課時提升作業(yè)十一11

1、溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(yè) 十一功和機械能一、選擇題1.(2017·濰坊一模)下列有關(guān)力做功的說法中正確的是()A.書靜止在水平桌面上,書受到的重力對書做了功B.掛鉤上的書包靜止時,書包受到的拉力對書包做了功C.起重機提著集裝箱沿水平方向移動一段距離,提力對集裝箱做了功D.人用力把水桶從地面上提起來,人提水桶的力對水桶做了功【解析】選D。本題考查力是否做功的判斷,明確三種情況不做功:一是有力無距離(例如:推而未動),二是有距離無力(靠慣性運動),三是力的方向與運動方向垂直。書

2、靜止在水平桌面上,書受到了重力,但是書靜止、沒有移動距離,所以重力對書沒有做功,故A錯誤;掛鉤上的書包靜止時,書包受到了拉力,但書包靜止、沒有移動距離,所以拉力沒有對書包做功,故B錯誤;起重機提著集裝箱沿水平方向移動一段距離,提力是向上的,但移動的距離是水平方向上的,所以提力沒有對集裝箱做功,故C錯誤;人用力把水桶從地面上提起來,人提水桶提力是向上的,且沿向上的方向運動了一段距離,所以提力對水桶做了功,故D正確。故選D。2.(2017·如東模擬)如圖,學(xué)校各教室都配置了飲水機,小芳將放置在地面上標(biāo)有“16L”的一桶水安裝到飲水機上,小芳所做的功最接近的是()A.60JB.160JC.

3、260D.360J【解析】選B。水的體積為:V=16L=0.016m3;水的質(zhì)量為:m=V=1.0×103kg/m3×0.016m3=16kg;其重力為:G=mg=16kg×10N/kg=160N;飲水機的高度約為:h=1m;故做功為:W=Gh=160N×1m=160J;故A、C、D錯誤,B正確。故選B。3.一名70kg的人以正常的速度騎30kg自行車受到的阻力為總重力的0.02倍,則人騎車行駛時功率最接近于()A.1WB.10WC.100WD.1000W【解析】選C。本題考查重力的計算、功率的計算。人和車的總重:G=mg=(70kg+30kg)

4、5;10N/kg=1000N,當(dāng)車子勻速前進時,牽引力等于阻力,即F=f=1 000 N×0.02=20 N,結(jié)合生活常識可知,人騎車的速度大約為v=5m/s,P=Fv=20N×5m/s=100W,故選C。4.一個物體由A點自由下落時,相繼經(jīng)過B、C兩點,如圖所示,已知AB=BC,物體在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,則下列關(guān)系正確的是()A.W1=W2,P1>P2B.W1=W2,P1=P2C.W1=W2,P1<P2D.W1W2,P1P2【解析】選C。本題考查功和功率的比較。物體在AB和BC段,距離相同,重力相同,根據(jù)W=Gh,重力

5、做功相同,所以W1=W2。物體在下落過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,物體質(zhì)量不變,所以v1<v2,因為AB=BC,所以t1>t2,又因為W1=W2,根據(jù)P=,所以P1<P2。故選C。5.下列四幅圖中,動能和勢能之間沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化的是()【解析】選A。本題考查機械能的轉(zhuǎn)化,壓路機的速度不變,質(zhì)量不變,動能不變,沒有發(fā)生動能和勢能的轉(zhuǎn)化,故A符合題意;上升的滾擺,高度增加,重力勢能增大,速度減小,動能減小,所以是將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程,故B不符合題意;用弓將箭射出去,弓彈性勢能減小,箭的動能增大,彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能,故C不符合題意;過山車向下俯沖,高度減小,勢能減小,速度變大,動能

6、變大,勢能轉(zhuǎn)化為動能,故D不符合題意。6.滑雪比賽過程中運動的軌跡如圖所示,不計空氣阻力,下列說法正確的是()A.從a點向b點運動過程中,重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能B.在c和a點動能都為0,但c點重力勢能小于a點C.從c點下落到d點過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能D.在a點和e點都處于靜止?fàn)顟B(tài),因此機械能相等【解析】選C。本題考查機械能的轉(zhuǎn)化。從a點向b點運動過程中,重力勢能大部分轉(zhuǎn)化成動能,因為有滑動摩擦,少部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,故A錯誤;在a點速度為零,說明動能為零,但c點速度不一定為0,因為高度不同,所以,重力勢能就不相同,故B錯誤;從c點下落到d點過程中,重力勢能轉(zhuǎn)為動能,故C正確;在a點和e點,因為

7、高度不同,所以,重力勢能就不相等,因此機械能不相等,故D錯誤。7.(2017·江陰一模)原長為l的橡皮筋一端固定在O點,另一端懸掛一個小鋼球,將鋼球從O點釋放,鋼球運動到A點后開始向上返回,O、A兩點間距離為2l,如圖所示。則能反映鋼球從O點運動到A點的過程中,其動能Ek隨運動距離s變化的關(guān)系圖象可能是()【解析】選D。本題考查動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程分析以及動能隨運動距離變化的關(guān)系圖象的解讀。橡皮筋長為l,小球從初始狀態(tài)下降至l過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,小球做加速運動,動能逐漸變大;小球從l繼續(xù)下降至2l過程中,受到橡皮筋向上的拉力作用;當(dāng)拉力小于重力時,合力向下,小球仍加速,動能仍

8、然增大;當(dāng)拉力大于重力時,合力向上,小球做減速運動,動能逐漸減小,最后變?yōu)榱?對照選項中的圖象可知,只有D選項符合題意。故選D。8.將一支有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上,松開手,會發(fā)現(xiàn)圓珠筆豎直向上跳起。下列是圓珠筆從松手到上升至最高點的過程中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的分析,正確的是()A.動能重力勢能彈性勢能B.內(nèi)能動能重力勢能C.彈性勢能動能重力勢能D.動能重力勢能內(nèi)能【解析】選C。本題考查機械能的轉(zhuǎn)化。將有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上,此時圓珠筆具有彈性勢能,松手后彈性勢能轉(zhuǎn)化為圓珠筆的動能,隨后圓珠筆上升,重力勢能增大,故動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能;所以A、B、D不符合題意,只有C符合題意。二、填空題9.(

9、2017·蘇州二模)2017年4月3日,俄羅斯圣彼得堡地鐵接連發(fā)生兩起爆炸,炸彈產(chǎn)生的沖擊力導(dǎo)致地鐵嚴重變形如圖所示,這種現(xiàn)象說明力的作用效果是_,人們在通過樓梯逃離到地面的過程中,重力是否做功?_(選填“做功”或“不做功”)?！窘馕觥勘绢}考查力的作用效果和力是否做功的判斷。炸彈產(chǎn)生的沖擊力導(dǎo)致地鐵嚴重變形,這說明力改變了物體的形狀;人們在通過樓梯逃離到地面的過程中,在重力的方向上通過了距離,故重力做功。答案:可以改變物體的形狀做功10.(2017·漳州模擬)沿水平桌面自由滾落的小球的運動軌跡如圖所示,C、D兩處高度相同。B點的動能_C點的動能;C點的重力勢能_D點的重力勢

10、能。(均選填“大于”“小于”或“等于”)【解析】本題考查動能和勢能的大小變化。從B點到C點的過程中,小球的質(zhì)量不變,所處高度減小,小球的重力勢能減小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,故動能越來越大,即B點的動能小于C點的動能;C點和D點的高度相同,質(zhì)量不變,所以C、D兩點的重力勢能相等。答案:小于等于11.如圖是我國用長征火箭發(fā)射“嫦娥”系列探測器時的壯觀情景。(1)火箭發(fā)射升空時,燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為火箭的_能,火箭升空過程中動能將_。(2)探測器在軌道上從近地點到遠地點運行的過程中,探測器的勢能_,速度_。(均選填“變大”“變小”或“不變”)【解析】本題考查機械能的轉(zhuǎn)化。(1

11、)火箭發(fā)射升空時,燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為火箭的機械能。火箭升空過程中,速度變大,動能將變大。(2)探測器在軌道上從近地點到遠地點運行的過程中,探測器的高度增大,勢能變大,速度變小,動能變小。答案:(1)機械變大(2)變大變小12.某商場扶梯的高度是5m,扶梯長是8m,小明體重為600N。扶梯把小明從三樓勻速送上四樓的過程中,小明的動能_(填變化情況);扶梯對小明做功_J,如果要知道扶梯對小明做功的功率,還應(yīng)該測量的物理量是_?！窘馕觥勘绢}考查功的公式、功率的公式和影響動能大小的因素。扶梯把小明從三樓勻速送上四樓的過程中,速度沒有變,所以動能不變;扶梯對小明做功W=Fs=

12、Gh=600N×5m=3000J;由于功率P=,知道功的大小后,還應(yīng)知道時間t,故應(yīng)測量所用的時間。答案:不變3000時間13.(2017·廣東模擬)某汽車發(fā)動機輸出功率為30kW,恰能以15m/s的速度在水平路面勻速行駛4.5km,其間發(fā)動機共做功_J,汽車行駛時受到的阻力為_N。當(dāng)汽車上坡時,只能保持36km/h的速度勻速行駛,此時汽車發(fā)動機的牽引力為_N。【解析】本題考查功與牽引力相關(guān)問題。汽車功率P=30kW=3×104W,速度v1=15m/s,v2=36km/h=10m/s;根據(jù)v=可知行駛的時間:t=300s,汽車發(fā)動機做功:W=Pt=3×1

13、04W×300s=9×106J,根據(jù)P=Fv可知汽車的牽引力:F1=2 000 N,汽車做勻速運動,處于平衡狀態(tài),阻力等于牽引力,則阻力f=F1=2000N,根據(jù)P=Fv可知當(dāng)汽車以36km/h的速度勻速上坡時,汽車的牽引力:F2=3000N。答案:9×10620003000三、實驗題14.引體向上是體能測試項目之一,做引體向上時雙臂的拉力使身體上升做功。請設(shè)計一個實驗方案測出某同學(xué)做5次引體向上的功率(假設(shè)每次身體提升的距離都為h)。要求寫出簡要的實驗過程和計算功率的表達式。(1)實驗過程: _ _。(2)功率表達式:P=_。(用測量的物理量

14、符號表示)【解析】本題考查對功率公式和做功公式的理解和掌握以及利用功率公式設(shè)計實驗方案解決實際問題的應(yīng)用能力。要測某同學(xué)做引體向上的功率,根據(jù)公式P=可知,只要測出雙臂的拉力對身體做的功和做功需要的時間即可;雙臂拉力對身體做的功,就是克服自身重力做的功,根據(jù)W=Gh和G=mg可知,只要測出人的質(zhì)量,身體向上移動的高度即可。答案:(1)用體重計測出人的質(zhì)量m;用刻度尺測出一次身體提升的高度h;用秒表測出做5次引體向上的時間t(2)=15.(2017·濟寧模擬)在“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實驗時,小明讓大小不同的實心鋼球從同一斜面上相同的高度處由靜止?jié)L下,在水平面上運動并推動木塊

15、移動,如圖甲所示。(1)在水平面上放置木塊的目的是_。(2)小明選用大小不同鋼球從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下,是為了探究動能大小與_的關(guān)系。(3)若要探究物體的動能與另一因素的關(guān)系,做法是_。(4)小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)木塊移動的距離沒有其他同學(xué)的明顯,認為是木塊太重的原因造成的。為了驗證猜測,小明設(shè)計了如圖乙所示的“探究滑動摩擦力與壓力大小關(guān)系”的方案,經(jīng)過多次實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)如下:實驗次數(shù)12345木塊對木板壓力F壓/N23456彈簧測力計讀數(shù)F1/N0.60.91.21.51.8根據(jù)表中測量數(shù)據(jù)可以得出,滑動摩擦力f與壓力F大小之間的滿足關(guān)系式是:_。【解析】本題考查探究物體的動能與哪些因素有

16、關(guān)的實驗。(1)物理學(xué)中,能夠做功的多少表示具有能量的大小,實驗中鋼球能夠做功是體現(xiàn)在推動小木塊運動,推動的距離越遠,表示鋼球能夠做的功越多,鋼球具有的動能就越大,所以通過觀察小木塊被推動的距離的大小,來判斷鋼球動能的大小。(2)掌握影響動能的兩個因素:質(zhì)量和速度。找出相同的量和不同的量,小明選用大小不同的鋼球,故質(zhì)量不同,從同一斜面的同一高度由靜止?jié)L下,那么它們的速度相同,故該實驗是為了探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系。(3)為了探究動能大小與速度的關(guān)系應(yīng)采用控制變量法,控制質(zhì)量不變,改變速度,用同一個鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下,觀察木塊移動的距離。(4)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)F壓=2N時,F1=0

17、.6N,當(dāng)F壓=3N時,F1=0.9N,則由此知F1=0.3F壓,滑動摩擦力的大小等于拉力的大小,即彈簧測力計的示數(shù)大小,故滑動摩擦力的大小與壓力之間的表達式為:f=0.3F。答案:(1)判斷鋼球動能的大小(2)質(zhì)量(3)用同一個鋼球放置在斜面的不同高度由靜止?jié)L下,觀察木塊移動的距離(4)f=0.3F16.(2017·蘇州二模)在探究彈簧的彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)時,小陽提出了如下猜想:猜想1:彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的長度有關(guān);猜想2:彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān);猜想3:彈性勢能的大小與彈簧的粗細有關(guān);猜想4:彈性勢能的大小與彈簧的原長有關(guān);接下來,小陽首先選用彈簧、小球

18、、木塊和長刻度尺各一個,按照如圖所示的實驗進行探究。實驗中木塊起始位置相同,實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表。彈簧的原長l0/cm1010被壓縮后彈簧的長度l/cm85彈簧被壓縮的長度l/cm25木塊移動的距離s/cm1115.5(1)彈簧將小球彈開的過程中,是將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的_能。(2)由于彈性勢能的大小不便于用儀器測量,本實驗中把彈性勢能的大小轉(zhuǎn)換為_,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。(3)分析表中數(shù)據(jù)可以驗證猜想_。(選填序號)(4)如果要探究彈性勢能的大小與彈簧的粗細是否有關(guān),需要控制的變量有_、_、_。【解析】本題考查探究彈性勢能與哪些因素有關(guān)的實驗。(1)彈簧將小球彈開的過程中,彈簧的

19、彈性勢能轉(zhuǎn)化成小球的動能。(2)彈性勢能的大小是通過木塊被彈開距離的遠近來反映的,木塊被彈開的距離越遠,說明彈簧的彈性勢能越大,這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。(3)由表中數(shù)據(jù)可知,彈簧的材料、原長和粗細均相同,彈簧被壓縮的長度不同,推動木塊移動的距離不同,所以可以驗證猜想1:彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的長度有關(guān)。(4)要探究彈性勢能的大小與彈簧的粗細是否有關(guān),必須控制彈簧的材料、彈簧的原長、彈簧被壓縮的長度均相同,改變彈簧的粗細。答案:(1)動(2)木塊移動的距離(3)1(4)彈簧的材料彈簧的原長彈簧被壓縮的長度四、計算題17.如圖是引體向上的示意圖,在體育課中,小明同學(xué)在半分鐘內(nèi)做了12個規(guī)范的引體向上。已知小明的質(zhì)量為60kg,每次引體向上他能將自身重心提高0.4m,求:(g取10N/kg)(1)小明每做一次引體向上所做的功是多少?(2)小明整個過程中的功率是多少?【解析】本題考查功和功率的計算。(1)小明的重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N,小明每做一次引體向上所做的功:W=Gh=600N×0.4m=240J;(2)小明半分鐘做的總功:W總=240J×12=288