第3章 能量的转化与守恒 单元测试卷（无答案）

第3章 能量的转化与守恒
班级 得分 姓名 学号
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共40分)
1. 如图所示，运动员在投实心球的过程中，下列说法中正确的是 ( )
A. 实心球从状态1到状态2的过程中，运动员对实心球没有做功
B. 实心球从状态2到状态3的过程中，运动员对实心球没有做功
C. 实心球从状态3到状态4的过程中，运动员对实心球没有做功
D. 实心球离开手后，运动员对实心球没有做功
2.下列关于功率的说法中，正确的是( )
A. 做功越多，功率越大 B. 用力越大，功率越大
C. 做功时间越长，功率越大 D. 做功越快，功率越大
3.下列单位中，是功率单位的是 ( )
①米/秒 ② 瓦特 ③ 焦耳 ④ 牛顿·米 ⑤千瓦 ⑥焦耳/秒
A. ②⑤ B. ②⑤⑥ C. ③④ D. ①③④
4.蹦床运动逐渐进入了大众生活。下列有关对蹦床者的分析,正确的是 ( )
A. 下落到与蹦床接触的瞬间时，动能最大
B. 被蹦床弹起的过程中，弹性势能转化为重力势能
C. 从接触蹦床到下落至最低处的过程中，弹性势能转化为动能
D. 在空中上升过程中，动能转化为重力势能
5. 如图所示，用水平向右的推力. 牛，将重 60牛小车从斜面的底端匀速推到顶端，这时推力F所做的功是( )
A. 150焦 B. 200焦 C. 250焦 D. 300焦
6.如图所示，“复兴号”列车在平直路段上加速行驶的过程中,它的( )
A. 动能增大 B. 动能减小
C. 重力势能增大 D. 重力势能减小
7.如图是网球运动员挥拍击球的瞬间，下列说法正确的是( )
A. 网球在下落的过程中，重力势能转化为动能
B. 网球在空中运动的过程中，受到平衡力的作用
C. 球拍的网面凹陷，说明力可以改变物体的运动状态
D. 网球在惯性的作用下，向前运动
8.如图所示，在粗糙的轨道内，小球从a点静止释放，小球沿轨道运动到达 c点时速度为0，b为轨道的最低点。下列说法正确的是( )
A. 小球从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小
B. 小球从b点运动到c 点的过程，动能逐渐增大
C. 小球从a点运动到c点的过程，机械能守恒
D. 小球运动到c点后，小球一定沿原路径返回到达a点
9. 如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，松手后铁锁向前摆动又摆回来。有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是( )
A. 铁锁下降到最低点，动能最小
B. 铁锁上升到最高点，重力势能最小
C. 铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
D. 铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变
10. 如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的点叫近地点，最远的点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒
B. 卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒
C. 卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒
D. 卫星从近地点运行到远地点，重力势能减小，动能减小，机械能不守恒
11.西湖龙井采摘过程中为了保鲜首次采用“菜鸟无人机”运送，如图所示，关于运送过程的说法，合理的是( )
A.起飞时，货物受到的拉力与自身的重力是一对平衡力
B.上升时，绳对货物的拉力和绳对无人机的拉力是相互作用力
C.竖直上升过程中，绳子拉力对货物做功
D.水平运动过程中，重力对货物做功
12.在一次沿竖直杆滑降训练中，消防员从5米高处滑到离地面20厘米处悬停，先后经历了a、b、c、d四个阶段(每个阶段经历的时间相同)。整个训练过程，速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是( )
A. 消防员的重力在b阶段做功最多
B. 只有b阶段，消防员处于平衡状态
C. 消防员四个阶段都在克服摩擦力做功
D. a阶段，滑杆受到的摩擦力等于消防员的重力
13. 某同学进行跳绳的体能测试，1分钟内跳了120次，若每次跳离地面的高度约为5厘米，则他跳绳时的功率最接近( )
A. 5 瓦 B. 50 瓦 C. 500瓦 D. 5000瓦
14. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为 相同时间内所做的功分别为 ，则它们的关系正确的是 ( )
15. 低空跳伞是一种危险性极高的极限运动。一名跳伞运动员背着伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图像如图所示，其中 10秒末时打开了降落伞。下列说法正确的是( )
A. 前2秒内，运动员的运动状态保持不变
B. 前10秒内，运动员减少的重力势能全部转化成动能
C. 10秒末~12秒末，运动员和伞受到的空气阻力大于其总重力
D. 14秒末~16秒末，运动员和伞的机械能总量保持不变
16. 如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为50厘米，质量为2千克，它的右端与桌面相齐，与桌面间的滑动摩擦力为2牛。若在木板左端用一水平推力 F 将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功 ( )
A. 0.5焦 B. 1.0焦 C. 2.0焦 D. 5 焦
17. 球竖直向上运动，并落回地面，这过程中先后经过M、S两点。球在这两点的动能和重力势能如图，则球在M点的 ( )
A. 速度比在S点的大 B. 机械能大于在S点的
C. 机械能等于在S点的 D. 离地高度比在S点的低
18. 汽车爬坡时，若坡越陡，爬坡所需的牵引力就越大。同一辆汽车能够输出的最大功率是有限的，故在输出功率不能增加的情况下，为了增大牵引力以利于爬坡，一般汽车采用的方法是 ( )
A. 减小速度 B. 增大速度 C. 增大摩擦力 D. 减小摩擦力
19.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示：一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中 B 点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等。对于游戏者整个运动过程中(不考虑空气阻力)，下列说法正确的是( )
A. 游戏者的动能一直在增加
B. 游戏者到达 B点时，动能增加到最大值
C. 游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能
D. 游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能
20. 如图是小球从某高度处由静止下落h过程的路程与时间关系图，下列选项中，描述重力对该球做功大小与时间关系正确的图线是( )
二、填空简答题(22~25题每空1分，其余每空2分，共32分)
21. 做功包括两个必要因素，它们是 和 。在国际单位制中，功的单位是 。
22.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量 实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越 ，比较a、b可知：物体重力势能的大小与物体的 有关；比较 可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
23. 如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力 F 的作用，F的大小与时间t 的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于 状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是 焦，3~6秒时物体受到的滑动摩擦力为 牛。
24. 雪橇是雪地常见的交通工具。若狗拉着雪橇以10米/秒的速度在水平雪地上沿直线匀速滑行，雪橇受到的阻力是200牛，则狗在5分钟内做了 焦的功，功率为 瓦。
25. 如图是皮球落地后弹起过程中的频闪照片。由图可知，下落过程中，皮球的速度 ，离开地面上升的过程中，皮球重力势能 ，动能 。皮球运动过程中的机械能 。(均填“增大”“减小”或“不变”)
26. 健腹轮是一种健身器材，使用时可将膝盖跪在垫上，双手紧握健腹轮手柄，向前推动健腹轮至身体水平于地面，然后回收归位，反复操作，如图所示。
(1)图甲所示，身重为500牛的人身体从状态1到状态 2 的过程中，身体重心平均下降30厘米，重力所做的功为 焦。
(2)在身体从状态1到状态 2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，在从状态 2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让人体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化图，结合图中信息进行分析，在健腹轮中安装 (填“A”或“B”)型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能。
27. 如图所示，小明将一纸团扔进纸篓的过程。
(1)从瞄准到投射到纸团入篓的过程中，其中小明对纸团做功的是 (填字母)。
A. 将纸团瞄准纸篓 B. 用力将纸团抛出
C. 纸团在空中飞行 D.纸团进入纸篓
(2)从纸团出手到入篓的过程中，下列能正确反映动能( 与时间(t)的关系的是 。
28. 如图是一种开瓶器，使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压压把即可将瓶塞拔出。王哲将5厘米长的瓶塞拔出，若瓶塞受到的平均阻力为200牛，则王哲克服瓶塞阻力做了 焦的功。
29. 如图是引体向上的示意图，某同学在半分钟内做了 12 个规范的引体向上。已知他的质量为60千克，则他每做一次引体向上所做的功为 焦，整个过程中的平均功率为 瓦。(g取10牛/千克)
三、实验探究题(共12分)
30.(6分)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，他用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m)，分别从不同的高度h和H(H>h)静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图1所示。
(1)小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法是 (填“控制变量法”或“转换法”)。若水平面绝对光滑，本实验将 (填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)由图1甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 有关。
(3)小丽根据图1甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确 (填“正确”或“错误”)，理由是： 。
(4)某同学用图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度( 由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 (填“正确的”或“错误的”)。
31.(6分)小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。
他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P 点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：
(1)弹簧弹性势能的大小是通过 来衡量的。
(2)探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用 (填“相同”或“不同”)弹簧进行实验，并先后改变 之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。
(3)小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和 两种物理思想方法。
四、分析计算题(共16分)
32.(4分)起重机在 10秒内将重为2000牛的石头沿竖直方向匀速提升0.5米。求:
(1) 起重机对石头做的功。
(2)起重机提升石头的功率。
33.(6分)一辆汽车在水平路面上匀速行驶。
(1)若汽车的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、P和v之间的关系式：P= Fv。
(2)若汽车的发动机在90kW的额定功率下工作，此时汽车匀速行驶的速度大小为30米/秒，求牵引力 F的大小和所受阻力 f的大小。
34.(6分)如图甲，水平地面上的物体，受到始终保持水平的推力 F 的作用，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。请回答：
(1) 秒内推力对物体没有做功，因为 。
(2)0~3秒内，物体所受的摩擦力是 牛；3~6秒内，物体所受的摩擦力是 牛。
(3)9~12秒内，物体克服摩擦力做的功是多少