1、第十一章功和机械能过关卷班级_ 姓名_ 学号_ 分数_(考试时间:60分钟试卷满分:100分)注意事项:1本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。2回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。3回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。第卷(选择题共30分)12345678910一、选择题:本题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1(2019秋马鞍山期末)下列实例中,力对物体做功的是()A用力推车,没有推动B举重运动员用力举着杠铃不动C推出去的铅球在空中下落D
2、用力搬石头,没有搬动【解析】A、用力推车,但没有推动,有力但没有距离,所以推力没有做功,故A错误;B、举重运动员用力举着杠铃不动,有力但没有距离,所以没有做功,故B错误;C、推出去的铅球在空中下落,铅球受到重力的作用,在重力的方向上通过了距离,所以重力做功,故C正确;D、用力搬石头,没有搬动,有力但没有距离,所以该力没有做功,故D错误。故选:C。2(2019春滨州期末)物体在力F的作用下沿力的方向移动了距离s,试比较在如图所示的三种情况中,力对物体做功的多少()AW1W2W3BW1W2W3CW1W3W2DW1W2W3【解析】由图知,对三个物体的拉力相等都为F,三个物体在力F的方向上移动的距离相
3、等都为s,根据功的计算公式WFs可知,力F对三个物体所做的功一样多,即:W1W2W3。故选:D。3(2019广东模拟)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木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的st关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是()AFlF2、P1P2BFlF2、P1P2CF1F2、P1P2DF1F2、PlP2【解析】由图乙可知,木块两次都做匀速直线运动,则拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因为同一木块放在同一水平面上,压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以两次木块受到的滑动摩擦力相等,故两次对
4、应的弹簧测力计示数相等,即F1F2;从图乙中可以判断出,第1次木块的运动速度大于第2次木块的运动速度,即v1v2,根据公式PFv可知,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,则:P1P2。综上所述,ACD错误,B正确。故选:B。4(2019淄博)如图所示,ACBC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下()AF1F2,P1P2BF1F2,P1P2CF1F2,P1P2DF1F2,P1P2【解析】(1)不计摩擦,斜面AC倾斜角度小于BC,则ACBC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1F2;(2)不计摩擦,使用光滑的
5、斜面没有额外功,拉力在两斜面上做功相同(等于克服物体重力所做的功),即W1W2;拉力做功相同,所用时间相同,根据P可知,拉力做功的功率相同,即P1P2。故选:A。5(2019秋惠城区期末)下列功率的说法中,正确的是()A物体做功越多,功率越大B物体做功越短,功率越大C物体做功越快,功率越大D物体做功越长,功率越大【解析】功率是表示做功快慢的物理量,在同样的时间内,做功越多,即做功越快,功率越大,故C正确,故ABD错误。故选:C。6(2019惠城区模拟)功率相同的甲乙两辆汽车,在相等时间内匀速通过的距离之比是2:1,则()A甲乙两汽车牵引力之比为1:2B甲乙两汽车做功之比为1:2C甲乙两汽车速度
6、之比为1:2D上述说法都不正确【解析】由题知,P1P2,t1t2,s1:s22:1,由P可得,甲乙两汽车做功之比为:1:1,故B错误;由WFs可得,甲乙两汽车牵引力之比为:1:2,故A正确,D错误;由PFv可得,甲乙两汽车速度之比为:2:1,故C错误。故选:A。7(2019霍邱县二模)一辆汽车先在平直公路上沿直线向前匀速行驶,途中匀速行驶经过一段上坡路面,上坡后继续沿平直公路向前匀速行驶。如果汽车发动机的功率始终保持不变,上坡过程需改变速度,增大牵引力。则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是()ABCD【解析】由题知,汽车先在平直公路上匀速行驶,再在上坡路面匀速行驶,最后又在平直公路上匀速行
7、驶,汽车在上坡路面行驶时,牵引力增大,所以汽车在整个行驶过程中,汽车的牵引力由小变大再变小;而汽车发动机的功率始终保持不变,由PFv可知,汽车在上坡路面匀速行驶时速度会变小,在上坡路面前后速度是相同的。在st图象中,倾斜的直线表示s与t成正比,即物体做匀速直线运动;且图线越靠近s轴(倾角越大),说明物体速度越大。A图中,图线是倾斜的直线,说明汽车一直做匀速直线运动,不符合题意;B图中,图线表示汽车的速度先变大后变小,不符合题意;C图中,中间部分表示汽车往回行驶,不符合题意;D图中,图线表示汽车的速度先变小后变大,且经过泥泞路面前后速度是相同的,符合题意。故选:D。8(2019台州)立定跳远时的
8、动作分解如图,在此过程中运动员()A上升时,动能减小,势能减小B上升时,动能增大,势能增大C下落时,势能增大,动能减小D下落时,势能减小,动能增大【解析】运动员上升时,质量不变,速度变小,高度变大,故动能减小,势能增大;运动员下落时,质量不变,速度变大,高度变小,故动能增大,势能减小。故ABC错误,D正确。故选:D。9(2019东营)如图所示,我国自主研发的彩虹4无人机正在进行航空物探试验飞行,下列说法正确的是()A无人机在空中飞行时,始终受到平衡力的作用B无人机匀速下降时,重力势能转化为动能C地面操作人员通过超声波向无人机传递信息D试验飞行中的无人机相对于地面是运动的【解析】A、无人机在空中
9、飞行时,不一定做匀速直线运动,其受到的力不一定是平衡力,故A错误。B、无人机匀速下降时,质量不变,速度不变,则动能不变;高度减小,重力势能减小,所以在该过程中,重力势能没有转化为动能,故B错误。C、地面操作人员通过电磁波向无人机传递信息,故C错误;D、试验飞行中的无人机与地面有位置的变化,所以无人机相对于地面是运动的,故D正确;故选:D。10(2019费县一模)5、中国运动员参加奥运跳板比赛,取得骄人的成绩。如图,弯曲的跳板把人弹至高处,下列说法正确的是()A弯曲的跳板把人向上弹起,重力势能转化为动能B运动员离开跳板弹向空中至最高点时,动能减小重力势能增大C弯曲的跳板把人向上弹起,速度变大,惯
10、性变大D运动员在最高点时,如果受到的外力全部消失,将竖直落下【解析】A、弯曲的跳板把人向上弹起,跳板的形变程度变小,弹性势能变小;同时人的质量不变,速度变大,高度升高,故动能和重力势能增大,跳板的弹性势能动能转化为动能和重力势能,故A错误;B、运动员离开跳板弹向空中至最高点时,运动员的质量不变,速度变小,高度升高,所以动能减小,重力势能变增大,故B正确;C、弯曲的跳板把人向上弹起,跳板的形变程度不断变小,弹性势能变小,动能不断变大,人的速度不断变大,但惯性大小只跟物体的质量有关,与速度大小无关,即人的惯性大小不会改变,故C错误;D、运动员在最高点时,速度为零,根据牛顿第一定律可知,如果此时受到
11、的外力全部消失,运动员将静止不动,故D错误。故选:B。第II卷(非选择题共70分)二、填空题(每空2分,共26分)11(2019春厦门期末)嫦蛾四号探测器降落时,先悬停,选定安全地点后再着陆。如图,悬停时,反推发动机提供的推力对探测器;水平移动过程中,该推力对探测器(均选填“做功“或“不做功“)。【解析】由文中信息可知,悬停时,在反推发动机提供的推力的方向没移动了距离,所以对探测器不做功;沿水平方向移动“避障”的过程中,探测器移动的方向与上述推力的方向垂直,所以对探测器不做功。故答案为:不做功;不做功。12(2019秋贵池区期末)如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其Ft
12、和vt的图象分别如图乙、丙所示。由图象可知,03s内,推力对物体做的功为J;t10s时,物体受到的摩擦力是N。【解析】(1)由图丙可知,在03s内,物体的速度为零,处于静止状态,对物体施加了力,但在力的方向上没有移动距离,推力没有做功,即推力对物体做的功为0J。(2)由丙图知,912s时,物体在水平地面上做匀速直线运动,水平方向上的摩擦力与推力F二力平衡,则t10s时,摩擦力fF6N。故答案为:0;6。13(2019巴中模拟)新房装修时,在地面与窗台间放置斜木板,将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台,如图所示,已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重500N,沿斜面所用拉力400N,则拉力所做的功为,物体
13、克服重力所做的功为。【解析】(1)s5m,F400N,拉力做的总功:W总Fs400N5m2000J。(2)因为G500N,h3m,所以做的有用功:W有用Gh500N3m1500J。故答案为:2000J;1500J。14 (2019秋工业园区期末)我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵功率恒为1104kW,排泥量为1.4m3/s,排泥管截面积为0.7m2,泥浆在管中的流动的速度为m/s,泥泵对泥浆的推力为N。【解析】泥浆在管中的流动速度为:v2m/s,根据PFv可得,泥泵对泥浆的推力为:F5106N。故答案为:2;5106。15(2019春农安县期
14、末)随着现代高层建筑的迅速发展,电梯已成为人们生活中必不可少的垂直交通工具。当小明乘电梯匀速上升时,他的动能将,重力势能将,机械能将(三空均选填“增大”、“不变”或“减小”)。【解析】小明匀速上升时,质量不变,速度不变,动能不变;同时高度增加,重力势能增大;动能和势能统称为机械能,因动能不变、重力势能增大,所以他的机械能增大。故答案为:不变;增大;增大。16(2019呼伦贝尔)中国“嫦蛾四号”探测器,于2019年1月3号10时26分在月球背面首次成功着陆,这是中国探月事业的一大进步。“嫦娥四号”探测器被发射升空离开地面的过程中,机械能将(选填“变大“变小”或“不变”);运载火箭中的燃料燃烧释放
15、的能转化为探测器的机械能。【解析】“嫦娥四号”探测器被发射升空离开地面的过程中,高度增加、速度增加,重力势能和动能都变大,故机械能变大;运载火箭中的燃料燃烧释放内能,内能再转化为探测器的机械能。故答案为:变大;内。三实验探究题(每空3分,共27分)17(2019玉州区一模)如图所示,小明在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下,完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1h3h2,mAmBmC(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过(选填“高度h”或“距离s”)大小来反映的;若水平面绝对光滑,本实验将(选
16、填“能”或“不能”)达到探究目的。(2)分析比较甲和乙两组实验可得:物体质量相同时,速度越大,动能越;(3)小明根据乙、丙两图得出结论:物体的动能大小与质量有关,她的看法是否正确?(选填“正确”或“错误”),理由是:。【解析】(1)在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小球从斜面滑下,到达水平面撞击小木块,通过观察木块被推动的距离的远近来判断物体所具有动能大小的,木块被推动的距离越远,说明小球所具有的动能越大;如果水平面光滑,小球和木块将做匀速直线运动,不能判断小球所具有动能大小了;(2)比较甲和乙两组实验,AB两球质量相同,从不同高度滑下,h1h2,球A到达斜面底端速度大于球B的速度,
17、木块被A球推动距离较远,可得实验结论:物体质量相同时,速度越大,动能越大;(3)根据乙、丙两图可知,mBmC,h3h2,不符合控制变量法的操作要求,所以无法得到物体的动能大小与质量有关,想要探究物体的动能大小与质量有关,需要控制小球到达水平面时的速度相同;故答案为:(1)距离s;不能;(2)大;(3)错误;没有控制小球到达水平面时的速度相同。18(2019富阳区模拟)在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;为此,小明选用长度和粗细分别相同,但材料不同的两根弹簧A和B,小球、木块等器材,利用
18、如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如表:序号弹簧被压缩后弹簧长度/cm木块移动距离s/cm弹簧A5弹簧A8弹簧B5弹簧B8(1)为探究猜想二,可选用实验序号和记录的数据进行比较。若,则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。(2)小金认为为了减小木块与水平面之间的摩擦,应该尽可能用光滑的材料做实验,你认为他的观点对吗?为什么?答:。(3)若在第、次实验中采用了质量不同的光滑的小球,能得到正确的实验结论吗?为什么?答:。【解析】(1)为了探究猜想二,必须控制压缩程度相同,改变材料,可选用试验次数和,若木块移动距离不相等即S2S4说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(2)用光滑的材料做实验,则木
19、块被撞击后不容易停下来,此时的距离较大,不利于通过移动的距离来比较动能的大小,故这种说法是错误的;(3)在第、次实验中采用了质量不同的光滑的小球,由于这两次实验中弹簧被压缩的距离不同,故不能不计较弹性势能的大小与小球的质量的关系。故答案为:(1);S2S4;(2)不对;木块被撞击后不容易停下来;(3)不能;没有控制弹簧被压缩的距离相同。四计算题(19题8分,20题9分,共17分)19(2019秋金坛区校级月考)我区东方盐湖城将设计推出“山水一体游”项目,购进了一批旅游观光艇(如图),其部分技术参数如下表:(取g10N/kg,q柴油4107J/kg,柴油0.8103kg/m3)商品名称XX观光艇
20、商品型号船长7.5m型宽2.0m型深0.9m空船质量800kg发动机最大输出功率40kW最大载人数量15人最大航速10m/s求:(1)观光艇以最大航速匀速行驶时,受到水的平均阻力是多少N?(2)某旅游团队乘坐观光艇以最大航速行驶10分钟所做的功?【解析】解:(1)由PFv得,观光艇受到的牵引力:F4103N,因观光艇匀速行驶,观光艇受到的牵引力和水的阻力是一对平衡力,大小相等,所以,观光艇受到水的平均阻力:fF4103N。(2)由P得,观光艇以最大航速行驶10分钟做的功:WPt40103W1060s2.4107J。答:(1)观光艇以最大航速匀速行驶时,受到水的平均阻力是4103N;(2)某旅游
21、团队乘坐观光艇以最大航速行驶10分钟所做的功为2.4107J。20(2019秋弋江区校级月考)如图所示的是某公司新推出的新能源汽车,其质量为1000kg,该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。(1)若汽车受到的阻力为车重的0.15倍,求汽车牵引力的功率。(2)若汽车匀速行驶时功率不变,行驶5min,求汽车牵引力所做的功。【解析】解:(1)汽车重力:Gmg1000kg10N/kg10000N,汽车受到的阻力:f0.15G0.1510000N1500N,因为汽车在平直公路上匀速行驶,所以汽车受到的牵引力:Ff1500N,汽车牵引力的功率:PFv1500N20m/s30000W30kW;(2)由P得行驶5min汽车牵引力所做的功:WPt30000W560s9106J。答:(1)若汽车受到的阻力为车重的0.15倍,汽车牵引力的功率为30kW;(2)若汽车匀速行驶时功率不变,行驶5min,汽车牵引力所做的功为9106J。12