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《第十一章 功和机械能》综合复习试题
一. 选择题
1. 在国际单位制中，功率的单位是（　　）
A. 帕斯卡（Pa） B. 牛顿（N） C. 瓦特（W） D. 焦耳（J）
2. 如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（ ）
A. 甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功
B. 乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车做了功
C. 丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头做了功
D. 丁图中人举着杠铃保持静止的过程中，人对杠铃做了功
3. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 绳的拉力对小球做了功
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
4. 班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大，为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　）
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
A. ①③ B. ①④ C. ①②③ D. ②④
5. 2022年2月6日晚上19点，女足亚洲杯决赛上演。中国女足通过奋勇拼搏，3-2！中国女足夺冠。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）
A. 在B点时受力平衡
B. 在A、D两点动能可能相等
C. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D. 在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
6. 小林课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 从A点到C点铁球的动能一直减小
B. 铁球在B位置时受到的重力和弹力不是平衡力
C. 从B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹力
D. 从A点到C点铁球的机械能不变
7. 如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上．剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块
A. 运动速度变大 B. 所受摩擦力变大
C. 动能先变大后不变 D. 机械能先减小后不变
8.如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（　　）
A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
9. 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力作用，下列说法正确的是（　　）
A. 小石块在C点时，速度为零，受到平衡力的作用
B. 小石块在C点时，球对橡皮筋的拉力大于橡皮筋对小球的拉力
C. 从B点下落到C点的过程中，小石块的速度一直减小
D. 从B点下落到C点的过程中，小石块受到的弹力一直增大
10. 如图所示，“长征”火箭在加速升空过程中
A. 惯性变大
B. 机械能保持不变
C. 动能增加，重力势能减小
D. 动能增加，重力势能增加
11.如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（　　）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
12. 如图甲所示，用弹簧测力计拉着木块沿水平木板做匀速直线运动，图乙是前后两次拉着同一木块运动的路程随时间变化的图象。当两次通过的路程相同时，下列说法正确的是：（ ）
A. 木块两次运动的动能相等 B. 木块两次受到的拉力相等
C. 两次拉力对木块做的功相等 D. 两次拉力对木块做功的功率相等
13.某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力和以及牵引力在相同时间内所做的功和之间的关系正确的是
A. ， B. ，
C. ， D. ，
14.一端封闭的两个完全相同的玻璃管如图所示，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
15. 一种叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够较长时间持续向下喷射火焰。设其重力恒为1N，点火后产生大小为重力5倍的恒定推力。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力f与速度v的关系如图所示。则在焰火竖直上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 不可能受平衡力
B. 受到的阻力可达5N
C. 推力的最大功率可达50W
D. 飞行的最大速度可达11m/s
二、填空题
16.人骑电动自行车下坡时重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
17.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度。向下按笔的过程中，笔的重力势能_______，笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能________。（选填“增大”或“减小”或“不变”）
18. 农业生产中经常使用“扬场机”来把混在一起的砂粒、稻谷和稻谷壳分开，使用时就是将混在一起的三种物质以相同的速度向前抛出去。图为“扬场机”在使用时被抛出的物质运行轨迹，三种物质分别落在A、B、C三处，则沙粒应在___________处，依据是___________。
19. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知，如果拉力做的功分别为、，拉力做功的功率分别为、，则___________，___________，___________。（选填“>”“=”或“<”）
20. 马拉着重1000N的车在5min里匀速前进了3000m，如果车受到的阻力是车重的0.1倍，则在这段时间内，马拉车做了____________J的功，马的功率是____________W。
21. 质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是______次，克服重力做功的平均功率为______W。（g取10N/kg）
三、实验题
22. 小强要把一个大西瓜从一楼匀速搬上二楼，请你帮他选择相应的器材测量对西瓜做功的功率：
(1)实验步骤∶__________________；
(2)用所测的物理量，写出小强对西瓜做功功率的表达式∶ ___________________。
23. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球和的质量大于，分别从不同的高度和静止开始放下，观察纸盒被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察纸盒移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里他利用的研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）由甲、乙两图，可得到的实验结论是：___________；
（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？___________（选填“正确”或“错误”），理由是：___________。
24. 某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三：重力势能大小可能与物体的运动路径有关。
为了验证猜想，他们准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示（图乙中，小球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验中均让小球从图中高度自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容：
(1)本实验是通过观察__________来判断重力势能大小的；
(2)比较A、B两球，由此可得出结论：__________________；
(3)比较_______两球，可得出结论：当物体的质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大；
(4)比较C、D两球，可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填“有关”或“无关”）；
(5)小球下落陷入花泥前，将重力势能转化为_______能。
四、计算题
25.杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿，重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
26. 如图，是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为40cm2，求：
(1)若地面受到的压强为5×104 Pa，则该平衡车对地面的压力为多少？
(2)若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100 m，受到的阻力为90N，则此过程中克服阻力做功的功率为多少？
《第十一章 功和机械能》综合复习试题参考答案
一. 选择题
1. 在国际单位制中，功率的单位是（　　）
A. 帕斯卡（Pa） B. 牛顿（N） C. 瓦特（W） D. 焦耳（J）
【答案】C
2. 如图所示的四种情形中，对力是否做功判断正确的是（ ）
A. 甲图中人提着滑板在平直的道路上匀速行走，人对滑板做了功
B. 乙图中人推着货车在平直的道路上匀速行走，人对货车做了功
C. 丙图中人用力搬石头但石头仍保持静止，人对石头做了功
D. 丁图中人举着杠铃保持静止的过程中，人对杠铃做了功
【答案】B
3. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　）
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 绳的拉力对小球做了功
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
4. 班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大，为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（　　）
①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度
A. ①③ B. ①④ C. ①②③ D. ②④
【答案】C
5. 2022年2月6日晚上19点，女足亚洲杯决赛上演。中国女足通过奋勇拼搏，3-2！中国女足夺冠。如图是足球落地后又弹起的示意图，分析可知，足球（　　）
A. 在B点时受力平衡
B. 在A、D两点动能可能相等
C. 在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
D. 在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
【答案】B
6. 小林课外模拟蛙蛙跳工作情景，用手将一重为G的铁球缓慢放在一自然伸长的弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A. 从A点到C点铁球的动能一直减小
B. 铁球在B位置时受到的重力和弹力不是平衡力
C. 从B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹力
D. 从A点到C点铁球的机械能不变
【答案】C
7. 如图所示，用细绳吊着一个物块，静止靠在墙壁上．剪断细绳的同时，用一个由0逐渐增大的水平作用力F压在物块上，墙壁足够高，则物块
A. 运动速度变大 B. 所受摩擦力变大
C. 动能先变大后不变 D. 机械能先减小后不变
【答案】D
8.如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（　　）
A. 甲、丙 B. 乙、丙 C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
【答案】C
9. 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力作用，下列说法正确的是（　　）
A. 小石块在C点时，速度为零，受到平衡力的作用
B. 小石块在C点时，球对橡皮筋的拉力大于橡皮筋对小球的拉力
C. 从B点下落到C点的过程中，小石块的速度一直减小
D. 从B点下落到C点的过程中，小石块受到的弹力一直增大
【答案】D
10. 如图所示，“长征”火箭在加速升空过程中
A. 惯性变大
B. 机械能保持不变
C. 动能增加，重力势能减小
D. 动能增加，重力势能增加
【答案】D
11.如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（　　）
A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B．小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C．小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D．小球通过M、N两点时的速度大小相等
【答案】C。
12. 如图甲所示，用弹簧测力计拉着木块沿水平木板做匀速直线运动，图乙是前后两次拉着同一木块运动的路程随时间变化的图象。当两次通过的路程相同时，下列说法正确的是：（ ）
A. 木块两次运动的动能相等 B. 木块两次受到的拉力相等
C. 两次拉力对木块做的功相等 D. 两次拉力对木块做功的功率相等
【答案】BC
13.某汽车公司对自主研发的无人驾驶汽车性能进行测试，甲、乙两辆完全相同的汽车在同一水平路面上做匀速直线运动，且，若不计空气阻力，则汽车受到的牵引力和以及牵引力在相同时间内所做的功和之间的关系正确的是
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】C
14.一端封闭的两个完全相同的玻璃管如图所示，甲中装水，乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球
A. 重力势能变化量不相同 B. 获得的动能相同
C. 在食用油中重力做功慢 D. 机械能不变
【答案】C
15. 一种叫做“高声”的焰火，其特点是不会爆炸，能够较长时间持续向下喷射火焰。设其重力恒为1N，点火后产生大小为重力5倍的恒定推力。经实验测量，这种焰火在运动时，受到的阻力f与速度v的关系如图所示。则在焰火竖直上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 不可能受平衡力
B. 受到的阻力可达5N
C. 推力的最大功率可达50W
D. 飞行的最大速度可达11m/s
【答案】C
二、填空题
16.人骑电动自行车下坡时重力势能_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 ①. 减小 ②. 不变
17.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度。向下按笔的过程中，笔的重力势能_______，笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能________。（选填“增大”或“减小”或“不变”）
【答案】 ①. 减小 ②. 减小
18. 农业生产中经常使用“扬场机”来把混在一起的砂粒、稻谷和稻谷壳分开，使用时就是将混在一起的三种物质以相同的速度向前抛出去。图为“扬场机”在使用时被抛出的物质运行轨迹，三种物质分别落在A、B、C三处，则沙粒应在___________处，依据是___________。
【答案】 ①. C ②. 沙粒质量最大大，动能最大
19. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知，如果拉力做的功分别为、，拉力做功的功率分别为、，则___________，___________，___________。（选填“>”“=”或“<”）
【答案】 ①. < ②. = ③. <
20. 马拉着重1000N的车在5min里匀速前进了3000m，如果车受到的阻力是车重的0.1倍，则在这段时间内，马拉车做了____________J的功，马的功率是____________W。
【答案】 ①. ②. 103W
21. 质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系如图所示。根据图像可估算出该同学每分钟跳绳的次数是______次，克服重力做功的平均功率为______W。（g取10N/kg）
【答案】 ①. 180 ②. 81
三、实验题
22. 小强要把一个大西瓜从一楼匀速搬上二楼，请你帮他选择相应的器材测量对西瓜做功的功率：
(1)实验步骤∶__________________；
(2)用所测的物理量，写出小强对西瓜做功功率的表达式∶ ___________________。
【答案】(1)[1] ①用台秤称出一个大西瓜的质量m；
②用卷尺测出一楼到二楼的高度h；
③用秒表测出把大西瓜匀速从一楼搬上二楼的时间t。
(2)[2]对西瓜做功功率的表达式为。
23. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球和的质量大于，分别从不同的高度和静止开始放下，观察纸盒被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。
（1）小明通过观察纸盒移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里他利用的研究方法是________（选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将___________（选填“能”或“不能”）达到探究目的；
（2）由甲、乙两图，可得到的实验结论是：___________；
（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，他的看法是否正确？___________（选填“正确”或“错误”），理由是：___________。
【答案】 ①. 转换法 ②. 不能 ③. 物体的动能大小与速度有关 ④. 错误 ⑤. 没有控制小球到达水平面时的速度相同
24. 某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时提出了如下猜想：
猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三：重力势能大小可能与物体的运动路径有关。
为了验证猜想，他们准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示（图乙中，小球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验中均让小球从图中高度自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容：
(1)本实验是通过观察__________来判断重力势能大小的；
(2)比较A、B两球，由此可得出结论：__________________；
(3)比较_______两球，可得出结论：当物体的质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大；
(4)比较C、D两球，可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填“有关”或“无关”）；
(5)小球下落陷入花泥前，将重力势能转化为_______能。
【答案】 ①. 小球陷入花泥的深度 ②. 当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大 ③. A、C ④. 无关 ⑤. 动
四、计算题
25.杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿，重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
【答案】 （1）根据二力平衡得，乙受到的摩擦力f = G2 = 550N
方向竖直向上。
（2）摩擦力对乙所做的功
W1= fs
= 550N×4m = 2200J
（3）甲对杆和乙做的功W2=0
26. 如图，是某一款电动平衡车，两车轮与地面的接触面积为40cm2，求：
(1)若地面受到的压强为5×104 Pa，则该平衡车对地面的压力为多少？
(2)若该平衡车20s内沿水平面匀速行驶100 m，受到的阻力为90N，则此过程中克服阻力做功的功率为多少？
【答案】(1)若地面受到的压强为5×104Pa，则该平衡车对地面的压力
F=pS=5×104Pa×40×10-4m2=200N
(2)平衡车克服阻力做功
W=Fs=90N×100m=9000J
则此过程中克服阻力做功的功率
P==450W
答：(1)该平衡车对地面的压力为200N；
(2)此过程中克服阻力做功的功率为450W。

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