．【解答】解：（1）两站间的路程s＝135km，时间t＝54min＝0.9h，
平均速度：v=st=135km0.9ℎ=150km/ℎ.
（2）牵引力F＝5×104N，通过的距离s'＝1.5km＝1500m，
牵引力做的功：W＝Fs'＝5×104N×1500m＝7.5×107J.
答：（1）动车组从成都东站到乐山站的平均速度是150km/h；
（2）牵引力做的功为7.5×107J.
五．综合能力题（共2小题）
54．【解答】解：（1）建筑材料的重力：G＝mg＝120kg×10N/kg＝1200N，
则滑轮组做的有用功即克服建筑材料重力所做的功为：
W有用＝Gh＝1200N×6m＝7200J；
（2）由η=W有用W总×100%得，滑轮组做的总功为：
W总=W有用η=7200J80%=9000J，
由图知n＝2，则s＝2h＝2×6m＝12m；
由W总＝Fs可得，拉力F的大小为：
F=W总s=9000J12m=750N；
（3）已知有用功和总功，利用W总＝W有用+W额外可以求出额外功，已知拉力做的总功和时间，利用P=Wt可以计算出功率，由于题中没有给出不计绳重和摩擦，所以额外功是克服绳重和摩擦以及动滑轮的重力做的功，因此不能计算动滑轮的重力，所以能求出的有①②。
答：（1）滑轮组做的有用功为7200J；
（2）拉力F的大小为750N；
（3）①②。
55．【解答】答：支持乙同学的观点；机器人沿水平方向做匀速直线运动，手托托盘力方向竖直向上，沿力的方向通过的距离为0，故不做功。
六．解答题（共1小题）
56．【解答】解：（1）物体的运动速度：
v=st=10m5s=2m/s；
（2）拉力做的功：
W＝Fs＝5N×10m＝50J。
故答案为：2；50。
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