第十一章功和機械能（滾動）(解析版）

1、第十一章 功和機械能滾動卷班級_ 姓名_ 學(xué)號_ 分數(shù)_（考試時間：60分鐘 試卷滿分：100分）注意事項：1本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前,考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2回答第I卷時,選出每小題參考答案后,將參考答案填在選擇題上方的答題表中。3回答第II卷時,將參考答案直接寫在試卷上。4本章內(nèi)容占70,前面內(nèi)容占30。第卷（選擇題 共20分）12345678910一、選擇題：本題共10個小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1（2019秋泰州月考）下列實例中,人對物體做功的是（）A學(xué)生背著書包在水平路面

2、上勻速前進B人推車,未推動C用力將足球踢出D舉重運動員舉著杠鈴不動【解析】A、學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進,雖然有力也有距離,但不是在力的方向上,力與距離垂直,沒有做功,故A不符合題意；B、人推車,車未動,有力而無距離,沒有做功,故B不符合題意；B、用力將足球踢出,人對足球施加了力的作用,足球在該力的方向上通過了一定距離,所以人對足球做功；足球被踢后,人不再對足球施加力的作用,所以人對足球沒有做功,故C符合題意；D、舉重運動員舉著杠鈴不動,人對杠鈴施加了力的作用,但杠鈴沒有在該力的方向上通過距離,所以人對杠鈴沒有做功,故D不符合題意；故選：C。2（2019詔安縣一模）如圖所示,已知m1m2

3、m3,在同樣大小的力F的作用下,三個物體都沿力的方向移動S,則力F所做的功（）A甲情況下最多B乙情況下最多C丙情況下最多D三種情況下一樣多【解析】因為在同樣大小的力F的作用下,三個物體都沿力的方向移動距離s,所以,由功的公式WFs可知,W1W2W3,即三種情況下F做功一樣多。故選：D。3（2019秋高州市期末）一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面做勻速直線運動,物體運動的路程（s）時間（t）圖象如圖所示,根據(jù)圖象,下列判斷正確的是（）A物體10s時的速度等于4s時的速度B06s拉力對物體所做的功大于612s拉力對物體所做的功C06s物體所受的拉力大于612s物體所受的拉力D06s拉力對物體

4、做功的功率小于612s拉力對物體做功的功率【解析】A、從圖象上看,06s和6s12s物體以不同的速度做勻速直線運動,而06s過程中通過的路程是3m,612s的過程中通過路程為1m,因為相同時間內(nèi)通過的路程越多,速度越大,因此06s過程中的速度大于612s的過程中的速度,即4s時的速度大于10s時的速度,故A錯誤；BC、由圖象可知,物體做勻速直線運動,拉力等于摩擦力,同一物體對水平面壓力相等,接觸面的粗糙程度不變,故物體受到的摩擦力相等,所以06s物體所受的拉力等于612s物體所受的拉力；從圖中可以看出,06s過程中通過的距離為3m；612s的過程中通過的距離為1m；而拉力相同,由WFs可知,0

5、至6s內(nèi)拉力對物體做的功大于6s至12s內(nèi)拉力對物體做的功；故B正確,C錯誤；D、由于06s過程中的速度大于612s的過程中的速度,且拉力相同,根據(jù)PFv可知,06s拉力對物體做功的功率大于612s拉力對物體做功的功率,故D錯誤。故選：B。4（2019大慶）汽車在平直公路上以速度V0勻速行駛,發(fā)動機功率為P0,牽引力為F0,t1時刻開始,司機減小了油門,使汽車保持恒定功率P行駛,到t2時刻,汽車又開始做勻速直線運動,速度為v,已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變,汽車牽引力F隨時間變化的圖象如圖所示,則（）At1至t2時間內(nèi),汽車做加速運動BF02fCt2時刻之后,汽車將保持功率P0行駛Dvv

6、0【解析】由題知,在t1時刻以前,汽車以速度v0勻速行駛,發(fā)動機功率為P0,牽引力為F0,則：P0F0v0；在t1時刻,司機減小了油門,汽車的功率突然減小為P,在該瞬間汽車的速度不變（仍為v0）,由圖象知牽引力由F0突然減小為F0,所以：PF0v0,由可知PP0（即汽車的功率突然減小為原來的一半）。A由圖可知,t1至t2時間內(nèi),汽車受到的牽引力增大,功率不變,由PFv可得,汽車行駛的速度減小,所以汽車做減速運動,故A錯誤；B汽車做勻速直線運動時,牽引力與阻力平衡,所以F0f,故B錯誤；C由題可知,t1時刻后汽車的功率保持恒定；由前面分析知,汽車的功率將保持PP0不變,故C錯誤；D由題知,到t2

7、時刻,汽車又開始做勻速直線運動,速度為v；由圖可知,汽車再次做勻速運動時的牽引力與最初做勻速運動的牽引力大小相等,均為F0；根據(jù)PFv可得第二次做勻速直線運動時的速度：vv0,故D正確；故選：D。5（2019春梁園區(qū)期末）如圖中甲所示,小明用彈簧測力計拉木塊,使它沿水平木板勻速滑動,圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的距離隨時間變化的圖象。下列說法正確的是（）A木塊第1次受到的拉力較大B木塊第2次受到的摩擦力較大C第1次拉力做的功較多D第1次拉力做功的功率較大【解析】AB、由于滑動摩擦力的大小只與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),上述兩個過程中,木塊對木板的壓力沒有變,接觸面的粗糙程度沒有變,所以兩次運動

8、過程中滑動摩擦力相等,故B錯誤；從圖象上可以看出,木塊兩次都是做勻速直線運動,而做勻速直線運動的物體受平衡力作用,所以兩次木塊受到的拉力和摩擦力相等,因為摩擦力相等,所以拉力也相等,故A錯誤；C、兩次的拉力相同,但不確定兩次物體運動的距離,所以無法比較兩次做功的多少,故C錯誤；D、從圖中可以看出第一次木塊運動的速度較大,而木塊所受的拉力相同,根據(jù)公式PFv可知,第1次拉力做功的功率較大；故D正確。故選：D。6（2019秋江陰市校級月考）如圖所示,ACBC,在相同時間內(nèi)把同一物體分別沿斜面AC、BC勻速推上頂端,推力分別為F1、F2,功率分別為P1、P2在不考慮摩擦的情況下（）AF1F2,P1P

9、2BF1F2,P1P2CF1F2,W1W2DF1F2,W1W2【解析】（1）不計摩擦,斜面AC傾斜角度小于BC,則ACBC,所以物體沿AB運動時拉力較小,即F1F2；（2）不計摩擦,使用光滑的斜面沒有額外功,拉力在兩斜面上做功相同（等于克服物體重力所做的功）,即W1W2；拉力做功相同,所用時間相同,根據(jù)P可知,拉力做功的功率相同,即P1P2。故選：A。7（2019春洪山區(qū)期末）2019年5月17日時48分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火,成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,如圖1所示是北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的情景。人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行時,離地球最近的一點叫近地點,最遠的一點叫

10、遠地點,如圖2所示。下列說法正確的是（）A如圖1北斗衛(wèi)星上升過程中,重力勢能變大,動能變小B如圖2人造地球衛(wèi)星運行中,重力勢能變大,動能變大C如圖2人造地球衛(wèi)星運行中,從近地點向遠地點運動時,速度減小D如圖1、2中衛(wèi)星的機械能都不變【解析】A、北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的過程中,北斗衛(wèi)星質(zhì)量不變,速度變大、高度增加,故動能和重力勢能都變大。故A錯誤；B、由圖可知,衛(wèi)星從遠地點向近地點運行,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,所以重力勢能減小,動能增大。故B錯誤；C、衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時,相動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,所以重力勢能變大,動能變小,速度減小。故C正確；D、由A知,如圖1北斗衛(wèi)星在隨火箭加速上升的過程中

11、,動能和重力勢能都變大,所以機械能變大；如圖2,由于人造地球衛(wèi)星在大氣層外運行,不受空氣阻力,機械能是守恒的。故D錯誤。故選：C。8（2019春岑溪市期末）科技帶來的優(yōu)勢非常明顯,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,用普通無人機代替人工噴灑農(nóng)藥,可以大大的提高噴灑的效率。假定無人機在噴灑農(nóng)藥的過程中是在同一高度勻速飛行,下列說法正確的是（）A噴灑農(nóng)藥的過程中,無人機重力勢能不變B噴灑農(nóng)藥的過程中,無人機動能不變C噴灑農(nóng)藥的過程中,無人機重力勢能增大D噴灑農(nóng)藥的過程中,無人機機械能減小【解析】無人機在噴灑農(nóng)藥的過程中是在同一高度勻速飛行,飛機的速度和高度均不變,但質(zhì)量變小,所以無人機的動能減小,重力勢能減小,故無人機的

12、機械能減小。故ABC錯誤,D正確。故選：D。9（2020長春一模）下列說法正確的是（）A飛機利用空氣的浮力飛行B高鐵保持勻速直線運動靠的是慣性C飛艇飛行原理是流速大的位置壓強小D壓路機的滾子做成圓形的目的是增大壓強【解析】A、飛機的機翼通常都做成“上凸下平”的形狀,飛機是利用氣體壓強和流速的關(guān)系產(chǎn)生的升力來飛行的,并不是利用空氣的浮力,故A錯誤；B、高鐵運行時受到摩擦力的作用,要保持勻速直線運動需要牽引力與其保持平衡,靠的不是慣性,故B錯誤；C、飛艇工作時,需要向飛艇內(nèi)充入比空氣密度小的氣體,從而利用浮力來飛行,故C錯誤；D、壓路機的滾子做成圓形,減小了受力面積,在壓力一定時增大了壓路機對地面

13、的壓強,故D正確。故選：D。10（2019濟寧二模）學(xué)習(xí)了浮力后,劉明在家里進行了如下實驗：在兩個完全相同的杯子甲、乙中分別盛有不同濃度的鹽水,將同一只雞蛋先后放入兩杯中,當(dāng)雞蛋靜止時,兩杯中液面相平,雞蛋所處的位置如圖所示（甲杯內(nèi)雞蛋懸?。?。則（）A甲、乙兩杯鹽水對杯底壓強相等B甲杯內(nèi)雞蛋受到的浮力大于重力C甲、乙兩杯鹽水對桌面壓強相等D雞蛋在甲、乙中受到的浮力相等【解析】（1）因為液甲物時物體懸浮,液乙物時物體漂浮,所以乙杯中鹽水的密度大于甲杯中鹽水的密度,因為pgh,且兩杯中液面相平,所以乙杯底壓強大于甲杯底壓強,故A錯誤。（2）由圖可知,雞蛋在甲、乙兩杯中分別處于懸浮和漂浮狀態(tài),所以物

14、體漂浮或懸浮時,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只雞蛋在兩杯中受到的浮力相等,都等于雞蛋的重力,故B錯誤,D正確；（3）雞蛋在甲液體中懸浮,受到的浮力（排開液體重）等于雞蛋重,所以甲杯中雞蛋和液體重等于等液面的液體重；雞蛋在乙液體中漂浮,受到的浮力（排開液體重）也等于雞蛋重,所以乙杯中雞蛋和液體重等于等液面的液體重；因為兩杯中液面相平,由GmgVg可知,甲杯內(nèi)液體的重力較小,所以甲杯對桌面的壓力較??；又根據(jù)p可知,甲杯對桌面的壓強較小,故C錯誤。故選：D。第II卷（非選擇題 共80分）二、填空題（每空2分,共32分）11（2019長春二模）電動平衡車是一種時尚的代步工具,當(dāng)平衡車帶著人沿水

15、平路面加速前行時,平衡車對人 （選填“做功”或“不做功”）,行駛時以人為參照物,平衡車是的 。（選填“運動“或“靜止”）【解析】 電動平衡車是一種時尚的代步工具,當(dāng)平衡車帶著人沿水平路面加速前行時,平衡車對人在水平方向有力的作用,并且在力的方向移動了距離,故平衡車對人做功；行駛時以人為參照物,平衡車與車上人的位置沒有發(fā)生改變,因此平衡車相對于車上的人是靜止的,故參考答案為：做功； 靜止。12（2019秋柳州期末）在相同時間內(nèi)把同一物體分別沿如圖所示的光滑斜面BA,CA（BACA）勻速推上頂端,所用推力分別為F1、F2,功率分別為P1、P2,克服重力做的功分別為W1、W2,則所W1 W2,P1

16、P1（選填“、“”或“”）?！窘馕觥?斜面光滑,則物體運動時不受摩擦力,使用光滑的斜面沒有額外功,即拉力做功等于等于克服物體重力所做的功；因把同一物體拉到同一高度,則克服重力做的功相等,所以拉力在兩斜面上做功也相等,即W1W2；拉力做功相同,所用時間相同,根據(jù)P可知,拉力做功的功率相同,即P1P2。故參考答案為：；。13（2018慶云縣一模）如圖1所示,水平地面上有一長方體木箱,小林用水平推力F把木箱向前推動,此過程中,推力F和木箱前進的速度v的大小隨時間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示。在第2s時刻,木箱受到的摩擦力f N,在01s內(nèi),推力對木箱所做的功 J。【解析】 （1）由乙圖可知,在3

17、5s內(nèi)木箱做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),由力的平衡條件可知,木箱受到的滑動摩擦力fF；由甲圖可知,在35s內(nèi)推力F20N,則木箱受到的滑動摩擦力fF20N；由圖乙可知,木箱在13s內(nèi)做加速運動,受到的摩擦力為滑動摩擦力,滑動摩擦力與推力大小無關(guān),接觸面的粗糙程度、物體間的壓力均不變,木箱受到的滑動摩擦力不變,則13s內(nèi)木箱受到的摩擦力大小仍為20N。（2）木箱在01s內(nèi)沒有動,因此,在01s內(nèi),推力對木箱所做的功為0J；故參考答案為：20；0。14（2019陽信縣二模）如圖所示,張偉同學(xué)通過斜面用平行于斜面F200N的推力將質(zhì)量為30kg的物體勻速推到1m高的平臺上,斜面長s2m,推力做的功為

18、 J,物體受到的摩擦力大小為 。（g取10N/kg）【解析】 推力做的總功：W總Fs200N2m400J。物體的重力：Gmg30kg10N/kg300N,做的有用功：W有用Gh300N1m300J；則克服摩擦做的額外功：W額W總W有用400J300J100J,由W額fs得,物體受到的摩擦力大?。篺50N。故參考答案為：400；50N。15（2019秋海安市校級月考）“綠色環(huán)保,低碳出行”一輛純電動公交車在水平路面上勻速行駛,發(fā)動機的功率為200kW,速度為72km/h。公交車行駛1h,發(fā)動機做的功為 J,公交車行駛的平均牽引力 N?！窘馕觥?由P可得,行駛1h發(fā)動機做的功：WPt200103W

19、3600s7.2108J,公交車的速度v72km/h20m/s,由PFv可得,公交車的牽引力：F1104N。故參考答案為：7.2108；1104。16（2019春建昌縣期末）安裝矢量發(fā)動機的殲10B在珠海航展大秀“眼鏡蛇”動作（如圖）,展示了強大的機動能力,當(dāng)殲10B加速爬升時,動能 ,重力勢能 ,機械能 。（選填“增加”、“減少”或“不變”）【解析】 殲10B加速爬升時,質(zhì)量不變、速度變大,則動能增加；同時高度增加,其重力勢能增加,而飛機的機械能等于動能與重力勢能的總和,所以機械能增加。故參考答案為：增加；增加；增加。17（2019秋昆山市期末）如圖所示,物體M與彈簧一端相連,系在繩子末端的

20、小球從A處由靜止開始釋放,在最低點B處撞擊物體M后反彈,并使M在水平面上向右運動,最遠可以到達D點。圖中C點是彈簧原長時的末端,不計空氣阻力）。（1）從A到B的過程中,小球的機械能 （增大/減小/不變）。（2）物體M從C到D的過程中,動能大小變化是 ,彈簧的彈性勢能 （一直變大/一直變小/先變大后變?。！窘馕觥?（1）不計空氣阻力,從A到B的過程中,繩子的拉力不做功,只有重力做功,正確小球的機械能不變；（2）物體M從C到D點的過程中,彈簧受到與運動方向相反的彈力越來越大,所以物體做減速運動,速度越來越小,動能一直變??；彈簧的形變越來越大,所以彈性勢能一直變大。故參考答案為：（1）不變；（2）

21、一直變小；一直變大。三實驗探究題（每空2分,共36分）18（2019秋武邑縣校級期末）探究物體的動能：（1）如圖甲所示,小明先探究動能大小與速度關(guān)系,他控制小車的 保持不變,讓小車從斜面的 （同一/不同）高度下滑,目的是 。通過比較 ,可以比較小車具有的動能。（2）小明在操作中發(fā)現(xiàn),不用斜面而直接通過人手推小車,也可以使小車在水平木板上運動。若采用此方法來推同一輛小車, （能/不能）探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系,理由是： 。（3）小華去掉木塊,做了如圖乙所示的實驗,兩次實驗中小車克服所有阻力所做的功 （第次大/第次大/一樣大）?！窘馕觥?（1）讓同一小車從斜面不同高度滑下,是為了控制質(zhì)量不變,研究

22、動能大小與速度的關(guān)系；因此實驗中他控制小車的質(zhì)量保持不變,讓小車從斜面的 不同高度下滑,目的是改變小車到達水平面時的速度,通過比較小車推動木塊距離的遠近,來比較小車具有的動能；（2）不用斜面而直接通過人手推小車,也可以使小車在水平木板上運動,但用手推小車不好控制速度不變,且小車的質(zhì)量不變,無法探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系,所以采用此方法不能探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系；（3）在初速度和相同的條件下,物體的質(zhì)量越大,物體克服摩擦做功越多,故兩次實驗中小車克服所有阻力所做的功第次大；故參考答案為：（1）質(zhì)量；不同； 改變小車到達水平面時的速度；小車推動木塊的距離；（2）不能；用手推小車的速度難以控制相等；

23、（3）第次大。19（2019彌勒市一模）某物理實驗小組在探究“影響重力勢能大小的因素”時,提出了如下猜想：猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關(guān)；猜想三：重力勢能的大小可能與物體的運動路徑有關(guān)。為了驗證猜想,他們準(zhǔn)備了如下實驗器材：花泥（易產(chǎn)生塑性形變）若干塊,刻度尺一把體積相同、質(zhì)量為m的小球3個和質(zhì)量為2m的小球一個。所用實驗裝置如圖1、所示（圖2）中,小球在光滑管道中運動的能量損失不計）。實驗中均讓小球從圖中高度自由下落,待小球靜止后,分別用刻度尺測出小球陷入花泥的深度。請你根據(jù)圖中實驗情景完成下列內(nèi)容：（1）本實驗是通過觀察 來判斷重

24、力勢能大小的；（2）比較A、B兩球,由此可得出結(jié)論： ；（3）比較 兩球,可得出結(jié)論：當(dāng)物體 相同時,高度越高,物體具有的重力勢能越大；（4）比較C、D兩球,可得出：物體的重力勢能與物體運動的路徑 （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（5）小球下落陷入花泥前,將重力勢能轉(zhuǎn)化為 能,陷入花泥后到小球靜止過程中,將機械能轉(zhuǎn)化為 能,能量在轉(zhuǎn)化過程中是 的（選填“守恒”或“不守恒”）【解析】 （1）本實驗中,小球的重力勢能大小是通過小球陷入花泥的深度來反映的；（2）比較A、B兩球,下落高度和運動路徑相同,B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)B球陷入花泥的深度更大,說明B球的重力勢能較大,由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度一定

25、時,物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大；（3）比較A、C兩球,兩球質(zhì)量相同,下落路徑也相同,C球的下落高度大于A球的下落高度,發(fā)現(xiàn)C球陷入花泥的深度更大,說明C球的重力勢能較大,由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時,下落高度越高,物體的重力勢能越大；（4）比較C、D兩球,兩球的質(zhì)量相同,下落高度也相同,兩球的運動路徑不同,但陷入花泥的深度相同,由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運動的路徑無關(guān)。（5）小球下落陷入花泥前,質(zhì)量不變,高度減小,速度增大,所以將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；陷入花泥后到小球靜止過程中,小球與花泥摩擦,最終靜止,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；能量在轉(zhuǎn)化過程中是守恒的。故參考答案為：（1）小球陷入

26、花泥的深度；（2）當(dāng)下落高度一定時,物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大；（3）A、C；質(zhì)量；（4）無關(guān)；（5）動；內(nèi)；守恒。20（2019秋寧波期中）小明利用實驗探究浮力大小和哪些因素有關(guān)系。他把金屬塊掛在彈簧測力計上,將它分別浸入水和酒精中的不同位置,如圖所示。（1）上述四種情況, 圖中金屬塊所受到的浮力最小。（2）做丙、丁兩次實驗,是為了探究浮力大小與 有關(guān)。（3）如圖所示,當(dāng)彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中,從金屬塊底部接觸水面開始到完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中,以下能表示彈簧測力計示數(shù)F拉與金屬塊底部浸入水中深度h關(guān)系的圖象是 【解析】 （1）根據(jù)稱重法測浮力,F浮GF示,因甲中測力

27、計示數(shù)最小,故甲圖中金屬塊所受到的浮力最??；（2）丙、丁兩次實驗中,排開液體的體積相同,而排開液體的密度不同,故實驗是為了探究浮力大小與排開液體的密度有關(guān)；（3）如圖所示,當(dāng)彈簧測力計吊著金屬塊緩慢浸入水中,從金屬塊底部接觸水面開始到完全沒入水中直到接觸容器底部的過程中,根據(jù)阿基米德原理,在浸沒前,受到的浮力逐漸變大,浸沒后,受到浮力不變,根據(jù)稱重法測浮力,F浮GF示表示彈簧測力計示數(shù)F拉與金屬塊底部浸入水中深度h關(guān)系的圖象是C；故參考答案為：（1）甲；（2）排開液體的密度；（3）C。四計算題（每題6分,共12分）21（2019秋安徽月考）氫燃料具有清潔無污染效率高、能量密度大等優(yōu)點,被認為是21世紀