功和機械能測試卷(含答案)

功和機械能測試卷（含答案）一、選擇題平直公路上的甲、乙兩輛汽車，在相同牽引力作用下勻速行駛，如果在相同時間內(nèi)通過的路程比為3:2,則甲與乙（）牽引力做功之比為2:3牽引力做功之比為3:2牽引力的功率之比為1:1汽車所受的阻力之比為3:2【答案】B【解析】【詳解】叱Fs、3P~TVV3解答：做功之比肓-—L=-功率之比二=￡=」=—牽引力相等，勻速行駛，w2Fs22只W2w.2所以阻力相等，則阻力之比為1:1.故選E.如圖所示為乒乓球在水平地面上連續(xù)彈跳時產(chǎn)生的軌跡的一部分，該圖表明（）在圖中乒乓球的彈跳方向為自右向左乒乓球彈跳時機械能守恒乒乓球運動過程中重力勢能一直減小乒乓球某次彈起過程中，彈起瞬間的動能人于此過程最高點時的重力勢能【答案】D【解析】【詳解】乒乓球在地面上連續(xù)彈跳中是動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化.由于球與地面碰撞時有能屋損失，運動中有空氣阻力，所以小球在運動中機械能逐漸變小.小球向上運動時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；卜?降時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，因為機械能在逐漸減小，所以球跳起的高度逐漸減小，AB選項不符合題意.乒乓球在向上運動時，重力勢能增人，下降時重力勢能減小，C選項不符合題意，D選項符合題意.3.如圖所示，定滑輪重4N,動滑輪重0.5N,在拉力F的作用下，Is內(nèi)將重為4N的物體A沿豎直方向勻速提高了10cm.如果不計繩重和摩擦.則以下計算結(jié)果正確的是

繩子自由端移動速度為0.3m/s拉力F的大小為4N拉力F的功率為0.45W滑輪組的機械效率為75%【答案】C【解析】【詳解】由圖知道，承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2,繩端移動的距離是：s=2/7=2xO.lm=O.2m,繩子自由端移動的速度是：0.2mIs=0.2mIs=0.2ni/s故A錯誤;故A錯誤;B.不計繩重和摩擦，則拉力F=+(G+G動)=*x(4N+0.5N)=2.25N,故B錯誤；C.拉力做的總功：Wd=Fs=2.25Nx0.2m=0.45J,拉力F的功率:0.45JIs0.45JIs=0.45W故C故C正確:D.拉力做的有用功W卄G后4Nx0?lm=0?4J,滑輪組的機械效率是:—^xl00%=%0.4J—^xl00%=%0.4J0.45Jx100%=88.9%,故D錯誤。在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機械，在使用機械時，下列說法中正確的是可以省力或省距離，但不能省功可以省力，同時也可以省功可以省距離，同時也可以省功只有在費力情況時才能省功【答案】A【解析】

【詳解】使用機械可以省力、省距離或改變力的方向，但都不能省功，故A選項正確:使用任何機械都不能省功，故B、C、D選項錯誤；班里組織一次“比一比上樓時的功率”活動，從一樓登上五樓，比誰的功率最人。為此，需要測量一些物理量。下列物理量中必須測量的是（）①五樓到一樓的高度H；②從一樓到達五樓所用的時間7:③每個同學(xué)的體重G；④四樓到五樓樓梯的長度Lo①②③B.②③④C.①③D.②③【答案】D【解析】【詳解】由功率公式得-VVGH學(xué)生都是從同一棟樓中的一樓到五樓，所以H高度相同，沒有必要測量高度H的人小了；學(xué)生自身重不同，爬樓用的時間不同，所以必須測出各個體重和所用時間，這樣可對比出不同學(xué)生上樓時的功率大小關(guān)系了。故選D。為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了如圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用如圖乙所示隨時間變化的豎直向下的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度h隨時間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和繩與輪之間的摩擦）。F列計算結(jié)果不正確的是???5O4OW2OW5O4OW2OWOs~ls內(nèi)，地面對物體的支持力大于10Nls~2s內(nèi)，物體在做加速運動2s~3s內(nèi)，拉力F的功率是100W2s~3s內(nèi)，滑輪組的機械效率是83.33%【答案】C【解析】【詳解】（1）由圖乙可知，在O-ls內(nèi)，拉力F=30N.取動滑輪和重物為研究對象，受到向下的重力G和G動,向上的支持力F支，及三根繩子向上的拉力F'作用，處于靜止狀態(tài)；地面對重物的支持力Fi：=G-F'=G—3F\+G動=100N—3x30N+G動=G^+10N>ION,故A正確：（2）由圖丙可知，Is?2s內(nèi)，物體在做加速運動，故E正確；（3）由圖可知在2~3s內(nèi)，重物做勻速運動,v3=2.50nVs,拉力F3=40N,因為從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重的繩子股數(shù)）n=3,所以拉力F的作用點下降的速度\*3=3v3=3x2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（總功率）衛(wèi)總=尸3\“3=4027.511訊=300\2,故C錯誤；滑輪組的機械效率：H=“有Gh100N“總xlOO%=F33hxH）o%=4ONx3x100%=83.33%,故D正確。故選C.【點睛】由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,則拉力F移動的距離s=3h.（1）已知滑輪組繩子的段數(shù)n和拉力F竝，物體靜止，設(shè)滑輪組對物體的拉力F',其關(guān)系為F1拘=彳（F+G型）；地面對物體的支持力等于物體對地面的壓力，等于物體的重力G減去整個滑輪組對物體的拉力F：（2）由F-t圖彖得出在1?2s內(nèi)的拉力F,由h-t圖象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用點下降的距離，利用W=Fs求此時拉力做功.（3）由F-t圖象得出在2?3s內(nèi)的拉力F,由v-t圖象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用點下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S與h的關(guān)系，利用效率求滑輪組的機械效率.如圖所示，分析小球從A點自由擺動到C點的過程，不考慮空氣阻力，以卞說法正確的是（）小球從A點自由擺動到B點的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能小球擺動到最低點B時，動能為零小球擺動到最高點C時，重力勢能最小小球在整個過程中的機械能守恒【答案】D【解析】試題分析：小球從A點自由擺動到B點的過程中，速度增大，高度減小，所以動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯；小球擺動到最低點B時，速度最人，動能最人，故B錯：小球擺動到最高點C時，重力勢能與在A點時相同都為零，故C錯；由于不計空氣阻力，只有重力做功，故機械能是守恒的，D正確；應(yīng)選D.【考點定位】機械能轉(zhuǎn)化和守恒甲、乙、丙、丁四位同學(xué)進行攀巖比賽，他們做的功W與時間r的關(guān)系如圖所示。若規(guī)定做功最快的獲勝，則最后勝出的一定是A.甲B.乙C.丙D.T'【答案】A【解析】【詳解】在相同時間內(nèi)，做功越多，功率越人，也就是做功越快。由圖像知，當(dāng)時間相同時，甲做W功最多，所以由公式P=7知，甲功率最人，做功最快。故A符合題意。跳傘運動員跳出飛機后，立即打開降落傘,下落過程中所受空氣阻力隨速度的增大而增人,直至與重力等大。在整個下落過程中，運動員和降落傘的（）重力勢能不斷減少，動能不斷增加，機械能不變重力勢能不斷減少,動能不斷增加，機械能減少重力勢能不斷減少，動能先增加然后保持不變，機械能減少重力勢能不斷減少，動能先增加后減少，機械能不變【答案】C【解析】分析：動能的影響因素是物體的質(zhì)量和速度，質(zhì)量越人，速度越人，動能越人；重力勢能的影響因素是物體的質(zhì)量和高度，質(zhì)屋越人，高度越高，重力勢能越人：動能和勢能總稱為機械能。解答：由于運動員在空中飛速卞落，質(zhì)量沒發(fā)生變化，速度先逐漸增人后保持不變，故動能先增人后保持不變：在下落過程中，高度降低，所以重力勢能減小，機械能等于動能和重力勢能之和，所以機械能也是減小。故選：C?！军c睛】該題考查了動能和重力勢能人小的影響因素，機械能的變化可以從動能和勢能的變化來判斷，也可以從機械能和其它形式的能之間是否有轉(zhuǎn)化進行判斷。在臺球比賽中，選手推動球桿撞擊白球,白球發(fā)生運動后碰撞其他球，如圖所示.以下說法正確的是（）手推動球桿前進時，手對球桿做了功在水平桌面滾動的球受到了重力，重力對球做了功桌面對球的支持力做了功白球撞擊照球后沒有靜止;是因為人的手還在對白球做功【答案】A【解析】做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離，二者缺一不可.手推動球桿前進時，有力也有距離，所以手對球桿做了功，故A正確；由于重力的方向與小球運動的方向垂直，所以，重力對小球不做功，故B錯誤；桌面對球的支持力的方向與小球的運動方向垂直，所以，支持力對小球不做功，故C錯誤；白球撞擊黑球后沒有靜止，而是繼續(xù)運動，是因為白球具有慣性，不是手對白球有力的作用，更不是對白球做功，故D錯誤，故選A.如圖甲所示，是建設(shè)羅泊灣人橋時使用的起吊裝置（圖中未畫出）的鋼纜繩拉著實心圓柱體A在距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降的情景.A在下降到江底之前，始終保持O.lm/s的速度不變.如圖乙所示是A下降到江底之前鋼纜繩對A的拉力F隨時間t變化的圖像（江水的密度為p=l.OxlO3kg/m3,g取10N/kg）.貝ijA從開始下降直到江面的過程中，鋼纜繩對A做的功為5xlO4JA卞降過程中重力的功率為5xlO3WA的密度為1.6xl03kg/m3當(dāng)A下降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，A對江底的壓強為5xl03Pa【答案】D【解析】【詳解】由圖乙可知，A從開始下降直到江面的過程中，下降高度/7=vt=O.lm/sx2Os=2mf鋼纜繩對A做的功W=fs=3xlO4Nx2m=6xlO4J,故A錯誤.B.AF降過程中重力的功率WPcP=y=y=Gv=3xlO4NxO.lm/s=3xlO3W,故B錯誤.A全部浸沒在水中所受浮力場=G-你=3x104N—1x10“N=2x10“N,

根據(jù)阿基米德原理場=。朋嶺非可得,物體的體枳y=F—2x“N=2n?gl.OxlO3kg/rn3X1ON/kg'故A的密度VgV1ON/kgx2n?故C錯誤.D.由圖乙可知，A物體從開始浸入江水中至完全浸沒所用時間f=30s-20s=10s,A物體的高度/)=vf=0.1m/sxl0s=lmf圓柱體A的底面積「V2m3宀“S=—==2in/Itlm當(dāng)A卞降到水平的江底，卸下鋼纜繩后，A對江底的壓力=G-f；?:=3xlO4N-2xlO4N=lxlO4N,則A對江底的壓強PS2nr5x10Pa，故D正確.【點睛】本題是力學(xué)綜合計算題，具有一定的難度，讀懂圖，能從圖像中找出有用的信息并加以應(yīng)用是關(guān)鍵.卜?列實例中，有力對物體做功的是跳水運動員從跳臺跳下小球在光滑水平面上滾動背著書包在水平路面上前進舉重運動員舉起杠鈴?fù)Ｔ诳罩小敬鸢浮緼【解析】【分析】做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離，二者缺一不可，據(jù)此分析判斷.【詳解】跳水運動員從跳臺跳卞，受重力的作用，并且在重力的方向移動了距離，重力對人做功，故A符合題意.

小球在光滑水平面上滾動，依靠的是小球的慣性，小球水平方向上雖然移動了距離，但是水平方向上沒有力的作用，沒有力做功，故E不符合題意.背著書包在水平路面上前進，人給書包一個向上的力，書包向上沒有移動距離，該力對書包沒有做功，故C不符合題意.舉重運動員舉起杠鈴?fù)Ｔ诳罩校辛ψ饔迷谖矬w上，但是沒有移動距離，該力對杠鈴沒有做功，故D不符合題意.故選A.如圖所示，是探究“動能的大小與什么因素有關(guān)？"實驗的示意圖.小球從a處滾下，在c處與小木塊碰撞，并與小木塊共同運動到d處停下.卞面的一些判斷正確的是（）從a到b,小球的勢能不變，動能增大從b到c,小球的勢能增人，動能增人到達c處，小球的勢能最小，動能最人到達d處，小球的動能為零，小木塊的動能最人【答案】C【解析】【詳解】從a到b小球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，故此選不合題意；從b到c小球的質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小,故此選項不合題意；到達c處，小球到達平面，小球的勢能最小，小球的質(zhì)量不變，速度增大，動能最大，此選項符合題意；到達d處，小球質(zhì)量不變，與c處相比高度不變，重力勢能不變，小球質(zhì)量不變，小球撞擊木塊后，速度不斷減小，動能不斷減小，到d點停止，速度為零，動能為零，此選項不合題意.物體在水平地面上做直線運動，當(dāng)物體運動的路程和時間圖像如圖甲時，受到的水平推力為&；當(dāng)物體運動的速度和時間圖像如圖乙時，受到的水平推力為F2。兩次推力的功率分別為幾、P2。則下列關(guān)系正確的是A.Fi=F2Pi>Pi【答案】BA.Fi=F2Pi>Pi【答案】BB.Fi=F2Pi<PiC.F1>F2Pi>P2D.Fi<F2Pi>Pi【解析】【詳解】Sm4111由圖象甲可知，物體作勻速直線運動，速度人小為—產(chǎn)一=——=2m/s；由W圖象乙可r甲2s知，物體的速度保持不變，即物體做勻速直線運動，速度人小為vz=4m/s：因為兩次都是勻速直線運動，推力和摩擦力是平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，推力都等于摩擦力，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，受到的水平推力為F1=F2oWFs已知V甲乙，由P=—=-y-=Fv可得，兩次推力的功率P1VP2。15?如圖，用滑輪組提升重物時?重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了lm.己知拉繩子的力F為500N,則提升重物的過程中A.繩子自由端被拉下3mB.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80WD.滑輪組的機械效率是60%【答案】B【解析】【詳解】有用功是采用任何方法都必須做的功，是我們想要達到的目的，有用功是w勺=800Nxlm=800J,拉力F的功率是P=W/t=(500Nx2m)/10s=100W,重物由二根繩承擔(dān)，移動距離是2m,滑輪組的機械效率是，ifW/Wq=800J/1000J=80%.選項B正確如圖所示，小邦在國色天鄉(xiāng)玩蹦極，不考慮空氣阻力，關(guān)于他在下降過程中的能量分析，下列說法正確的是彈性繩繃直前，重力勢能增人，動能減小彈性繩繃直前，重力勢能減小，動能不變下降到最低點，動能最小，彈性勢能最人下降到最低點，重力勢能最大，彈性勢能最人【答案】C【解析】分析：動能人小的影響因素：質(zhì)量、速度.質(zhì)量越大，速度越犬，動能越人.重力勢能犬小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度.質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越人.彈性勢能的影響因素是彈性形變的程度，形變越人，勢能越大.解答：AB、人在卞降過程中，彈性繩繃直前，高度減小，重力勢能減小，速度變大，則動能變大，故AB錯誤；CD、卞降到最低點時，人的速度減小為0,動能最小：高度最小，重力勢能最?。粡椥岳K的形變最大，則彈性勢能最大，故C正確，D錯誤.故選C?【點睛】掌握動能、重力勢能的影響因素.利用控制變量法能判斷動能、重力勢能的變化.同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提升重為100N的物體，已知滑輪重20N、繩重和滑輪的摩擦力不計.則（）手的拉力：F甲＞F乙；機械效率：〃甲乙手的拉力：F甲寸乙；機械效率:〃円乙手的拉力：F甲＞F乙;機械效率：rj甲＞rj乙手的拉力：F甲＜F厶；機械效率：〃甲＜〃乙【答案】C【解析】【詳解】甲為定滑輪，由定滑輪的使用特點可知：繩重和摩擦力不計，百》=G,并且可以改變力的方向。乙為動滑輪，倫=*（G動+G）,由題知，G祐=20N＜G,因此&＞耳。如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，