功与能练习题.docx
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功与能练习题
一、选择题（题型注释）
1．如图所示．利用动滑轮提升一个重为G的物块．不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的个数为（）
A．3个B．4个C．5个D．6个
2．如下图所示，工人用滑轮或滑轮组提升重物，每只滑轮质量均相同，若把同一货物匀速提升相同的高度（不计绳子与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是
A．使用C滑轮组与使用D滑轮组一样省力
B．使用D滑轮组最省力
C．其中机械效率最高的是使用B滑轮
D．其中机械效率最高的是使用C滑轮组
3．用细绳系住厚度不均匀的木板的O处，木板恰好处于静止状态，且上表面保持水平．如图所示，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，要使木板在此过程始终保持平衡，必须满足的条件是（）
A．两车的质量相等B．两车的速度大小相等
C．质量较小的车速度较大D．两车同时到达木板两端
4．如图所示，在竖直平面内用细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，由静止开始释放小球，不计空气阻力，小球可在A、C两点间来回摆动，以下说法正确的是（）
A．小球在最低点B时动能最大，若在此点绳子突然断开，小球将做匀速直线运动
B．小球由A点运动到B点的过程中，机械能减小
C．小球在C点时受力平衡
D．小球由A运动到B的过程中只有重力对小球做功，细线的拉力对小球不做功
5．关于物体的内能，下列说法正确的是（）
A．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C．温度为0℃的物体没有内能
D．温度相等的1kg水和100g水内能相同
6．下列生活情景中，通过做功来改变物体内能的是（）
A．金属汤勺放在热汤中，温度升高
B．冬季人们常用热水袋取暖
C．食品放在冰箱中，温度降低
D．铁丝被反复弯折，弯折处发热
7．如图所示，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65J，则滑到底端时的动能是（不计空气阻力）（）
A．大于65JB．小于65J
C．等于65JD．条件不足无法计算
8．如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在M点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧为原长时右端在N点．小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后小物块又返回到斜面上，最高到达Q点．下列说法正确的是（）
A．弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大
B．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少
C．小物块从N向M运动过程中，它的动能增加
D．小物块从M向Q运动过程中，它的机械能减少
9．初春育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，正确的做法是（）
A．早晨多灌水，傍晚多排水B．早晨多排水，傍晚多灌水
C．早晨和傍晚都要多灌水D．早晨和傍晚都不要灌水
10．用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为（）
A．2.1×103J/（kg•℃）B．4.2×103J/（kg•℃）
C．1.2×103J/（kg•℃）D．条件不足，不能确定
11．2013年度，全国各地仍然发生导致多名学生伤亡的校车事故．频频发生此类事故，除学校管理存在漏洞外，还有车辆破旧，行驶时超速、超载等原因．关于车辆超速、超载的危害，下列分析不正确的是（）
A．超速时汽车惯性增大，难以刹闸
B．超载时汽车惯性增大，难以刹闸
C．超速、超载汽车动能大，遇到障碍物时撞击力大
D．超速时由于人具有惯性，紧急刹车时更容易倾倒
二、填空题（题型注释）
12．下图是三类不同用途的杠杆模型。
这三类杠杆中，一定是省力杠杆的是第类，钓鱼竿与第类杠杆原理相同。
13．如图所示，重500N的人站在重300N的吊篮内和他一起在4s内匀速上升10m，若动滑轮重量为100N，不计绳重及摩擦，人拉绳子的力是N，人对吊篮的压力N．
14．如图是利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”实验。
（每个钩码重0．5N）
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）在A点悬挂两个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂_________个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为____________N；若改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将___________（选填“变大”或“变小”或“不变”）。
15．物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示．
次数
钩码所受的重力G/N
钩码提升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6%
3
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
4
4
0.1
2.0
0.3
（1）实验中应竖直向上拉动弹簧测力计．
（2）第4次实验测得的机械效率为%．
（3）比较两次实验，小组同学发现：
同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，越大，机械效率越高．第4次拉力做的额外功与第3次相比（选填“增大”、“减小”或“不变”），由此可见机械效率提高的原因是．
（4）小芳对上述四个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率．这种做法对吗？
，请说出理由：
．
16．为探究“动能大小的影响因素”，科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动．
（1）实验中通过比较木块来判断钢球动能的大小．
（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的相同；比较甲、乙两图，得到的结论是．
（3）由实验中钢球撞击木块做功，同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景，并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关．进一步探究，获得了表格内的数据：
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
甲
20
20
16
乙
20
10
4
丙
40
20
32
分析表格内的数据可知，利用甲、丙两次实验可验证危害程度与有关（选填“超载”或“超速”）；在质量和速度两个因素中，对动能影响较大的因素是，理由是．
17．为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤：
A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；
B．用两支温度计分别测出水和煤油的初温；
C．在烧杯中，分别放人功率相同的电热器，加热时间相同；
D．用温度计分别测出水和煤油的末温．
小聪认为：
（1）步骤A存在的错误是：
，应改为；
（2）步骤C，加热时间相同是为了使水和煤油．
（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的．
18．小慧总结两年来所做的物理探究实验发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。
如：
如图甲所示实验是让木块在水平面上做运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B反映出来的。
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用法。
如：
如图乙所示实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变速度的大小，同时控制小球的不变。
19．某同学在做比较不同物质吸热能力的实验时，使用相同的电加热器加热水和煤油，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。
他得到如下表数据：
物质
次数
质量m/kg
升高温度△t/℃
加热时间t/min
水
1
0．1
10
2
2
0．2
10
4
3
0．3
10
6
煤油
4
0．1
10
1
5
0．2
10
2
根据实验回答下列问题：
（1）实验时使用相同的电加热器加热水和煤油，目的是_____________；
（2）分析第1、2、3次实验，所探究的问题的控制变量是_______________；
（3）通过比较次实验数据可以得出物质吸热多少与物质种类有关。
20．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是所有的实验记录，根据实验记录回答下列问题．
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
①
水
300
20
30
12
②
水
150
20
30
6
③
煤油
300
20
30
6
④
煤油
300
20
25
3
（1）分析比较烧杯的实验记录（选填烧杯号），可得出的初步结论是：
在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同．
（2）分析比较①②两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是；
（3）分析比较③④两烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：
．
（4）结合
（1）
（2）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与、、有关系．
21．如图所示，杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡，请画出动力臂L1和阻力臂L2．
22．在如图中的杠杆保持平衡状态，请在图中画出动力F1和阻力臂L2．
23．请在图中画出重物上升，最省力的绕线方法；
三、计算题（题型注释）
24．如图所示，用500N的拉力，将120kg的木箱匀速提升1．5m，所用的时间为30s。
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
25．如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为4kg，边长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直．现将重10N的小物块P放在O点的正上方的板上，对P施加F=1.5N的水平向左推力，使P沿OA向左做匀速直线运动，求：
（1）物块M的重力；
（2）物块P所受滑动摩擦力的大小和方向；
（3）若细线能承受的最大拉力为15N，小物块P可从支点O开始往左运动多远？
此时物块M对地面的压强为多大？
参考答案
1．D
【解析】
试题分析：
提升一个重为G的物块时，因不计绳重和摩擦，根据公式η=W有/W总×100%=Gh/（G+G动）h×100%=G/（G+G动）×100%可得，动滑轮的重力：
G动=[（1-η）/η]×G=[（1-60%）/60%]×G=2/3G，设提升n个物块时，滑轮组的机械效率为90%，则η′=nG/（nG+G动），即90%=nG/（nG+2/3G），解得：
n=6；故应选D。
【考点定位】机械效率
2．C
【解析】
试题分析：
对于C滑轮和D滑轮，提升的物重相等，C省力到三分之一，D只能省力到二分之一，故AB错；当由于ACD三个滑轮组在使用时都要做额外功，而B不需要做额外功，机械效率接近100%，所以B滑轮的机械效率最高故C正确，D错；应选C。
考点：
有关滑轮的判断
3．C
【解析】
试题分析：
木板原来是平衡的，两玩具车同时从O点附近分别向木板的两端匀速运动，
若保持木板平衡根据杠杆的平衡条件：
G1L1=G2L2，
即：
m1v1t=m2v2t，
m1v1=m2v2，
A、两车的质量相等，速度不同则不能平衡，故A错误；
B、车的速度大小相等，质量不同不能平衡，故B错误；
C、质量较小的车速度较大，故C正确；
D、须满足
与两端距支点距离
相等才能平衡，故D错误．
故选C．
4．D
【解析】
试题分析：
（1）从A→B的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，在B点时动能最大、重力势能最小；在此过程中重力势能转化为动能，机械能守恒；
（2）从B→C的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，重力势能增大，动能减小，在B点动能最小、重力势能最大，在此过程中动能转化为重力势能，机械能守恒．
（3）不计空气阻力，小球会在AC间来回摆动时，总机械能守恒，小球在A、C位置时，位置最高，速度为0，重力势能最大，动能最小；在B位置时，位置最低，速度最快，重力势能最小，动能最大．
综合以上分析：
A、小球在最低点B时动能最大，若在此点绳子突然断开，小球由于受重力的作用，不处于平衡状态，不做匀速直线运动，故A错误；
B、不计空气阻力，小球由A点运动到B点的过程中，各处的机械能守恒，都相等，故B错误；
C、小球在C点时处于静止状态，但由于只受到重力作用，受力不平衡，故C错误；
D、小球由A运动到B的过程中，在重力作用下，高度下降，重力做功；小球在拉力的方向上没有通过距离，所以细绳的拉力对小球不做功；故D正确．
故选D．
5．A
【解析】
试题分析：
A、物体的内能与温度有关，温度越高内能越大；同一物体温度降低时，内能将减小；故A正确；
B、改变内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功；故B错误；
C、物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能；故C错误；
D、水的内能不仅与温度有关，还和水的质量有关；故温度相等的1kg水和100g水的内能不同；故D错误；
故选A．
6．D
【解析】
试题分析：
A、金属勺在热汤中热量会由汤传递给金属勺，是通过热传递的方式改变了物体的内能，不符合题意；
B、用热水袋取暖，是通过热传递的方式改变了物体的内能，不符合题意；
C、食品在冰箱中，热量会由食物传递给冰箱，食物的内能减小，温度降低，不符合题意；
D、弯折铁丝时，机械能转化为铁丝的内能，内能增大温度升高，是通过做功改变了物体的内能，符合题意；
故选D．
7．C
【解析】
试题分析：
一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下时，在能量转化过程中能量是守恒的，65J的重力势能全部转化为动能，所以滑到底端时的动能为65J．
故选C．
8．ABD
【解析】
试题分析：
A、弹簧被压缩到最短时，其形变程度最大，所以弹簧的弹性势能最大，故A正确；
B、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故B正确；
C、小物块从N向M运动过程中，由于摩擦力的作用，其速度比最大速度时减小了，所以其动能会减小，故C错误；
D、小物块从M向Q运动过程中，由于摩擦力的作用，其机械能总量会减少，故D正确．
故选ABD．
9．B
【解析】
试题分析：
初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，傍晚多灌水，当夜晚温度降低时，因为水的比热容大，水放出热量，水的温度降低的比较少，不至于使秧苗受冻．
在早晨把稻田内的水排出，稻田接受太阳光的照射，泥土的比热容小，泥土吸收热量，温度升高快，有利于秧苗的生长．
故选B．
10．A
【解析】
试题分析：
由图象可知：
用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min．
所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为：
Q水吸=2Q甲吸．
由热量计算公式Q=cm△t，得：
c=
．
由c水=2c甲．
c水=4.2×103J/（kg•℃）．
所以c甲=2.1×103J/（kg•℃）．
故选：
A．
11．A
【解析】
试题分析：
A、惯性只与物体的质量有关，与速度无关，故错误；
B、超载时汽车惯性增大，故当刹车时，由于惯性，汽车更难刹住，故正确；
C、超速、超载汽车动能大，遇到障碍物时撞击力大，故正确；
D、超速时，由于速度很快，所以在紧急刹车时，由于惯性，人更容易向前倾倒，故正确．
故选A．
12．二三
【解析】
试题分析：
省力杠杆的特点是动力臂大于阻力臂，力臂是支点到力的作用线的距离，由图示可知，第一类是等臂杠杆，第二类是省力杠杆，第三类是费力杠杆；钓鱼竿属于费力杠杆，与第三类杠杆的原理相同。
【考点定位】杠杆的分类
13．300；200
【解析】
试题分析：
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，有3段绳子承担整体的重，
由于他们处于静止状态，受力平衡，
则人的拉力：
F=
（G人+G动+G吊篮）=
（500N+100N+300N）=300N．
人对吊篮的压力：
F压=G人﹣F=500N﹣300N=200N．
故答案为：
300；200．
14．
（1）左
（2）30．75变大
【解析】
试题分析：
（1）杠杆的右端下沉，说明右边的力和力臂的乘积大于左边，所以应将平衡螺母向左调；
（2）A点的力臂为三个格，B点的力臂为两个格，根据杠杆的平衡条件可知，在A点挂两个钩码时，应在B点挂三个钩码才行；C点的力臂为四个格，A点挂两个钩码，重力为1N，根据杠杆的平衡条件可知，C点测力计的示数应为0．75N；如果测力计倾斜，力臂会变小，所以拉力也就测力计的示数会变大。
考点：
杠杆的平衡条件
15．
（1）匀速；
（2）66.7；（3）1、2；提起的物体重力；增大；有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大；
（4）不对；因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义
【解析】
试题分析：
（1）实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定，便于读数；
（2）由表格第4次实验数据，机械效率为：
η=
=
=
×100%≈66.7%；
（3）探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时，应控制其他因素不变，只改变物体被提高高度，由表格数据可知，应比较1、2两次实验；
比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
根据W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh，
W额3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J，
W额4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J，
所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07J；
W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J，
W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J，
有用功增大了0.2J．
由此可知，有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大，即机械效率增大；
（4）使用同样的滑轮组，做的额外功相同；提起的钩码越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，机械效率越大，由此可知：
滑轮组的机械效率与钩码重有关；所以小华这种做法不对，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．
故答案为：
（1）匀速；
（2）66.7；（3）1、2；提起的物体重力；增大；有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大；
（4）不对；因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．
16．
（1）被推动距离；
（2）速度；质量相同时，速度越大，动能越大；
（3）超载；速度；物体的动能与物体速度的平方成正比
【解析】
试题分析：
（1）球对木块做功的多少反映球的动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的长短来确定．
（2）球从同一高度滚下，是为了使球滚到水平面上时的速度相同．
在甲、乙的两个实验中，控制了质量相同，速度不同，甲图中球速度越大，木块被球撞击后移动的距离的越长，所得到的结论是：
物体的质量相同时，速度越大，动能越大．
（3）研究超载危害时，应控制球下滑的高度相同而质量不同，由表中甲和丙实验数据可知，速度相同时，质量越大（超载时），动能越大，能够做的功多，破坏力更大；
由甲、乙实验，质量相同，甲速度是乙的2倍，甲推动木块的距离是乙的4倍，即动能与速度的平方成正比；
由甲、两实验，速度相同，丙质量是甲的2倍，丙推动木块距离是甲的2倍，即动能与质量正正比．所以对动能影响较大速度．
17．
（1）装入等体积的水和煤油、装入等质量的水和煤油；
（2）吸收的热量相同；（3）升高的温度
【解析】
试题分析：
（1）依题意，为了比较水和煤油吸热升温的特点，根据吸收热量的公式Q=Cm△t可知，实验需要采用控制变量法，控制水和煤油的质量．
（2）步骤C加热时间相同是为了使水和煤油，吸收相等的热量，
（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的升高温度．
故答案是：
（1）装入等体积的水和煤油、装入等质量的水和煤油；
（2）吸收的热量相同；（3）升高的温度．
18．
（1）匀速直线；被撞出距离的远近
（2）控制变量法；质量
【解析】
试题分析：
（1）弹簧测力计显示拉力大小，要使滑动摩擦力等于拉力，木块要匀速直线运动。
小球从斜面上滚下，小球撞击物块运动越远，小球对物块做功越多，原来小球的动能越多，所以通过小球撞击物块运动的远近来反映小球动能的大小。
（2）动能大小与物体的质量和运动速度都有关系，在研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变速度的大小，同时控制小球的质量不变，采用的是控制变量法
考点：
物理学方法
19．
（1）使水和煤油在相等时间里吸收热量相等
（2）升高温度和比热容（3）2、5
【解析】
试题分析：
（1）此实验利用的控制变量法，控制水和煤油的质量相同，吸收相同的热量相同。
实验时使用相同的电加热器加热水和煤油，目的是使水和煤油在相等时间里吸收热量相等；
（2）第1、2、3次实验，控制物质的种类相同，也就是比热容相同，升高的温度相同，探究质量的多少对吸收热量的影响；
（3）物质吸热多少与物质种类有关的话应该控制物质的质量相同，升高的温度相同，种类不同，选2、5。
考点：
比较不同物质的吸收热量的能力
20．
（1）①③．
（2）同种物质升高相同的温度，吸收热量的多少与质量有关，质量越大，吸收热量越多．
（3）相同质量的同种物质，吸收热量的多少与升高的温度有关．温度升高越大，吸收热量越多．
（4）物质种类、质量、升高的温度
【解析】
试题分析：
（1）1杯的质量是300g，升高10℃用的时间是12min，3杯的质量是300g，升高10℃用的时间是6min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明：
在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同；
（2）1杯的质量是300g，升高10℃用的时间是12min，2杯的质量是150g，升高10℃用的时间是6min，而每分钟吸收的热量是相等的，故说明：
同种物质，升高相同温度，质量越大，吸收热量越多；
（3）3杯的质量是300g，升高10℃用的时间是6min，4杯的质量是300g，升高5℃用的时间是3min，而每分钟吸收的热量是相等的，说明：
质量相同的同种物质，升高温度越高，吸收热量越多．
（4）综合上述结论，物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的种类、物体的质量、温度的变化量都有关系．
21．如下图所示
【解析】
试题分析：
从支点O向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向F2的作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2．如上图所示。
【考点定位】力臂的画法
22．
【解析】
试题分析：
过L1的末端做垂直于杠杆的作用力F1，其作用点在杠杆上，方向向右下方；反向延长F2的作用线，然后过支点O作垂直于F2作用线的垂线段L2；如图所示：
23．如下图所示
【解析】
试题分析：
从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这种绕法最省力，如上图所示。
【考点定位】滑轮组的绕线
24．
（1）1800J；
（2）75W；（3）80%
【解析】
试题分析：
（1）物体的重力G＝mg＝120kg×10N／kg＝1200N，工人做的有用功：
W有＝Gh＝12
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