3.3能量转化的量度同步训练
一.选择题
1.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于( )
A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J
2.如图所示,一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力。在a到d的整个过程中,下列说法不正确的是( )
A.只有在a到b的过程中,运动员对铅球做了功 B.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
C.铅球在c点时仍具有动能 D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断的变化
3.关于做功的几个判断中,错误的是( )
A.起重机将货物吊起时,起重机的拉力对货物做了功
B.人用力托着一箱货物站着不动时,人没有对货物做功
C.汽车载着货物在水平公路上匀速行驶时,汽车的牵引力做了功
D.某个人将铅球推出,铅球在空中运动时,推力对铅球做功
4.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上移动相同的距离s,力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功的大小的下列说过正确的是( )
A.W甲=W乙>W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W乙>W甲>W丙
5.大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做功( )
A.200J B.300J C.400J D.500J
6.如图所示,粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面,一小球由A点以速度ν沿轨道滚下,经另一侧等高点B后到达最高点C;下列关于小球滚动过程的分析正确的是( )
A.整个过程只有重力在对小球做功 B.小球在A、B两点具有的动能相同
C.小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
D.小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA>νB>νC
7.如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为50厘米,质量为2千克,它的右端与桌面相齐,与桌面间的滑动摩擦力为2牛。若在长木板左端用一水平力F将其匀速推下桌子,水平推力至少要做功( )
A.0.5J B.1.0J C.2.0J D.5J
8.如图所示,40g的金属小球从导轨a处静止下滑,一次经过b处、c处,到达d处时恰好停下。下列说法错误的是( )
A.小球从a到b,重力做功0.24J B.小球到达c点时动能为0
C.从a到d,小球损耗的机械能为0.16J D.从b到c,小球的一部分动能转化为势能
9.AB、AC、AD三个光滑斜面,其中AD为曲面,小球从A点分别沿三个面静止滑下,撞击放在B、C、D位置的相同物块,小球和物块移动相同的距离停下,不计碰撞时的能量损耗,下列说法错误的是( )
A.小球对三物块做功一样多
B.小球在A点时,具有相同的机械能
C.小球在下滑过程中势能全部转化为动能
D.小球在撞击三个物块前瞬间具有的动能是不同的
10.马拉着重2500N的车在水平公路上匀速前进200m,已知车受到的阻力是500N,那么马对车做的功是( )
A.1.0×105J B.5.0×105J C.6.0×105J D.4.0×105J
11.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做直线运动,在相同水平面上两次拉动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示。第1、2两次弹簧测力计示数分别为F1、F2;速度分别为v1、v2;如果运动时间相同,拉力所做的功分别为W1、W2.下列判断正确的是( )
A.F1=F2;v1<v2;W1<W2 B.F1<F2;v1<v2;W1<W2
C.F1>F2;v1>v2;W1>W2 D.F1=F2;v1>v2;W1>W2
12.今年“十一”黄金周,小天和爸妈一起游览花果山,在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中,发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板,当车行驶至中途还要停下来,让路边的工作人员用水龙头向车轮刹车片部位喷水。小天同学提出了以下几种看法:①下山过程中,汽车克服重力做功②下山过程中,重力势能只转化为动能③喷水的主要目的是为了降低刹车片的温度,以防因温度过高而损坏④刹车过程中有部分机械能转化为内能。这些看法中符合实际的是( )
A.①②④ B.①③④ C.③④ D.②③④
13.小金跳绳测试1min跳了200次,这一过程中他克服重力所做的功约为( )
A.3J B.30J C.300J D.3000J
14.用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg的甲物体和质量是2kg的乙物体都上升1m,下列有关分析与计算正确的是( )
A.对甲做功 10J,对乙做功 20J
B.甲增加的动能是 10J,乙增加的动能是 0J
C.甲增加的重力势能是 20J,乙增加的重力势能是 20J
D.甲增加的机械能是 20J,乙增加的机械能为 0J
15.如图所示,一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上,使木棒保持水平,用水平恒力F推木棒的A端,使圆柱体在水平地面上向前匀速滚动,设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象,当把木棒从图甲位置推至图乙位置时,推力F做的功为( )
A. B.F(L+πD) C.2FL D.2F(L+2πD)
二.填空题
16.如图甲所示,用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码。如图乙所示,弹簧测力计的示数F与图中提环上升的高度h之间的关系。则钩码的重力大小为 N.从开始提升到h=15cm处,弹簧拉力对钩码所做的功为 J。
17.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10牛的水平拉力F1作用下,A、B一起以0.5米/秒的速度作匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 牛;若将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上,用15牛的水平力F2推A,使它们一起运动了0.6米(如图乙),则该过程中推力F2做的功为 焦,木块A和B动能总共增加 焦。
18.如图甲所示,一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=3N的作用下向上运动,铁块运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。则铁块受到的摩擦力为 N,0~3s内拉力F做的功是 J。
19.如图是观光电梯,小明站在观光电梯从一楼匀速上升到十楼的过程中,电梯 (选填“有”或“没有”)对小明做功,小明的机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
20.一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5分钟,汽车的质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的0.2倍,则牵引力为 N.这段时间内汽车所做的功为 J,重力做的功为 J。
21.如图甲所示,小明用弹簧测力计拉木块,使它在同一水平木板上滑动,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。请根据图象判断:在相等的时间内,木块两次受到的拉力F1 F2;两次拉力对木块做的功W1 W2.(选填“>”“<”或“=”)若木块重为50牛,第一次拉木块用的力为10牛,速度为0.2米/秒,在10秒内拉力对木块做了 焦的功,在匀速拉动的过程中,人的化学能转化为 。
22.物体A挂于弹簧测力计下分别做如图甲、乙、丙所示的运动,运动中弹簧测力计与物体A共同处于匀速直线运动状态(不考虑空气阻力),已知匀速运动的速度v1<v2<v3.则甲、乙和丙三个图中,弹簧测力计的示数等于物体A的重力的是图 ;相同时间内弹簧测力计对物体A的拉力做功最大的是图 ;匀速运动的物体A具有的动能最大的是图 。
三.实验探究题
23.学习了摩擦力和功的有关知识后,某同学提出问题:物体在斜面上滑动时,摩擦力如何测量?他想到了如下的二种实验方案:
方案一:根据二力平衡原理。用弹簧测力计将重为5牛的木块匀速拉上斜面,读出弹簧测力计的示数为4.6牛,即测得木块在斜面上受到的摩擦力为4.6牛。
方案二:根据能量转化为守恒定律。测出斜面的有关数据如图所示:H为15cm,s1为32cm,s2为30cm。通过计算求出摩擦力的大小。
(1)若按照方案二,当将木块拉上斜面时,需克服重力做功 J,小车在斜面上受到的摩擦力为 N。
(2)你认为方案 是正确的;试解释你的理由 。
24.步行是一种简易的健身运动。
(1)小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。如果小华的质量为50kg,请根据图中小华测量的有关数据,计算他每走一步克服重力所做的功。(g取10N/kg)
(2)资料表明,人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功。请你分析一下,人步行时还在哪些方面消耗能量?(写出一条即可)
四.计算题
25.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的图象分别如图乙、丙所示。请回答:
(1) s内推力对物体没有做功,因为 。
(2)0~3s内,物体所受的摩擦力是 N;3~6s内,物体所受的摩擦力是 N。
(3)9~12s内,物体克服摩擦力做的功是多少?
26.某重力为20000牛的汽车在水平公路上以20米/秒的速度匀速前进时,汽车受到的阻力是车重的0.05倍,此车前进1000米,求此汽车行驶时牵引力做的功是多少?汽车的功率是少?
参考答案
选择题
1.C; 2.B; 3.D; 4.C; 5.A; 6.D; 7.A; 8.B; 9.D; 10.A; 11.A; 12.C; 13.D; 14.B; 15.C;
二.填空题
16.4;0.4; 17.0;9;3; 18.1;1.8; 19.有;增大; 20.3000;1.8×107;0; 21.=;>;20;木块的内能; 22.甲、乙和丙;乙;丙;
三.实验探究题
23.0.75;2.1;二;方案一中沿斜面匀速运动时物体受到的摩擦力不等于拉力,拉力等于摩擦力加上重力沿斜面向下的分力; 24.(1)每走一步克服重力所做的功为25J;(2)四肢的运动要消耗能量。
四.计算题
25.(1)0~3;对物体施加了力,但在力的方向上没有移动距离;(2)3;6;(3)物体克服摩擦力做的功是54J
26.此汽车行驶时牵引力做的功是1×106J;汽车的功率是2×104W。