第11章达标检测卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.水平地面上有一个重为5 N的球,小明用20 N的力踢球,球离开脚后在地面上滚动了4 m,那么小明对球做的功为( )
A.不能确定 B.20 J C.80 J D.0 J
2.小张同学在20 s内完成10次引体向上标准动作,每次的高度约为50 cm,则在完成这10次的过程中,该同学克服重力做功的平均功率约为( )
A.15 W B.150 W C.1 500 W D.3 000 W
3.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s t关系图象如图乙所示,两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是( )
A.F1>F2、P1>P2
B.F1=F2、P1<P2
C.F1=F2、P1>P2
D.F1<F2、P1<P2
4.如图所示,用一个重为8 N的动滑轮来提升物体,在实际工作中
竖直向上的拉力为20 N,则动滑轮的机械效率( )
A.一定等于80% B.一定大于80%
C.一定小于80% D.以上情况都有可能
5.小明利用如图所示装置沿水平方向匀速拉动一个重300 N的物体A,物体A受到的摩擦力是120 N,如果该装置的机械效率为80%,则作用在绳端的拉力F的大小是( )
A.100 N B.75 N C.50 N D.125 N
6.图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮,小红乘坐该摩天轮时速度大小不变,则她从最低点上升到最高点的过程中( )
A.动能减小 B.重力势能不变
C.机械能增大 D.机械能不变
7.体育课上小明同学进行传接篮球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则篮球在( )
A.a、c两点的动能相等 B.a点的机械能比d点机械能大
C.a点动能比d点动能大 D.b点的动能最大
8.如图所示,用F=10 N的拉力使重物匀速上升0.1 m,已知物体的重力为27 N(忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力),下列说法正确的是( )
A.绳子末端移动的距离是0.2 m
B.拉力做的功是2.7 J
C.滑轮组的机械效率是90%
D.动滑轮的重力是1 N
9.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶,途中经过一段泥泞路面,如果汽车发动机的功率始终保持不变,则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( )
10. 如图所示,在相同时间内,用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从底端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙,下列分析正确的是( )
A.P甲>P乙,η甲<η乙
B.P甲<P乙,η甲<η乙
C.P甲<P乙,η甲>η乙
D.P甲>P乙,η甲>η乙
二、填空题(每空2分,共30分)
11. 中学生要养成文明的行为习惯,严禁高空抛物。如果一个重0.5 N的鸡蛋从20 m高处自由下落,不计空气阻力,下落过程中鸡蛋的重力势能转化为________能,重力对鸡蛋所做的功为________ J。
12. 某物体在大小为10 N的水平拉力作用下,以2 m/s的速度在粗糙水平桌面上做匀速直线运动,此时拉力的功率为________W。若将水平拉力增大到18 N,此时物体所受的摩擦力为________ N。
13.以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车,在相同时间内两车通过的路程之比为2?:1,则两车所做的功之比为________,两车所受牵引力之比为________。
14.如图,有人利用该滑轮将G=100 N的物体匀速提升了
20 cm(不计绳重和摩擦),此过程克服物体重力做的
功为________ J,若动滑轮重10 N,则F=________ N。
15.如图所示,小吴用滑雪板滑雪,从高点C处由静止滑下,经过B点到达最低点,然后到达另一侧与B点等高的点A时刚好速度为零。由C到B点过程中,________能转化为动能,从C到A点过程中,________点的动能最大,从最低点O到A点的过程中,机械能的总量________(填“变大”“变小”或“不变”)。
16.如图所示的甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦。若F1=F2,则G1________G2;若G1和G2相等,则它们的机械效率η1________η2。(均填“>”“=”或“<”)
17.如图所示,某同学用一根质量均匀的杠杆将重为32 N的重物匀速提升20 cm,所用拉力为20 N,方向始终竖直向上,若不计摩擦,且OA=2OB,则杠杆的机械效率为________。当杠杆的O、A点保持不动,将重物的悬挂点B向右移动时,杠杆的机械效率将________(填“不变”“变大”或“变小”)。
三、实验与探究题(18题10分,19题14分,共24分)
18.如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验中所探究物体的动能是指物体________(填“A”或“B”)的动能。
(2)该实验物体动能的大小是通过____________________来反映的。
(3)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下到达水平面时的速度,它是通过______(填“高度”或“质量”)来改变的。
(4)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得出结论:__________________________________。
(5)若要探究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面________高度由静止滚下,并观察记录。
19.测定滑轮组的机械效率,现准备有动滑轮、定滑轮、铁架台、细绳和钩码等器材。
(1)实验还需要的测量工具有________和______________。
某实验小组利用如图装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表:
序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η/%
① 4 0.1 1.8 0.3 74.1
② 6 0.1 2.4 0.3
(2)实验时,应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。
(3)第2次实验中,拉力做的总功是________ J,滑轮组做的有用功是________ J,滑轮组的机械效率η=________(结果保留一位小数)。
(4)由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是____________________。
四、综合应用题(每题8分,共16分)
20.如图所示,斜面长s=1.5 m,高h=0.3 m。建筑工人将重G=480 N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=150 N,忽略绳子重力。求:
(1)该过程拉力I做的功。
(2)该装置的机械效率。
(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
21.如图所示,工人师傅用150 N的拉力,使重为1 000 N的物体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)工人师傅拉力的功率。
(2)动滑轮的重。
(3)若物重增大到2 000 N,则滑轮组的机械效率是多少?
答案
一、1.A 2.B
3.C 点拨:由s t关系图象可知,木块两次都做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,两次滑动摩擦力相等,则两次的拉力相等,即F1=F2;从图象中可以判断出,第1次的运动速度v较大,根据P===Fv可知,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,则P1>P2,故选C。
4.C 点拨:在实际使用动滑轮时,摩擦和绳重存在,所做的额外功大于不计摩擦和绳重时所做的额外功,机械效率比不计摩擦和绳重时的机械效率小,即小于80%,故选C。
5.C 点拨:由η===得,F===50 N,故选C。
6.C
7.A 点拨:a点的高度与c点的高度相同,重力势能相等,因机械能守恒,故a点的动能与c点的动能相等,故A正确。
8.C 点拨:绳子末端移动的距离s=3 h=3×0.1 m=0.3 m;
拉力做的总功总=Fs=10 N×0.3 m=3 J;
有用功W有用=Gh=27 N×0.1 m=2.7 J;
机械效率η=×100%=×100%=90%;
G动=3F-G=3×10 N-27 N=3 N,故C正确。
9.D 点拨:汽车发动机的功率始终保持不变,经过泥泞路面时牵引力变大,由此可知,汽车经过泥泞路面时的速度会变小,经过泥泞路面后速度会变大,且在经过泥泞路面前后速度是相同的,故选D。
10.A 点拨:已知AB>AC,拉力相同,由W=Fs可知,W1>W2;根据W1>W2,时间相同,则P甲>P乙;已知甲、乙两物体的重力相同,斜面的高度相同,故由W有用=Gh可知,将等质量的甲、乙两物体分别沿斜面AB、AC从底端拉到顶端所做的有用功相同,W1有用=W2有用;由于W1>W2,由此可得,η甲<η乙,故选A。
二、11.动;10 12.20;10
13.1?1;1?2 点拨:两车功率相同,根据P=可知,在相等的时间内做的功相等,即两车所做的功之比为1?:1;两车所受牵引力之比F1?:F2=?=×=×=1?:2。
14.20;210
15.重力势;O;变小 点拨:小吴和滑雪板从C点到B点的过程中,质量不变,高度变小,速度变大,故小吴和滑雪板的重力势能变小,动能变大,则该过程中重力势能转化为动能;小吴和滑雪板到达O点时速度达到最大值,其动能最大;从最低点O到A点的过程中,由于接触面是粗糙的,所以小吴和滑雪板在运动过程中受摩擦力的作用,需要克服摩擦做功,一部分机械能转化为内能,故小吴和滑雪板的机械能变小。
16.<;= 点拨:因为F1=F2,所以G1<G2;
忽略绳重和摩擦,它们的机械效率
η1==,η2==,
因为G1和G2相等,所以η1=η2。
17.80%;变大 点拨:拉力做的总功W总=Fs=20 N×0.4 m=8 J,
拉力做的有用功W有用=Gh=32 N×0.2 m=6.4 J,
则杠杆的机械效率η=×100%=×100%=80%。
将重物的悬挂点B向右移动时,提升相同的高度,则有用功不变;杠杆提升的高度减小,则由W额外=G杆h杆可知额外功减小,则杠杆的机械效率将变大。
三、18.(1)A (2)B物体移动距离的长短 (3)高度
(4)物体质量一定时,运动速度越大,动能越大
(5)同一
19.(1)刻度尺;弹簧测力计 (2)匀速 (3)0.72;0.6;83.3%
(4)被提升的钩码重力不同
四、20.解:(1)拉力F做的功W总=Fs=150 N×1.5 m=225 J。(2)有用功W有用=Gh=480 N×0.3 m=144 J,
该装置的机械效率η=×100%=×100%=64%。
(3)额外功W额外=W总-W有用=225 J-144 J=81 J,
由W额外=fs可得,货物箱在斜面上受的摩擦力f===54 N。
21.解:(1)绳子自由端移动的速度v=2×0.2 m/s=0.4 m/s,
拉力的功率P===Fv=150 N×0.4 m/s=60 W。
(2)物体受到的摩擦力f=0.2G=0.2×1 000 N=200 N,则拉动物体的力F′=f=200 N;
不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,动滑轮的重力G动=2F-F′=2×150 N-200 N=100 N。
(3)若物重增大到2 000 N,则水平方向上拉动物体的力F大=0.2G′=0.2×2 000 N=400 N;
设物体在水平方向上移动的距离为l,则动滑轮上升的高度为l,滑轮组的机械效率η=====80%。