卷子答案网-一个不只有答案的网站第十一章 功和机械能单元测试卷
一、填空题(每空2分,共24分)
1.甲机器10 s内做功6 000 J,其功率为 W.乙机器的功率为800 W,说明乙机器做功比甲机器 (填“多”或“快”).
2.如图所示为电动晾衣架,将湿衣服挂上衣架,打开开关后,衣架匀速升起.衣服升起时其动能 ;湿衣服晾干后其重力势能 .(均填“增大”“减小”或“不变”)
第2题图 第3题图
3.如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”.运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时,运动员的 转化为 .(均填“动能”或“重力势能”)
4.多米诺骨牌是一种木制、骨制或用塑料制成的长方体.玩时将骨牌按一定间距排列成各种造型(如图甲),轻轻碰倒第一张骨牌,其余的骨牌就会产生连锁反应,依次倒下(如图乙).多米诺骨牌效应的说法被广泛用来比喻许多社会现象.
用物理学知识对多米诺骨牌效应发生过程进行分析:
(1)在骨牌依次击倒的过程中,骨牌的重心如何变化: .
(2)骨牌依次击倒,从能量的角度分析,涉及不同形式的能量间的转化,请分析其中的能量转化情况: .
5.如图是某商场的自动扶梯,扶梯的部分几何尺寸如图所示.质量为40 kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼,已知扶梯以0.5 m/s的速度匀速上行,则扶梯对他做的功是 J,对他做功的功率是 W.(g取10 N/kg)
6.如图所示是用吸管喝饮料的情景,假设吸管竖直,忽略杯中液面的变化,当吸管内液面上升h时,饮料的重力势能 (填“增大”“减小”或“不变”);若饮料的密度为ρ,吸管的横截面积为S,则此过程中克服饮料的重力做的功为 (写出表达式).
二、选择题(每小题3分,共30分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
7.关于功和功率,下列说法正确的是 ( )
A.做功时间越长,做功越多
B.功率越大,做功越多
C.做功时间越短,功率越大
D.做功越快,功率越大
8.下列物体一定具有弹性势能的是 ( )
A.被拉开的弹弓
B.弹簧测力计中的弹簧
C.自由飞行的小鸟
D.因挤压而变形的橡皮泥
9.在非洲的旱季,人们常用一种中间有转轴的塑料桶运水.如图所示,某人用背、抱、平拉、水平滚拉的方式运送同样的一桶水,在相同的水平地面上匀速行走相同路程的过程中,在水平方向上对这桶水做功最多的是 ( )
A B C D
10.在篮球训练中,小戴把篮球竖直向上抛出,篮球在运动过程中动能Ek随时间t变化的关系图像最接近图中的( )
A B C D
11.甲、乙两人做功与时间的关系图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.甲比乙做功多
B.甲比乙做功少
C.甲比乙做功快
D.甲比乙做功慢
12.一人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示).已知卫星在运行过程中机械能保持不变,那么 ( )
A.卫星在远地点的势能最大、动能为零
B.卫星在近地点的动能最大、势能为零
C.卫星从近地点向远地点运动过程中,势能增大、动能减小
D.卫星从近地点向远地点运动过程中,动能增大、势能减小
13.如图所示,水平地面上O点两侧的粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3 N的力F.物体经过M点开始计时,每经过相同时间,记录下物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动,力F在MN、OP段所做的功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则 ( )
A.PMN
A.在轨道的最高点,人的动能最大
B.在轨道的最低点,人的重力势能最大
C.在轨道上加速下滑时,人的重力势能减小,动能增大
D.电动机将设备和人匀速提升的过程中,人的机械能不变
15.(多选)在下列所述的情景中,人对物体没有做功的是 ( )
A.香蕉皮离开手后落进垃圾桶里
B.把地上的垃圾袋子拎起来
C.端着一盘菜沿水平方向匀速行走
D.拿着抹布沿水平方向用力地擦桌子
16.(多选)如图所示,滚摆由最高点释放,旋转着下降到最低点后又上升,每次上升的最大高度逐渐降低.下列说法正确的是 ( )
A.下降时滚摆的重力势能在增大
B.该现象表明滚摆动能和势能可以相互转化
C.下降时减少的重力势能等于增加的动能
D.上升的最大高度逐渐降低,说明机械能不守恒
三、实验探究题(共29分)
17.(12分)如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置.
(1)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,是为了探究动能的大小与 的关系.
(2)换用质量不同的小球,使它们从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,推动木块做功,是为了探究动能的大小与 的关系.
(3)若水平面光滑,则撞击后木块将做 (填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动.
(4)实验结束后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,于是进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个因素对动能影响更大.于是他们又找来测速仪,结合上述实验装置进行了实验测定,得到的数据如下表:
实验 序号 小球的质 量m/g 小球撞击木块前的 速度v/(m·s-1) 木块被撞后运 动的距离s/cm
1 30 0.1 40
2 30 0.2 160
3 60 0.1 80
①为了探究“超载”的安全隐患,应选择 两个序号的实验进行比较;
②为了探究“超速”的安全隐患,应选择 两个序号的实验进行比较,分析表格中对应的实验数据可知: 对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重.
18.(8分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块A、B、C的质量关系为mA=mB
(2)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度,可以初步得出结论:在质量一定时,物体所处的高度越高,重力势能 (填“越大”或“越小”).
(3)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,由此小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关.你认为小刚的判断是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 .
(4)实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的深度来判断木块重力势能的大小,下列实验也采用了该方法的是 ( )
A.学习光的三原色时,与颜料三原色作比较
B.研究发声的音叉是否振动时,把音叉放进水里观察到水花四溅
19.(9分)风车是利用风力做功的装置.小亮制作了一架小风车,用如图所示的实验装置,粗测风车在一定风速下做功的功率.
(1)该装置是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功的功率的.实验时,需要逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,此时细线的拉力大小等于 .
(2)需要测量的物理量及其符号:回形针的总重力G、回形针匀速上升的 和 ,则风车做功的功率P= (用测量的物理量符号表示).
(3)小亮用这种方法测量的风车做功的功率 (填“大于”“等于”或“小于”)风车的实际功率.
四、综合应用题(共17分)
20.(5分)频闪拍摄是研究物体运动的好方法.如图所示,是小亮用相机每隔0.5 s曝光一次,拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片.拍摄过程中汽车的总质量约为1.6 t,所受阻力约为车重的.搜集汽车信息得知车身长3 m,静止时车轮与地面的总接触面积为0.16 m2.求:(g取10 N/kg)
(1)汽车静止时对水平地面的压强;
(2)拍摄过程中汽车的输出功率.
21.(12分)塔吊是修建高层建筑常见的起重设备,又名“塔式起重机”.某塔吊先以24 kW的恒定功率将质量为2 t的重物从静止开始竖直向上提升了45 s,重物上升过程中的速度v和时间t的关系图像如图所示.(g取10 N/kg)
(1)0~15 s内重物的动能 ,重力势能 .(均填“增大”“减小”或“不变”)
(2)求t=30 s时重物所受的拉力.
(3)求整个过程中重物的最大速度.
(4)若重物上升的总高度为60 m,则最后12 s拉力的平均功率为多大
第十一章 功和机械能单元测试卷答案
1.600 快
2.不变 减小
3.重力势能 动能
4.(1)重心降低 (2)重力势能转化为动能
5.1 200 120
6.增大 ρSgh2
7.D 8.A 9.C 10.A 11.C 12.C 13.A 14.C 15.AC 16.BD
17.(1)速度 (2)相同
质量 (3)匀速 (4)①1、3 ②1、2 速度
18.(除标注外,每空2分)(1)正上方 (2)越大(1分) (3)错误(1分) B、C两木块由静止释放的高度不同即未控制变量(合理即可) (4)B
19.(除标注外,每空1分)(1)回形针 回形针的总重力(2分) (2)高度h 时间t (2分) (3)小于(2分)
20.(1)汽车静止在水平地面上,对地面的压力
F压=G =mg =1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N
汽车对水平地面的压强p= ==1×105 Pa
(2)分析图片可知,汽车在平直公路上每0.5 s通过的路程均为6 m,在拍摄过程中做匀速直线运动
汽车在拍摄过程中受到的牵引力F牵=f=G=×1.6×104 N=4.8×103 N
拍摄过程中汽车的输出功率P====5.76×104 W(1分)
(1)增大 增大
(2)在15~45 s内,重物做匀速直线运动,拉力与重力二力平衡
t=30 s时,重物所受的拉力F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N
(3)在15~45 s内,塔吊功率不变,即重物受到的拉力的功率不变
由P= = =Fv得,重物的最大速度vm= = =1.2 m/s
(4)塔吊全程对重物所做的功W=Gh=mgh=2×103 kg×10 N/kg×60 m=1.2×106 J
前45 s拉力所做的功W1=Pt1=2.4×104 W×45 s=1.08×106 J
最后12 s拉力所做的功W2=W-W1=1.2×106 J-1.08×106 J=1.2×105 J
最后12 s拉力的平均功率P'===1×104 W
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