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第十一章功和机械能
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．用10N的水平拉力拉着一物体，在比较粗糙的水平地面上移动一段距离，拉力做了100J的功。用另一水平拉力F拉着同一物体，在较为光滑的水平地面上移动相同一段距离，拉力也做了100J的功，则该拉力（　　）
A．等于10N
B．小于10N
C．大于10N
D．以上三个选项都有可能
2．下列说法正确的是（　　）
A．具有能的物体一定在做功 B．具有能的物体一定做了功
C．具有能的物体一定能够做功 D．以上说法都正确
3．2020年5月，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，如图所示，火箭采用无毒无污染的液氧液氢和煤油推进系统，火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，若火箭的重量约为900t，在刚升空后的600s内就匀速运动到450km的高空。关于火箭下列说法错误的是（　　）
A．液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积的方式液化的
B．火箭加速上升，机械能在增大
C．火箭匀速运动600s的速度为750m/s
D．火箭升高450km克服自身重力做功的功率约是
4．如图所示，冰壶比赛中，当投手将冰壶投出后，冰壶在水平的冰面上旋转着向前滑行。下列有关说法中正确的是（　　）
A．投手将冰壶投出时，对冰壶不做功
B．冰壶在水平的冰面上滑行时，冰面对冰壶的支持力做功
C．当运动员在冰壶的前方用力“刷冰”时，运动员对冰壶做功
D．当冰壶撞击并推动前方的冰壶向前运动时，对前方的冰壶做功
5．如图所示，在粗糙水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，弹簧在自然长度时，小球位于O点：当通过小球压缩弹簧到A位置时，释放小球；然后小球从A点开始向右运动，最远运动到B点，则（　　）
A．小球在AO之间某点处，速度达到最大
B．小球在O点处速度达到最大
C．小球在B点速度为0达到平衡状态
D．AO=OB
6．为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　）
A．该装置使用滑轮是为了更加省力
B．此过程中物块的动能转化为重力势能
C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D．若绳子突然断开，物块将立即下滑
7．甲、乙两台机器正常工作时，分别做功600焦和300焦，下列关于两台机器做功快慢的说法中正确的是（ ）
A．甲做功快 B．乙做功快
C．甲和乙做功一样快 D．条件不足，无法判断
8．2024年6月2日，“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体（简称着上组合体）平稳软着陆月背南极。如图，是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是（ ）
A．在主减速段，着上组合体的机械能不变
B．在悬停段，着上组合体不受力的作用
C．平稳软着陆后，着上组合体的惯性消失
D．着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强
二、填空题
9．一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是 W。（g取10N/kg）
10．体育课上小唐同学进行传接排球训练，他将球斜向上抛出，球的运动轨迹如图所示，a、b、c、d为轨迹上的点，其中a、c两点高度相同，不计空气阻力，则球在a点的机械能 d点机械能（选填“大于”、“小于”、“等于”）；球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。

11．儿童节期间，小朋友在公园里荡秋千，当秋千从高处落下时，重力势能 （选填“变大”“变小”或“不变”），不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中 能转化为其他能量。
12．一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。
(1)该成年人一昼夜（24h）心脏对血液做了 J功；
(2)这些功可以把 kg的水送到10m高处。（取g＝10N/kg）
三、实验题
13．如图所示是“探究重力势能大小影响因素”的实验。实验器材有体积较大的容器、A的质量比B的质量小的实心铁块、小方桌、橡皮泥。
(1)实验探究的是 （选填“铁块”或“小桌”）的重力势能；
(2)实验中通过 来反映铁块重力势能的大小；在物理学中，这种方法叫 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
(3)通过对比图甲、乙两次实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越 ；
(4)下列现象或应用与本实验结论有关的是___________；
A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．机翼上部总是凸起下部平滑
(5)（科学论证）小明认为由实验步骤甲和丙或由实验步骤乙和丙，均可判断重力势能的大小和重物质量的关系。该观点 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
四、计算题
14．如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐中，机器人沿平直的路面匀速行驶，到达点餐旅客所示在的客房，用时，机器人匀速直线运动时受到的阻力恒为。求：
(1)机器人受到的牵引力做的功是多少？
(2)机器人受到的牵引力做功的功率是多少？
五、综合题
15．中国“人造太阳”——大型核实验装置（ EAST）取得重大突破，奠定了我国在核聚变研究领域的世界领先地位。
（1）EAST利用氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核，同时释放出巨大的核能。这与我国正在运行的核电站获得核能的方式 （填“相同”或“不同”）。结合成氦原子核时，带正电的氘、氚原子核间具有很强的静电 （填“引”或“斥”）力。 在利用核能过程中，能量的转移和转化具有 （填“ 方向”或“可逆”）性。
（2）EAST装置中，超导线圈中的强大 （ 填“电压”或“电流”）产生强磁场，氘、氚原子核在磁力作用下被约束在真空室的环形轨道内运动，运动方向始终与磁力方向垂直。磁力对氘、氚原子核 （填“做功”或“不做功”），该过程 （填“能”或“不能”）说明磁力可以改变物体的运动状态。
《第十一章功和机械能》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C D D A C D D
1．A
【详解】由题意可知，物体分别在两个拉力的作用下运动的距离相等，做的功相同，根据可得，可知两个拉力相等，即另一水平拉力大小为10N，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】ABD．具有能的物体不一定正在做功，具有能的物体不一定做了功，比如：天花板上静止不动的吊灯具有重力势能，没有正在做功，也没有做了功，故ABD错误；
C．一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，具有能的物体一定能够做功，故C正确。
故选C。
3．D
【详解】A．使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种，液氧液氢是由气态的氧气和氢气通过压缩体积方式液化的，故A正确，不符合题意；
B．火箭向下喷出高温高压火焰获得升力后加速上升，将燃料的内能转化为火箭的机械能，所以机械能增大，故B正确，不符合题意；
C．火箭匀速运动600s的速度
v===750m/s
故C正确，不符合题意；
D．火箭的重力
G=mg=900×103kg×10N/kg=9×106N
火箭升高450km克服自身重力做功
W=Gh=9×106N×450×103m=4.05×1012J
则功率
P===6.75×109W
故D错误，符合题意。
故选D。
4．D
【详解】A．投手将冰壶投出时，冰壶在推力的作用下移动一段距离，所以投手对冰壶做了功，故A错误；
B．冰壶在水平的冰面上滑行时，冰面对冰壶的支持力竖直向上，与运动方向垂直，所以支持力对冰壶不做功，故B错误；
C．运动员在冰壶的前方用力“刷冰”时，对冰壶没有力的作用，所以运动员对冰壶不做功，故C错误；
D．当冰壶撞击并推动前方的冰壶向前运动时，对前方的冰壶有力的作用，并沿力的方向移动了距离，所以对前方的冰壶做了功，故D正确。
故选D。
5．A
【详解】AB．水平台面粗糙，小球运动时有摩擦力，从A向O运动过程中，摩擦力向左，当弹簧向右弹力与向左摩擦力大小相同时，小球有最大速度，因此最大速度的点，在AO之间，故A符合题意，B不符合题意；
C．小球在B点速度为0，弹簧处于拉伸状态，受弹簧向左弹力作用，受力不平衡，不处于平衡状态，故C不符合题意；
D．小球和弹簧当成一个系统，由于台面摩擦，系统机械能减小，故A点机械能大于B点机械能，AB两点小球动能都为0，则A点弹簧性势能大于B点弹性势能，即AO大于OB，故D不符合题意。
故选A。
6．C
【详解】A．该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B．物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，故B错误；
C．物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正确；
D．若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】功率是表示做功的快慢的，功率等于功与时间的比值，因为只知道甲、乙两台机器做功的多少，而不知道它们做功所用的时间，所以无法比较它们做功的快慢，故选D．
8．D
【详解】A．在主减速段，着上组合体的质量一定，速度减小，高度减小，因此其动能减小，重力势能减小，机械能减小，故A错误；
B．在悬停段，着上组合体处于静止状态，在竖直方向上受到平衡力的作用，故B错误；
C．平稳软着陆后，着上组合体同样具有惯性，惯性是物体的固有属性，无论处于何种状态物体都具有惯性，故C错误；
D．着上组合体的四只“大脚”可以通过增大受力面积，从而可减小对月球表面的压强，故D正确。
故选D。
9．120
【详解】做的功为
则这个人在这段时间内的功率为
10． 等于 b
【详解】[1]因为不计空气阻力，所以小球整个运动过程机械能守恒。因此小球在a点的机械能等于d点机械能。
[2]重力势能与物体的质量和高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大，所以b点的重力势能最大。
11． 变小 机械
【详解】[1][2]当秋千从高处落下时，质量不变，高度降低，重力势能会减小；不再用力推时，秋千在运动过程中需要克服摩擦做功，将机械能转化为其他能量。
12．(1)129600
(2)1296
【详解】（1）一昼夜（24h）心脏对血液做的功为
W=Pt=1.5W×24×3600s=129600J
（2）由
W=Gh=mgh
可知送水的质量为
13．(1)铁块
(2) 橡皮泥的凹陷程度 转换法
(3)大
(4)A
(5) 错误 见解析
【详解】（1）实验中实心铁块下落撞击小桌时将小桌向下压，对小方桌做功，说明实心铁块具有能量，该实验研究的是实心铁块的重力势能。
（2）[1][2]实验中实心铁块具有重力势能的大小通过观察橡皮泥的凹陷程度来表示的。这种方法叫转换法。
（3）甲、乙两实验中，铁块的质量相同，高度不同，且铁块的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越大，说明铁块对外做功越多，铁块的重力势能越大。
（4）A．禁止高空抛物，是由于高度越高，物体具有的重力势能越大，能够对外做的功越多，破坏力越强。故A符合题意；
B．大货车限载限速，是由于质量越大、速度越快，动能越大，故B不符合题意；
C．机翼上部总是凸起下部平滑，利用机翼上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，产生向上的压强差，从而获得向上的升力，故C不符合题意。
故选A。
（5）[1][2]探究重力势能的大小和重物质量的关系，需要控制下落的高度相同，而甲和丙两实验中未控制下落高度相同，因此该观点是错误的。
14．(1)720J
(2)14.4W
【详解】（1）机器人匀速直线运动时，受到的牵引力与阻力的大小相等，故牵引力做功为
（2）牵引力做功的功率为
15． 不同 斥力 方向 电流 不做功 能
【详解】（1）[1]核电站是利用核能发电，利用了核裂变原理。它的核心设备是核反应堆。核反应堆中发生的链式反应，是可加控制的。与氘、氚原子核，在超高温下结合成氦原子核的核聚变方式不同。
[2]由于同种电荷相互排斥，故带正电的氘、氚原子核间具有很强的静电斥力。
[3]能量转化具有方向性，在利用能量的过程中有能量耗散，耗散的能量不可再利用，所以我们要节约能源。
（2）[4]奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场，EAST装置中，超导线圈中的强大电流产生强磁场，强磁场产生强磁力约束氘、氚原子核在真空室的环形轨道内运动。
[5]由材料知，氘、氚原子核运动方向始终与磁力方向垂直，没有在磁力方向上移动距离，故磁力对氘、氚原子核不做功。
[6]氘、氚原子核在磁力作用下被约束在真空室的环形轨道内运动，运动方向时刻在变化，故该过程能说明磁力可以改变物体的运动状态。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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