功和机械效率试题.doc

功和机械效率试题
姓名：_______________班级：_______________考号：_______________

题号
一、选择题
二、填空题
三、实验,探究题
四、计算题
总分
得分

一、选择题
1、上体育课时，小宇用30N的力一脚将足球踢出20m，对此过程的下列说法中正确的是（   ）
A．足球在运动过程中，小宇对足球做功600J
B．足球滚出20m远是由于受到惯性的作用
C．足球在滚动过程中动能减小，机械能不变
D．小宇对足球做功的多少无法确定
2、图6是运动员顶足球时的情景，以下说法正确的是 【    】
A.球被顶出，说明力可以改变物体的运动状态
B.顶出去的球在上升时，受到平衡力的作用
C.球在上升过程中，动能和重力势能均减小
D.顶出去的球最终落地，是由于球具有惯性

3、在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，球下降的高度为2.7m，则（   ）
A．实心球到达最高点时机械能为零
B．实心球从最高点到落地点的过程中将重力势能转化为动能
C．从最高点到落地点重力做功为零
D．实心球在空中飞行时小明一直对球做功

4、4月2日，党和国家领导人习近平、李克强等和少先队员们一起加参加首都义务植树活动。下列有关说法中正确的是      
A．用锋利的铁锹去挖地会感觉很轻松，是因为减小受力面积可以增大压力
B．给树浇水时水会往下流，是因为桶受到了重力的作用。
C．地面上泼水时，盆虽然留在手中，但是水却由于惯性而“飞”了出去
D．搬一块大石头，虽然没有搬动，但是对石头做了功
5、小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m ，他用250N的拉力拉了10s，下列说法正确的是                                                     
A．有用功为200J                    B．额外功为500J           
C．动滑轮的机械效率为75%          D．小均的功率为200W
6、如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力。则运动员    (    )
A.起跳上升过程中，重力势能转化为动能
B.匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
C.以滑板为参照物，运动员始终是静止的
D.由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上
7、下列说法正确的是
   A．功率越大的机械做功越快　　　　　　   B．机械效率越高的机械做功越多
   C．机械效率越高的机械做功越快　　　　　 D．功率越大的机械做功越多
8、两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用如图5所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是
A．F１做的功大于F２做的功　
B．F１和F２做的功相等
C．F１做功的功率小于F２做功的功率　
D．F１和F２做功的功率相等
9、四位同学一起到泰州园博园游玩时，突发奇想，要进行一次比赛。他们商定：四人同时出发，绕园博园中心的天德湖跑一圈，功率最大者获胜．那么，最后胜出者一定是
A．体重最大的同学                   B．最快跑完一圈的同学
C．速度最大的同学                   D．做功最快的同学
10、关于功率的说法正确的是
A．做功多的机械，功率一定大     B．机械效率高的机械，功率一定大
C．做功快的机械，功率一定大     D．做功时间短的机械，功率一定大
二、填空题
11、如图是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的装置。让同一小车从斜面上不同的高度由静止开始运动，碰到同一位置的相同木块上。目的是探究小车动能的大小与      的关系；若小车推动木块移动的距离越大，说明小车对木块          越多，从而判断小车的动能越大；若水平面绝对光滑，按上述方案本实验将         （能／不能）达到探究目的。
12如图小红背着书包站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上随着自动扶梯一起上行，在上行过程中以自动扶梯为参照物，小红是   ▲     的；上行过程中小红的机械能   ▲      （选填“增大”、“不变”、“减小”）；上行过程中小红对书包    ▲      （选填“做了功”、“没做功”）。

13、如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼．已知扶梯以1m／s的速度匀速上行．则扶梯对他做的功是____J，对他做功的功率是______W，小华的机械能将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)．

14、商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能  ▲  ，势能  ▲  （选填“变大”、“变小”或“不变”）．有的商场安装了自动调速电动扶梯，这种扶梯不载人时，以较低速度运行；载人时则以较高的速度运行．则这种自动调速扶梯载人时做功的功率  ▲  （选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率．
15、青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的100 min内，心脏做功约为______J，用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高____m．(g取10 N/kg)
16、在①用托盘天平测量物体质量；②用开瓶扳手开瓶盖；③用筷子夹菜。上述过程中，我们都是使用了一种叫做  ▲  的简单机械．其中是为了省力的是  ▲  （选填前面的序号），但无论使用哪种机械都一定不能省  ▲  ．
17、如图所示，物体重2000N，当它沿水平地面匀速运动时所受的阻力为240N，若不计滑轮的重与摩擦，使物体以1m/s的速度匀速前进，经过10s时间，拉力的大小F=______N，拉力做的功是______J，拉力的功率是______W.
18、如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为_____N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为_____%，使用该杠杆做额外功的一个原因是______________________。
19、如图所示，用滑轮组拉着木块以0.5m/s的速度匀速向上运动，此时弹簧测力计的示数为4N．若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为＿＿＿＿，在2S内拉力F做的功为＿＿＿＿J．
20、如图10所示，用动滑轮将重为100N的物块竖直向上匀速提升50cm，拉力为60N。此过程中拉力做的功为        J，动滑轮的机械效率为        。物块在上升过程中，机械能           （选填“增大”、“减小”或“不变”）。

三、实验探究题

21、在学习势能知识时，小红将一张硬纸片对折，在开口一边剪两刀，然后将一根橡皮筋套在开口边，做成了一个特殊的卡片．
(1)小红将图中的卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的实验现象是_______，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片_______，因此橡皮筋具有____________________________．
(2)接下来小红仍将卡片下压，但不压平，迅速松手后观察到的实验现象是________，小红根据这个实验现象可以得出的结论是____________________________．
(3)要想纸片弹得更高，实验时应注意什么？（写出两点）_____________________________________
22、小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如图1，小宇猜想限速的原因可能是：车辆的动能越大，发生交通事故后果越严重．

（1）探究小宇的猜想，如图2所示让铁球从斜面上撞击木块，记录的实验数据如下表：
序号
铁球质量m/g
铁球起始高度h/cm
木块撞击后的距离s/cm
1
100
10
15
2
100
20
26
3
200
20
41
①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宇将质量不等的铁球从斜面的　_________　高度释放；
②物理学中将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这种研究方法叫转化法．实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较　_________　来反映铁球动能的大小．
③探究动能与速度、质量的关系，综合表中实验数据可得出的结论是　_________　．
（2）下列实例中与此实验研究方法相同的是　_________　
A、推导密度公式
B、认识电流时，用水流进行类比
C、用吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的强弱
（3）小宇通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图象．如图3所示，请你判断车辆的　_________　越大，限制车速　_________　．（填“越大”或“越小”）

四、计算题
23、我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×107kg,它以54km/h的速度匀速航行,受到的阻力ƒ=1.0×107N.取海水密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求：
    （1）航行2h通过的路程；
    （2）航母受到的浮力和排开海水的体积；
    （3）航母航行2h推进力做的功。
24、公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得一些数据：新型公交车总质量为4×103kg，轮胎与地面总接触面积为0.4m2，车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，2min内行驶了1200 m（取g =10N/kg，忽略司机的质量）。求：
  （1）新型公交车静止时对水平地面的压强是多少？
  （2）2min内牵引力所做功及功率各是多少？
25、如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．
（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

参考答案

一、选择题

1、D
A球一旦离开脚，小宇对球就没有力的作用，当然就不会做功；
B球在地面上滚动2m，是因为受到摩擦力的作用；
C足球在滚动过程中，动能减小，势能不变，所以机械能；
D由于小宇对足球做功的时间极短，我们无法用肉眼看出它的形变程度，则D正确。
2、A
【评析】本题主要考查力学和机械能相关知识。B选项，顶出去的球在上升时只受到重力作用；C选项，球在上升过程中，重力势能增加，动力减小，因此错误；D选项，顶出去的球最终落地是在重力作用下的。分析可得，A正确。
3、B 
4、．C
5、B
甲

6、D
7、A
8、C
9、D
10、C
二、填空题

11、 速度          做功           不能  
12、静止   增大   做了功
13、1500  300  变大 
14、不变     变大       大于
15、 9*103  ，   18
16、杠杆     ②      功
17、___80____N， ____2400____J， ____240____W.
18、2.5   90%　杠杆自身重力等
19、87.5%  16j 
20、60    83.3%    增大
三、实验,探究题

21、 (1)卡片会弹起来　做功　弹性势能　(2)卡片弹起的高度变低了  卡片弹起来的高度与橡皮筋弹性形变的程度有关  (3)①尽量压得平一点　②换弹性更好一些的橡皮筋
22、       （1）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；
（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一钢球，这样可以保证小球的质量相同．
（3）常用的物理学研究方法有：等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等．分析每个实验所采用的方法，找出与此相同的．
（4）分析图象，车的质量与行驶速度成反比．
解答：    解：（1）①实验中，为了控制铁球到达下端时具有相同的速度，要保持小球在斜面上的高度相同；
②实验中通过观察木块被撞击后运动的距离的大小来间接判断物体动能的大小；
③控制质量不变，改变小球下滑的高度，则高度不同，小球与木块相碰时的速度不同，高度越高，小球与要块相磁时的速度越大；说明了质量相同的物体运动的速度越大，它的动能就越大；改变小球的质量，由同一高度滑下，则小球与木块相碰时的速度相同；得出的实验现象为质量越大的物体把木块撞的越远，说明了运动速度相同的物体质量越大动能越大；
（2）A、推导密度公式是采用比值定义法；
B、研究电流时，把它与水流相比；采用的是“类比法”，
C、用吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的强弱，采用的是转化法．
探究动能与速度、质量的关系，采用转化法来判断动能的大小，因此与研究动能因素实验方法相同的是C．
（3）从图象可知，车的质量越小，速度越快．车的质量越大，速度越慢．
故答案为：（1）①同一；②木块被撞击后运动的距离；③速度越大，质量越大，动能就越大；（2）C；（3）质量；越大．

四、计算题

23、   解：（1）匀速航行2h的路程
               s=vt=54km/h×2h=108km                                    （2分）
      （2）“辽宁”号受到的浮力
               F浮=G排液=mg=6.8×107kg×10N/kg=6.8×108N                  （2分
           排开海水的体积
               V排液= F浮/ρg=6.8×108N÷(1.0×103kg/m3×10N/kg)=6.8×104 m3   （2分）
      （3）因为航母匀速，所以推进力F与阻力是一对平衡力
               F=ƒ=1.0×107 N                                            （1分）
           推进力做的功
               W=Fs=1.0×107 N×1.08×105 m=1.08×1012 J                   2分）
24、（1）在    （1分）
（2）（评分标准：设计表格2分，其中一个维度1分）。见下表
实验次数
入射角/°
反射角/°
1

2

3

   （3）OA     可逆（每空1分）
25、
解：（1）根据n=3，即动滑轮上绳子段数是3股；
则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如图：
（2）∵W总=FS=600N×1.5m=900J；
∴P=W/t=900J/10s=90W．
（3）∵S=nh；∴n=S/h=15m/05m=3；
由η=G/nF得：G=ηnF=70%×3×600N=1260N；
∴m=G/g=1260N/10Nkg=126kg．