1、功和机械能单元检测题四功和机械能单元检测题四山东省德州市临邑县教育局教研室刘海霞山东省临邑县第二职业高级中学陈增军一、选择题(本大题共10个题,每题4分,共40分) 1某中学进行大扫除,同学们都忙得热火朝天,满头大汗,其中并没有对物体做功的是( ) A小玉用力把水桶提起 B小园端着水盆走进教室 C小浩用抹布擦玻璃 D小华把凳子倒放在课桌上 2在如图所示的四种情境中,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 3如图所示,用大小相等的拉力F1、F2、F3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s,拉力F
2、1、F2、F3所做的功分别是W1、W2、W3。下列判断正确的是( ) AW1W2W3 BW1W2W3 CW1W2W3 DW1W2W3 4如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重。若将物体匀速提高1m,以下说法不正确的是( ) A拉力做的有用功为80J B动滑轮的重力为40N C拉力做的总功为160J D该滑轮组的机械效率为75% 5林雨同学将掉落在地面的课本捡起来放在课桌上,他对课本所做的功最接近于( ) A0.02 J B0.2 J C2 J D20 J 6用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( ) A动滑轮的质量越大,机械效率越高 B提起物体的质
3、量越大,机械效率越高 C提起物体的速度越大,机械效率越高 D物体被提起得越高,机械效率越高 7用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动,两次物体运动的距离都为s,运动的时间分别为t1和t2(t1t2).若物体沿光滑水平面运动时,拉力做的功为W1,功率为P1;若物体沿粗糙水平面运动时,拉力做的功为W2,功率为P2,那么( ) AW1W2,P1P2 BW1W2,P1P2 CW1W2,P1P2 DW1W2,P1P2 8我国研制成功的超音速反舰导弹,因为速度极快,故很难拦截。导弹发射后若敌舰侥幸将其拦截击中,但导弹的残骸仍能以极高的速度横扫敌舰,给其重创。高速飞行导弹残骸能有这么大的威
4、力是因为它们具有( ) A较大的动能 B较大的势能 C较大的质量 D较大的密度 9下列事例中,具有弹性势能的是( ) A弓开如满月 B箭去似流星 C云来云又往 D蜻蜓立竿头 10撑杆跳高运动员由撑起到越过横杆的过程中有关能量的说法,正确的是(忽略空气阻力)( ) A撑杆的弹性势能先增大后减小 B人的机械能先减小后增大 C撑杆的弹性势能先减小后增大 D人的机械能先增大后减小 二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共11分) 11庆“六一”趣味运动会中,小敏和小王分别把图甲中三个质量均为1千克、边长为30厘米的质量均匀的正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来。小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块,每人至少要
5、做功_J,比赛中小敏快于小王完成堆叠,则堆叠过程中小敏做功的功率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)小王。 12如图所示的是四川大凉山深处彝寨同学攀登木制云梯上学的情景,在攀登上升过程中,他们的重力势能会 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。 13跳伞运动员跳出飞机舱门后,打开降落伞匀速下降。这一过程中他们的动能 ,机械能 (选填“增大” “ 减小”或“不变”)。 14很多名山风景区了方便游客到达都把上山的公路修成盘山公路,如图所示,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的_,使用它可以_。 15如图所示,质量为50kg的物体A置于粗糙的水平地面上,用两个滑轮按图
6、连接,当水平拉力F为120N时,物体A恰能匀速前进,若物体A前进0.5m所用的时间为10s(绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计)。则物体A受到的重力为 N,拉力F做功的功率为 W(g取10N/kg)。 16跳板是朝鲜族群众喜爱的一种娱乐活动,如图所示。若支点在跳板的中央,当质量均为60kg 的两名运动员同时从 1.5m 高处由静止下落到跳板的同一端时,静立于跳板另一端的质量为50kg 的一名女运动员会向上弹起3m高。若不计空气阻力,则额外功为_J。跳板的机械效率为_(g取10 N/kg)。 三、简答题(6分) 17如图是宿迁晚报刊登的“拾金”不昧的漫画。 (1)此漫画中包含一些物理知识,请你
7、说出其中与能量有关的两点: (2)从物理学角度说说这种不文明行为的危害? 四、实验探究题(本大题共3小题,共22分) 18在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想: A斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表: 实验次数斜面倾角物块重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功W有/J总 功W总/J斜面的机械效率 3005.00.64
8、.21.23.05.0 3003.00.62.51.21.8 60% 4503.00.82.81.22.43.471% (1)在实验操作过程中,应沿斜面向上_拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向_移动(填“左”或“右”)。 (2)根据表格中数据,第次实验斜面的机械效率为_%,第次实验中总功为_J。 (3)通过对比实验、数据,可验证小华的猜想_(填写字母);通过对比实验、数据,可以得出的探究结论是:_。 (4)此实验主要用到的研究方法是_。 (5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与_(写出一个)有关。 19小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有
9、关.因此他设计了如下两种实验方案: A让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示)。 B让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰。比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)。 上述两种实验方案中: (1)A方案是为了探究动能大小与 关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力 越多,小车撞击木块时的动能 。 (2)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系该方案是否合理? 。理由是 。 20小明和小亮在学校的乒乓球台上玩弹玻璃球的游戏,一不小心玻璃球就会滚到台下,他们注意到
10、,球的落地点时远时近.那么,玻璃球的落地点到球台的水平距离会和哪些因素有关呢?小明猜想: A小球的落地点到球台的水平距离可能与球台的高度有关; B小球的落地点到球台的水平距离可能与球的速度有关. (1)根据生活经验,你还能帮助小明提出的猜想是:小球的落地点到球台的水平距离可能还与 有关。 (2)小明想按照图中所示,用玻璃球、高度可调的桌子和斜面等完成实验,实验还需要的器材是: 。实验完成后得到表1、表2两组数据: 实验中让小球从斜面的同一高度滚下的目的是: 。表2 数据可验证猜想 (填猜想的序号)。分析表1数据可得到的结论是: 。 (3)请你另举一个生活中见过的与此现象类似的例子: 。 五、计
11、算题(本大题共2小题,共21分) 21如图所示,物体A是正方体铁块,边长是20cm。当水平拉力F=80N时,物体A恰好做匀速直线运动。已知铁=7.8103 kg/m3,物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍。试求:(g取10 N/kg) (1)物体A的质量; (2)该滑轮组的机械效率. 22为了节能环保,王老师骑电动自行车上班,下表是他的电动自行车的有关数据: 电动自行车自身质量mkg行驶时电源的输出功率PW工作电压U/V行驶时的最大速度v/kmh行驶时受到的平均阻力f/N40125362020 王老师以5m/s的速度匀速从学校回到家,用了20分钟,求: (1)学校到王老师家的路程和电动自
12、行车牵引力所做的功; (2)电动自行车电能转化为机械能的效率; (3)目前,我国电动自行车的拥有量已超过1.2亿辆,它给我们出行带来便捷的同时,也导致交通事故颁发,针对这一现象请提出一条合理化建议。功和机械能单元检测题四(参考答案)山东省德州市临邑县教育局教研室刘海霞山东省临邑县第二职业高级中学陈增军1B 【解析】端着水盆走进教室,力的方向竖直向上,水盆在水平方向移动距离,力的方向与物体移动的距离方向垂直,故小园没有对水盆做功。 2B 【解析】做功需要两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,A中提力的方向向上,物体向前移动距离,距离不是力方向上的距离,力不做功;B中
13、物体在力的方向上向上移动了一段距离,力做功;C、D中有力作用在物体上,但物体没有移动距离,力没做功。 3D 【解析】作用在物体上的拉力大小相等,物体在力的方向上通过的距离相等,由W=Fs可知,所做的功相等.。 4A 【解析】本题考查利用滑轮组做功和机械效率的有关计算。由题可知F=80N,G=120N,h=1m,s=2m。则,动滑轮重力G动=2F-G=280N-120N=40N,利用滑轮组所做的总功为 ,该滑轮组的机械效率,故选项B、C、D正确,选项A错误。 5C 6B 7A 【解析】根据功是计算公式W=Fs可知,物体在光滑水平面和粗糙水平面上运动时,受到的拉力都是F,两次物体移动的距离都是s,
14、所以两次做的功一样多。由于在两种水平面上运动所用的时间不同,根据功率的计算公式可知,在光滑水平面上拉力的功率P1大于在粗糙水平面上拉力的功率P2。 8 A 9A 【解析】弓开如满月,弓开反映了物体发生了弹性形变,根据弹性势能的定义,所以该物体具有弹性势能。故A正确;箭和云都在运动,具有动能,但没有发生弹性形变,所以不具有弹性势能。故B、C错误;蜻蜓立竿头具有一定高度,具有重力势能,不具有弹性势能,所以D错误. 10A 【解析】运动员先进行助跑,人体具有了动能;在撑杆的过程中将动能转化为杆的弹性势能,在起跳瞬间,杆的弹性势能迅速转化为人的动能;然后撑杆撑起至上升阶段(一直到最高点).上升过程,人
15、体动能渐渐转化为重力势能;下降阶段,重力势能转化为人的动能,在忽略空气阻力时,没有能量损失,机械能守恒. 11答案:9 大于 【解析】叠第一块塑料块不需要做功,因为塑料块的边长为30cm,即0.3m,叠第二块时要提升0.3m,叠第三块时要提升0.6m,每一个塑料块的重力,则叠起塑料块所做的功 。功率是表示做功快慢的物理量,做相同的功,小敏比小王用时少,则小敏的功率就大于小王的功率。 12答案: 增大;3答案:不变 减小;14答案:斜面 省力; 15答案:500 12 【解析】物体A的重力G=mg=50kg10N/kg=500N绕过动滑轮的绳子股数n=2,绳子自由端移动的距离s绳=20.5m=1
16、m,拉力F做的功,拉力做功的功率 16答案:300 83.3% 【解析】两名运动员从高处落下时做的功:质量为50kg的运动员被弹起时做的功,。 则此过程中做的额外功:W额外=W总-W有用=1 800 J-1 500 J=300 J,跳板的机械效率。 17答案:(1)涉及的物理知识:楼上香蕉皮(物体)下落时重力势能转化为动能;楼上香蕉皮(物体)下落时重力势能减小;楼上香蕉皮(物体)下落时动能增加;人上楼时重力势能增加;人上楼时克服重力做功。 (2)危害:高空落下的香蕉皮(物体)落到地面附近时动能大,易造成较大的伤害事故;香蕉皮落在地面被人踩到时摩擦力变小,人易摔倒。 18答案:(1)匀速 左 (
17、2)60 3.0 【解析】(1)在实验中为了准确测出拉力的大小应匀速拉动木块,木板下面的木块向左移动时,木板的倾角变大;(2)第次实验斜面的机械效率。第次实验中总功; (3)、两组数据中,木板的倾角相等,物体的重力不等,所以可以验证猜想A,、两组数据中,物体的重力相等,木板的倾角不等,计算得出这两次的机械效率分别为60%和71%,所以可以得出斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高的结论; (4)在验证机械效率与物体重力的关系时,保证木板的倾角不变,在验证机械效率与木板倾角的关系时,保证物体的重力不变,所以用到的是控制变量法;(5)此猜想只要与本实验有关、合理即可。 (3)A 在其它条件相同时,
18、斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关。 (4)控制变量法 (5)斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等(合理均可) 19答案:(1)速度 做功 越大 (2)不合理 小车的质量不同,速度也不同,无法判断动能大小与质量的关系(没有控制小车的速度相同) 【解析】本题考查学生实验探究能力及动能大小与哪些因素有关。 (1)分析方案A,让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,目的是使小车到达水平面时开始运动的速度不同,如果木块被撞后移动的距离越远,说明小车对木块做功越多,小车的动能越大。 (2)在探究动能大小与质量
19、是否有关时,要控制小车的速度相同,即小车应在相同斜面的同一高度由静止开始下滑。 20答案:(1)小球的质量;(2)刻度尺 使小球获得相同的速度 A 在小球的质量和运动速度相同时,小球所处高度越高,落地时的水平距离越大 (3)推铅球 【解析】(1)小球的质量也可能会影响小球的落地点到球台的水平距离; (2)提供的实验器材中没有刻度尺;当同一个小球从同一斜面高度滚下时,小球的质量和速度是不变的,这样可以探究小球的落地点到球台的水平距离与球台的高度的关系;由表格1可知,在小球的质量和运动速度相同时,小球所处高度越高,落地时的水平距离越大; (3)推铅球和此实验类似,推的高度越高,初速度越大,铅球飞行
20、的更远。 21答案:(1)62.4 kg;(2)78% 【解析】(1)物体A的体积:V=a3=810-3 m3,m=V=7.8103 kg/m3810-3m3=62.4 kg。 (2)G=mg=62.4 kg10 N/kg=624 N.则A受到地面的阻力f=0.3G=0.3624 N=187.2 N。 22答案:(1)6000m;1.2105 J (2)80 (3)不生产、不购买超标电动自行车;骑车时限速、限载;遵守交通规则。 【解析】(1)学校到王老师家的路程为s=vt=5m/sl200s=6000m,因为电动自行车是匀速直线运动,所以 F=f=20N,从学校到王老师家电动自行车牵引力所做的功为W=Fs=20N6000m=1.2105 J; (2)从学校到王老师家,电动自行车消耗的电能为W电=Pt=125W1200s=1.5105J,电动自行车电能转化为机械能的效率为= W/ W电=1.2105 J /1.5105J =80。 (3)不生产、不购买超标电动自行车;骑车时限速、限载;遵守交通规则(其它合理均可)
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