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第十一章检测卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列情形中,力对物体做功的是( )
2.小红从地上捡起一本重约2 N的物理书,并把它放到课桌上,此过程中,她对书做的功约为( )
A.2 J B.20 J C.200 J D.2 000 J
3.下图是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行的过程中,重力势能Ep 随时间t变化的曲线最接近图中的( )
4.2024年3月5日,我国风云四号B星成功接替风云四号A星为更多共建“一带一路”国家提供服务。如图所示,关于风云四号B星从地面加速升空的过程下列说法正确的是( )
A.重力势能增大,动能减小
B.重力势能增大,动能增大
C.重力势能减小,动能增大
D.机械能保持不变
5.如图所示,小华和小红一起荡秋千,她们所受的重力分别是G1、G2,且G1>G2,某次从最高点下摆到最低点的过程中,她们所受重力做功的大小分别为W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2,则关于它们的大小关系,下列说法正确的是( )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1<W2,P1<P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
6.小明带着妹妹玩蹦床时的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.小明下落到与蹦床接触的瞬间,速度为零
B.小明在空中上升的过程中,动能转化为重力势能
C.小明被蹦床弹起的过程中,重力势能转化为弹性势能
D.小明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
7.在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬楼的高度,即可比较功率大小。
②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小。
③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,即可比较功率大小。
A.只有③ B.①② C.①③ D.①②③
8.如图所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( )
第8题图
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
9.如图所示,小球从粗糙斜面上的E点由静止释放,在右侧斜面上能到达的最高位置是M点,F、H是小球运动过程中先后通过的两个等高点,下列关于该过程的分析正确的是( )
第9题图
A.整个过程中小球的机械能守恒
B.小球通过F、H两点时的动能不相等
C.若小球到达M点时所受外力全部消失,小球将做匀速直线运动
D.从G点运动至M点的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
10.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的s-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
第10题图
A.物体两次运动的速度:v1<v2
B.两次运动物体所受的拉力:F1>F2
C.0~8 s内两次拉力对物体做功的功率:P1>P2
D.0~8 s内两次拉力对物体所做的功:W1=W2
二、填空题(每空2分,共34分)
11.如图所示,南水北调中线工程从河南省南阳丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。两地海拔相差约100 m,经过工程师的精心设计,实现了渠水全程自流,渠水流动过程中,水的 能转化为 能。
第11题图
12.拉弓射箭时的情景如图所示,松手后箭射出,此过程中弓的 能转化为箭的动能,飞行的箭 (选填“具有”或“不具有”)重力势能。
第12题图
13.如图所示,空中加油机正在以大小不变的速度给匀速水平飞行的战斗机加油。在加油的过程中,战斗机的动能 、重力势能 ,加油机的机械能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
第13题图
14.功率相同的两辆汽车在相同的时间内匀速通过的距离之比为2∶1,则两辆汽车做功之比为 ,两辆汽车的牵引力之比为 。
15.如图甲所示,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在0~1 s内,推力对木箱做的功为 J,在3~5 s内,推力做功的功率为 W。
16.如图所示,若同一物体分别沿斜面AC、AD下滑,在此过程中,物体所受重力做功的大小关系为WAC WAD,支持力 (选填“做功”或“不做功”)。
第16题图
17.如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的图像(不计空气阻力),其中 (选填“a”或“b”)是动能-高度的关系图像,小石块在最高点时的机械能为 J。
第17题图
18.随着生活水平的不断提高,汽车已经逐渐走进我们的家庭。聪聪的爸爸最近也购买了一辆轿车,若轿车以90 kW的恒定功率启动后做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则在0~5 s内,轿车发动机做的功为 J,轿车运动过程中受到的阻力为 N。
三、实验探究题(每空2分,共20分)
19.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小智同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,与放在水平面上的木块相碰,铁球与木块在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)本实验探究的是 (选填“铁球”或“木块”)的动能大小影响因素,在探究动能大小与物体质量关系时,应选图中 两次实验进行探究,使铁球到达水平面时的 相同。
(2)如图甲、乙所示,质量为m的大球与质量为m的小球,分别从同一斜面的同一高度处由静止释放,观察到大球将木块推出的距离较远,由此可得出结论:当速度相同时,质量越大, 越大。图甲中木块被推动时所受摩擦力大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)图乙中木块被推动时所受摩擦力大小。
(3)图丁、戊两个交通标志中,图 运用到了(2)中所述结论。
20.某学习小组的同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,提出如下猜想:
A.重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关;
B.重力势能的大小可能与物体的质量有关。
该小组设计了如图所示的实验,在透明容器中装入足够的细沙,将实心铁块举高到某一高度处由静止释放(h1<h2,不计空气阻力),铁块碰到小桌后与小桌一起向下运动,使小桌桌腿陷入细沙中。(忽略空气阻力)
(1)通过观察 来比较各铁块重力势能的大小。
(2)分析甲、乙两图可知,该小组探究的问题是上述猜想中的 (选填“A”或“B”)。
(3)若要探究另一个猜想,则应进行 两图所示的实验。
(4)甲图实验中,铁块在空中下落的过程中(未接触小桌),其机械能的总和 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
四、计算题(每题8分,共16分)
21.一辆5G无人环卫车的质量为360 kg,车与路面接触的总面积为200 cm2。该车在水平路面上沿直线匀速行驶360 m,用时 3 min,此时环卫车在水平方向受到牵引力和阻力的作用,且阻力为车重的0.5,g取10 N/kg。求此过程中:
(1)环卫车对路面的压强;
(2)该车所受牵引力做的功;
(3)该车所受牵引力做功的功率。
22.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一个重500 N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15 s下落210 m后,运动员开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30 s,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)运动员匀速下降时重力做功的功率。
第十一章检测卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.下列情形中,力对物体做功的是( A )
2.小红从地上捡起一本重约2 N的物理书,并把它放到课桌上,此过程中,她对书做的功约为( A )
A.2 J B.20 J C.200 J D.2 000 J
3.下图是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行的过程中,重力势能Ep 随时间t变化的曲线最接近图中的( D )
4.2024年3月5日,我国风云四号B星成功接替风云四号A星为更多共建“一带一路”国家提供服务。如图所示,关于风云四号B星从地面加速升空的过程下列说法正确的是( B )
A.重力势能增大,动能减小
B.重力势能增大,动能增大
C.重力势能减小,动能增大
D.机械能保持不变
5.如图所示,小华和小红一起荡秋千,她们所受的重力分别是G1、G2,且G1>G2,某次从最高点下摆到最低点的过程中,她们所受重力做功的大小分别为W1、W2,重力做功的功率分别为P1、P2,则关于它们的大小关系,下列说法正确的是( C )
A.W1=W2,P1=P2 B.W1<W2,P1<P2
C.W1>W2,P1>P2 D.W1>W2,P1=P2
6.小明带着妹妹玩蹦床时的情景如图所示,下列说法正确的是( B )
A.小明下落到与蹦床接触的瞬间,速度为零
B.小明在空中上升的过程中,动能转化为重力势能
C.小明被蹦床弹起的过程中,重力势能转化为弹性势能
D.小明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
7.在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬楼时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( D )
①用相同的时间爬楼,测量出各自的体重和爬楼的高度,即可比较功率大小。
②都爬到楼顶,测量出各自的体重和爬楼用的时间,即可比较功率大小。
③爬楼后,测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,即可比较功率大小。
A.只有③ B.①② C.①③ D.①②③
8.如图所示,乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( D )
第8题图
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
9.如图所示,小球从粗糙斜面上的E点由静止释放,在右侧斜面上能到达的最高位置是M点,F、H是小球运动过程中先后通过的两个等高点,下列关于该过程的分析正确的是( B )
第9题图
A.整个过程中小球的机械能守恒
B.小球通过F、H两点时的动能不相等
C.若小球到达M点时所受外力全部消失,小球将做匀速直线运动
D.从G点运动至M点的过程中,小球的动能全部转化为重力势能
10.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体两次运动的s-t图像如图所示,下列判断正确的是( C )
第10题图
A.物体两次运动的速度:v1<v2
B.两次运动物体所受的拉力:F1>F2
C.0~8 s内两次拉力对物体做功的功率:P1>P2
D.0~8 s内两次拉力对物体所做的功:W1=W2
二、填空题(每空2分,共34分)
11.如图所示,南水北调中线工程从河南省南阳丹江口水库引水,穿过黄河,直通北京。两地海拔相差约100 m,经过工程师的精心设计,实现了渠水全程自流,渠水流动过程中,水的 重力势 能转化为 动 能。
第11题图
12.拉弓射箭时的情景如图所示,松手后箭射出,此过程中弓的 弹性势 能转化为箭的动能,飞行的箭 具有 (选填“具有”或“不具有”)重力势能。
第12题图
13.如图所示,空中加油机正在以大小不变的速度给匀速水平飞行的战斗机加油。在加油的过程中,战斗机的动能 增大 、重力势能 增大 ,加油机的机械能 减少 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
第13题图
14.功率相同的两辆汽车在相同的时间内匀速通过的距离之比为2∶1,则两辆汽车做功之比为 1∶1 ,两辆汽车的牵引力之比为 1∶2 。
15.如图甲所示,水平地面上有一长方体木箱,小林用水平推力F把木箱向前推动,此过程中,推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。在0~1 s内,推力对木箱做的功为 0 J,在3~5 s内,推力做功的功率为 20 W。
16.如图所示,若同一物体分别沿斜面AC、AD下滑,在此过程中,物体所受重力做功的大小关系为WAC = WAD,支持力 不做功 (选填“做功”或“不做功”)。
第16题图
17.如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的图像(不计空气阻力),其中 a (选填“a”或“b”)是动能-高度的关系图像,小石块在最高点时的机械能为 2 J。
第17题图
18.随着生活水平的不断提高,汽车已经逐渐走进我们的家庭。聪聪的爸爸最近也购买了一辆轿车,若轿车以90 kW的恒定功率启动后做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则在0~5 s内,轿车发动机做的功为 4.5×105 J,轿车运动过程中受到的阻力为 3 000 N。
三、实验探究题(每空2分,共20分)
19.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小智同学设计了如图甲、乙、丙所示的三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,与放在水平面上的木块相碰,铁球与木块在水平面上共同移动一段距离后静止。
(1)本实验探究的是 铁球 (选填“铁球”或“木块”)的动能大小影响因素,在探究动能大小与物体质量关系时,应选图中 甲、乙 两次实验进行探究,使铁球到达水平面时的 速度 相同。
(2)如图甲、乙所示,质量为m的大球与质量为m的小球,分别从同一斜面的同一高度处由静止释放,观察到大球将木块推出的距离较远,由此可得出结论:当速度相同时,质量越大, 动能 越大。图甲中木块被推动时所受摩擦力大小 等于 (选填“大于”“小于”或“等于”)图乙中木块被推动时所受摩擦力大小。
(3)图丁、戊两个交通标志中,图 戊 运用到了(2)中所述结论。
20.某学习小组的同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时,提出如下猜想:
A.重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关;
B.重力势能的大小可能与物体的质量有关。
该小组设计了如图所示的实验,在透明容器中装入足够的细沙,将实心铁块举高到某一高度处由静止释放(h1<h2,不计空气阻力),铁块碰到小桌后与小桌一起向下运动,使小桌桌腿陷入细沙中。(忽略空气阻力)
(1)通过观察 小桌桌腿陷入细沙中的深度 来比较各铁块重力势能的大小。
(2)分析甲、乙两图可知,该小组探究的问题是上述猜想中的 A (选填“A”或“B”)。
(3)若要探究另一个猜想,则应进行 乙、丙 两图所示的实验。
(4)甲图实验中,铁块在空中下落的过程中(未接触小桌),其机械能的总和 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
四、计算题(每题8分,共16分)
21.一辆5G无人环卫车的质量为360 kg,车与路面接触的总面积为200 cm2。该车在水平路面上沿直线匀速行驶360 m,用时 3 min,此时环卫车在水平方向受到牵引力和阻力的作用,且阻力为车重的0.5,g取10 N/kg。求此过程中:
(1)环卫车对路面的压强;
(2)该车所受牵引力做的功;
(3)该车所受牵引力做功的功率。
解:(1)环卫车所受的重力
G=mg=360 kg×10 N/kg=3 600 N
车对路面的压力F压=G=3 600 N
车对路面的压强p===1.8×105 Pa
(2)环卫车在水平方向受到的阻力为车重的0.5,则阻力
f=0.5G=0.5×3 600 N=1 800 N
环卫车在水平路面上沿直线匀速行驶,牵引力等于阻力,即牵引力F=f=1 800 N
牵引力做的功W=Fs=1 800 N×360 m=6.48×105 J
(3)牵引力做功的功率P===3 600 W
22.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一个重500 N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15 s下落210 m后,运动员开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30 s,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)运动员匀速下降时重力做功的功率。
解:(1)由题意可知,运动员在0~15 s通过的路程s前=210 m
由题图可知,15 s后运动员以6 m/s的速度做匀速直线运动,则运动员在 15~30 s通过的路程
s后=vt后=6 m/s×15 s=90 m
运动员通过的总路程s=s前+s后=210 m+90 m=300 m
总时间t=30 s,则整个过程中,运动员下落的平均速度
v'===10 m/s
(2)运动员下落的高度h=s=300 m
重力做的功W=Gh=500 N×300 m=1.5×105 J
(3)运动员匀速下降时重力做功的功率
P=Gv=500 N×6 m/s=3×103 W
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