第第頁第11章功和機(jī)械能能力提優(yōu)測試卷時間:60分鐘滿分:100分一、填空題(本題共8小題,每空2分,共36分)1.如圖所示,這是“運(yùn)油-20”沿水平方向勻速飛行并給戰(zhàn)斗機(jī)加油的情景。在加油過程中,戰(zhàn)斗機(jī)的動能,“運(yùn)油-20”的機(jī)械能。(均選填“增大”“減小”或“不變”)

2.如圖所示,一個鋼球從A點(diǎn)沿豎直方向自由下落,速度越來越大,先后經(jīng)過B、C兩點(diǎn),已知hAB=hBC,則在AB和BC階段,重力做的功(選填“相同”或“不同”),在階段中重力做功較快。

3.如圖所示,甲站在以0.4m/s的速度勻速上行的自動扶梯上,乙站在以0.6m/s的速度勻速下行的自動扶梯上。甲、乙質(zhì)量相等,則甲的動能乙的動能。某時刻他們的位置如圖所示,此時甲的重力勢能乙的重力勢能,甲的機(jī)械能乙的機(jī)械能。(均選填“大于”“等于”或“小于”)

4.某校為了記錄運(yùn)動會精彩的瞬間,攝影師用無人機(jī)進(jìn)行航拍。當(dāng)無人機(jī)水平飛行時,升力對無人機(jī)(選填“做功”或“不做功”);重為30N的無人機(jī)豎直向上飛行20m,無人機(jī)克服重力做的功為J。

5.我國自行設(shè)計的新型履帶式水陸兩棲坦克,如圖所示,它既可像普通坦克一樣在陸地上高速行駛,又能像船一樣在水中航行。該坦克配備發(fā)動機(jī)的最大功率為420kW,若在水中以最大速度18km/h沿水平方向勻速航行0.5h,則坦克行駛的路程為m,此時坦克受到的阻力為N。

6.科普活動中,老師為同學(xué)們表演了一個“自動爬坡”實(shí)驗,驚艷了全場。該實(shí)驗如下:將一個用輕質(zhì)泡沫塑料做成的圓環(huán)輕輕放在斜坡上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓環(huán)不但沒有滾下,反而加速滾上了斜坡。揭秘后才發(fā)現(xiàn),這是一個內(nèi)部鑲嵌了一個小鐵塊的圓環(huán),在圓環(huán)加速滾上斜坡的過程中,圓環(huán)(不含小鐵塊)的重力勢能;小鐵塊的重力勢能。(均選填“增大”“減小”或“不變”)

7.如圖所示,物體M與彈簧一端相連,系在繩子末端的小球從A處由靜止開始釋放,在最低點(diǎn)B處撞擊物體M后反彈,并使物體M在水平地面上向右運(yùn)動,物體M最遠(yuǎn)可以到達(dá)D點(diǎn)。圖中C點(diǎn)是彈簧原長時的末端,不計空氣阻力。從A處到B處的過程中,小球的重力勢能,動能(前兩空均選填“增大”“減小”或“不變”);物體M從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢能(選填“變大”“變小”或“先變大后變小”)。

8.如圖所示,水平地面O點(diǎn)兩側(cè)的粗糙程度不同,物體一直受到沿水平方向3N的力F的作用。物體經(jīng)過M點(diǎn)開始計時,每經(jīng)過相同時間,用虛線框記錄物體的位置。物體在MO段做勻速直線運(yùn)動,力F在MN、OP段做功分別為WMN、WOP,功率分別為PMN、POP,則WMNWOP,PMNPOP。(均選填“>”“<”或“=”)

二、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分。每小題只有一個正確答案)9.小孩玩回力玩具車時,要先用手壓住車使輪胎緊貼地面,再把車往后拉一段距離,松手后車就會往前跑。“用手壓住,往后拉”是為了獲得()A.慣性 B.動能 C.彈性勢能 D.重力勢能10.某同學(xué)用20s從一樓走到三樓,他上樓時的功率可能是()A.1.5W B.15W C.150W D.1500W11.下列運(yùn)動會項目中,力對物體做功情況的敘述正確的是()A.氣步槍比賽中,子彈離開槍口以后,槍對子彈還在做功B.拔河比賽中,兩隊僵持不動時,運(yùn)動員對繩子做了功C.臥推比賽中,運(yùn)動員把杠鈴向上推起的過程中,運(yùn)動員對杠鈴做了功D.定向越野比賽中,運(yùn)動員背著包袱在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,運(yùn)動員對包袱做了功12.投擲實(shí)心球是體育中考項目之一。若不計空氣阻力,實(shí)心球從離手到最后落地的過程中,下列圖像正確的是()A.①③④ B.②③④ C.①④ D.③④13.如圖所示,小球從A點(diǎn)自由擺動到C點(diǎn)的過程中,若不考慮空氣阻力,以下說法正確的是()A.小球從A點(diǎn)擺動到B點(diǎn)的過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B.小球擺動到最低點(diǎn)B時動能為零C.小球擺動到C點(diǎn)時重力勢能最小D.小球在整個過程中機(jī)械能守恒14.蹦極是許多年輕人喜歡的一種極限運(yùn)動,如圖所示,蹦極者從高臺A點(diǎn)跳下,到達(dá)B點(diǎn)時繩子剛好達(dá)到自由長度,C點(diǎn)是下落的最低點(diǎn)。下列關(guān)于蹦極者下落過程的描述中,不正確的是()A.下落過程中,蹦極者的動能先增大,后減小B.蹦極者在B點(diǎn)動能最大C.蹦極者在C點(diǎn)繩子的彈性勢能最大D.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,繩子的彈性勢能一直增大15.小明同學(xué)兩次水平拉動同一木塊在同一木板上做勻速直線運(yùn)動,物體兩次運(yùn)動的s-t圖像如圖所示,下列判斷正確的是()A.木塊第2次受到的摩擦力較大B.木塊第1次受到的拉力較大C.第1次拉力做的功較多D.第1次拉力做功的功率較大16.如圖所示,光滑的弧形軌道豎直固定于水平桌面上,一小球由A點(diǎn)以速度v沿軌道滾下,經(jīng)另一側(cè)等高點(diǎn)B后到達(dá)最高點(diǎn)C。不計空氣阻力,下列關(guān)于小球滾動過程的分析正確的是()A.整個過程只有重力對小球做功B.小球在A、B兩點(diǎn)具有的動能不同C.小球從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D.小球在A點(diǎn)具有的機(jī)械能大于它在C點(diǎn)具有的重力勢能三、實(shí)驗探究題(本題共1小題,共15分)17.小紅猜想動能的大小可能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動的速度有關(guān),于是設(shè)計了如圖甲、乙所示的實(shí)驗,探究動能的大小與哪些因素有關(guān)。(1)讓質(zhì)量相同的兩個小鋼球沿同一斜面分別從A處和B處由靜止向下運(yùn)動,然后與放在水平面上的紙盒相碰,紙盒在水平面上移動一段距離后靜止,如圖甲所示。由此可得出的結(jié)論:。

(2)讓不同質(zhì)量的兩個小鋼球沿同一斜面分別從B處由靜止向下運(yùn)動,然后與放在水平面上的紙盒相碰,紙盒在水平面上移動一段距離后靜止,如圖乙所示。讓不同質(zhì)量的兩個小鋼球從同一高度靜止?jié)L下的目的是使兩球到達(dá)水平面時,具有相同的。

(3)若小球推動紙盒移動的距離越大,說明小球?qū)埡性蕉?從而判斷小球的動能越大。

(4)實(shí)驗后,同學(xué)們聯(lián)想到在許多交通事故中,造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”。①探究“超載”隱患時,應(yīng)選擇圖的實(shí)驗進(jìn)行比較。

②探究“超速”隱患時,應(yīng)選擇圖的實(shí)驗進(jìn)行比較。

四、計算題(本題共1小題,共9分)18.如圖所示,小華將重為40N的鉛球從斜面頂端由靜止開始釋放,進(jìn)入水平地面。已知斜面長L為40cm,高h(yuǎn)為20cm,與水平面成30°角。鉛球進(jìn)入水平地面2s后停止運(yùn)動,鉛球在水平地面上所受的摩擦力為重力的110。已知鉛球從斜面滾下時所受重力做的功與鉛球在水平地面上克服摩擦力做的功相等。求(1)鉛球從斜面滾下時所受重力做的功。(2)鉛球在水平地面上運(yùn)動的距離。(3)鉛球在水平地面上克服摩擦力做功的功率。

參考答案一、填空題1.增大減小解析:在加油過程中,戰(zhàn)斗機(jī)的速度不變,質(zhì)量增大,所以戰(zhàn)斗機(jī)的動能增大;“運(yùn)油-20”的質(zhì)量減小,速度不變,高度不變,所以動能減小,重力勢能減小,機(jī)械能減小。2.相同BC解析:由題意可知,同一鋼球,所受的重力一定,且hAB=hBC,根據(jù)W=Gh可知,在AB和BC階段,重力做的功相同,即WAB=WBC;鋼球下落時速度越來越大,根據(jù)公式v=st可知,小球通過BC段的時間短,根據(jù)P=Wt可知,BC段重力做功的功率大,即在3.小于等于小于解析:由題意可知,甲、乙兩人的質(zhì)量相同,甲的速度小于乙的速度,故甲的動能小于乙的動能。在圖示位置,甲、乙兩人所處的高度相同,質(zhì)量相等,根據(jù)影響物體重力勢能大小的因素可知,此時兩人的重力勢能相等。機(jī)械能等于動能與重力勢能之和,故甲的機(jī)械能小于乙的機(jī)械能。4.不做功600解析:功等于作用在物體上的力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。當(dāng)無人機(jī)水平飛行時,沒有在升力的方向上移動距離,所以升力對無人機(jī)不做功。無人機(jī)克服重力做的功W=Gh=30N×20m=600J。方法技巧在判斷或計算功時,首先要弄清研究討論的是哪個力做功,再看物體是否在該力的方向上移動了一段距離。在計算功時,注意統(tǒng)一單位。使用任何機(jī)械都不能省功。5.90008.4×104解析:根據(jù)v=st可得,坦克行駛的路程s=vt=18km/h×0.5h=9km=9000m;坦克在水中航行時,最大速度v=18km/h=5m/s,發(fā)動機(jī)的最大功率P=420kW=4.2×105W,坦克所受的牽引力F=Pv=4.2×105W5m/s=8.4×104N,因為坦克勻速直線航行,坦克受到的牽引力和阻力是一對平衡力,大小相等,所以,坦克受到的阻力f=F=8.6.增大減小解析:在圓環(huán)加速滾上斜坡的過程中,圓環(huán)(不含小鐵塊)的質(zhì)量不變,高度變大,重力勢能增大;小鐵塊的質(zhì)量不變,高度降低,重力勢能減小。7.減小增大變大解析:不計空氣阻力,從A處到B處的過程中,小球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能,因此小球的重力勢能減小,動能增大;物體M從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中,彈簧的形變程度越來越大,所以彈簧的彈性勢能變大。8.=<解析:由圖可知,物體通過OP段和MN段的路程都為3m,拉力都是3N,由W=Fs可得,拉力做的功WMN=WOP;由題意可知,每經(jīng)過相同時間,用虛線框記錄物體的位置,設(shè)物體通過OP段所用的時間tOP=t,則通過MN段所用的時間tMN=2t,所以tMN>tOP,由P=Wt可知,PMN<POP二、選擇題910111213141516CCCBDBDA9.C解析:“用手壓住,往后拉”使彈簧發(fā)生形變,儲存了彈性勢能,松手后彈性勢能轉(zhuǎn)化為玩具車的動能。10.C解析:初中同學(xué)的質(zhì)量約為50kg,每一層樓的高度約為3m,從一樓走到三樓,上升的高度為6m,他上樓所做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,上樓時的功率P=Wt=3000J20s=11.C解析:子彈離開槍口以后,由于子彈具有慣性向前運(yùn)動,不再受到槍的作用力,槍對子彈不再做功,故A選項錯誤;拔河比賽中,兩隊僵持不動時,繩子受到力的作用,但沒有在這個力的方向上移動一段距離,所以運(yùn)動員對繩子沒有做功,故B選項錯誤;運(yùn)動員把杠鈴向上推起的過程中,杠鈴受到豎直向上的推力,杠鈴在這個力的方向上移動了一段距離,所以運(yùn)動員對杠鈴做了功,故C選項正確;運(yùn)動員背著包袱在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,人對包袱的力豎直向上,而包袱的運(yùn)動方向與這個力的方向垂直,所以運(yùn)動員對包袱沒有做功,故D選項錯誤。12.B解析:實(shí)心球上升的過程中,速度越來越小,動能越來越小,當(dāng)上升到最高點(diǎn)時,速度最小,但不為0,動能最小,下落的過程中,速度越來越大,動能越來越大,故圖①錯誤,圖②正確。實(shí)心球上升的過程中,高度越來越高,重力勢能越來越大,當(dāng)上升到最高點(diǎn)時,高度最高,重力勢能最大,下落的過程中,高度越來越低,最后落地,重力勢能越來越小,直到為零。所以重力勢能是先增大,上升到最高點(diǎn)時重力勢能最大,后又減小,最后為零,故圖③正確。由于不計空氣阻力,因此實(shí)心球的機(jī)械能是守恒的,故圖④正確。13.D解析:小球從A點(diǎn)擺動到B點(diǎn)的過程中,質(zhì)量不變,高度降低,所以重力勢能減小,速度增大,所以動能增大,此過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故A選項錯誤;小球擺動到最低點(diǎn)時速度最大,所以動能最大,故B選項錯誤;小球擺動到C點(diǎn)時,高度最高,所以重力勢能最大,故C選項錯誤;不考慮空氣阻力,小球擺動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變,即機(jī)械能守恒,故D選項正確。方法技巧若不計摩擦,只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化,則機(jī)械能的總和不變,即機(jī)械能守恒。如物體在光滑斜面上滑動,則沒有能量的損失,機(jī)械能守恒。若存在摩擦,將有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,即機(jī)械能不守恒,如物體在斜面上勻速下滑,動能不變,重力勢能減小,則機(jī)械能減小,說明有能量的損失,機(jī)械能不守恒。14.B解析:蹦極者從高臺A點(diǎn)跳下,到達(dá)B點(diǎn)時繩子剛好達(dá)到自由長度,此過程中蹦極者只受到重力的作用,蹦極者加速下落。從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,蹦極者受到繩子的拉力和重力作用,開始時,拉力小于重力,蹦極者仍加速下落;當(dāng)拉力等于重力時,蹦極者的速度達(dá)到最大;當(dāng)拉力大于重力時,蹦極者開始做減速運(yùn)動。所以蹦極者下落過程中的速度先增大后減小,蹦極者的質(zhì)量不變,下落過程中他的動能先增大,后減小,故A選項正確,B選項錯誤。C點(diǎn)為蹦極者下落的最低點(diǎn),此時繩子彈性形變的程度最大,彈性勢能最大,故C選項正確。從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中,繩子的彈性形變程度不斷增大,所以其彈性勢能一直增大,故D選項正確。15.D解析:木塊對木板的壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,所以兩次運(yùn)動過程中木塊受到的滑動摩擦力相等,A選項錯誤;木塊兩次都做勻速直線運(yùn)動,處于平衡狀態(tài),所以木塊兩次受到的拉力和摩擦力大小相等,故兩次受到的拉力也相等,B選項錯誤;因不確定物體兩次運(yùn)動的距離,所以無法比較兩次