第11章《功和机械能》单元测试卷
一.选择题(共10小题 30分)
1.下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.跳伞员在空中下落过程中,跳伞员受到的重力做了功
B.足球被脚踢出后,在地面上滚动的过程中,脚对足球的踢力做了功
C.汽车沿水平公路行驶过程中,汽车受到的重力做了功
D.运动员举着杠铃在空中停留三秒的过程中,运动员对杠铃的支持力做了功
2.人体摄入过多的能量会转化为脂肪引起肥胖,某品牌可乐的营养成分表如下,质量为60kg的老王喝了一罐该品牌可乐后,想通过爬楼梯的方式来消耗此次摄入的能量,g取10N/kg,为了达到目标,他需要爬楼梯的高度最接近( )
项目 每罐
能量 594千焦
蛋白质 0克
脂肪 0克
碳水化合物 35.0克
——糖 35.0克
钠 39.6毫克
A.10 000m B.1000m C.100m D.60m
3.如图所示,一位老人和一位小孩攀爬同一楼梯,从一楼上到三楼。若要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩克服重力做功的平均功率大小,下列测量组合中可行的是( )
①各自的质量
②一楼到三楼的竖直高度
③一楼到三楼的楼梯长度
④各自爬楼梯所需的时间
A.①② B.①④ C.②④ D.①③
4.拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢,这主要是为了( )
A.减小惯性 B.提高机械传动效率
C.增大牵引力 D.提高发动机的功率
5.高空抛物存在巨大的安全隐患,因为位于高处的物体具有较大的( )
A.弹性势能 B.重力势能 C.内能 D.动能
6.一辆小轿车行驶的速度越快,用同样的力踩下刹车后,滑行就越远,这是因为( )
A.速度越大,轿车动能越大
B.刹车后,会保持原来的速度开始滑行
C.速度越大,轿车受到的摩擦力越小
D.速度越大,轿车受到的惯性力越大
7.下列选项中不是利用弹性势能工作的是( )
A.撑杆跳高
B.玩具“上发条”式的蹦蹦跳青蛙
C.电动玩具汽车在轨道上运动
D.跳水运动员在跳板上起跳
8.2022年北京冬季奥运会,某运动员参加跳台滑雪比赛,如图所示,该运动员脚着专用滑雪板,不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得高速度,于台端飞出后,飞行一段时间后落到斜坡上,不计空气阻力,关于运动员的说法正确的是( )
A.运动员对滑雪板的压力和雪面对滑雪板的支持力是平衡力
B.运动员在助滑道上速度变大,机械能增加
C.运动员在飞行过程中运动状态不变
D.运动员在飞行过程中机械能守恒
9.用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一物体,沿同一水平面做直线运动。第一次拉力为15N,物体恰好做匀速直线运动,拉力对物体做了30J的功;第二次将拉力增大为30N,拉力对物体做了60J的功,分析两次做功过程,以下判断正确的是( )
A.第一次物体受到的摩擦力是15N,物体运动了1m
B.第一次物体受到的摩擦力是30N,物体运动了2m
C.第二次物体受到的摩擦力是15N,物体运动了2m
D.第二次物体受到的摩擦力是30N,物体运动了4m
10.如图所示是跳伞运动员在匀速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象,其中正确的是( )
二.填空题(共6小题 18分)
11.2022年女足亚洲杯决赛中,中国女足3:2绝杀韩国女足,捧起第九座女足亚洲杯冠军奖杯!如图所示,当足球离开球员的脚后因 而继续向前运动,落回地面的足球在草地上滚动的过程中脚对足球 (选填“做功”或“不做功”)。
12.一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了20m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了5m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为 N。
13.物理学中常用“比值”来定义物理量。例如用物体所做的功与其时间的比值,定义“单位时间”内做的功,这个比值叫做 。这种方法,实质上是用 (选填“时间相同比较功”或“功相同比较时间”)来比较物体做功快慢的。
14.“绿色环保,低碳出行。”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶,发动机的功率为250kW,速度为72km/h。公交车行驶30min,发动机做的功为 J,公交车行驶的路程为 m。
15.苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛争夺中以182.50分摘得金牌。如图所示,他从跳台腾空而起时完成技术动作,落地后滑行一段进行缓冲。在上升过程中动能 ,重力势能 (这两空选填“增大”“减小”或“不变”);在落地时,他的动能 零(选填“等于”或“不等于”)。
16.挂在屋顶上的电灯具有 能,被拉开的弹簧门具有 能。
三.实验探究题(共3小题 30分)
17.(10分)学了功率的知识后,甲和乙两位同学想测量自己平时从底楼爬到教学楼三楼的功率,他们测试前设计了如下问题,请你帮忙补充完整。
(1)实验原理: (写出公式)。
(2)需要测量的物理量除自己的质量m外,还需要测量 、 (写出物理量及物理量的符号)。
(3)测量需要的实验测量器材有 、 、 。
(4)甲和乙两同学都觉得测功率需要多次实验,他们给出了以下两种方法。
甲:每天测1次自己正常爬楼的功率,一星期后把测得的所有值取平均值。
乙:在2h内不间断地爬楼N次,最后求出N次爬楼的平均值。
其中,甲同学求得的功率值能较准确地反映他爬楼的功率,乙同学求得的值将比通常情况下的功率值偏 (选填“大”或“小”),采取多次测量取平均值主要目的是 。
18.(10分)如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)该实验中,小球滚下斜面的过程中, 能转化为动能,小球动能的大小是通过 来反映的。
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:
(3)在甲、丙两次实验中,木块开始滑行到停止,克服摩擦力做功是 的(填“相等”或“不相等”);若甲实验中木块重为1N,水平移动的距离是30cm,则重力对木块做的功 J。
(4)木块在水平面滑行过程中,其机械能转化为 能。
19.(10分)某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3,实验的情景如图所示。
(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,运用的物理方法是 (选填“转换法”或“类比法”);
(2)分析比较 (选填“甲和乙”、“甲和丙”或“乙和丙”)两种情况可知,重力势能的大小与物体的高度有关;
(3)小铁球m2落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为 能。
四.计算题(共2小题 22分)
20.(10分)如图是我国自主研发的战略重型运输机“运”,它能跻身全球十大运力最强运输机之列,它对于推进我国经济和国防现代化建设、应对抢险救灾、人道主义援助等紧急情况,具有重要意义,求:
(1)该机的最大速度约为700km/h,从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6300km,该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?
(2)若飞机在空中水平飞行时,所受平均阻力为8×104N,求飞机飞行10000米的过程中,克服阻力所做的功为多少?
21.(12分)如图所示是疫情期间推出的一款消毒机器人。使用前对机器人进行测试:在储液箱中装满消毒液,关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上做匀速直线运动,相关数据如表。(消毒液密度ρ取1.0×103kg/m3)求:
设备参数 空载质量/kg 50
储液箱容积/L 20
测试数据 行驶时间/min 1
行驶路程/m 30
行驶功率/W 180
(1)装满消毒液的机器人的总质量是多少kg?
(2)该机器人在水平地面做匀速直线运动时,受到的牵引力为多少N?