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2008新沪粤版《第十三章 机械功与机械能》补充习题及答案
1.下列关于力做功的说法,正确的是( )
A.人提着箱子站在地上不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上行驶,汽车所受重力对汽车做了功
D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
2.林红同学将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近于( )
A.0.02J B.O.2J C.2J D.20J
3.建筑工地上,起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶,如果用滑轮组来提升则需要几个小时,其原因是( )
A.起重机的功率大,做功多
B.起重机的机械效率高,做功慢
C.起重机的功率大,做功快
D.起重机的机械效率高,做功多
4.雅典奥运会上,我国女子举重选手唐功红最后一次成功举起了182.5kg的杠铃,勇夺金牌。如果唐功红完成这次挺举的时间是2.5s,那么她做功的功率大约是( )
A.150W B.1500W C.15000W D.150000W
5.平直公路上的甲、乙两辆汽车,在相同牵引力作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3 :2,则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2 :3
B.牵引力做功之比为3 :2
C.牵引力的功率之比为1 :1
D.汽车所受的阻力之比为3 :2
6.要提高某一机械的效率,可以采取的正确方法是( )
A.增加机械做功的时间
B.减少机械做功的时间
C.有用功一定时,减少额外功
D.增加重物上升的高度
7.下列关于功和能的说法中错误的是( )
A.物体能够做功,就是说它具有能
B.物体具有能,它一定在做功
C.一定质量的物体速度越大,它的动能越大
D.一定质量的物体位置越高,它的重力势能越大
8.初三(l)班《八荣八耻》宣传栏中记述着:“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为,一老太太被抛下的西瓜皮砸伤。”被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是( )
A.重力势能 B.动能 C.重力 D.密度
9.对于跳高运动员从起跳到落地过程中的说法,正确的是(不计空气阻力)( )
A.上升过程中,动能减小,机械能减小
B.上升过程中,重力势能增大,机械能增大
C.下落过程中,重力势能减小,机械能不变
D.下落过程中,重力势能减小,机械能减小
10.用图13-13所示的用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m
B.做的有用功是800J
C.拉力F的功率是80W
D.滑轮组的机械效率是60%
11.当你用桶从井中提水的时候,你对桶所做的功是 ;如果桶掉进井里,从井里捞桶的时候,桶里带着一些水,这时你对桶做的功是 。(填“总功”、“有用功”或“额外功”)
12.在水平地面上,一个小朋友用50N的水平推力推重为100N的箱子,在10s内前进了10m,则这个小朋友对木箱做的功为 J,重力对木箱做的功为 J。
13.有一装着矿石的矿斗,总质量是3.0×103 kg,把它从140m深的井底匀速提到地面上。在这个过程中,机器对矿斗做功为 J。
14.一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J,则该起重机做的有用功是__________J,机械效率是___________。
15.装满水的洒水车,在平直的马路上一边洒水,一边匀速前行,在它洒水的过程中,洒水车的动能将 。
16.如图13-14所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动远小于乙物体的物重G,则所用的拉力F甲 F乙,其机械效率η甲 η乙(两空均选填“>”、“<”或“=”)。
17.斜坡长10m,顶端与底端的竖直高度为6m,当小莉沿着斜坡用F=100N的力把一质量为10 kg的货箱从斜坡底端缓慢地推到斜坡顶端的过程中,她对货箱做的功为____ _J,货箱克服斜坡的摩擦力做的功是_________J。(g取10N/kg)
18.图13-15是中国科学家在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。在组装时,需要用如图13-16所示的滑轮把重为1000N的物体匀速提升12m,则作用在滑轮上的拉力F为___ ___N,绳子对重物所做的功为_______ _J,若提升重物所用的时间为1min,则绳子对重物做功的功率为________W。
19.图13-17是小亮测定某斜面机械效率的装置图。每次实验时,被拉的小车均沿斜面匀速向上运动。下表是小亮设计的记录数据的表格。
(1)“较陡”时,做的有用功为_________;总功为_________;机械效率为_________;
(2)分析表格中的实验数据,你能得到哪些结论?(要求写两条)
a.________________________________________________________________;
b.________________________________________________________________.
20.某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系,实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度,小车撞击木块后与木块一起向前滑动的距离,该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小,记录的实验数据如下表所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系,他们进行了适量的运算,将结果记录在表中后四列中。
表一
实验序号 小车质量m(kg) 小车速度v(m/s) 木块滑动距离s(m) (s/m) (m-1) v2(m2/s2) (kg-1)
1 0.20 0.7071 0.2 1.4142 5 0.5000 5.00
2 0.40 0.5000 0.2 2.0000 5 0.2500 2.50
3 0.60 0.4083 0.2 2.4492 5 0.1667 1.67
表二
实验序号 小车质量m(kg) 小车速度v(m/s) 木块滑动距离s(m) (s/m) (m-1) v2(m2/s2) (kg-1)
4 0.20 1.0000 0.4 1.0000 2.5 1.0000 5.00
5 0.40 0.7071 0.4 1.4142 2.5 0.5000 2.50
6 0.60 0.5773 0.4 1.7321 2.5 0.3333 1.67
表三
实验序号 小车质量m(kg) 小车速度v(m/s) 木块滑动距离s(m) (s/m) (m-1) v2(m2/s2) (kg-1)
7 0.20 1.225 0.6 0.8165 1.67 1.5000 5.00
8 0.40 0.8660 0.6 1.1547 1.67 0.7500 2.50
9 0.60 0.7071 0.6 1.4142 1.67 0.5000 1.67
(1)分析比较实验序号为_______________________的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能就越大。
(2)分析比较实验序号1与5(或5与9,或1与9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: __________________________________________________。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a) __________________________________________________________;
(b) __________________________________________________________。
21.人造地球卫星在大气层外绕地球运转,它的速度很大,一天可以绕地球飞行几圈到十几圈,能够迅速获取大量的信息。它运行的轨道为椭圆形,如图13-18所示。它的轨道上有一点离地球最近,这个点叫近地点;有一点离地球最远,这个点叫远地点。卫星在运转的过程中,机械能是守恒的。回答下列问题:
(1)当卫星从远地点向近地点运行的过程中,它的动能和势能的变化情况是:_________________________;从近地点向远地点运转的过程中,它的动能和势能的变化情况是:__________________________________。
(2)卫星在近地点动能最 ,势能最 ;在远地点动能最 ,势能最 。
22.滑轮是我们日常生活和生产中经常使用的简单机械,使用滑轮能给我们带来许多好处。小明按如图13-19所示的滑轮组实验时,用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm。滑轮组的机械效率是多少?拉力F的功率是多少?
参考答案
1. A 2.C 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.B 9. C 10.B 11.额外功 有用功 12. 500 0 13. 4.2×106 14. 1.44×104 60% 15.减小 16.> > 17. 1000 400 18. 1000 1.2×104 200 19. (1) 2J 4J 50% (2)同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一个物体所用的拉力越大;同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一物体的机械效率越高;同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一物体移动相同的距离做的有用功越多;同一斜面,倾斜程度越陡,拉同一物体移动相同的距离做的总功越多。 20.(1)1、4、7(或2、5、8或3、6、9) (2)在小车速度相同的情况下,质量越大,小车的动能就越大。 (3)(a)当小车质量与速度平方的乘积相同时,小车具有的动能相同。(b)小车质量与速度平方的乘积越大,小车具有的动能越大。 21. (1)卫星从远地点向近地点运行的过程中,动能逐渐增加,势能逐渐减小;从近地点向远地点运行的过程中,动能逐渐减小,势能逐渐增加。 (2)大 小 小 大 22.有用功:W有用=Gh=12N×0.1m=1.2J,滑轮组用三段绳子提升重物,所以s=3h=3×0.1m=0.3m;总功:W总=Fs=5N×0.3m=1.5J,机械效率:η=×100%==80%;功率:P===0.5W。
图13-13
图13-14
图13-17
图13-16
图13-15
图3-17
图13-18
图13-19
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