1、第十一章功和机械能第十一章功和机械能 达标检测卷达标检测卷 一、选择题(每题 3 分，共 36 分) 1下列有关功的说法正确的是( ) A足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 B吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功 C运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同 2立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为( ) A3102 J B3103 J C3104 J D3105 J 3以
2、下单位中，表示功率单位的是( ) A千克 B瓦特 C牛顿 D米 4如图所示，用大小相等的拉力 F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离 sABsCD，比较两种情况下拉力 F 所做的功( ) AAB 段做功较多 BCD 段做功较多 CAB 段与 CD 段做的功一样多 D无法比较 (第 4 题图) (第 5 题图) 5 如图所示， 足球以初速度 v 沿着凹凸不平的草地从 a 运动到 d。 下列分析正确的是( ) A在 b、d 两点动能相等 B在 a、d 两点机械能相等 C从 b 到 c 的过程机械能减少 D从 c 到 d 的过程重力势能减少 6草原发生大面积蝗灾时，农业部门
3、利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的( ) A动能不变，势能不变 B动能减少，势能增加 C动能增加，势能减少 D动能减少，势能减少 7如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面 A 点自由滚下，分别经过 a、b、c 各位置(b、c 等高)，关于小球的动能和重力势能描述错误的是( ) A从 a 到 b 动能转化为重力势能 B在 b、c 处重力势能相等 C从 a 到 c 重力势能转化为动能 D在 a 处动能最大 (第 7 题图) (第 8 题图) 8如图所示，在荡秋千时(不计能量损失)，下列说法正确的是( ) A经过最低点时，动能最小 B到达最高点时，机械能最
4、大 C整个过程动能与重力势能之和不变 D在向下摆的过程中，动能转化为重力势能 9运动员站在地面用力竖直向下抛球，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置。下列有关说法中正确的是( ) A球开始下落时动能为零 B球弹跳到原抛球位置时仍具有动能 C球离地后的上升过程中势能转化为动能 D球在整个运动过程中机械能增加 10一个小球从 A 点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过 B、C 两点，如图所示。若 A、B 两点间的距离等于 B、C 两点间的距离，则下列说法中不正确的是( ) (第 10 题图) A小球在下落过程中动能不变 B小球在 C 点的重力势能小于在 B 点的重力势能 C小球所受的重力在 AB 段
5、做的功等于在 BC 段做的功 D小球所受的重力在 AB 段做功的功率小于在 BC 段做功的功率 11紧急情况逃生时，使用普通破窗锤产生碎玻璃容易伤人。某种新型破窗锤(前端比较尖)，使用时将吸盘吸附在窗玻璃上，然后拉长弹性绳，人离窗玻璃较远后松手，破窗锤在弹力作用下瞬间击碎窗玻璃而不会伤到人。下列有关说法错误的是( ) A吸盘能吸附在窗玻璃上是由于受到大气压的作用 B若吸盘面积太小，则拉长弹性绳时容易脱落 C锤头前端做得比较尖是为了增大压力 D松手后，绳的弹性势能主要转化为破窗锤的动能 12把篮球抛向空中，忽略空气阻力，下列哪一个图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能 E 与篮球离地高度 h
6、的关系( ) 二、填空题(每空 1 分，共 17 分) 13“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的_能转化为箭的_能。 14如图所示，小红背着书包站在匀速上行的自动扶梯上随着扶梯一起上行，在上行过程中： 以自动扶梯为参照物， 小红是_的； 小红的机械能_(填“增大”“不变”或“减小”)；小红对书包_(填“做了功”或“没做功”)。 (第 14 题图) (第 15 题图) 15 如图是竖直向上抛出的小球上升过程中每隔相等的时间曝光一次所得的照片。从图中可以判断：小球在 a 、 b 位置间的平均速度_(填“大于”“小于”或“等于”)在 c 、d 位置间的平均速度
7、； 在上升过程中， 小球的重力势能_(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“不变”)。 16在如图所示的实验中，被压缩的弹簧一旦放松，就能将它上面的砝码举起，观察由甲图到乙图的变化过程。 甲图中， 弹簧被压缩得越紧， 弹簧的_越大， 弹性势能_，放松时对砝码做的功_ _。乙图中，砝码的_能增大，这是因为弹簧的_能减小。 (第 16 题图) (第 18 题图) 17小新遥控重为 10 N 的小型无人机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段，共用时 20 s，然后悬停在距地面 16 m 的高度，在减速上升阶段飞机的动能_(填“增大”或“减小”)， 在整个上升阶段飞机的重力势能_(填“一直
8、增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”)；若不计空气阻力，且无人机在匀速竖直上升的阶段速度为 1.2 m/s，则在匀速上升阶段，无人机升力的功率为_W。 18在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑 A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中_(填“A”或“B”)，由此可知重力势能大小与_有关。 三、实验与探究题(19 题 8 分，20 题 6 分，21 题 6 分，共 20 分) 19现代生活中，健身已成为一种时尚，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己爬楼的功率，可是不知道怎么做。请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方
9、案： (1)实验器材：电子秤、_、_。 (2)实验步骤：用电子秤测出小明的质量 m； _； _。 (3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式 P_。 (4)小明先用较慢的速度爬楼梯，测得功率为 P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得功率为P2，则 P1_(填“”“”或“”)P2。 20 被举高的物体具有重力势能，小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关。为了验证自己的猜想，小明进行了如下实验：让物体自由下落冲击小方桌，小方桌的桌腿是四根钉子，并放置在沙箱的沙面上。如图所示。 (1)他通过观察_来判断物体重力势能的大小。 (2)比较图 A 和图 B 是通过控制_来验证重力势能的大小与_
10、的关系。 (3)要验证重力势能的大小与质量有关，应选择图中的_和_进行对比实验。 (4)你还可以用什么简单的方法验证重力势能与高度有关：_。 (第 20 题图) (第 21 题图) 21 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中， 让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题： (1) 小 车 进 入 水 平 面 时 的 动 能 是 由 _ 转 化 来 的 ， 实 验 时 通 过_来比较动能大小。 (2)将同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与_的关系，得出的结论是：_ _。 (3)实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现
11、象，有很多种方法。请答一种方法：_。 四、综合运用题(每题 9 题，共 27 分) 22张家界天门山闻名遐迩，天门山索道全长 7 454 m，高度差 1 200 m，是国内为数不多高度差超过千米的索道之一。若单个缆车质量为 140 kg，每位乘客的平均质量为 60 kg，单个缆车满载 6 人(g 取 10 N/kg)，则： (1)游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中， 缆车的动能_， 重力势能_。(均填“增大” “减小”或“不变”) (2)若缆车满载时与索道的接触面积为 0.002 5 m2，索道上挂缆车处的钢索承受的压强是多少？ (3)若单个缆车满载时从索道最高处运行到最低处，需时 25
12、min，缆车和人所受总重力做功的功率是多少？ 23某品牌太阳能汽车，通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能；玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成，车身轻便灵活。(g 取 10 N/kg) 材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维 性能(强度) 强 较弱 较强 强 密度/kg m3 7.9103 3.0103 4.5103 1.6103 (1)若该车车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是_； (2)若该车质量是 400 kg，车上载有人和物品质量共为 100 kg，车轮与地面的总接触面积为 2.0102 m2，该汽车对水平地面的压强为多少？ (3)若该汽车以最大输出功率 P 为 800 W
13、在水平路面上做匀速直线运动，一段时间后再将功率减小到 P1，并保持此功率做匀速直线运动。上述运动过程的速度时间图象如图，设运动过程中汽车所受阻力不变，则汽车受到的阻力是_N，P1为_W。 (第 23 题图) 24在纪念中国抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 70 周年大阅兵中，我国展示了国产 05式高速两栖突击车，它是当今世界上水上速度最快的中型两栖突击车。该两栖突击车的总质量为 2.9104 kg，发动机的功率为 106 W，履带与地面总接触面积为 4 m2，海上最大行驶速度为40 km/h。(g 取 10 N/kg)求： (1)突击车静止在水面上时，受到的浮力多大？ (2)突击车停在水平地面上
14、时，对地面的压强多大？ (3)突击车在海上以最大速度行驶 0.8 km，发动机做功多少？ 第十一章达标检测卷第十一章达标检测卷 一、1.A 点拨：足球在水平地面上滚动时，在重力的方向上没有通过距离，因而重力不做功，故 A 正确；吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动的过程中，重物在吊车拉力的方向上没有通过距离，因而吊车对重物不做功，故 B 错误；运动员举着杠铃在空中停留的时间内，杠铃没有移动距离，因而运动员对杠铃不做功，故 C 错误；用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离，根据功的计算公式 WFs 可知，两次所做的功相同，故 D 错误。 2A 点拨：中学生重力 G 约 600 N，
15、重心升高的高度 h 约为 0.5 m，故该同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为 EEpWGh600 N0.5 m300 J。 3B 4C 点拨：运用公式 WFs 进行分析。 5C 点拨：观图可见 b、d 两点等高，足球的重力势能相等，足球以初速度 v 沿着凹凸不平的草地从 a 运动到 d 的过程中机械能越来越小，故球在 d 点的动能小于在 b 点的动能，A选项分析错误；足球从 a 到 d 的过程中机械能逐渐减小，B 选项分析错误；球从 b 到 c 的过程中要克服草地的阻力做功， 机械能减少， C 选项分析正确； 球从 c 到 d 的过程中高度越来越高，重力势能越来越大，D 选项分析错误。 6
16、D 点拨：飞机水平匀速飞行，高度和速度不变，但总质量减小，故动能、重力势能都减小。 7C 8C 点拨：不计能量损失，装置的机械能守恒。 9B 点拨：由于球不是自由下落，是运动员向下抛的，故球在开始下落时的速度不是零，故动能不是零，故 A 错误；据题目可知，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置，当球反弹至原位置时仍是运动的，此时仍有动能，故 B 正确；球离地后的上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度增加，势能增大，将动能转化为势能，故 C 错误；球在整个运动过程中，会与空气、地面摩擦，故会损失掉一部分机械能，故机械能减少，故 D 错误。 10A 点拨：小球从 A 点由静止开始下落，质量不
17、变，速度越来越大，动能不断变大，故 A 错误；小球的质量不变，C 点的高度小于在 B 点的高度，故小球在 C 点的重力势能小于在 B 点的重力势能，故 B 正确；已知 AB 和 BC 的距离相等，根据 WGh 可知，重力一定，通过的距离相同，重力做的功相同，故 C 正确；由题意知，小球在 AB 段的平均速度小于在BC 段的平均速度，AB 和 BC 的距离相等，在 BC 段所用的时间小于在 AB 段所用时间，根据PW/t 可知，BC 段功率大，故 D 正确。 11C 12A 点拨：忽略空气阻力，篮球的机械能守恒，不会因高度的变化而改变。 二、13.弹性势；动 14静止；增大；做了功 15大于；逐
18、渐增大 点拨：小球在上升的过程中，将动能转化为重力势能，动能减小(速度会减小，故 a、b 段的平均速度大于 c、d 段的平均速度)，重力势能增大。 16形变；越大；越多；重力势；弹性势 17减小；一直增大；12 点拨：升力的功率 PFvGv10 N1.2 m/s12 W。 18B；高度 三、19.(1)刻度尺；停表 (2)用刻度尺测出一级楼梯的高度 h0，数出楼梯的级数 n，计算出爬楼梯的高度 hnh0 用停表测出爬楼梯所需的时间 t (3)nmgh0t (4) 20(1)钉子进入沙面的深浅 (2)质量相同；高度 (3)C；D (4)从不同的高度用铅球砸地或用小钢珠砸橡皮泥等 21 (1)重力
19、势能； 被撞击的木块在水平面上移动距离的大小 (2)速度大小； 质量相同时，物体的速度越大，动能越大 (3)增大小车下滑的高度 四、22.解：(1)不变；增大 (2)缆车总质量：m140 kg60 kg6500 kg， 缆车对钢索的压力：FGmg500 kg10 N/kg5 000 N， 索道上挂缆车处的钢索承受的压强：pFS5 000 N0.002 5 m22106 Pa。 (3)缆车和人所受总重力做的功： WGh5 000 N1 200 m6106 J， 缆车和人所受总重力做功的功率：PWt6106 J2560 s4 000 W。 点拨： 游客乘坐天门山索道缆车匀速上山的过程中， 质量不变
20、， 速度不变， 高度不断增加，所以，缆车的动能不变，重力势能增大。 23 解 ： (1) 碳 纤 维 (2) 汽 车 对 水 平 地 面 的 压 强 ： p FSGSmgS（400 kg100 kg）10 N/kg2102 m22.5105 Pa。 (3)80；640 点拨：(1)若该车车身的材料要求强度高且轻便，则根据表中信息可知，碳纤维性能最强，密度最小，因此最理想的材料是碳纤维；(3)当汽车以最大功率匀速行驶时速度为 10 m/s， 当汽车以 P1的功率匀速行驶时，速度为 8 m/s， 汽车受到的阻力：fFPv800 W10 m/s80 N，P1Fv80 N8 m/s640 W。 24解：(1)突击车静止在水面上时处于漂浮状态，受到的浮力 F浮Gmg2.9104 kg10 N/kg2.9105 N 。 (2)突击车停在水平地面上时，对地面的压力 FG2.9105 N， 对地面的压强 pFS2.9105 N4 m27.25104 Pa。 (3)突击车在海上以最大速度行驶 0.8 km，行驶时间 tsv0.8 km40 km/h0.02 h72 s 。 发动机做的功 WPt106 W72 s7.2107 J。