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第十一章 功和机械能 单元综合测试题
(时间:50分钟 满分:70分)
一、选择题(每题2分,共12分)
1.下列实例中,人对物体做了功的是( )
A.学生提着书包上楼 B.足球被踢后,在草地上滚动一段距离
C.举重运动员将杠铃举着停留3秒 D.人推车,车未动
2.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.物体做功越多,功率越大 B.物体做功时间越长,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 D.物体做功时间越短,功率越大
3.关于物体的机械能,下列判断不正确的是( )
A.水平公路上行驶的汽车一定具有动能
B.悬挂在天花板上的吊灯只具有重力势能
C.空中飞行的飞机同时具有动能和势能
D.被拉开的弹弓只具有弹性势能
4.如图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变。如果不计空气阻力,下列说法错误的是( )
A.球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变
B.网球和球拍接触的过程中,网球的机械能守恒
C.网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性
D.网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化
5.如图所示,将一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,铁锁向前摆去。以下说法正确的是( )
A.如果不计空气阻力,铁锁摆回去时能够打中鼻子
B.铁锁摆动过程中,绳子对铁锁完全不做功
C.铁锁每次经过最低点时重力势能为零
D.铁锁重力势能最大时,如果绳子突然断开,铁锁将保持静止
6.如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时.离地球最近的点叫近地点,最远的一点叫远地点。关于运行的卫星,下列说法错误的是( )
A.由于不受空气阻力,只有动能和势能的转化
B.从远地点向近地点运动时,动能减小
C.从近地点向远地点运动时,速度减小
D.在远地点和近地点的机械能相等
二、填空题(每空1分,共18分)
7.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为3m,用时约0.75s,则球下降过程中重力做功 J,功率为 W。若小明的成绩是10m,则球在空中飞行的过程中小明做功 J。
8.某工人在水平地面上,用50N水平推力将重200N的物体匀速推动,使它在20s内沿水平方向移动10m,该过程中工人水平推力的功率是 W,运动过程中物体的动能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
9.如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹,其中A点的重力势能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的重力势能。若不计空气阻力,足球在下落的过程中,重力势能转化为 能。
10.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它在同一水平木板上滑动,图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。清根据图象判断:在相等的时间内,木块两次受到的拉力F1 F2;两次拉力对木块做的功W1 W2,两次拉力的功率P1 P2。 (均选“>”“<”“=”)
11.中学生在安静思考时,心脏推动血液流动的功率约为1.5 W,表示心脏1s内做功 ,在物理考试的60min时间内,心脏做功约为 J.小做同样多的功可以将一个重为450N的中学生匀速提升 m。
12、神丹十号飞船完成与天宫一号对接任务后返回。在距离地面。定高度时,返回舱的4台发动机开始向下喷气,由于物体间力的作用是 的,舱体受到向上的阻力增大,因此再次减速下降,在这个过程中返回舱的动能 ,重力势能 。
13.如图所示,a、b为竖直向上抛出的石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中a是动能—高度关系图线,小石块上升的最大高度为 m,小石块在最高点时的机械能为 J。
三、计算题(每题5分,共10分)
14.“沙场点兵,扬我军威”,2017年朱日和军事基地阅兵中,某检阅车质量为2 400 kg,在600s内沿水平方向匀速前进了3000 m,牵引力为2000N、求:(g取10 N/kg)
(1)检阅车的重力;(2)检阅车的速度;(3)检阅车的功率。
15.成都正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货,如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升5 m,该货物质量为3.6kg、体积为2.4X10-3 m3。求:(g取10 N/kg)
(1)货物的密度;(2)提升货物所做的功。
四、简答题(每题2分,共6分)
16.为什么发条拧得紧些,钟表走的时间长些
17.某城市铁路车站的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,从能量利用的角度看,这种设计的优点是什么
自行车从平路驶到坡上,要想省力,上坡前应加速还是减速 为什么
五、实验与探究题(20题每空2分,其余每空1分,共24分)
19.为探究影响重力势能的因素,小明用两种规格的四个铅球在平整的沙地上方从静止开始释放(如图所示),请根据小明做的甲、乙、丙、于四个实验,完成下列各题。
本实验,我们通过观察 来判断铅球重力势能的大小。
(2)四个实验中能说明重力势能的大小与高度有关的是 实验和中 实验。
(3)若要乙和丁的重力势能大小相同,合理的做法是: 。
20.利用如图装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为mA、mB(mA(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置,这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关 。
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远,由此可得出结论: 。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度 (选填“大于”“小于”或"等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度.如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论: 。
21.小黄“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如图所示。回答下对问题。
(1)让同钢球从同斜面不同高度处由静止滚下,观察同一位置的同一木块被撞击后移动的距离s,是为了探究动能大小与物体 的关系,实验中控制了钢球的 不变。
(2)为了探究动能大小与物体质量的关系,让质量 的钢球,分别从同一斜面的 处由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离s。
(3)通过以上实验可以得出:质量相同的物体,运动速度越 , 它的动能越大;运动速度相同的物体,物体的 越大,它的动能越大。
22.在研究"物体动能与质量和速度的关系”实验中,如图所示,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 。
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了 相同,从而探究动能与 的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做 J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用 同学的建议。(g取10 N/kg)
(4)由上述实验数据和现象可得出结论: 。
参考答案
A 2.C 3.D 4.B 5.B 6.B
7.60,80,0
8.25,不变
9.小于,动
10.=,>,>
11.1.5J,5400,12
12.相互,减小,减小
13.4,2
14.解:(1)检阅车的重力:G mg=2400 kgX 10.N/kg=24 000N;
(2)检阅车的速度:v=s/t=5 m/s
(3)检阅车所做功:W=Fs#2 000 NX3 000 m=6X 106J,检阅车做功的功率: P=104W
15.解:(1)货物的密度:p=1.5X103 kg/m3,
(2)货物的重力:G=mg=3.6 kgX10 N/kg=36 N,因为货物匀速上升,所以
F=G,提升货物所做的功:W=Fs=Gh=36 NX5 m=180 J。
16.答:发条拧得紧些,它的形变就大些,因此具有的弹性势能就多些,弹性势能转化为动能就多些,就能推动钟表的齿轮做较多的功,使钟表走的时间长些。
17.答:火车进站时上坡,把动能转化为重力势能,便于减速停车;出站时下坡,把重力势能转化为动能,便于加速前行;这种设计能够起到节约能源的作用。
18.答:应加快速度,增大动能,有更多的动能可转化为重力势能,所以容易上坡而省力。
19.(1)沙坑的凹陷程度
(2)甲,乙(或丙、丁)
(3)丁球要放在比乙球更高的位置
20.(1)质量
(2)速度相同时,物体质量越大,动能越大
(3)小于;质量相同时,物体的速度越大,动能越大
21.(1)速度,质量
(2)不同,相同高度
(3)大,质量
22.(1)让钢球从高处摆下
(2)速度,质量
(3)0.06,甲
(4)速度一定时,质量越大,动能越大
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