3.3 能量转化的量度 提高练习

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3.3 能量转化的量度提高练习
一、选择题（共15题；共30分）
1.如图所示的四种情景中，人对物体做功的是(? ???)
A.????????B.????????C.??????D.?
2.小张用40 牛的推力将重为100牛的物体沿水平方向匀速推动了10 米，则小张对物体所做的功是（?? ）
A.?400 焦??????????????????????????????B.?600焦??????????????????????????????C.?1 000 焦??????????????????????????????D.?1 400 焦
3.一个人先后两次用力沿水平方向推木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同水平面前进相同的距离。关于推力所做的功，下列说法中正确的是（?? ?）
A.?在粗糙地面上做功较多???????????????????????????????????????B.?在光滑地面上做功较多
C.?两次做功一样多??????????????????????????????????????????????????D.?条件不足，无法比较两次做功的多少
4.2019世界羽联·世界巡回赛中石宇奇赢得了本赛季首冠。如图所示是他击球的瞬间，下列有关比赛中涉及的科学知识分析正确的是（?? ）
A.?? 击球时，球拍上的网面因受力而发生形变???????????????B.?球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力
C.?羽毛球离开球拍上升过程中，石宇奇对羽毛球做了功?D.?当羽毛球上升到最高点时，其动能为零

第4题图 第5题图 第6题图
5.篮球是今年慈溪初中学生学业考试体育测试的项目之一。如图是某同学篮球考试时的场景。下列分析正确的是(?? )
A.?篮球上升到最高点时受力不平衡
B.?在投篮过程中人没有对篮球做功
C.?篮球投出去时手对篮球的的推力大于篮球对手的作用力
D.?篮球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
6.2018年6月29日，一则题为《20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院》的新闻报道让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨 岩刷屏全国。在这20s内，朱墨岩登台阶的平均功率接近（?? ）
A.?? 5.5W?????????????????????????????????B.?55W?????????????????????????????????C.?550W?????????????????????????????????D.?5500W
7.甲运动员身高166cm体重63kg，乙运动员身高160cm体重66kg，他们用相同时间把同样重的杠铃举起，如图。如果两人对杠铃所做的功分别为W和W，功率分别为P1和P2 ， 则下列关系式正确的是（?? ）
A.?W1=W2；P1=P2???? ?????????B.?W1>W2；P1>P2?????????C.?W1>W2；P1=P2?????????D.?W1
第7题图 第8题图 第9题图
8.跳绳是大家喜爱的体育运动之一，小金的质量为50千克，每次跳起高度约为6厘米（人整体上升，如图所示），一分钟跳100次，下列说法正确的是（?? ）
A.?向上起跳过程中小金的动能持续增大??????????????????B.?在整个跳绳过程中小金的机械能守恒
C.?小金跳一次克服重力做功约 3 焦?????????????????????????D.?小金在这一分钟内跳绳的功率约为 50 瓦
9.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体运动的路程(s)—时间(t)图像分别如图中曲线①②所示，下列判断中，正确的是(???? )
A.?两次物体运动的速度：v1＜v2????????????????????????????? B.?两次物体所受的拉力：F1＞F2
C.?0～6 s两次拉力对物体所做的功：W1＞W2????????D.?0～6 s两次拉力对物体做功的功率：P1＜P2
10.某同学背着书包去学校上学，因为书包中装的书较多，所以感觉累。该同学在背起书包、背着书包水平匀速行走、背着书包站立的过程中，对书包做功的是（?? ）
A.?背起书包时???????????B.?背着书包行走时???????????????C.?背着书包站立时???????????????D.?背起书包和行走时

第10题图 第11题图 第12题图
11.爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重大于小丽体重的2倍，爷爷所用的时间比小丽所用的时间多。则下列说法正确的是(?? )
A.?爷爷做的功一定比小丽做的功少?????????????????????????B.?爷爷做功的功率一定比小丽大
C.?爷爷做的功一定比小丽多????????????????????????????????????D.?爷爷做功的功率一定比小丽小
12.如图所示为运动员投掷铅球的过程（其中 b 点刚好脱手），下列说法错误的是(?? )
A.?在 a 到 b 的过程中，运动员对铅球做了功?B.?在 b 到 c 的过程中，运动员对铅球没有做功
C.?在 c 到 d 的过程中，没有力对铅球做功?? D.?在 a 到 d 的过程中，铅球的运动状态在不断改变
13.一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1 ， 功率P1；在BC段重力做功W2 ， 功率P2 ， 则下列关系正确的是（?? ）
A.?W1＝W2 ， P1＞P2??????B.?W1＝W2 ， P1＝P2??????C.?W1＝W2 ， P1＜P2??????D.?W1≠W2 ， P1≠P2

第14题图 第15题图
14.质量为60kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图象可估算出该同学在1分钟内克服重力做功的平均功率为(? ???)
A.?60W??????????????????????????????????B.?135W??????????????????????????????????C.?180W??????????????????????????????????D.?270W
15.一块石头从离水面高为H处由静止开始下落，后落入足够深的水中至水底。已知石头密度为2.0x103kg/m3 ， 不计空气阻力，不计进入水中时机械能损失，而水中受到阻力始终为重力的1/5。设在空中和水中分别下落H高度过程中，重力对石子所做的功分别是W空、W水 ， 重力做功的平均功率分别是P空、P水 ， 则（?? ）
A.?W空=W水 ， P空>P水 B.?W空=W水,P空C.?W空>W水 ， P空>P水 D.?W空
二、填空题（共6题；每空2分；共26分）
16.在水平路上用50牛的拉力拉着重2 000牛的车前进了10米，重力做功________焦，拉力做功________焦。
17.为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：
(1)模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有________。
(2)图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________?。
(3)模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。

第16题图 第17题图 第18题图
18.如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功________焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为________瓦。
19.某物体静置于光滑的水平桌面上，施水平方向的作用力于物体，所施的力和物体移动的距离之间的关系如图所示。根据图回答：
(1)物体在 BC 段作________（填“匀速”或“变速）直线运动。
(2)从 A 点到 D 点，该力对物体所做的总功为________焦耳。
20.如图所示的铁块重力G=4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当他在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动，则铁块受到的摩擦力为________N。铁块此时速度v与时间t的关系图像如图乙所示，4s内拉力F做的功是 ________J。
第20题图 第21题图
21.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。由图可知，9~12s内，物体克服摩擦力做的功是________J；t=4s时，推力对物体做功的功率是________W.
三、综合题（共6题；22小题9分；23、24、26、27小题各6分；25小题9分；共44分）
22.在科学实验中常用到斜面这一简单机械，请回答问题：
(1)利用斜面研究阻力对物体运动的影响，如图甲所示。小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等不同的表面上前进不同的距离后停止，过程中小车克服阻力做功。假设在毛巾、木板、平板玻璃表面上小车克服阻力做的功分别为W1、W2、W3。请比较并写出它们的大小关系式：________
(2)利用斜面探究动能大小与哪些因素有关，如图乙所示。在这个实验中通过观察比较________来判断小球动能的大小，要探究动能大小与物体的运动速度的关系，应该如何操作？________

23.一辆汽车在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了30min．汽车所受阻力为1000N，问：
(1)汽车发动机所做的功为多少焦耳？
(2)汽车发动机的功率是多少瓦特？
(3)如图所示，请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？

24.某品牌太阳能汽车如图，在景区接送游客。
(1)车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2 ， 该汽车对水平地面的压强2.5×105Pa，求该车对地面的压力多大?
(2)某次运送游客时，该车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶3.6km，此时该车的输出功率为800W。求：此过程中该车受到的阻力多大?牵引力所做的功多大？


项目 参数
最高车速（千米/小时） 25
整车质量（千克） 40
电动自行车最大功率（瓦） 400
25.2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示。已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。

(1)车轮上刻花纹的目的是________；
(2)小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米2 ， 则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？
(3)小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？
(4)若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？





26.中国研制生产的世界最大水陆两栖飞机 “鲲龙”――AG600（如图）于2017年12月24日在广东珠海成功首飞。AG600可在水面直接起飞，主要用于森林灭火和水上救援。空载时的总质量为41.5吨， 用于灭火时一次最多携带水12吨。根据以上信息，回答下列问题：
(1)装满水的AG600从水面起飞至400米高空，飞机克服重力至少需要做多少功？
(2)飞机在投水灭火过程中，若保持一定高度匀速飞行，则这一过程中飞机的机械能将________。
(3)飞机喷洒完水，静止漂浮在水面上时受到的浮力为多少牛？




27.无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍、交通等领域。如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2 ， 摄像机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情况实时监测。
(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强________帕；
(2)无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了多少功？
(3)无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。


参考答案
一、选择题
1. B 2. A 3. D 4. A 5. A 6. C 7. B 8. D 9. C 10. A 11. C 12. C 13. C 14.C 15. A
二、填空题
16. 0；500
17. (1)惯性(2)C(3)70
18.20；0.9
19. (1)变速(2)26
20. 2；4.8
21. 54；27
三、综合题
22. (1)W1=W2=W3
(2)木块移动的距离；将同一小球从同一斜面的不同高度静止释放
23.(1)由 可得， ，因为汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力等于阻力，即F=f=1000N，汽车发动机所做的功W=Fs=1000N×36000m=3.6×107J；
(2)汽车发动机的功率
(3)机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；
大车质量大，在速度相同时，其惯性大、动能也大，所以遇到紧急情况不容易刹车，且发生事故时伤害更严重．
24. (1)解：F=pS=2.5×105Pa×2.0×10-2m2=5×103N
(2)解：v=18km/h=5m/s因为车子做匀速直线运动，所以f=F=P/v=800W/5m/s=160N；
W=Fs=160N×3600m=5.76×105J
25. (1)增大摩擦
(2)解：F=G=mg=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N
P=F/S=G/S=1000N/（50×10-4m2）=2×105Pa
(3)解：W=Fs=fs=0.08Gs=100kg×10N/kg×0.08×10000m=8×105J
(4)解：V=s/t=W/Ft=P/F=400W/80N=5m/s
26. (1)飞机的总重力为：G总=m总g=(41.5×103kg+12×103kg)×10N/kg=5.35×105N；
飞机克服重力所做的功为：W总=G总h=5.35×105N×400m= 2.14×108J ； (2)减小
(3)飞机喷洒完水，静止漂浮在水面上时受到的浮力?：
F浮=G=mg=41.5×103kg×10N/kg=4.15×105N。
27. (1)10000
(2)解：G=mg=2千克×10牛/千克=20牛
W=Gh=20牛×60米=1200焦
(3)解：220帧/（11000帧/秒）=0.02秒
v=s/t=0.6米/0.02秒=30米/秒=108千米/时
＜120千米/时，所以不超速









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