资源简介

第十一章功与机械能 测试卷
时间：70分钟　　满分：70分
一、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两人对木头做功的大小关系是W甲　 　W乙。
2．甲、乙两辆汽车在平直的公路上匀速行驶，如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为　 　。
3．甲、乙两个物体的动能E与速度v的关系如图所示。根据图像可知，甲物体的质量　 　(选填“大于”“等于”或“小于”)乙物体的质量。
第3题图　　　　第4题图　　　　第5题图　
4．一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v－t图像如图所示，前10 s通过的路程为120 m，第10 s时速度达到20 m/s，则前10 s内汽车的平均速度为　 　m/s；汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为4 000 N，那么在10~20 s内汽车发动机的功率为　 　W。
5．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，则此过程中有用功为　 　J；若滑轮组的机械效率为70%，则拉力的功率为　 　W。
6．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与　 　有关。
7．某质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%，她在1 min内做了40个仰卧起坐，每次上半身仰卧起坐重心上升的高度均为0.3 m，则她在 1 min 内克服重力做的功为　 　J，功率为　 　W。(g取 10 N/kg)
8．一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10 m。若拉力做的功为500 J，则拉力的大小为　 　N。
9．用力向下甩溜溜球，手提悬线不动，溜溜球会上下来回运动。它上升的过程中速度逐渐　 　，重力势能逐渐　 　。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
10．如图是一根质量均匀的细木棒OC，OA＝OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m，点B也随之上升了0.4 m，杠杆的机械效率为90%，则木棒的重力为　 　N。(不计摩擦)
二、选择题(本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11．生活中发生的以下情景中，人对物体做了功的是( )
A．警卫员背着枪站在岗亭里
B．学生背着书包沿水平路面匀速行走
C．厨师拿着刀快速切黄瓜
D．司机用力也没能推动雪地里的汽车
12．分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升相同的高度，做的有用功( )
A．杠杆最多 　　　B．动滑轮最多
C．滑轮组最多 　　　D．一样多
13．在自由下落过程中，物体的运动速度会越来越快。如图所示，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1，在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是( )
A．W1＞W2　　P1＞P2
B．W1＜W2　　P1＜P2
C．W1＝W2　　P1＜P2
D．W1＝W2　　P1＝P2　
14．某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是( )
A．做的有用功增加了 B．做的总功减少了
C．做的额外功减少了 D．做的有用功跟总功的比值增大了
15．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是( )
A．该实验中，小球甲的重力势能最大
B．比较甲和乙，说明物体密度越大，具有的重力势能越大
C．比较乙和丙，说明物体质量越大，具有的重力势能越大
D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小
第15题图　　　第16题图
16．在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供(每个滑轮重为500 N，滑车质量不计)。此滑轮组在1 min内将质量为0.45 t的建材匀速提升12 m，拉力F做的功为7.2×104 J。(g取10 N/kg)关于此过程的说法正确的是( )
A．钢丝绳的拉力F为6 000 N
B．有用功的功率为90 W
C．本次提升建材时，滑轮组的机械效率为75%
D．建材匀速上升的过程中，建材将动能转化为重力势能
17．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是( )
A．拉力F为350 N
B．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
C．动滑轮重为50 N
D．该滑轮组的机械效率为83.3% 甲　　乙
三、实验题(第18、19小题各4分，第20小题8分，共16分)
18．如图，在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。(g取10 N/kg)
实验次序 钢球质 量m/g 钢球下摆 高度h/cm 木块滑行 距离s/cm
1 20 30 35
2 40 30 65
3 60 30
　　
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是　 　。
(2)从上表数据可以看出，实验中控制了　 　相同，从而探究动能与　 　的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做　 　J的功；第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议一个较大的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用　 　同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论：　 　。
19．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断　 　(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较　 　两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：在　 　一定时，物体的高度越　 　，重力势能越大。
(3)结合(2)中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们　 　(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
20．小红和小明利用如图装置探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，测得了三组数据如下表所示。
　
次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 弹簧测力计 的示数F/N 绳端移动的 距离s/cm
1 2 5 0.8 15
2 4 5 1.5 15
3 6 5 2.2 15
(1)他们设计这三次实验的目的是探究滑轮组的机械效率与　 　是否有关。
(2)他们通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的一种方法。下列提高效率的方法与本实验同理的是方法　 　。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
(3)小红认为钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为小红的看法是　 　(选填“正确”或“错误”)的。
(4)若让弹簧测力计保持静止读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值　 　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算与推导题(第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)
21．如图所示，某人用沿斜面向上的力F＝50 N，经过5 s把重为100 N的木箱推到2 m高处，斜面长6 m。求：
(1)这个人做的功。
(2)这个人做功的功率。
(3)该斜面的机械效率。
22．如图所示的滑轮组的机械效率为60%，物体重力为2 500 N。当物体水平匀速运动0.5 m时，拉力F所做的功为1 000 J，求拉力F的大小和物体与地面间的摩擦力f。
23．某工人站在水平地面上，用如图甲所示装置，将实心长方体A从井底沿竖直方向匀速拉起。A体积为0.12 m3，重3 600 N，上升的速度始终为0.1 m/s，图乙是人对绳子的拉力F随时间t变化的图像(不计绳与滑轮间的摩擦及绳重，忽略水对物体的阻力，g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3)。求：
甲　　乙
(1)井底受到水的压强。(不考虑井中水面高度的变化)
(2)实心长方体A浸没在水中时受到的浮力。
(3)实心长方体A露出水面前，在提升过程中滑轮组的机械效率。第十一章功与机械能 测试卷
时间：70分钟　　满分：70分
一、填空题(本题共10小题，每小题2分，共20分)
1．甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两人对木头做功的大小关系是W甲　＝　W乙。
2．甲、乙两辆汽车在平直的公路上匀速行驶，如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为　1∶1　。
3．甲、乙两个物体的动能E与速度v的关系如图所示。根据图像可知，甲物体的质量　大于　(选填“大于”“等于”或“小于”)乙物体的质量。
第3题图　　　　第4题图　　　　第5题图　
4．一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v－t图像如图所示，前10 s通过的路程为120 m，第10 s时速度达到20 m/s，则前10 s内汽车的平均速度为　12　m/s；汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为4 000 N，那么在10~20 s内汽车发动机的功率为　8×104　W。
5．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2×103 N的物体时，物体5 s内上升了6 m，则此过程中有用功为　2.52×104　J；若滑轮组的机械效率为70%，则拉力的功率为　7.2×103　W。
6．如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与　橡皮筋形变的程度　有关。
7．某质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%，她在1 min内做了40个仰卧起坐，每次上半身仰卧起坐重心上升的高度均为0.3 m，则她在 1 min 内克服重力做的功为　2 400　J，功率为　40　W。(g取 10 N/kg)
8．一个重200 N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25 m，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了10 m。若拉力做的功为500 J，则拉力的大小为　20　N。
9．用力向下甩溜溜球，手提悬线不动，溜溜球会上下来回运动。它上升的过程中速度逐渐　减小　，重力势能逐渐　增大　。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
10．如图是一根质量均匀的细木棒OC，OA＝OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m，点B也随之上升了0.4 m，杠杆的机械效率为90%，则木棒的重力为　10　N。(不计摩擦)
二、选择题(本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
11．生活中发生的以下情景中，人对物体做了功的是( C )
A．警卫员背着枪站在岗亭里
B．学生背着书包沿水平路面匀速行走
C．厨师拿着刀快速切黄瓜
D．司机用力也没能推动雪地里的汽车
12．分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升相同的高度，做的有用功( D )
A．杠杆最多 　　　B．动滑轮最多
C．滑轮组最多 　　　D．一样多
13．在自由下落过程中，物体的运动速度会越来越快。如图所示，一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1，在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是( C )
A．W1＞W2　　P1＞P2
B．W1＜W2　　P1＜P2
C．W1＝W2　　P1＜P2
D．W1＝W2　　P1＝P2　
14．某滑轮组经改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是( A )
A．做的有用功增加了 B．做的总功减少了
C．做的额外功减少了 D．做的有用功跟总功的比值增大了
15．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个体积相同的实心铁球甲、丙和塑料球乙，球甲、乙离沙地的高度相同。关于该探究，下列说法正确的是( A )
A．该实验中，小球甲的重力势能最大
B．比较甲和乙，说明物体密度越大，具有的重力势能越大
C．比较乙和丙，说明物体质量越大，具有的重力势能越大
D．通过甲和乙可推断，质量小的物体具有的重力势能一定小
第15题图　　　第16题图
16．在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供(每个滑轮重为500 N，滑车质量不计)。此滑轮组在1 min内将质量为0.45 t的建材匀速提升12 m，拉力F做的功为7.2×104 J。(g取10 N/kg)关于此过程的说法正确的是( C )
A．钢丝绳的拉力F为6 000 N
B．有用功的功率为90 W
C．本次提升建材时，滑轮组的机械效率为75%
D．建材匀速上升的过程中，建材将动能转化为重力势能
17．用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知物体M所受的重力为550 N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20 s内沿竖直方向匀速提升10 m，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，忽略绳重及摩擦，下列说法正确的是( C )
A．拉力F为350 N
B．绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
C．动滑轮重为50 N
D．该滑轮组的机械效率为83.3% 甲　　乙
三、实验题(第18、19小题各4分，第20小题8分，共16分)
18．如图，在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。(g取10 N/kg)
实验次序 钢球质 量m/g 钢球下摆 高度h/cm 木块滑行 距离s/cm
1 20 30 35
2 40 30 65
3 60 30
　　
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是　将钢球拉至某一高度由静止释放　。
(2)从上表数据可以看出，实验中控制了　速度　相同，从而探究动能与　质量　的关系。
(3)第1次实验时若不考虑能量损失，钢球对木块最多可做　0.06　J的功；第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第3次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议一个较大的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度，你认为应当采用　甲　同学的建议。
(4)由上述实验数据和现象可得出结论：　速度一定时，质量越大，动能越大　。
19．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断　重物　(选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较　A、B　两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：在　质量　一定时，物体的高度越　高　，重力势能越大。
(3)结合(2)中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们　不能　(选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
20．小红和小明利用如图装置探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，测得了三组数据如下表所示。
　
次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 弹簧测力计 的示数F/N 绳端移动的 距离s/cm
1 2 5 0.8 15
2 4 5 1.5 15
3 6 5 2.2 15
(1)他们设计这三次实验的目的是探究滑轮组的机械效率与　提升物体的重力　是否有关。
(2)他们通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的一种方法。下列提高效率的方法与本实验同理的是方法　一　。
方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量满员出行
方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
(3)小红认为钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为小红的看法是　错误　(选填“正确”或“错误”)的。
(4)若让弹簧测力计保持静止读数，则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值　偏大　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算与推导题(第21小题5分，第22小题7分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分)
21．如图所示，某人用沿斜面向上的力F＝50 N，经过5 s把重为100 N的木箱推到2 m高处，斜面长6 m。求：
(1)这个人做的功。
(2)这个人做功的功率。
(3)该斜面的机械效率。
解：(1)推力F＝50 N，斜面的长度s＝6 m，这个人做的功W总＝Fs＝50 N×6 m＝300 J。
(2)这个人做功的功率为P＝＝60 W。
(3)有用功W有用＝Gh＝100 N×2 m＝200 J，斜面的机械效率η＝×100%＝×100%≈66.7%。
22．如图所示的滑轮组的机械效率为60%，物体重力为2 500 N。当物体水平匀速运动0.5 m时，拉力F所做的功为1 000 J，求拉力F的大小和物体与地面间的摩擦力f。
解：利用滑轮组水平拉动物体时，拉力F与物体重力G没有直接联系，拉力F所做的功为总功，当物体水平匀速移动s＝0.5 m时，拉力F移动的距离s'＝4s＝4×0.5 m＝2 m，因为W总＝Fs'，所以F＝＝500 N，由η＝×100%得，W有用＝ηW总＝60%×1 000 J＝600 J，而W有用＝fs，所以f＝＝1 200 N。
23．某工人站在水平地面上，用如图甲所示装置，将实心长方体A从井底沿竖直方向匀速拉起。A体积为0.12 m3，重3 600 N，上升的速度始终为0.1 m/s，图乙是人对绳子的拉力F随时间t变化的图像(不计绳与滑轮间的摩擦及绳重，忽略水对物体的阻力，g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3)。求：
甲　　乙
(1)井底受到水的压强。(不考虑井中水面高度的变化)
(2)实心长方体A浸没在水中时受到的浮力。
(3)实心长方体A露出水面前，在提升过程中滑轮组的机械效率。
解：(1)经分析知，0~60 s，A浸没在水中上升时，A受到的拉力不变，绳端的拉力F不变；60~70 s时A逐渐露出水面，70 s时A恰好全部露出水面，A受到拉力变小，绳端拉力F变小。A上升的速度始终为0.1 m/s，由v＝可得，井中水深h＝vt＝0.1 m/s×70 s＝7 m，井底受到水的压强p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×7 m＝7×104 Pa。
(2)实心长方体A浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水g V排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m3＝1 200 N。
(3)由题图知，通过动滑轮绳子的段数n＝3，A浸没时(露出水面前)绳端拉力F＝1 000 N，A受到滑轮组的拉力F拉＝GA－F浮＝3 600 N－1 200 N＝2 400 N，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%。

展开更多......

收起↑