单元综合检测(五)第十一章 功和机械能
（40分钟 100分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.功率的单位是用下列哪位物理学家的名字命名的 (C)
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.阿基米德
2.如图是环保卫士小明在进行垃圾分类,下列环节中小明对瓶子做功的是 (A)
A.从地上拾起瓶子
B.手握瓶子沿水平方向走到可回收垃圾桶
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
3.甲、乙二人从山脚登至山顶,若要判断谁在登山时的功率更大,需要测量的物理量是 (C)
A.二人的登山高度和登山所用时间
B.二人的质量和登山的高度
C.二人的质量和登山所用时间
D.二人的质量和登山路线的长度
4.为充分发挥考试对增强青少年体质积极导向作用,很多城市把跳绳(如图所示)列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1 min 完成了180次跳绳,以下相关估测不符合实际的是(C)
A.学生质量可能是50 kg
B.每次跳起的高度约为4 cm
C.学生1 min做功约为20 J
D.学生做功的功率约为70 W
5.如图所示,小明和小强分别将甲、乙两物体提高到相同的高度H,此过程两人所用的时间相同,对甲、乙的拉力大小也相同,对甲做的功为WAB,功率为PAB,对乙做的功为WCD,功率为PCD,则(D)
A.WAB=WCD B.WAB>WCD C.PAB>PCD D.PAB
6.如图所示为一景区的风动石,大风吹来时,石体左右晃动,给人很危险的感觉,这是因为风动石具有较大的 (D)
A.弹性势能 B.内能
C.动能 D.重力势能
7.起重机吊起货物在匀速上升的过程中,下列关于货物的动能和重力势能变化情况的描述,正确的是 (C)
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小
8.把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点,石块在这两点的动能和重力势能如表所示,则石块在B点处的运动方向可能的情况是 (B)
A.下降 B.上升
C.上升或下降 D.在最高点
9.海洋水质改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确是 (C)
A.海豚跃出海面减速上升的过程中,动能不变
B.海豚跃起到最高点的过程中,重力势能先变大后不变
C.海豚从高处落回海面的过程中,动能变大
D.海豚在海面下加速上浮的过程中,机械能不变
10.如图所示为人拉弓射箭的示意图,下列说法正确的是 (A)
A.在弹性限度内,弓弦拉得越弯,弓弦的弹性势能越大
B.弓弦张紧时,放在弓弦上的箭具有弹性势能
C.箭离弦的过程中,弓弦的弹性势能转化为弓弦的重力势能
D.箭离弦后下落过程中,箭的动能转化为它的重力势能
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.妈妈与小明进行爬楼梯比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服重力做功为W1,功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( A、D )
A.W1∶W2=2∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶2 D.P1∶P2=2∶3
12.某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g取10 N/kg)( B、C )
A.两种材料总质量为1.5 t
B.两种材料总质量为3 t
C.吊到40 m高处的材料质量为1 t
D.吊到40 m高处的材料质量为1.5 t
三、填空题(本大题共5小题,每空1分,共10分。)
13.小明用100 N的水平推力,推着一个重为200 N的木箱在水平地面上匀速前进了10 m,推力对木箱做的功是 1 000 J,重力对木箱做的功是 0 J。
14.如图,城市清洁车在水平路面上匀速行驶,在清扫垃圾过程中,能把路面上的垃圾直接装入车厢,不计燃油质量变化,清洁车总的机械能 变大 。汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的 内能 。
15.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能 变小 ,机械能 变小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将排球斜向上抛出,排球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则排球在a点的机械能 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)d点机械能;排球在a、b、c、d四点中 b 点的重力势能最大。
17.如图甲所示,在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示;当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示,则F1 等于 F2。若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1 小于 P2。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
四、实验探究题(本大题共2小题,共28分。)
18.(12分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为mA=mB(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断 重物 (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较 A、B 两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是: 物体的质量一定时,高度越高 ,重力势能越大。
(3)我们 能 (选填“能”或“不能”)比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小,理由是 B和C两个重物将木桩打入沙中的深度相同,根据转换法可知两个重物的重力势能大小相同 。
(4)本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法,请再列举一个实验探究中运用转换法的例子: 比较木块被撞击后移动的距离来判断小车动能大小(答案不唯一) 。
19.(16分)如图甲所示为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的实验装置示意图。
(1)实验原理:运动的铁球A碰上木块B后,能将木块B撞出一段距离s;在相同的水平面上,木块B被撞得越远,铁球A对木块B做的功越 多 (选填“多”或“少”),铁球A的动能就越 大 (选填“大”或“小”),该实验通过木块B被撞的远近来反映铁球A动能大小的方法在物理学中属于 转换法 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)让同一铁球A分别从斜面的不同高度由静止开始滚下,高度h越高,木块B被撞得越远,是为了探究铁球A动能大小与 速度 (选填“速度”或“高度”)的关系;改变铁球的质量,让质量不同的铁球从 同一 (选填“同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,铁球质量越大,木块B被撞得越远,是为了探究铁球动能大小与质量的关系。
(3)结论:通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 大 (选填“大”或“小”);运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
(4)某同学用如图乙所示的方法探究物体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(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在木板和棉布上被撞击滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 没有控制水平面的粗糙程度相同 。
五、综合应用题(本大题共2小题,共24分。解答时要求在相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
20.(10分)2023年12月3日,南宁马拉松比赛在民族广场拉开帷幕,记者们用无人机搭载高清相机拍摄。如图所示,无人机的总质量约为1.6 kg,若无人机从地面用10 s竖直上升到50 m的高空中悬停进行拍摄。忽略它受到的浮力,g取10 N/kg,求:
(1)无人机所受的重力;
(2)航拍起飞至悬停,无人机克服重力做的功;
(3)无人机克服重力做功的功率。
解:(1)无人机所受的重力:
G=mg=1.6 kg×10 N/kg=16 N;
(2)航拍起飞至悬停,无人机上升的高度:h=50 m,
无人机克服重力做的功:
W=Gh=16 N×50 m=800 J;
(3)无人机克服重力做功的功率:
P===80 W。
21.(14分)爸爸开着满载质量为1.8×103 kg的小轿车带小明去旅行。小轿车在整个过程中以恒定的功率行驶,受到的阻力为车重的0.1倍且保持不变,从启动到匀速运动之前行驶的路程为150 m,运动的速度v与时间t的关系如图所示,若此过程小轿车满载,求:(g=10 N/kg)
(1)小轿车匀速行驶时发动机牵引力的大小;
(2)小轿车匀速行驶时,牵引力的功率;
(3)10 s内小轿车牵引力做的功。
解:(1)小轿车的重力:
G=mg=1.8×103 kg×10 N/kg=1.8×104 N,
由小轿车受到的阻力为车重的0.1倍可知,小轿车受到的阻力:f=0.1G=0.1×1.8×104 N=1.8×103 N,
因为小轿车做匀速运动,所以,由二力平衡条件可知,小轿车匀速运动时的牵引力:F=f=1.8×103 N;
(2)由题图可知,小轿车匀速行驶时的速度为30 m/s,小轿车匀速行驶时,牵引力的功率:
P===Fv=1.8×103 N×30 m/s=5.4×104 W;
(3)因为小轿车在整个过程中以恒定的功率行驶,所以10 s内小轿车牵引力的功率也为5.4×104 W,10 s内小轿车牵引力做的功:W=Pt=5.4×104 W×10 s=5.4×105 J。单元综合检测(五)第十一章 功和机械能
（40分钟 100分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.功率的单位是用下列哪位物理学家的名字命名的 ( )
A.牛顿 B.焦耳 C.瓦特 D.阿基米德
2.如图是环保卫士小明在进行垃圾分类,下列环节中小明对瓶子做功的是 ( )
A.从地上拾起瓶子
B.手握瓶子沿水平方向走到可回收垃圾桶
C.拿着瓶子站在垃圾桶旁不动
D.瓶子离开手后掉落桶中
3.甲、乙二人从山脚登至山顶,若要判断谁在登山时的功率更大,需要测量的物理量是 ( )
A.二人的登山高度和登山所用时间
B.二人的质量和登山的高度
C.二人的质量和登山所用时间
D.二人的质量和登山路线的长度
4.为充分发挥考试对增强青少年体质积极导向作用,很多城市把跳绳(如图所示)列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1 min 完成了180次跳绳,以下相关估测不符合实际的是( )
A.学生质量可能是50 kg
B.每次跳起的高度约为4 cm
C.学生1 min做功约为20 J
D.学生做功的功率约为70 W
5.如图所示,小明和小强分别将甲、乙两物体提高到相同的高度H,此过程两人所用的时间相同,对甲、乙的拉力大小也相同,对甲做的功为WAB,功率为PAB,对乙做的功为WCD,功率为PCD,则( )
A.WAB=WCD B.WAB>WCD C.PAB>PCD D.PAB6.如图所示为一景区的风动石,大风吹来时,石体左右晃动,给人很危险的感觉,这是因为风动石具有较大的 ( )
A.弹性势能 B.内能
C.动能 D.重力势能
7.起重机吊起货物在匀速上升的过程中,下列关于货物的动能和重力势能变化情况的描述,正确的是 ( )
A.动能增大,重力势能减小 B.动能减小,重力势能增大
C.动能不变,重力势能增大 D.动能减小,重力势能减小
8.把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点,石块在这两点的动能和重力势能如表所示,则石块在B点处的运动方向可能的情况是 ( )
A.下降 B.上升
C.上升或下降 D.在最高点
9.海洋水质改善,给了中华白海豚一个温馨的家。如图所示,下列说法正确是 ( )
A.海豚跃出海面减速上升的过程中,动能不变
B.海豚跃起到最高点的过程中,重力势能先变大后不变
C.海豚从高处落回海面的过程中,动能变大
D.海豚在海面下加速上浮的过程中,机械能不变
10.如图所示为人拉弓射箭的示意图,下列说法正确的是 ( )
A.在弹性限度内,弓弦拉得越弯,弓弦的弹性势能越大
B.弓弦张紧时,放在弓弦上的箭具有弹性势能
C.箭离弦的过程中,弓弦的弹性势能转化为弓弦的重力势能
D.箭离弦后下落过程中,箭的动能转化为它的重力势能
二、多项选择题(本大题共2小题,每小题4分,共8分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错得0分。)
11.妈妈与小明进行爬楼梯比赛,他们选择的起点、路径和终点都相同,全程设为匀速运动,妈妈的体重是小明的2倍,妈妈所用的时间是小明的3倍,若妈妈克服重力做功为W1,功率为P1,小明克服自身重力做功为W2、功率为P2,则下列关系正确的是( A、D )
A.W1∶W2=2∶1 B.W1∶W2=2∶3
C.P1∶P2=3∶2 D.P1∶P2=2∶3
12.某建筑工地上,一台起重机将两种材料同时从地面竖直匀速起吊送至两个不同的高度,整个过程中起重机提升材料所做的功W与提升高度h的关系如图所示。由图可知(g取10 N/kg)( B、C )
A.两种材料总质量为1.5 t
B.两种材料总质量为3 t
C.吊到40 m高处的材料质量为1 t
D.吊到40 m高处的材料质量为1.5 t
三、填空题(本大题共5小题,每空1分,共10分。)
13.小明用100 N的水平推力,推着一个重为200 N的木箱在水平地面上匀速前进了10 m,推力对木箱做的功是 J,重力对木箱做的功是 J。
14.如图,城市清洁车在水平路面上匀速行驶,在清扫垃圾过程中,能把路面上的垃圾直接装入车厢,不计燃油质量变化,清洁车总的机械能 。汽车在刹车过程中,机械能转化为地面和轮胎的 。
15.现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药,此过程中,喷药无人机的动能 ,机械能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将排球斜向上抛出,排球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则排球在a点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)d点机械能;排球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。
17.如图甲所示,在水平地面上的物体在水平推力F的作用下做直线运动。当水平推力为F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示;当水平推力为F2时,物体运动的速度与时间关系如图丙所示,则F1 F2。若两次推力的功率分别为P1、P2,则P1 P2。(两空均选填“大于”“等于”或“小于”)
四、实验探究题(本大题共2小题,共28分。)
18.(12分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为mA=mB(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断 (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较 两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是: ,重力势能越大。
(3)我们 (选填“能”或“不能”)比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小,理由是 。
(4)本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法,请再列举一个实验探究中运用转换法的例子: 。
19.(16分)如图甲所示为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的实验装置示意图。
(1)实验原理:运动的铁球A碰上木块B后,能将木块B撞出一段距离s;在相同的水平面上,木块B被撞得越远,铁球A对木块B做的功越 (选填“多”或“少”),铁球A的动能就越 (选填“大”或“小”),该实验通过木块B被撞的远近来反映铁球A动能大小的方法在物理学中属于 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)让同一铁球A分别从斜面的不同高度由静止开始滚下,高度h越高,木块B被撞得越远,是为了探究铁球A动能大小与 (选填“速度”或“高度”)的关系;改变铁球的质量,让质量不同的铁球从 (选填“同一”或“不同”)高度由静止开始滚下,铁球质量越大,木块B被撞得越远,是为了探究铁球动能大小与质量的关系。
(3)结论:通过多次实验表明,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 (选填“大”或“小”);运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
(4)某同学用如图乙所示的方法探究物体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(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在木板和棉布上被撞击滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
五、综合应用题(本大题共2小题,共24分。解答时要求在相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分。)
20.(10分)2023年12月3日,南宁马拉松比赛在民族广场拉开帷幕,记者们用无人机搭载高清相机拍摄。如图所示,无人机的总质量约为1.6 kg,若无人机从地面用10 s竖直上升到50 m的高空中悬停进行拍摄。忽略它受到的浮力,g取10 N/kg,求:
(1)无人机所受的重力;
(2)航拍起飞至悬停,无人机克服重力做的功;
(3)无人机克服重力做功的功率。
21.(14分)爸爸开着满载质量为1.8×103 kg的小轿车带小明去旅行。小轿车在整个过程中以恒定的功率行驶,受到的阻力为车重的0.1倍且保持不变,从启动到匀速运动之前行驶的路程为150 m,运动的速度v与时间t的关系如图所示,若此过程小轿车满载,求:(g=10 N/kg)
(1)小轿车匀速行驶时发动机牵引力的大小;
(2)小轿车匀速行驶时,牵引力的功率;
(3)10 s内小轿车牵引力做的功。