第3节 能量转化的量度 培优练习

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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第3节 能量转化的量度培优练习
一、选择题（共15题；共30分）
1.以下四幅图中，克服物体重力做功的是（? ）

A.?人推小车在水平路面上通过一段距离??????????????????B.?人用力搬石头，石头没有被搬动
C.?叉车把货物从地面抬升到一定高度??????????????????????D.?人提书包站在水平输送带上通过一段距离
2.表示物体做功快慢的物理量是（?? ）
A.?功????????????????????????????????????B.?功率????????????????????????????????????C.?机械效率????????????????????????????????????D.?瓦特
3.关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（?? ）
A.?机械效率越高，机械做功一定越快??????????????????????B.?做功越多的机械，机械效率一定越高
C.?功率越大的机械，做功一定越多?????????????????????????D.?做功越快的机械，功率一定越大
4.某人骑一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近( ? ?? )
A.?1W???????????????????????????????????B.?10W???????????????????????????????????C.?100W??????????????????????????????????D.?1000W
5.排球是义乌市学业考试体育测试的项目之一。如图是某同学排球考试时的场景。下列分析正确的是（）
A.?排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用?????B.?在击打排球过程中人没有对排球做功
C.?手击打排球的力大于排球对手的作用力??????????????????????????????D.?排球上升到最高点时受力不平衡

第5题图 第6题图 第7题图
6.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
7.如图所示，是体能测试中掷出的实心球运动的情景．下列说法正确的是（?? ）
A.?实心球在b点时，处于平衡状态
B.?实心球从a点运动到c点的过程中，重力做了功
C.?实心球离开手后继续前进，是由于受到惯性的作用
D.?在实心球从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能
8.冰壶是冬奥会比赛项目．比赛时，一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后，由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面，使冰壶尽量滑行到目标位置，如图，下列关于冰壶的叙述中，错误的是（　　）
A.?冰壶在滑行过程中动能保持不变
B.?冰壶离开运动员的手后，运动员不再对它做功
C.?冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力
D.?冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为冰壶具有惯性

第8题图 第9题图 第10题图
9.在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其它球，以下说法正确的是（? ）
A.?在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功
B.?手推动球杆前进时，手对球杆做了功
C.?桌面对球的支持力做了功
D.?白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
10.?小夏推箱子经历了如图所示的过程，最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离．对上述过程中涉及到的物理知识，分析正确的是
A.?图甲：因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用
B.?图乙：因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没推动箱子
C.?图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功
D.?图丙：小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积
11.2018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

第11题图 第12题图
12.如图所示，图甲中用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象．下列说法正确的是（?? ）
A.?木块第二次受到的拉力较大????????????????????????????????B.?第一次木块的动能大
C.?第一次拉力对木块做功的功率大?????????????????????????D.?木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
13.溜溜球是两片球体由一个轴心连接，然后将细绳绑在轴心上，线的另一端则用绳圈绑在手指上游玩的玩具．玩溜溜球时如果不用力将球向下掷出，球就不能自动回到手上，如图是向下掷出溜溜球后自动回到手上过程的示意图，下列有关此过程分析不正确的是（?? ）

A.?小球向下运动时，势能转化为动能??????????????????????B.?在绳全部展开时，小球的动能最大
C.?小球上升时，提拉绳子可对球做功??????????????????????D.?小球垂直上升时，机械能总量不变
14.一个物体由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
15.如图所示，水平地面G点左右两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5 牛的拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则（?? ）
A.?物体在EF段的速度大于GH段的速度????????????????????B.?物体在GK段受到的摩擦力等于5 牛
C.?拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功????????D.?拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率
二、填空题（共6题；共15分）
16.在水平地面上，用50N力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，拉力做的功等于________J，重力做的功________J．
17.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h ， 则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ________?；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为________?。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力?________?（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）

第17题图 第18题图
18.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。
19.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。

第19题图 第20题图
20.现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提供的最大功率为________W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬________包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是________s．（g=10N/kg）
21.2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示。用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。

（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的________；
（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3 ， 上下水库平均水位差637米。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为________焦。
三、实验探究题（共2题；共6分）
22.学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：磅秤、皮尺，还需要________。
（2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是?????????? 。
A.?测出箱子的质量mB.?测出楼梯的总长度LC.?测出一楼到三楼的竖直高度h
D.?测出小亮上楼所用的时间tE.?算出小亮搬运箱子的功率P
（3）用所测物理量计算功率的表达式是P=________。


23.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？________

四、解答题（共4题；共38分）
24.如图所示，是由瑞士公司Rinspeed研发制造，世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba，也是全球首款潜水跑车。在陆地上SQuba最高时速可达126km/h，它还能够潜入10 m深的水下，在水下的最高时速为3km/h。SQuba轻巧的车身由纳米碳纤维构成，整车质量仅有920kg，潜入水下时，乘客利用车携带的压缩空气装置，可以正常呼吸(ρ水＝1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg)。
求：①SQuba受到的重力；
②当汽车底部位于水下10 m深处时，水对汽车底部的压强；
③当体重为80 kg的驾驶员驾驶SQuba在陆地上以最高速度匀速行驶时，汽车所受阻力为车重的0.2倍，则10 min内汽车牵引力所做功的功率。



25.校车安全不容忽视,德清县投入2000多万元购入一批“美式长鼻子”校车专门用来接送学生，如图。
（1）该车安装了尾气净化装置，能把氮氧化物转化为氮气和氧气。这一净化过程属于________变化。
（2）每个座位上都装有安全带，可以防止刹车时人由于具有________ ， 继续向前运动撞到前排座位而受伤。
（3）若接送过程中整车质量达到1×104千克，汽车以一定速度行驶时受到的阻力为总重力的0.01倍，按此速度行驶1000米，发动机克服阻力做功多少焦耳？


26.一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？



27.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排开水的体积是多少？


参考答案
一、选择题
1. C 2. B 3.D 4. C 5. D 6. D 7. B 8. A 9. B 10. D 11. C 12. D 13. D 14. C 15. D
二、填空题
16.250；0
17.Gh；Gh；小于
18. （1）惯性（2）C（3）70
19. 20；0.9
20.50；3；450
21. （1）重力势能（2）5.00682×1013
三、实验探究题
22. （1）秒表（2）B（3）mgh/t
23. （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
四、解答题
24.①汽车受的重力：
G＝mg＝920kg×10 N/kg＝9200 N；
②水对汽车底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10 N/kg×10m＝1×105 Pa；
③车人总重：G总＝m总g＝(m人＋m车)g＝(80kg＋920 kg)×10 N/kg＝10000 N，
因为汽车匀速行驶，所以汽车受的牵引力：
F＝f＝0.2G＝0.2×10000 N＝2 000 N，
v＝126km/h＝126× ?m/s＝35 m/s，
汽车牵引力所做功的功率：
P＝ ＝ ＝Fv
＝2 000 N×35 m/s
＝7×104 W
＝70 kW。
25.（1）化学（2）惯性
（3）G=mg=1×104kg×9.8N/kg=9.8×104N
?f=0.01G=0.01×9.8×104N=9.8×102N
?W=FS=9.8×102N×1000m=9.8×105J
?答： 发动机克服阻力做功9.8×105焦耳
26.（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．
27. （1）装满水时飞机的总重力：G总=m总g=（41.5×103kg+12×103kg）×10N/kg=5.35×105N；
飞机克服重力做功：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，
它受到的浮力F浮=G=mg=41.5×103kg×10N/kg=4.15×105N；
那么它排开水的体积为：.

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