第十讲功和机械能
1．小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近( C )
A．9 J B．30 J C．90 J D．300 J
2．(2020·十堰改编)高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下落过程，下列分析正确的是( B )
A．重力不做功
B．动能越来越大
C．重力势能全部转化为动能
D．机械能总量保持不变
3．如图所示的情景中，关于能量的说法正确的是( D )
A．图甲中，水力发电，将电能转化为机械能
B．图乙中，在空中飞行的C919，只具有重力势能
C．图丙中，张弓待发，弓静止，所以没有能量
D.图丁中，过山车冲上高处的过程中，重力势能增加
4．(2020·南京改编)如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是( C )
A.球的运动状态没有发生变化
B．球在D点受平衡力
C．球在A、D两点的机械能不相等
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
5．(2020·黔南州)2020年5月5日18时00分，“长征五号B”运载火箭搭载新一代载人飞船试验船，在我国文昌航天发射场点火升空，然后进入预定轨道。5月8日13时49分，载人飞船试验船的返回舱成功着陆在东风着陆场预定区域。新飞船试验船飞行试验任务取得圆满成功。在火箭加速升空过程中，火箭搭载的载人飞船试验船的动能__增大__(选填“不变”“增大”或“减少”)。在返回舱返回地面的过程中会与大气摩擦，返回舱的部分机械能转化为__内__能。
6．(2019·南充)将物体A放在水平面上，在水平拉力F1作用下，以v1＝4 m/s的速度向右匀速运动，在同一水平面上，物体A受到水平拉力F2作用时，以v2＝6
m/s的速度向右匀速运动，两次移动的距离相同，则两次拉力做功W1__＝__(选填“＞”“＜”或“＝”)W2，两次拉力的功率P1__＜__(选填“＞”“＜”或“＝”)P2。
7．(2020·无锡)用“模拟打桩”来探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”，物体的质量m1＝m2＜m3，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中。三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越__多__；比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的__高度__有关；比较__a、c__可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
8．如图所示为洋湖湿地公园的“河道保洁船”清理水面垃圾时的情景，保洁船的质量为2.5 t，收集宽度为3.4 m。它某次工作时以1 m/s的速度做匀速直线运动，其牵引力为5×104 N，保洁船工作50 s，求这段时间内：
(1)保洁船行驶的路程；
(2)牵引力做的功；
(3)牵引力的功率。
解：(1)根据v ＝s t
可得，保洁船行驶的路程：s ＝v t ＝1 m/s ×50 s ＝50 m ； (2)牵引力做的功：W ＝Fs ＝5×104 N ×50 m ＝2.5×106 J ；
(3)牵引力的功率：P ＝W t ＝Fs t
＝F v ＝5×104 N ×1 m/s ＝5×104 W 。
9．(2020·河南)频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，如图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是( D )
A.小球的重力势能逐渐增大
B．小球的机械能逐渐减小
C．小球的重力在ab段做功比在cd段多
D．小球的重力在ab段做功比在cd段慢
10．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法正确的是( B )
A.弹簧被压缩到最短时，弹性势能最小
B．小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小
C．小物块从b向a运动的过程中，动能增加
D．小物块在整个运动过程中，机械能守恒
11．(2019·宜宾)如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率为P1；在bc段做功W2，做功功率为P2，则有W1__＝__W2，P1__＜__P2。(均选填“＞”“＝”或“＜”)
12．(2020·泰安改编)如图甲所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指__小球A__(选填“小球A”或“木块B”)的动能。
(2)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球A从斜面__同一__高度由静止滚下，观察比较木块B被撞移动的距离。
(3)某同学用图乙所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度(h2＞h1)由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是__错误的__(选填“正确的”或“错误的”)。
13．(2020·遵义模拟)如图甲所示为服役于中国海军的054导弹护卫舰。该舰满载时排水量为4000 t，吃水深度为5 m，最大航速为72 km/h，如图乙所示是护卫舰从启动到正常行驶的v-t图象。(g取10 N/kg，ρ海水＝1.0×103 kg/m3)求：
(1)护卫舰满载时船底受到水的压强；
(2)护卫舰满载时受到的浮力；
(3)护卫舰在水的最大推力F＝1×105 N的作用下匀速向前航行时，该舰的输出功率。
解：(1)护卫舰满载时船底受到的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×5 m＝5×104 Pa；
(2)护卫舰满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝4000×103 kg×10 N/kg＝4×107 N；
(3)护卫舰在水的最大推力F＝1×105
N的作用下匀遠向前航行时，该舰的输出功率：P＝F v＝1×105N×72×
1
3.6m/s＝2×10
6
W。
14．如图是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。由图可知，下落过程中，皮球的速度__增大__；离开地面上升的过程中，皮球重力势能__增大__(前两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。A点的动能__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)B点的动能。
15．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知，0～3 s内，推力对物体做功__0__J；t＝5 s时，物体受到的摩擦力是__6__N；9 s～12 s内，推力F对物体做功的功率为__18__W。