考点06做功与机械能
【五年中考】
一、填空题
1．（2021·上海·统考中考真题）火箭加速上升过程中，相对于地面是 ；火箭的重力势能 ，惯性 。
2．（2020·上海·统考中考真题）2020年5月，我国新一代载人飞船试验船返回舱成功返回。在返回舱降落的过程中，以地面为参照物，返回舱是 的（选填 “运动”或“静止”），舱内物体的重力势能 ，其惯性 （后两空均选填“增大” “不变”或“减小”）。
3．（2019·上海·中考真题）月球属于 （选填“行星”或“卫星”）．2019年1月，“嫦娥四号”在月球背面成功着陆．“嫦娥四号”在减速过程中，动能 （选填“增大”“不变”或“减小”），以月球为参照物，“嫦娥四号”是 的（选填“运动”或“静止”）．
4．（2019·上海·中考真题）如图（a）、（b）所示的滑轮应用情景中，不计摩擦和滑轮重力．分别用力F1、F2匀速提起重为10牛的物体，图 中的滑轮可以看作等臂杠杆；图（b）中力F2的大小为 牛；图（a）中物体被竖直提升1米过程中，力F1所做的功为 焦，
【两年模拟】
一、单选题
1．（2023·上海崇明·统考二模）P、Q是同一直线上相距12米的两点，甲、乙两物体分别从P点与Q点同时出发，它们的s-t的图像如图所示，经过2秒钟，则（ ）
A．甲物体的动能一定大于乙物体的动能
B．甲、乙两物体反方向运动一定相距2米
C．甲、乙两物体可能相距8米
D．甲、乙两物体同向运动可能相距10米
2．（2023·上海静安·统考二模）今年6月，上海和苏州的轨道交通即将互通。在地铁列车减速驶入车站过程中（ ）
A．列车的惯性一定减小 B．列车的动能一定减小
C．列车的惯性可能增大 D．列车的动能可能增大
3．（2022·上海静安·统考二模）足球被踢出后，在水平地面上滚动一段距离后停下来，则下列说法正确的是（ ）
A．足球滚动一段距离最终静止，是因为没有力维持它运动
B．足球滚动一段距离最终静止，是因为足球重力做功造成
C．在滚动过程中，足球的速度变小，其惯性变小
D．在滚动过程中，足球的速度变小，其动能变小
二、填空题
4．（2023·上海杨浦·统考三模）如图所示，一台塔吊将重为牛的建材在20秒内匀速提升20米，塔吊对建材做的功为 焦，功率为 瓦。若塔吊将该建材水平匀速移动5米，则塔吊对建材做功为 焦。
5．（2023·上海杨浦·统考三模）甲、乙小车同时同地沿同一直线上行驶，甲车的s-t图像如图所示。经过5秒，甲乙间距4米，则甲乙小车运动方向 相同（选填“一定”或“可能”），乙车的速度为 米/秒。这段时间内，甲车的动能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
6．（2023·上海普陀·统考二模）引体向上和俯卧撑都是徒手力量健身的良好手段。小李按照图（a）（b）过程引体向上，此过程中小李的重力势能 （选填“增大”“不变” 或“减小”）；若在图（a）中，小李静止时单杠对他的作用力为，图（c）小李静止时地面对双手的支持力为F2，则 。若以头部从最低点到最高点为“一次”，完成一次缓慢引体向上所做的功 完成一次缓慢俯卧撑所做的功（后两个均选填“大于”“等于”或“小于”）。
7．（2023·上海青浦·统考二模）使用图所示的滑轮分别匀速提起重为20N的物体，不计摩擦和滑轮重力。物体匀速上升时，其动能将 （选填“增大”“减小”或“不变”），将物体提升1m，F1做了 J的功，F2的大小为 N。
8．（2023·上海奉贤·统考二模）如图所示，重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，滑轮重及摩擦不计，在此过程中拉力F的大小为 牛，所做的功为 焦，物体A的机械能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
9．（2023·上海虹口·统考二模）电梯匀速下降时，以电梯厢为参照物，电梯厢内的货物是 的（选填“运动”或“静止”）；其重力势能 ，惯性 。（后两空均选填“增大”“不变”或“减小”）
10．（2023·上海金山·统考二模）如图所示，小明踢球时，球向上飞出，以地面为参照物，球是 的（选填“运动”或“静止”）；上升过程中，球的重力势能 ，惯性 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
11．（2023·上海宝山·统考二模）如图所示为 滑轮（选填“定”或“动”），滑轮重力及轮轴O处摩擦不计。用拉力F匀速提升重为20牛的物体A上升2米，则拉力F的大小为 牛，拉力F做的功为 焦。
12．（2023·上海宝山·统考二模）极限跳伞是一项惊险的体育运动。如图所示，跳伞员打开降落伞后，在匀速下落的过程中，其重力势能将 （选填“减小”“不变”或“增大”），跳伞员及降落伞所受的阻力 他们的重力（选填“大于”“等于”或“小于”）；以降落伞为参照物，跳伞员是 的（选填“静止”或“运动”）。
13．（2023·上海静安·统考二模）2022年11月29日，搭载“神舟十五号”载人飞船的运载火箭点火发射。火箭在加速升空过程中，其机械能 （选填“变大”“不变”或“变小”），火箭外壳与大气剧烈摩擦后温度升高，这是通过 的方式改变其内能；为了与中国空间站交会对接，“神舟十五号”飞船会通过发动机点火来实现变轨，这说明力可以改变物体的 。
14．（2022·上海普陀·统考二模）跳台滑雪作为冬奥会比赛项目之一，有着“勇敢者游戏”之称。当比赛选手从离地百米高处向下俯冲时， 能减小，自跳台末端跃起飞出后，由于 人将在空中持续向前飞行数秒，飞行过程中以滑雪板为参照物，运动员是 的。
15．（2022·上海长宁·统考二模）用如图所示的滑轮装置匀速提升重为50牛的物体，若不计滑轮重及摩擦，则拉力F的大小为 牛；若该物体5秒内匀速升高了2米，则此过程中拉力F所做的功为 焦，功率为 瓦。
16．（2022·上海长宁·统考二模）如图（a）所示，是北京冬奥会高山滑雪比赛中运动员穿越旗门时的场景，以旗门为参照物，运动员是 （选填“运动”或“静止”）；图（b）中运动员碰撞旗杆时，旗杆发生弯曲，说明 ；运动员从山上向终点下滑的过程中，他的 转化为动能。
17．（2022·上海静安·统考二模）重为15N的物块，在大小为2N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10s内前进了6m。此过程中，物块的运动状态 变化（选填“发生” 或“不发生”），重力做功为 J，拉力的功率为 W。
18．（2022·上海普陀·统考二模）甲车从P点、乙车从Q点同时同向开始运动，它们的图像如图所示，甲车的速度为 米/秒；若运动20秒后两车相遇，则P、Q两点的距离为 米。在此过程中，如果甲、乙两车牵引力做功相同，则牵引力大的是 车。
19．（2022·上海松江·统考二模）2022年2月8日，北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛，谷爱凌不负众望，为中国队赢下了一块宝贵的金牌。她从高处急速滑下，到达跳台后双膝微弯，使劲一蹬，顺势跃向空中，说明力可以改变物体的 。完美翻腾后从空中下落的过程中，她的惯性 ，重力势能 。（后两空选填“增大”“不变”或“减小”）
20．（2022·上海嘉定·统考二模）某物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，5秒内前进了2米，则此过程中拉力做的功为 焦，功率为 瓦。若物体的体积为1×10-3米3，将其浸没在水中，其受到的浮力大小为 牛。
21．（2022·上海虹口·统考二模）如图所示，用滑轮匀速提升同一重物G，可以看作省力杠杆的是 滑轮（选填“A”或“B”）；物体上升时，它的重力势能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。不计摩擦和滑轮重力，若力的大小为10牛，可判断力的大小为 牛。
三、综合题
22．（2023·上海金山·统考二模）小明在央视科技频道看到：如图，柔软的水经过多级增压后喷射出来的水流竟然能切割各种材料，甚至是金刚石、不锈钢等坚硬的材料，觉得不可思议。为了进一步了解，小明查阅资料后得知：
（a）超高压水切割又称“水刀”，其应用的原理是基于高速水流具有极大的切割能量；
（b）切割能量越大，对切割面产生的压强越大，切割能力越强；
（c）在水中加砂使之成为加砂“水刀”（ρ砂>ρ水），其具有更大的切割能量，可以切割硬度更大的材料。下表是某高压水切割机的部分技术参数：
压强 (Pa) 喷嘴横截面积 (㎡) 排量 (L/min)
3×108 5×10-8 2.7
（1）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，此水切割机喷射出的高压水流对切割面产生的压力为 牛；
（2）高速水流能切割坚硬材料的物体，是因为高速水流具有很大的 ；（选填“动能”或“重力势能”）
（3）结合所学的知识及上述信息，从能量角度解释“加砂水刀可以切割硬度更大的材料”的原因是： 。
四、计算题
23．（2023·上海虹口·统考二模）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了2米。求此过程中拉力所做的功和功率。
24．（2023·上海长宁·统考二模）如图所示的滑轮装置，用竖直向上的拉力将重为20牛的物体在2秒内匀速提升1米，不计摩擦、滑轮和绳重。求拉力所做的功和功率。
25．（2023·上海静安·统考二模）小车在大小为30牛的水平拉力作用下，5秒内沿水平地面前进10米，求此过程中拉力做的功W及功率P。
26．（2023·上海嘉定·统考二模）某物体在5牛的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动，10秒内物体前进了20米，求此过程中拉力做的功W和功率P。
27．（2023·上海徐汇·统考二模）重力大小为20牛的物体，在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力所做的功W和功率P。
28．（2022·上海崇明·统考二模）如图所示，工人用动滑轮匀速竖直向上提升货物，他在4秒内做了600焦的功，货物上升了1米，试求：
（1）工人做功的功率：
（2）工人提升货物时作用于绳端的拉力大小。
29．（2022·上海松江·统考二模）用图所示的滑轮，将重为10牛的物体A在5秒内匀速向上提升2米。不计绳子和滑轮间的摩擦，求：
（1）拉力F所做的功W。
（2）拉力F的功率P。
30．（2022·上海青浦·统考模拟预测）物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做直线运动，其s-t图像如图所示。
（1）求该物体的速度大小v；
（2）若物体运动4秒，求拉力对物体所做的功W及功率P的大小。
参考答案：
【五年中考】
1． 运动的 变大 不变
【详解】[1]火箭加速上升过程中，相对于地面的位置发生改变，火箭相对于地面是运动的。
[2]火箭加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大。
[3]火箭加速上升过程中，质量不变，惯性的大小不变。
2． 运动 减小 不变
【详解】[1]根据运动的相对性原理，在返回舱降落的过程中，以地面为参照物，返回舱相对于地面发生了位置的变化，所以返回舱是运动的。
[2]物体的重力势能与物体的质量和距离参照面的高度有关。返回舱降落的过程中，舱内物体的质量不变，高度减小，所以，舱内物体的重力势能减小。
[3]惯性是物体本身固有的属性，惯性的大小只与物体的质量有关，降落过程中，舱内物体的质量不变，所以惯性不变。
3． 卫星 减小 运动
【详解】[1]月球属于卫星，围绕地球这个行星运转；
[2] “嫦娥四号”减速落月过程中，质量不变，速度减小，其动能减小；
[3] 由于“嫦娥四号”相对于月球的位置发生变化，故以月球为参照物是运动的．
4． a 5 10
【详解】[1]由图知，（a）是定滑轮，本质是等臂杠杆；（b）是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆；
[2]（b）是动滑轮，不计滑轮重和摩擦，能省一半力，拉力
[3]当物体上升1米的过程中，图a中绳子的拉力F1=G=10N，绳端向下移动的距离s=1m，力F1所做的功
【两年模拟】
1．D
【详解】由甲和乙的运动图象可知：都是一条过原点的直线，说明甲和乙都是做匀速直线运动的；甲的速度
乙的速度
所以甲的速度大于乙的速度；由图象可知：经过2秒钟，甲的运动路程
s′甲=v甲t=3m/s×2s=6m
乙的运动路程
s′乙=v乙t=2m/s×2s=4m
A．由于动能的大小与质量和速度有关，而物体的质量未知，则动能的大小无法比较，故A不符合题意；
B．甲、乙两物体同时反方向运动；若甲与乙都是远离PQ点，则甲和乙此时相距
12m+6m+4m=22m
若甲向Q点运动，乙向P点运动，则甲和乙此时相距
12m-6m-4m=2m
所以甲、乙两物体反方向运动时它们之间的距离可能是22m或2m；故B不符合题意；
D．甲、乙两物体同向运动，若甲都沿PQ方向运动，则甲和乙此时相距
12m-6m+4m=10m
若甲都沿QP方向运动，则甲和乙此时相距
12m+6m-4m=14m
故D符合题意；
C．由上分析可知：甲、乙物体没有可能相距8m，故C不符合题意。
故选D。
2．B
【详解】AC．惯性的唯一衡量标准是质量，地铁列车减速驶入车站过程中质量不变，则惯性不变，故AC错误；
BD．动能大小的影响因素是质量和速度。在地铁列车减速驶入车站过程中，质量不变，速度减小，则动能减小。故B正确，D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．足球滚动一段距离最终静止，是因为足球在水平方向上受到阻力的作用，力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误；
B．足球滚动一段距离最终静止，是因为足球在水平方向上受到阻力的作用，足球没有在重力的方向上移动一定距离，重力没有对足球做功，故B错误；
C．惯性是物体本身的一种性质，惯性大小只与物体的质量有关，与物体运动的速度无关，所以足球速度减小，其惯性不变，故C错误；
D．物体动能的大小与质量与速度有关，在质量一定时，速度越大，动能越大，速度减小，动能也减小，故D正确。
故选D。
4． 0
【详解】[1][2]建材的重力为
提升的高度为20米，所以塔吊对建材做的功为
塔吊对建材做的功率为
[3] 塔吊将该建材水平匀速移动5米，塔吊在水平方向上没有力的作用，所以塔吊对建材水平方向上没有做功，做功为0。
5． 一定 1.6 不变
【详解】[1][2]由图可知，甲车的速度为
经过5秒，甲车通过的路程
s甲1=v甲t1=0.8m/s×5s=4m
因为甲乙小车同时同地沿同一直线上行驶，且经过5秒，甲乙间距4米，可知，甲乙一定为同向行驶，且乙比甲多通过4m。即
s乙= s甲1+4m=4m+4m=8m
乙车的速度为
[3]动能的影响因素是质量和速度，甲车在做匀速直线运动，质量和速度都不变，因此动能不变。
6． 增大 大于 大于
【详解】[1]小李按照图（a）（b）过程引体向上，小李的质量不变，（b）中的高度更高，所以此过程中小李的重力势能增大。
[2]小李静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F1等于小李自身的重力；做俯卧撑动作时可视为杠杆，脚尖可视为支点，重力可视为阻力，地面对双手的支持力可视为动力，此时动力臂长于阻力臂，所以支持力F2小于重力；由此可知，F1大于F2。
[3]完成一次引体向上和完成一次缓慢俯卧撑，在重力的方向上移动的距离相同，由于引体向上时的拉力大于支持力，根据W=Fs可知，完成一次缓慢引体向上所做的功大于完成一次缓慢俯卧撑所做的功。
7． 不变 20 10
【详解】[1]物体匀速上升时，质量不变，速度大小不变，则动能不变。
[2]由图知，（a）为定滑轮，由定滑轮特点可知
则F1做功
[3]由图知，（b）为动滑轮，由动滑轮特点可知
8． 5 20 增大
【详解】[1]不计滑轮重与摩擦时，动滑轮可省一半的力，拉力大小
[2]由图可知，动滑轮上的绳子段数n=2，绳子自由端移动的距离
s=nh=2×2m=4m
拉力所做的功
W=Fs=5N×4m=20J
[3]重为10牛的物体A在拉力F的作用下匀速上升2米，物体质量不变，高度增加，故重力势能增大，速度不变，动能大小不变，所以机械能增大。
9． 静止 减小 不变
【详解】[1]电梯匀速下降时，电梯厢内的货物相对于电梯厢的位置没有发生变化，所以以电梯厢为参照物，电梯厢内的货物是静止的。
[2]重力势能与物体的质量和所处的高度有关。电梯匀速下降时，货物的高度减小，故重力势能减小。
[3]惯性的大小只与物体的质量有关，货物随电梯厢一起匀速下降时，货物的质量不变，故惯性不变。
10． 运动 增大 不变
【详解】[1]球向上飞出，和地面有位置的变化，故以地面为参照物，球是运动的。
[2]球上升过程中高度越来越高，质量没变，故重力势能增大。
[3]惯性的大小只与质量有关，球上升时质量没变，因此惯性不变。
11． 动 10 40
【详解】[1]图中滑轮随物体一起运动，为动滑轮，其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，可以省一半的力。
[2]滑轮重力及轮轴O处摩擦不计，拉力F的大小
[3]物体A上升的高度是2m，则拉力端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
拉力F做的功
W=Fs=10N×4m=40J
12． 减小 等于 静止
【详解】[1]跳伞员下落过程中，其质量不变，高度减小，故重力势能减小。
[2]跳伞员打开降落伞后，由于跳伞员匀速下落，说明向上的力等于向下的力，故跳伞员及降落伞所受的阻力等于自身的重力。
[3]以降落伞为参照物，跳伞员与降落伞的位置没有发生变化，则跳伞员是静止的。
13． 变大 做功 运动状态
【详解】[1]机械能是动能与势能的总和，火箭在加速升空过程中，质量不变，速度增加，动能变大，上升高度增加，因此重力势能增加；整个过程火箭不发生弹性形变，不存在弹性势能的变化，因此其机械能变大。
[2]火箭外壳与大气剧烈摩擦，温度升高，机械能转化为内能，是通过做功的方式增加其内能。
[3]发动机点火变轨时，飞船的运动方向和运动速度大小都发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。
14． 重力势 惯性 静止
【详解】[1]当比赛选手从离地百米高处向下俯冲时，质量不变，速度变大，所以动能增大；质量不变，高度变小，重力势能减小。
[2]自跳台末端跃起飞出后比赛选手能在空中持续向前飞行，是因为人具有惯性，跃起后仍保持原来的运动状态继续向前运动。
[3]飞行过程中以滑雪板为参照物，运动员的位置没有发生变化，所以运动员是静止的。
15． 25 100 20
【详解】[1]不计滑轮重及摩擦，使用动滑轮能省力一半，匀速向上提升物体时，拉力为
[2]动滑轮费一倍距离，即
根据做功的计算公式可得，拉力做的功为
W=Fs=25N×4m=100J
[3]由功率的计算公式可得，功率为
16． 运动 力可以使物体发生形变 重力势能
【详解】[1]以旗门为参照物，运动员的位置在不断改变，以旗门为参照物，运动员是运动的。
[2]运动员碰撞旗杆时，旗杆发生弯曲，说明运动员对旗杆的力使旗杆发生了形变。
[3]运动员从山上向终点下滑的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
17． 不发生 0 1.2
【详解】[1]物体做匀速直线运动，速度的大小和方向都不变，故运动状态不变。
[2]物体在水平方向运动，而重力是竖直方向的，力与距离垂直，故重力不做功。
[3]拉力的功率为
18． 6 80 甲
【详解】[1]由图像可知，甲车的速度为
[2]由图像可知，乙车的速度为
甲车从P点、乙车从Q点同时同向开始运动，运动20s后两车相遇，则P、Q两点的距离为
s=s乙-s甲=v乙t乙-v甲t甲=10m/s×20s-6m/s×20s=80m
[3]甲、乙两车牵引力做功相同，都运动20s，则做功的时间相同，由可知，两车做功的功率相等，因v甲
【详解】[1]她从高处急速滑下，到达跳台后双膝微弯，使劲一蹬，顺势跃向空中，她的速度的大小和方向发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。
[2]惯性大小只与质量有关，所以完美翻腾后从空中下落的过程中，她的惯性不变。
[3]她下落时，质量不变，高度减小，故重力势能减小。
20． 20 4 9.8
【详解】[1]拉力所做的功为
W=Fs=10N×2m=20J
[2]拉力的功率为
[3]物体浸没在水中时
V排=V=1×10-3m3
根据阿基米德原理，物体受到的浮力为
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×1×10-3m3×9.8N/kg=9.8N
21． B 增大 20
【详解】[1]A是定滑轮，是等臂杠杆，B是动滑轮，是省力杠杆。
[2]物体上升时，高度增加，质量不变，重力势能增大。
[3]动滑轮有两段绳子分担物重，故物体的重力为
而图A是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，故的大小为20N。
22． 15 动能 加砂水刀具有更大的动能
【详解】（1）[1]若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，此水切割机喷射出的高压水流对切割面产生的压力
F =pS=3×108×5×10-8=15N
（2）[2]由于高速水流速度很大，因此排量一定的情况下，水刀具有的动能很大。
（3）[3]由于加砂水的密度大于水的密度，同体积的加砂水的质量更大，则同体积的加砂水刀的动能大于不加砂水刀，因此可以切割硬度更大的材料。
23．100J，10W
【详解】解：拉力所做的功为
拉力做功的功率为
答：拉力所做的功和功率分别为100J，10W。
24．20J，10W
【详解】解：不计摩擦、滑轮和绳重，拉力做的功等于克服物体重力做的功，拉力做的功
W=Gh=20N×1m=20J
拉力做功的功率
答：拉力所做的功是20J，功率是10W。
25．300J，60W
【详解】解：由题意知拉力F为30N，沿水平地面前进10m，所以拉力做的功
5秒内沿水平地面前进10米，所以功率为
答：此过程中拉力做的功为300J，功率为60W。
26．100焦，10瓦
【详解】解：拉力做的功
拉力做功的功率
答：此过程中拉力做的功100焦和功率为10瓦。
27．（1）1000焦；（2）100瓦
【详解】解：根据可得，拉力所做的功为
W=Fs=50牛×20米=1000焦
根据可得，拉力的功率为
答：此过程中拉力所做的功为1000焦，功率为100瓦。
28．（1）150W；（2）300N
【详解】解：（1）工人做功的功率
（2）如图所示，是动滑轮，两段绳子分担动滑轮和物重，故绳子移动的距离为
工人提升货物时作用于绳端的拉力大小
答：（1）工人做功的功率150W；
（2）工人提升货物时作用于绳端的拉力大小为300N。
29．（1）20焦；（2）4瓦
【详解】解：（1）不计绳子和滑轮间的摩擦，根据定滑轮的工作特点可知，拉力
F＝G＝10N
绳端移动的距离
s＝h＝2m
拉力做功为
W＝Fs＝10N×2m＝20J
（2）拉力F的功率为
答：（1）拉力F所做的功W是20J；
（2）拉力F的功率P是4W。
30．（1）1m/s；（2）80J，20W
【详解】解：（1）由图可得物体的速度大小
（2）由图可知，运动4秒，经过的路程s=4m，拉力对物体所做的功
拉力的功率为
答：（1）物体的速度大小为1m/s；
（2）拉力对物体所做的功为80J，功率为20W。
()
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()
