2020年中考物理复习专题12 功和功率(检测卷)(解析版)
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1 专题12 功和功率检测卷 (时间40分钟,共100分) 一、选择题(每小题3分,共39分) 1.如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想,你认为合理的是( )。 A.文具盒所受重力对它做了功; B.文具盒所受支持力对它做了功; C.文具盒所受的推力F对它做了功; D.在此过程中没有力对文具盒做功
【答案】C。 【解析】(1)文具盒在竖直方向受到桌面对它的支持力和重力的作用,但它并没有在竖直方向上通过距离,所以这两个力都没有对文具盒做功,所以AB错误。 (2)在水平方向上,文具盒受到推力的作用,并且在水平方向上通过了距离,所以推力对文具盒做了功;故C正确,D错误。所以选C。 2.下列实例中,力对物体没有做功的是( )。 A.起重机吊起重物;B.马拉车,车未动;C.跳水运动员从跳台跳下;D.举重运动员,将杠铃举起 【答案】B。 【解析】A、起重机吊起重物,重物在拉力作用下提升了一段距离,符合做功的两个必要因素,不符合题意。 B、马拉车,车未动,马对车施加一个拉力,向前没有移动距离,有力没有距离,所以没做功,符合题意。 C、跳水运动员从跳台跳下,是沿重力的方向向下运动,符合做功的两个必要因素,是重力在做功,不符合题意。 D、举重运动员,将杠铃举起,杠铃在运动员的举力作用下,被举高,符合做功的两个必要因素,是举力做功,不符合题意。故答案为B。 3.如图所示,小宇对箱子施加水平推力,下列说法中错误的是( )。 A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力; 2
B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态; C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100N; D.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功
【答案】D。 【解析】A.当推力为75N时,箱子不动,此时推力等于地面对箱子的摩擦力;此说法正确。箱子不动,说明箱子处于平衡状态,箱子受到平衡力的作用,推力与地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,故说法正确。故,A不符合题意。 B.当小宇增大推力,箱子由静止开始运动,说明力可以改变物体的运动状态;此说法正确。当力继续增大时,箱子由静止变为运动,说明力是改变物体运动状态的原因。故,B不符合题意。 C.当推力为100N时,箱子做匀速直线运动,地面对箱子的摩擦力为100N;此说法正确。箱子做匀速直线运动,箱子处于平衡状态,推力和地面对箱子的摩擦力是一对平衡力,两者相等。故,C不符合题意。 D.箱子做匀速直线运动时,人对箱子的推力不做功;此说法错误。推力的方向与箱子运动方向相同,故推力对箱子做功。故,D符合题意。此题答案是D。 4.小张用40N的推力将重力为100N的物体沿水平方向匀速推动了10m,则小张对物体所做的功是( )。 A.400J;B.600J;C.1000J;D.1400J 【答案】A。 【解析】小张的推力在水平方向,物体在水平方向移动的路程是10m,根据功的公式FSW小张对物体所做的功:W=FS=40N×10m=400J,故应选A。 5.在下图的四种情境中,人对物体做功的是( )。
A.提着水桶在水平地面上匀速前进;B.扛着米袋慢慢爬上楼梯; C.用力推汽车,汽车没动; D.举着杠铃原地不动 【答案】B。 3
【解析】功是力与在力的方向上的路程的乘积;有力没有路程,有路程没有力,路程与力方向垂直都没功产生。 提着水桶在水平地面上匀速运动,人提水桶的方向向上,路程方向在水平方向,故人对水桶没有做功;A不符合题意。 扛着米袋爬楼梯,人对米袋的力向上,路程方向向上,故人对米袋做功;B符合题意。 用力推汽车,汽车没动,有力没有路程,故人对汽车不做功;C不符合题意。 举着杠铃原地不动,人对杠铃有力,但没有路程产生,故人没有对杠铃做功;不符合题意。答案是B。 6.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动,物体运动的路程S-t时间图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是( )。
A.物体10s时的速度大于4s时的速度; B.0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功; C.0-6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率; D.0-6s物体所受的拉力大于6-12s物体所受的拉力 【答案】B。 【解析】从图象上看,0~6s和6s~12s物体以不同的速度做匀速直线运动,而0~6s过程中通过的路程是3m,6~12s的过程中通过路程为1m,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,即4s时的速度大于10s时的速度,故A错误。 从图中可以看出,0~6s过程中通过的距离为3m;6~12s的过程中通过的距离为1m;而拉力相同,由W=FS可知,0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功;故B正确。 由于速度发生了改变,根据P=Fv可知,由0~6s过程中的速度大于6~12s的过程中的速度,0-6s拉力对物体做功的功率大于6-12s拉力对物体做功的功率,故C错误。 因为物体做匀速直线运动,拉力等于阻力,0~6s物体所受的拉力等于6-12s物体所受的拉力,故D错误。 故应选B。 7.如图所示,聪明爱玩的小亮将一个滑轮固定在竖直墙壁上,另一个固定在自己的滑板车上,用绳子将两个滑轮组装成滑轮组。小亮站在滑板车上拉动手中的绳子,他用10N的拉力在3s内,使自己和滑板车一起沿水平地面匀速向墙运动了1.2m。滑轮重、轴摩擦和绳重均忽略不计。下列说法中正确的是( )。 4
A.竖直墙壁受到的拉力为20N; B.滑板车受到地面的阻力为30 N; C.在3s内小亮的拉力做功为36J;D.动滑轮对滑板车拉力的功率为12W 【答案】BC。 【解析】A、读图可知,竖直墙壁受到的拉力由三段绳子承担,每一段的拉力等于小亮作用在绳子自由端的拉力,因此,墙壁所受拉力为10N×3=30N,故A错误。 B、读图可知,滑板车受到的阻力同样由三段绳子承担,每一段的拉力也等于小亮作用在绳子自由端的拉力,当滑板车作均速运动时,受到平衡力的作用,由车与地面的摩擦阻力与总的拉力相等,即10N×3=30N,故B正确。 C、3s内绳子自由端移动的距离s=3×1.2m=3.6m,则拉力所做的功为W=Fs=10N×3.6m=36J,故C正确。 D、动滑轮对滑板车的拉力为两段绳子的拉力,即10N×2=20N,距离为1.2m,则所做的功W′=F′s′=20N×1.2m=24J,功率P=W′ t ="24J" 3s =8W,故D错误。故选BC。 8.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2,则甲与乙( )。 A.牵引力做功之比为2∶3; B.牵引力做功之比为3∶2; C.牵引力的功率之比为1∶1; D.汽车所受的阻力之比为3∶2 【答案】B。 【解析】平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,由W = Fs可知,路程之比为3∶3,它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶,所以汽车所受的阻力之比为1∶1。 由P =W/ t可知,牵引力的功率之比为3∶2。 9.如图是某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式来搬运,则关于F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )。
A.两种方式机械效率一定相等; B.两种方式功率一定相等; 5
C.两种方式所做的总功一定相等;D.两种方式所做的有用功一定相等 【答案】D。 【解析】甲图使用的是动滑轮,所做的总功较大,效率较低;乙图用吊车直接把货物搬上二楼,总功等于有用功,效率是1;但无论采用哪种方式,有用功是相同的;故此题正确答案是D。 10.如图是测量斜面机械效率的实验装置,已知物重G为8N,弹簧测力计的示数如图所示,下列有关实验过程的说法中不正确的是 ( ) 。
A.图中所示拉力对物体做的有用功为2.4J; B.实验过程中要求沿斜面向上匀速直线拉动弹簧测力计; C.此时斜面的机械效率为62.5%; D.实验中物体受到的摩擦力为1.8N 【答案】A。 【解析】(1)物体在斜面上的路程是80cm,即0.8m;故拉力的功为:JmNFSW744.3.808.4拉;故A得说法错误。 (2)在实验过程中,必须匀速拉动弹簧测力计,使物体沿斜面匀速上升,故B的说法正确。 (3)物体上升的高度是30cm,物体受到的重力为8N,故物体克服重力所做的功为:
JmNGhW4.23.08有用,故斜面的机械效率为:%5.62744.34.2JJWW有用,故C的说法正确。
(4)物体克服摩擦力的功是:NNNWW344.14.2744.3有用,根据公式求得摩擦力为:NmJSWWf8.175.0344.1有用,故D的说法正确。此题答案是A。
11.粗糙斜面高度为0.4m,长为lm,用沿斜面向上的10N的力把重为20N的物体由斜面底端匀速拉到斜面顶端,耗时10s。则( )。 A.拉力的功率为100W;B.拉力的效率为75%;C.总功为10J;D.有用功为4J 【答案】C。 6
【解析】(1)拉力的功为:JmNSFW10110拉力拉力,此为总功;(2)拉力的功率为:WsJtWP11010拉力拉力;(3)把物体拉到斜面顶端,物体克服重力所做的有用功为:
JmNGhW84.020有用;(4)拉力的效率为:%80108JJWW拉力有用。
由以上分析可知,正确答案是C。 12.如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2。若不计绳重与摩擦,则( )。
A.W1 = W2,η1=η2;B.W1 = W2,η1η2;D.W1 > W2,η1>η2
【答案】C。
【解析】甲是定滑轮,乙是动滑轮,货物质量相同,上升高度相同,故有用功相同;甲滑轮提升货物过程中有一功与总功相同,效率为1;所以应有W2>W1,η1>η2。 正确答案是C。 13.如图所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动;物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确是( )。
A.地面受到的摩擦力为12N; B.滑轮移动的速度为0.4m/s; C.水平拉力F的功率为4.8W;D.在2s内绳子对物体A所做的功为4.8J 【答案】B。 【解析】(1)物体A以0.2m/s的速度向左做匀速运动,那么滑轮移动的速度也是0.4m/s;(2)根据FvW,可求得滑轮上拉力F所做的功为:JsmNFvWF6.9/4.024;(3)F为24N,那么绳子