第十一章《功和机械能》测试题含答案_初物_1初中物理

第十一章 功和机械能 单元测试题 （满分：100分） 一、单项选择题（每小题2分，共24分） 1.以下实例所例举的几个力中，没有对物体做功的力是（ ） A.船在水的作用下前进一段距离 B.静止的小车在拉力的作用下向前运动 C.汽车在刹车阻力的作用下滑行了一段距离 D.举重运动员将杠铃举在头顶3s时间 2.受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器。“上帝之 杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高 空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大。它攻击目标的巨大能量主 要来源于（ ） A.小型火箭助推动能 B.与大气摩擦产生的能量 C.下落过程重力势能转化的动能 D.“上帝之杖”本身的动能 3.如图1所示，某同学正在进行手抛鸡蛋表演，由图可估算出鸡 蛋从最高点落到手中的过程中，鸡蛋重力做的功最接近于（ ） A.0.02 J B.0.2J C.2J 图1 D.20J 4.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具 车能量的变化情况是（ ） A.弹性势能减小，动能增大 B.弹性势能减小，动能减小 C.弹性势能增大，动能增大 D.弹性势能增大，动能减小 5.小丽和爷爷进行爬楼比赛。他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达。已知小 丽的体重比爷爷的体重小。下列说法正确的是（ ） A.爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多 B.爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多 C.小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大 D.爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大6.如图2所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力， 仅有动能和势能互相转化。则下列说法正确的是（ ） A.小球在A处的动能等于在D处的动能 B.小球在A处的动能大于在D处的动能 C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能 图2 7.汽车在行驶过程中，发动机的功率为P，牵引力为F，汽车行驶的速度为v，这三者之间 的关系为P=Fv。当汽车爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档。加大油 门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速。那么，在爬坡时减慢车速的目的 是（ ） A.保证安全 B.省油 C.增大发动机的牵引力 D.以上说法均正确 8.小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ） A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J 9.在水平地面上，用40N的水平拉力拉重为100N的小车，使小车沿水平方向前进了 5m，这时拉力所做的功是（ ） A.50J B.200J C.500J D.750 J 10.在自由下落过程中物体运动速度会越来越快。一个物体由A点自由 下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图3所示，物体在AB段重力做 功W，做功功率P；在BC段重力做功W，做功功率P，则下列关系正确的是 1 1 2 2 （ ） A.W＝W P

P 1 2 1 2 D.W≠W P≠P 1 2 1 2 11.如图4所示，将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，会发 现圆珠笔将竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中 有关能量转化的分析，正确的是（ ） 图4 A.动能──重力势能──弹性势能 B.弹性势能──动能──重力势能 C.重力势能──动能──弹性势能 D.动能──重力势能──内能12.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（ ） A.燕子比鸽子飞得快 B.鸽子比燕子飞得快 C.燕子与鸽子飞得一样快 D.两者速度大小无法比较 二、填空题（每空1分，共27分） 13.重15N的木块在大小为5N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进 2m，拉力做功为______J，重力做功______J，拉力的功率为______W。 14.高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道：一个30g的鸡蛋从18楼抛下来 就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与______ 有关，下落过程是将重力势能转化为______。 15.如图5为模型号两栖步兵战车，它匀速直线行驶10s通过路 程100m，战车功率为1.1×106W，在这一过程中，战车行驶的速度为 ______m/s，做功______ J，牵引力为______N。 图5 16.撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简 化成如图6所示的三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。起跳上升过程中是动能和 图7 图6 ______能转化为______；下落过程中______能逐渐增加。 17.在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图7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，用时约0.75s。实心球上升时______能转 化为______能；实心球下降过程中重力做功为______J，功率为______W。 18.如图8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______（选填“变大”“变小”或“不变”）。（g 取10N/kg） 3m 4m A B 图8 图919.如图9是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一 高度的两点，则A点的重力势能_____B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）； 此过程中皮球的机械能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 20.攀岩是一项挑战自然，超越自我的惊险运动。一位攀岩者体重为520N，背着生为8kg 的背包，用时40min登上高为9m的峭壁。在此过程中攀岩者做的功是____J，他做功的平均 功率是____ W。（g取10N/kg） 21.小新同学遥控重为10N的小型无人飞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20s，然后悬停在地面16m的高度，在减速上升阶段飞机的动能 _____（ 选填“增大” “减小”或“不变”）；在整个上升阶段飞机的重力势能_______（选 填“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1.2m/s，则在匀速上升阶段，无人机升力的功率为_______W。 22.小强的身高只有165cm，质量却有80kg，他每天放学背着10kg的书包先要在水平路 面上步行约1200m，再爬上高约20m的七楼，总是累得气喘吁吁，如果小强上到七楼共需 5min，则小强上楼过程中对书包做的功为______J，小强上楼时克服总重力做功的功率为 ______W。（g取10N/kg） 三、实验与探究（23题12分，24题12分，共24分） 23.小春发现高速公路常有如图10所示的限速警告标志，他问爸爸：为什么在相同的道 路上行驶的汽车却会有不同的最高时速限制呢？爸爸告诉他：大车质量大，惯性大，如果速 度太快的话，遇紧急情况时不能及时停下来，极易造成交通事故。小春想：这就是说在相同情 况下大车要停下来所用的距离比小车要长？为此，他设计了如图11所示的装置及以下探究 方案： 小车 100 大车 80 s 图11 图10①让一辆小车从光滑斜面上某位置由静止滑下，测出它在水平面运动的距离s。 1 ②给小车车厢里添加适当的钩码，并使小车从同一高度由静止滑下，测出它在水平面运 动的距离s。 2 ③再继续增加钩码数量，重复步骤②。 ④比较各次水平运动距离s的大小，归纳出结论。 对于上述探究方案，请你作答： （1）给小车添加钩码的目的是：________________________。 （2）让小车从同一高度下滑的目的是：________________________。 （3）小车从斜面滚到水平面的过程中，小车的重力势能转化为小车的_______能。 （4）假设各次小车在水平面上运动时所受的摩擦力均相同，则s____s（选填“＞”“=” 2 1 或“＜”），原因是：________________________________________________________。 （5）小春的探究方案合理吗？________。为什么？ 24.老师上完功率一节后，小红想测出自己从一楼到四楼的功率。现有如下器材： A.天平 B.弹簧测力计 C.台秤 D.秒表 E.温度计 F.皮尺。 （1）请帮小红选择最合适的测量工具（填序号）： 。 （2）请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量。 （3）请帮她在空白处设计一个实验表格。 （4）请你用所测的物理量写出小红上楼的功率表达式 。 四、计算题（25题10分，26题15分，共25分） 25.美国研制出“会飞的汽车”，如图12所示，其车身和一般汽车相似，但车门多了两 个可折叠的翅膀，在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开。汽车的质量为600kg，地面最大行驶速度可达150km/h，轮胎与地面接触的总面积约为0.12m2，空中最大飞行速度 可达200km/h，发动机功率为75kW。问： 图12 （1）该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2h，通过的距离是多少? （2）若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200km，汽车受到的牵引力是多少? 26.学校进行实验室仪器升级工程，买了30套总质量为300 kg的物理实验器材，每套器 材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到7 m高的物理实验室。（g取10N/kg） （1）实验员至少需要对器材做多少功？ （2）如图13所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可 能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数 n 应为多少？（不考虑他克服自身重力所做的功） 图13 （3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多 少秒？ 参考答案 一、单项选择题1.D 2.C 3.B 4.A 5.B 6.D 7.C 8. C 9.B 10. A 11.B 12.A 二、填空题 13.10；0；1 14.高度；动能 15.10；1.1×107；1.1×105 16.弹性势；重力势；动 17.动；重力势；54；72 18.1500；300；变大 19.等于；减小 20.5400；2.25 21.减小；增大；12 22.2000；60 三、实验与探究 23.（1）增大（改变）小车质 量 （2）小车在水平面上运动的初始速度相同 （3）动能 （4）>；由于初始速度相同，质量越大，小车的动能越大，到停止的过程克服阻力做的功 就越多，在阻力相同的情况下，则运动的路程越长（或：质量大，惯性就大，在相同条件下小车 停下来所需的距离就长） （5）不合理；因压力不同，小车所受的摩擦力不同，没有控制变量，所以不合理。 24.（1） C 、 D 、 F （2） ①用台秤测出小红的质量m； ②用皮尺测出一楼到四楼的高度h； ③用秒表测出小红从一楼上到四楼的时间t。 （3） 小红的质量m/g 一楼到四楼的高度h/m 从一楼到四楼用的时间t/s 功率P/W （ 4 ） P=mgh/t 四、计算题 s 25.（1）由v= 得 t s=vt=150km/h×0.2h=30kms 200km （2）t  1h 3600s v 200km/h W ∵P  ∴W=Pt=7.5×104W×3600s=2.7×108J t 8 ∵ W  F 牵 s ∴ F 牵  W  2.710 J 1.3510 3 N s 210 5 m 26.（1）实验员搬运器材至少做的功： G=mg=300kg×10N/kg=3000N， W=Gh= 3000N×7m=2.1×104J； （2）由图象知，最大功率为70W时，提升重物质量为30kg， 300kg ∵一箱质量m′= =10kg， 30 30kg ∴n= =3，一次搬运3箱； 10kg （3）要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，即P=70W。 由P=W 得t=W =2.110 4 J =300s t P 70W