第十—章 功和机械能
一、单选题
1.一位普通中学生沿教学楼的楼梯爬到了 10 m高的楼上,该同学登楼做的功最接近
A.5 J B.50J C.500J D.5000J
2.甲、乙两个物体,m甲=2m乙,分别在两个水平面上,各自在大小相同的水平拉力F甲和F乙作用下,沿各自的水平面上做匀速直线运动,且υ甲>υ乙,若不计空气阻力,则两个拉力在相同时间内所做的功和功率的关系正确的是( )
A.P甲=P乙
B.P甲<P乙
C.W甲>W乙
D.W甲<W乙
3.小于同学利用如图1所示的实验器材进行实验探究,下列描述正确的是( )
A.砝码撞击桌子的过程中对桌子没有做功
B.砝码撞击桌子的瞬间,具有最大的重力势能
C.该探究实验中用到了转换法
D.砝码下落过程中速度越来越快
4.中国运动员谷爱凌在冬奥会自由式滑雪大跳台项目中夺冠,如图是该项目示意图,实线代表雪道,虚线是运动员运动的轨迹。运动员从A点起滑,最后停在D点,则运动员( )
A.在B点时重力势能最大 B.在C点时合力为零
C.在D点时动能最大 D.在A点时机械能最大
5.用大小不同的两个力F甲、F乙分别拉同一个物体,物体两次的运动方向均与力的方向相同,F甲、F乙所做的功W与物体移动距离s的关系如图像所示,由图可知,这两个力的大小关系是( )
A.F甲=F乙 B.F甲>F乙
C.F甲6.如图所示的是我国运动员在北京冬奥会上参加冰壶比赛时的情境。下列说法正确的是( )
A.运动员推动冰壶滑行,以冰面为参照物冰壶是静止的
B.掷出后的冰壶能继续运动,是由于冰壶受到惯性力作用
C.掷出后的冰壶继续运动时,手对冰壶的推力做功
D.冰壶在水平面运动越来越慢的过程中,冰壶的动能减小,重力势能不变,机械能减小
7.如图所示,在大型游乐场里,小明乘坐匀速转动的“摩天轮”正在向最高点运动,在此过程中( )
A.小明的重力势能保持不变
B.小明的动能保持不变
C.小明的机械能守恒
D.小明的机械能减少
8.在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中(如图),运动员从陡坡下滑、加速、起跳,然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程,下列说法正确的是( )
A.运动员的动能不变 B.运动员的重力势能不变
C.运动员的重力势能减小 D.运动员的动能转化为重力势能
9.下列给出的事实中,物体的机械能减少的是( )
A.跳伞运动员匀速下降 B.载重汽车沿斜坡向上匀速行驶
C.电梯由梯底加速上升 D.列车在平直的铁轨上匀速行驶
10.如图所示,水平地面上有一块密度0.5×103kg/m3、高1.2m的长方体木块。小林用水平推力F把木块向前推动,此过程中,推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图甲、乙所示。则下列说法中不正确的是( )
A.木块静止时对地面的压强为6000Pa
B.在3~5s内,推力对木块所做的功为400J
C.在1~6s内木块所受的摩擦力f随时间t的变化是先变大后不变再减小
D.在0~1s内木块受的摩擦力f为
二、填空题
11.中国自行建造的某集装箱吊车,在120s内把66t的集装箱匀速竖直向上吊起36m,集装箱上升的功率是 W。
12.甲、乙两辆汽车在水平公路上匀速行驶,它们的功率相同,行驶速度之比v甲:v乙=2:3,在相同的时间内,甲、乙两车牵引力做功之比为 ,牵引力之比为 ,该过程中汽车重力 (选填“做功”或“不做功”)。
13.人骑自行车的正常功率是70 W,表示 .
14.如图,某人用力将一重为20N的小木块从斜长为5m、高为2m的斜面底端匀速拉到斜面顶端.若木块与斜面间的摩擦力为10N,则这个人克服物体的重力做的功为 J,克服木块与斜面间摩擦做的功为 J,他一共做了 J的功.
15.如图所示,是我国空军的轰﹣6K轰炸机,它是我国自主研发的新一代中远程型轰炸机.2018年5月19日,解放军空军出动轰﹣6K在我国的水兴岛进行起降训练.轰炸机在机场跑道上启动,加速滑行一段距离后腾空而起,飞向5000米左右的高空,在蓝天翱翔一段时间后,完成既定任务,成功返回机场,继续沿跑道滑行一段距离,平稳地停在指定位.
请结合上述情景找出一个相关的物理信息,并指出其对应的物理知识,不得与示例重复.
示例:物理信息:轰炸机腾空而起;
物理知识:空气对轰炸机产生的升力大于重力.
作答:物理信息:
物理知识:
三、作图题
16.如图所示,小球沿光滑四分之一圆弧轨道滑下,滑上粗糙轨道BC,最终停在C点,以小球经过M点时为计时起点,在图中画出小球在MN段的“动能﹣路程”的大致图象。
四、实验题
17.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验时要固定斜面,并将小车从斜面上 (选填“同一”或“不同”)位置由静止释放。目的是 ;
(2)分析小车运动情况可知,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越 ,由此推理可知,若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上 ;
(3)如图,若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,是否需要重做本实验以获取可靠的证据?答: (选填“需要”或“不需要”);
(4)不考虑空气阻力,三次实验中小车克服摩擦力所做的功 (选填“相等”或“不相等”),在小车凹槽中放入质量不同的砝码,从同一斜面的同一高度处由静止释放,撞击放置在水平面上的同一位置处的木块,可探究物体的 大小与质量的关系。
18.如图是探究“动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中,mA=mBhC。
(1) 实验中是通过比较 比较动能大小的。
(2)动能是指 (填序号)
A小球在斜面上时的动能
B小球撞击木块前的动能
C小球撞击木块后的动能
D木块的动能
(3)让不同小球从斜面上同一高度处自由滚下,是为了研究动能大小与 的关系。
(4)比较图A、B可得结论:质量相同时, 越大,动能越大。
(5)通过比较B、C两图,得出“质量大的物体动能大”,这一比较过程存在着错误,错误原因是
五、计算题
19.自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示,小明骑自行车出行的途中,沿直线匀速经过一段长100m的平直路面,用时20s。若小明的质量为55kg,自行车重150N,骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。(g=10N/kg)
(1)骑行时自行车受到的阻力;
(2)骑行过程中动力做的功及功率。
20.一款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,在1min内沿直线匀速清扫的距离为18m,若它在运动中所受阻力为105N,求:
(1)此机器人清扫地面时运动的速度;
(2)此过程中机器人的水平推力所做的功;
(3)此过程中机器人的水平推力做功的功率。
参考答案:
1.D
2.C
3.C
4.D
5.C
6.D
7.B
8.C
9.A
10.C
11.1.98×105
12. 1:1 3:2 不做功
13.人1s做功70J
14. 40 50 90
15. 加速滑行一段距离后腾空而起 动能增加,重力势能增加,机械能增加
16.
17. 同一 使小车运动到斜面底端时的速度相等 远 做匀速直线运动 不需要 相等 动能
18. 木块被撞击后移动的距离, B 质量 速度 没有控制小球的速度相同
19.(1)21N;(2)2100J,105W
20.(1)0.3m/s;(2)1890J;(3)31.5W