第十一章 功和机械能 综合测试卷
一、单选题
1.一名普通中学生从地上拿起两个鸡蛋,并把它缓缓举过头顶,此过程中他对鸡蛋做的功约为( )
A.0.2J B.2 J C.20 J D.200 J
2.如图是排球运动员训练时的情景,用手臂将球垫向墙壁,被墙壁反弹回来后再重复垫球。关于这一过程下列说法正确的是( )
A.手臂垫球时,手对球的力大于球对手的力
B.垫球后,球离开手臂上升过程中,手臂依然在对球做功
C.垫出去的球上升过程重力势能减小
D.球撞击墙壁后反弹回来,说明力可以改变物体的运动状态
3.小明在游乐园中玩蹦极,如果不考虑空气阻力与蹦极绳的质量,则关于它在下降过程中的能量分析,下列说法错误的是( )
A.弹性绳绷直前,人的重力势能全部转化成人的动能,人的动能一直增加
B.弹性绳绷直后,人的重力势能向弹性势能转化,动能不变
C.整个下落过程中人与蹦极绳组成的系统机械能守恒
D.下降到最低点,重力势能、动能最小,弹性势能最大
4.举重比赛的过程中经历了托起杠铃和举着杠铃保持不动两个过程。下列关于人对杠铃是否做功的判断正确的是( )
A.两个过程中均做了功
B.两个过程中均不做功
C.托起杠铃的过程做了功,举着铃不动的过程不做功
D.托起铃的过程不做功,举着铃不动的过程做了功
5.如图所示,小徽用水平推力推着购物车在水平地面上做匀速直线运动,购物车内装有各种商品。下列说法正确的是( )
A.小徽对车的水平推力大于车受到的阻力
B.地面对车的支持力与车的重力是一对平衡力
C.车受到的支持力与车对地面的压力是一对相互作用力
D.若小徽撤去对车的水平推力,小徽仍对车做功
6.八年级学生小明对物理量的估测,合理的是( )
A.两个鸡蛋重约1N B.站立时对地面的压强约为1105Pa
C.爬楼梯的功率约为1103W D.中学生体积约500dm3
7.在体育课上,小明同学练习投篮,他站在罚球线处用力将篮球从手中投出,篮球进入篮筺,小明迅速运动至篮筺正下方双手举起接着篮球。由图可估算篮球从篮筐处落到手中的过程中,篮球重力所做的功最接近于( )
A.0.8J B.8J C.18J D.38J
8.太阳帆的运用让电影《流浪地球》中飞船持续航行变成现实.研究发现1.25×105m2的太阳帆正对太阳时,会受到太阳光的压力约为1N,推动飞船前进,如图所示.推进阶段,飞船的太阳帆正对太阳的面积为5×104 m2 ,在1小时内前进100 km,下列分析正确的是
A.推进阶段,太阳帆飞船相对太阳是静止的
B.推进阶段,太阳帆飞船的平均速度约为100 m/s
C.太阳帆上受到太阳光的平均压强约为8×10-6 Pa
D.1小时内太阳光对飞船做的机械功约为1×105J
9.如图,2021年5月22日10时40分,我国自主研制的“祝融号”火星车沿倾斜轨道驶离着陆平台,正式踏上火星表面,开启火星巡视探测之旅。据了解,物体在火星表面的重力约为地球表面重力的38%。下列说法正确的是( )
A.着陆平台安装了四只宽大的“脚掌”,是为了减小对火星地面的压力
B.当火星车沿倾斜轨道匀速下行时,火星车的重力势能转化为动能
C.在火星表面行驶时,使火星车前进的力的施力物体是火星车的车轮
D.若火星车在火星与地球上分别以相同的速度前进,火星车的动能相同
10.物理学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。如图所示,将重10N的物体固定在无人机上,并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目,并做出测评报告。下列说法中正确的是( )
①匀速上升阶段,物体的动能不变
②匀速上升阶段,物体的机械能不变
③匀速下降阶段,物体的重力势能转化为动能
④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①④正确 D.只有①②③正确
二、填空题
11.2021年2月24日,我国成功将遥感三十一号03组卫星发射升空,在火箭携带卫星加速升空的过程中,以火箭为参照物,卫星是 的,卫星的机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.地震发生后,在救灾过程中,常常需要用飞机向灾区运送空投物资;当飞机在一定高度 匀速水平飞行,并向指定区域投放物资时,飞机的动能 ,(填不变增大或减小 下同)飞机的重力势能 -,飞机的机械能 .
13.2020年5月5日,长征五号B运载火箭首飞任务取得圆满成功(如图所示),实现空间站阶段飞行任务首战告捷,拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。火箭在加速升空时,动能 ,重力势能 (两空均选填“变大”、“变小”或“不变”,忽略燃料质量的损耗);“柔性充气式货物返回舱试验舱”本质是带有“充气热盾”的飞船,膨胀起来的充气外壳能把飞船进入大气层的动能转化为 能,从而减小飞船速度,保护飞船不受损害。
14.沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示,C、D两处高度相同,B点的动能 C点的动能; C点的重力势能 D点的重力势能( 选填“大于”、“小于”或“等于”)。
15.如图所示,在研究滑轮组时,测得物体重,当拉动甲测力计,使以的速度匀速向右移动时,甲、乙测力计的示数分别为和.则拉动甲测力计的功率是 ,在匀速拉动时间内所做的额外功为 .
三、实验题
16.投掷实心球是中学生体育测试项目之一,把实心球举起一定的高度,预摆后将球斜向上用力投掷出去;怎样才能将实心球投掷得更远?学习兴趣的小组同学对此进行了探究,为此他提出以下猜想:
猜想一:射出时的速度
猜想二:射出时的高度
猜想三:射出时的仰角
为了研究这个问题,他们用弹簧、量角器和高度可调的铁架台制作了一个小球弹射器(如图所示)弹射器能使小球从不同高度以不同速度和方向射出;弹射方向与水平方向的仰角θ,可由固定在铁架台上的量角器读出。
(1)实验中,小球从射出到落地的过程中,它的重力势能( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
(2)投掷实心球时,预摆一般是一至二次,预摆是为了增大球离手时的 。
(3)他们用同一个小球进行了多次实验,获得的实验数据如表所示
实验序号 射出时高度 h/m 射出时速度v/(m/s) 射出时仰角Q/° 射出的水平距离L/m
1 0.5 5 30 2.9
2 0.5 10 30 9.6
3 0.5 10 45 10.7
4 1.0 10 45 11.1
5 1.2 10 45 11.5
6 0.5 10 60 9.1
7 0.5 15 30 20.7
根据上表所收集的信息和相关数据,请解答下列问题:
①分析实验序号3、4、5次实验的数据,这是为了探究猜想 ;
②要探究猜想三应分析比较实验序号 的数据,可得出的初步结论是 。
(4)通过上述实验,你知道怎样能将实心球掷得更远吗?
请写出提出一条合理的建议: 。
17.某同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时;选用下列实验器材;一块厚泡沫,三个相同的铁钉,三个铝块、和()。他做了如下实验:将铁钉插入泡沫的相同深度,分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉、铁钉进入泡沫深度如图所示。
(1)在这个实验中,铝块在下落的过程中,它的 能转化为动能,可以通过观察 来比较铝块重力势能的大小,此过程用到的物理方法是 ;
(2)比较 两次实验的情况,说明铝块高度相同时,质量越大,铝块的重力势能越大。比较a、b两次实验可得到的结论是 ;
(3)铝块落在铁钉上不能立即停下,是因为铝块具有 。
四、计算题
18.图甲为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙所示,若该机器人某次沿直线匀速清扫地面的s﹣t图像如图丙所示,求机器人清扫6s的过程中:
(1)该机器人清扫地面的速度;
(2)该机器人的动力所做的功和功率。
19.如图是我国自主研发的先进第五代隐身战机歼,它对我国国防建设具有重要意义。歼有3个轮子,与地面总接触面积约为在某次演习中,它的起飞重量为求:
(1)该机的最大速度约为2000km/h,从杭州到钓鱼岛的距离大约为600km,该机从杭州飞到钓鱼岛至少需要多长时间?
(2)该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?
(3)该机从地面花100s飞到l0000米的高空,此时该机的功率约为多少?(g取10N/kg)
五、作图题
20.如图,小球在离地面h的高度从一曲面上由静止滑下,如果该曲面是完全光滑的,请画出小球脱离曲面后的大致运动轨迹。
参考答案:
1.B
2.D
3.B
4.C
5.C
6.A
7.B
8.C
9.D
10.C
11. 静止 增大
12. 减小 减小 减小
13. 变大 变大 弹性势
14. 小于 等于
15. 0.15 0.12
16. C 速度 二 2、3、6 当射出时的速度和高度不变时,射出的水平距离随仰角的增大先变大后减小 应该尽量提高掷出点的高度、尽量提高掷出点的速度、选择适当的掷出仰角
17. 重力势 铁钉进入泡沫深度 转换法 a、c 质量相同时,物体高度越高,重力势能越大 惯性
18.(1)0.2m/s;(2)72J,12W
19.(1)0.3h;(2)6.6×105Pa;(3)3.3×107W
20.