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第十一章 功和机械能
一、选择题
1.举重运发动举着800牛重的杠铃，在2米高的位置停留了2秒钟，那么他在这2秒钟内做的功为〔 〕
A. 800焦 B. 0 C. 400 焦 D. 1600焦
2.小明同学乘超市的自动扶梯匀速上升的过程中，如下图，那么小明的〔 〕
A. 动能转化为势能，机械能不变 B. 动能转化为势能，机械能增大
C. 动能不变，势能增大，机械能增大 D. 动能不变，势能不变，机械能不变
3.屹立在山上的巨石给人以危险的感觉，原因是它具有较大的〔 〕
A. 重力 B. 高度 C. 动能 D. 重力势能
4.如下图的四种情景中，人对物体做功的是〔 〕
A. 提着水桶水平行走 B. 用力搬起箱子
C. 举着杠铃原地不动 D. 推石头没有推动
5.我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号〞发射升空，火箭在加速上升的过程中〔 〕
A. 重力势能增加，机械能不变 B. 动能增加，机械能不变
C. 重力势能增加，机械能增加 D. 动能不变，机械能增加
6.以下情景中，重力对物体做功的是〔 〕
A. 篮球由高处自由落下 B. 小车在水平面上做匀速直线运动
C. 足球在水平地面上滚动 D. 书静止放置在桌面上
7.在以下四种情境中，人对物体做功的是( )
A. 提着水桶在水平地面上匀速前进 B. 扛着米袋慢慢爬上楼
C. 用力推汽车，汽车没动 D. 举着杠铃原地不动
8.用水平向右的力F拉着物体，使其沿水平地面向右匀速运动了5m，运动时间为10s，拉力F为3N，物体重为5N，那么在这段时间内〔 〕
A. 物体受到的摩擦力是0N B. 重力做的功是25N
C. 拉力F做的功是10N D. 拉力F做功的功率是1.5W
9.四个同学进行爬楼梯比赛，其中功率最大的一定是〔 〕
A. 用时最短的 B. 体重最大的 C. 体重最小的 D. 做功最快的
10.体育课上，体委推出实心球前要助跑，这是为了增大实心球的〔 〕
A. 重力 B. 惯性 C. 动能 D. 重力势能
11.如图，A，B，C三个物体的质量关系是mA>mB>mC ， 它们在同样大小的力F作用下，并沿力的方向移动相同的距离S，那么力F对三个物体所做的功( )
A. 一样多 B. 对A做的功最多 C. 对B做的功最多 D. 对C做的功最多
12.2022年4月20日,我国用长征三甲火箭将第四十四颗北斗卫星送入太空,在火箭升空的过程中，关于火箭搭载卫星的能量转化,以下说法正确的选项是〔 〕
A. 动能转化为重力势能 B. 重力势能转化为功能 C. 机械能的总量不变 D. 机械能的总量增加
二、填空题
13.小明利用“3D〞打印机，打印出和自己大小一样的“自己〞模型，但质量只有自己的1/10，这个模型的密度是小明密度的________。小明把模型从一楼搬到二楼教室克服模型重力做功________J。
14.小明站在匀速上升的观光电梯里，此时他的重力势能________，动能________〔选填“增大〞、“ 减小〞或“不变〞〕。
15. 2022年2月12日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星〞方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。在火箭加速升空过程中，重力势能________，动能________。
16.如下图，滚摆沿着悬线向下运动的过程中，机械能之间的转化是________；滚摆每次上升的最大高度逐渐减小，这说明滚摆的机械能________〔选填“增大〞“减小或“不变〞〕。
17.运输飞机一边在空中水平匀速飞行，一边往地面投放救灾物资，在这个过程中，飞机的动能________，物资下落时的重力势能________ 。〔选填“增大〞‘减小“或〞不变“〕
18.足球赛正在炽热地进行中，如图是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能________ (填“大于〞、“小于〞或“等于〞)B点的重力势能。假设不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为________能。
19.用100N的水平推力，使重500N的物体沿水平地面匀速移动了20m。那么推力对物体做的功为________J，重力对物体所做的功为________J。
20.如下图，粗糙的弧形轨道竖直固定在水平面上．钢球由C点由静止释放，经过最低点O，然后到达另一侧与B等高点A时刚好速度为零。由从C到B点过程中，________能转化为动能。________动能最大：从最低点O到A点过程中，机械能的总量________(均选填〞大于〞、〞等于〞或〞小于〞)。
21.粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其在10s内运动了30m，那么推力做的功为________J;在此过程中重力对物体做功的功率为 ________W。
三、计算题
22.一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为2×105W，速度20m/s，汽车行驶7200s，求：
〔1〕发动机所做的功是多少？
〔2〕卡车的牵引力是多少？
23.打造健康重庆,倡导绿色出行 ,重庆北部新区建成了重庆市第一条彩色自行车专用车道，全程长4.5km。 假设一辆自行车匀速行驶通过车道所用时间为900s,行驶过程中牵引力是40N，请你根据提供的数据计算：
〔1〕行驶完车道全程牵引力所做的功；
〔2〕自行车的功率。
四、实验探究题
24.如下图是“探究物体动能的大小与什么因素有关〞的实验示意图。
〔1〕“动能〞是指小球在碰撞木块________(选填“前〞或“后〞)的动能。
〔2〕仅用图中所给的器材做实验，可以得出的结论是：________。基于此，交管部门在高速公路上对车辆进行________〔选填“限载〞或“限速〞〕
25.在探究“动能的大小与哪些因素有关〞的实验中，小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒，完成以下实验。
〔1〕通过比拟甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近，可以得出结论：质量相同时物体的________越大，动能越大。比照甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力________(选填“相同〞或“不同")。
〔2〕如果做乙图实验时，硬纸盒被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成硬纸盒损坏需改良乙图实验，再与甲图实验比照。在不改变木板长度的情况下，应采用以下 方法(填写正确选项前的宁母)。
A. 换用质量更小的钢球
B. 给水平木板铺上毛巾
C. 适当降低钢球的高度
D. 换用一个较重的硬纸盒
〔3〕假设要探究影响动能大小的另一因素，具体的操作方法是：选择两________不同的钢球，从同一斜面相同高度由静止滑下。
〔4〕小阳在原硬纸盒的上外表粘上砝码，设计了如图丙所示实验，探究影响滑动摩擦力大小的因素，通过比拟甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力与________ 有关。
参考答案
一、选择题
1. B 2. C 3. D 4. B 5. C 6. A 7. B 8. D 9. D 10. C 11. A 12. D
二、填空题
13. 1/10；150
14. 增大；不变
15. 变大〔增大、增加〕；变大〔增大、增加〕
16. 重力势能转化为动能；减小
17. 减小；减小
18. 小于；动
19. 2×103；0
20. 重力势；O点；变小
21. 300；0
三、计算题
22. 〔1〕解：根据 得，发动机做的功为：
W=Pt=2×105W×7200s=1. 44×109J
答：发动机做的功是1. 44×109J
〔2〕解：根据 得汽车的牵引力为：
答：卡车的牵引力是1×104N
23. 〔1〕解:W =FS=40N×4500m=1.8×105J
〔2〕解:P= W/t=1.8×105J /900s=200w
四、实验探究题
24. 〔1〕前〔2〕质量一定时，物体的速度越大，动能越大；限速
25. 〔1〕速度；越大；相同〔2〕C〔3〕质量〔4〕压力
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