(物理)功和機(jī)械能單元測(cè)試及答案

（物理）功和機(jī)械能單元測(cè)試及答案一、選擇題1．根據(jù)如圖所示的幾個(gè)情景，下列說(shuō)法正確的是（）A．女孩搬起一個(gè)箱子，女孩對(duì)箱子做了功B．司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車(chē)，但司機(jī)對(duì)汽車(chē)做了功C．吊車(chē)吊著貨物水平移動(dòng)一段距離，吊車(chē)對(duì)貨物做了功D．足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了功【答案】A【解析】【詳解】A．女孩搬起一個(gè)箱子，女孩給箱子一個(gè)向上的力，箱子在力的方向上移動(dòng)了距離，女孩對(duì)箱子做了功，故A正確。B．司機(jī)費(fèi)了很大的力也未能推動(dòng)汽車(chē)，人對(duì)汽車(chē)有推力作用，但是汽車(chē)沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離，所以人對(duì)汽車(chē)沒(méi)有做功，故B錯(cuò)誤。C．吊車(chē)對(duì)貨物施加一個(gè)豎直向上的力，吊車(chē)吊著貨物水平移動(dòng)一段距離，沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離，所以吊車(chē)沒(méi)對(duì)貨物做功，故C錯(cuò)誤。D．足球被踢出后在草地上滾動(dòng)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球沒(méi)有力的作用，對(duì)足球不做功，故D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】有力作用在物體上，力對(duì)物體不一定做功；物體運(yùn)動(dòng)了一段距離，可能沒(méi)有力對(duì)物體做功；做功的兩個(gè)必要因素：作用在物體上的力，物體在力的方向上通過(guò)的距離，二者缺一不可。2．如圖所示，用沿斜面向上不同的力，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度大小從底端勻速拉到頂點(diǎn)A，己知AB＞AC，如果拉力做的功分別為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2。則：[]。A．W1＞W(wǎng)2，P1＞P2；B．W1＞W(wǎng)2，P1＜P2；C．W1=W2，P1＜P2；D．W1=W2，P1=P2?！敬鸢浮緾【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，斜面光滑說(shuō)明摩擦力為0，所以，使用任何機(jī)械都不省功，故拉力在兩斜面上做功相同，即W1=W2，又因?yàn)锳B＞AC，且速度相同，由v=s/t知道，運(yùn)動(dòng)時(shí)間是t1＞t2；由P=W/t知道，拉力沿AC運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力做功的功率較大，即P1＜P2，綜上所述，只有C正確，故選C。3．體重相同的小明和小華進(jìn)行搬磚比賽，他們分別將20塊相同的磚從同一棟樓的一樓搬到三樓，小明兩次搬完，小華三次搬完，比較他們?cè)诖诉^(guò)程中所做總功和功率，下列說(shuō)法正確的是A．他們做功一樣多

B．小明做功多一些

C．小華做功多一些

D．小明的功率大一些【答案】C【解析】【詳解】由于磚的重力相等，樓層高度相等，根據(jù)可知，小明和小華克服磚的重力所做的功相等；小明和小華的體重相等，樓層高度相等，小明兩次搬完，小華三次搬完，所以在搬磚的過(guò)程中，小華克服自身重力所做的功多；小華所做總功比小明所做的總功多，由于無(wú)法比較小明和小華做功時(shí)間的多少，根據(jù)可知，無(wú)法比較小明和小華的功率大小；故C符合題意．4．下列關(guān)于力做功的說(shuō)法，正確的是A．人向上提箱子提不動(dòng)，手的拉力對(duì)箱子沒(méi)有做功B．人把箱子從二樓提到三樓，手的拉力對(duì)箱子沒(méi)有做功C．汽車(chē)在水平公路上勻速行駛，汽車(chē)所受重力對(duì)汽車(chē)有做功D．過(guò)山車(chē)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，車(chē)上乘客所受重力對(duì)乘客沒(méi)有做功【答案】A【解析】【詳解】A、人向上提箱子提不動(dòng)，箱子受到向上的拉力，但箱子在力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以手的拉力對(duì)箱子沒(méi)有做功；故A正確；B、人把箱子從二樓提到三樓，拉力方向向上，箱子也向上移動(dòng)了距離，所以手的拉力對(duì)箱子做了功；故B錯(cuò)誤；C、汽車(chē)在水平公路上勻速行駛，汽車(chē)在所受重力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離，所以重力對(duì)汽車(chē)沒(méi)有做功，故C錯(cuò)誤；D、過(guò)山車(chē)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，車(chē)上乘客所受重力向下，乘客也向下移動(dòng)了距離，所以重力對(duì)乘客做了功；故D錯(cuò)誤；故選：A。5．如圖所示的光滑軌道，BC為水平面，小球從A點(diǎn)靜止釋放運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化情況是（）A．A到B小球的重力勢(shì)能不變B．A到B小球的動(dòng)能減少C．B到C小球的重力勢(shì)能增大D．B到C小球的動(dòng)能不變【答案】D【解析】【詳解】A．由圖示可知，小球從A到B高度減小，重力勢(shì)能減小，故A錯(cuò)；B．小球從A到B速度變大，動(dòng)能增大，故B錯(cuò)；C．小球從B到C高度不變，重力勢(shì)能不變，故C錯(cuò)；D．由于平面是光滑的，小球不受摩擦力，所以小球在平面上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以從B到C的速度不變，動(dòng)能不變，故D正確．6．如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的直桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一所受重力為G的物塊，剛開(kāi)始直桿與豎直方向夾角為60o.為了安全下降物塊，用一個(gè)始終水平向右且作用于直桿中點(diǎn)的拉力F，使直桿緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置（可以認(rèn)為杠桿每一瞬間都處于平衡狀態(tài)），則下列說(shuō)法正確的A．拉力F的大小保持不變 B．拉力F和物塊重力G是一對(duì)平衡力C．這個(gè)過(guò)程中物塊重力所做的功為 D．這個(gè)過(guò)程中直桿一直都是費(fèi)力杠桿【答案】C【解析】【詳解】A．由圖知，杠桿由與豎直方向成60°角逐漸轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，由于拉力始終水平，所以其力臂逐漸變大；物體對(duì)杠桿拉力為阻力，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中阻力臂逐漸變??；由杠桿平衡條件可知拉力F逐漸變小，故A錯(cuò)誤；B．拉力F和物塊重力大小不等、不一條直線上，不作用在一個(gè)物體上，所以不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；C．杠桿由與豎直方向成60°角時(shí)，杠桿右端高度，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)杠桿下端高度降到L處，所以物體下降高度，所以物體重力做功，故C正確；D．當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，阻力臂為0，杠桿為省力杠桿，故D錯(cuò)誤。7．用如圖所示的滑輪組拉動(dòng)水平地面上重1000N的物體A，使物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m，物體A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略繩重、滑輪重及繩與滑輪間的摩擦．下列說(shuō)法中正確的是A．繩子自由端在4s內(nèi)移動(dòng)了8m B．物體A重力做功的功率為1000WC．物體A克服摩擦力做的功為480J D．滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%【答案】D【解析】【詳解】A．由題圖可知，承擔(dān)物體拉力的繩子的股數(shù)n=3，因此物體A在4s內(nèi)勻速前進(jìn)了4m，則繩子自由端在4s內(nèi)移動(dòng)了s繩子=3×4m=12m。故A錯(cuò)誤。B．物體在重力方向上沒(méi)有做功，所以物體A重力做功的功率為0，故B錯(cuò)誤。C．物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，故C錯(cuò)誤。D．由題可知：物體A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N×4m=1200J，拉力F所做的總功W總=Fs繩子=120N×12m=1440J，所以滑輪組的機(jī)械效率，故D正確為答案。8．2017年春季，共享單車(chē)投向襄陽(yáng)市場(chǎng)，為創(chuàng)建文明城市增加了一道亮麗的風(fēng)景線．以下關(guān)于自行車(chē)的說(shuō)法正確的是（）A．較寬的坐墊可以增大壓強(qiáng)B．輪胎表面凹凸的花紋可以減少摩擦C．騎車(chē)在水平路面上勻速行駛時(shí)機(jī)械能增大D．快速騎車(chē)時(shí)，剎車(chē)后還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槿撕蛙?chē)具有慣性【答案】D【解析】【詳解】A．較寬的坐墊是為了在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積，從而減小壓強(qiáng)，故A錯(cuò)誤；B．自行車(chē)輪胎上的花紋是為了在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦，故B錯(cuò)誤；C．騎車(chē)在水平路面上勻速行駛時(shí)，質(zhì)量和速度都不變，則動(dòng)能不變，高度不變，勢(shì)能不變，則機(jī)械能不變，故C錯(cuò)誤；D．騎著自行車(chē)的人原來(lái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，剎車(chē)時(shí)，人和車(chē)由于慣性仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以不能立即停下來(lái)，故D正確．9．跳傘運(yùn)動(dòng)員跳出飛機(jī)后,立即打開(kāi)降落傘,下落過(guò)程中所受空氣阻力隨速度的增大而增大,直至與重力等大。在整個(gè)下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員和降落傘的（）A．重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能不斷增加，機(jī)械能不變B．重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能不斷增加,機(jī)械能減少C．重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能先增加然后保持不變,機(jī)械能減少D．重力勢(shì)能不斷減少,動(dòng)能先增加后減少,機(jī)械能不變【答案】C【解析】分析：動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能的影響因素是物體的質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大；動(dòng)能和勢(shì)能總稱(chēng)為機(jī)械能。解答：由于運(yùn)動(dòng)員在空中飛速下落，質(zhì)量沒(méi)發(fā)生變化，速度先逐漸增大后保持不變，故動(dòng)能先增大后保持不變；在下落過(guò)程中，高度降低，所以重力勢(shì)能減小，機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，所以機(jī)械能也是減小。故選：C。【點(diǎn)睛】該題考查了動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的影響因素，機(jī)械能的變化可以從動(dòng)能和勢(shì)能的變化來(lái)判斷，也可以從機(jī)械能和其它形式的能之間是否有轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷。10．一高爾夫球以二百公里的時(shí)速水平撞擊鋼板，圖為球撞擊過(guò)程中的三個(gè)狀態(tài)，其中甲是剛要撞擊的時(shí)刻，乙是球的形變最大的時(shí)刻，丙是剛撞擊完的時(shí)刻，已知撞擊時(shí)間非常短，若忽略球的機(jī)械能損失，則（）A．球在甲、丙兩個(gè)時(shí)刻的動(dòng)能相等B．球在甲時(shí)刻的動(dòng)能較丙時(shí)刻的大C．球在甲時(shí)刻的動(dòng)能較丙時(shí)刻的小D．條件不足，無(wú)法比較球在甲、丙兩個(gè)時(shí)刻的動(dòng)能大小【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，忽略球的機(jī)械能損失，高爾夫球的機(jī)械能守恒；甲是剛要撞擊的時(shí)刻，此時(shí)的甲具有動(dòng)能，不具有彈性勢(shì)能；丙是剛撞擊完的時(shí)刻，此時(shí)高爾夫球發(fā)生了形變，高爾夫球的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能，彈性勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故球在甲、丙兩個(gè)時(shí)刻的動(dòng)能不相等，球在甲時(shí)刻的動(dòng)能較丙時(shí)刻的大，故B正確，ACD錯(cuò)誤．11．在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)10m。撤去水平拉力后。該物體又向前運(yùn)動(dòng)了1.5

m后停了下來(lái)。則下列說(shuō)法正確的是A．物體受到的重力和它對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力

B．撤去拉力后，物體又向前運(yùn)動(dòng)了1.5

m是受到慣性力的作用C．物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力與它受到的摩擦力是一對(duì)平衡力

D．拉力做的功為230J【答案】C【解析】A.物體受到的重力和它對(duì)地面的壓力方向相同，不是一對(duì)相互作用力，故A錯(cuò)誤；B.物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都有慣性，慣性是一種性質(zhì)，不能說(shuō)物體受到慣性作用，故B錯(cuò)誤；C.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力與它受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上，是一對(duì)平衡力，故C正確；D.拉力做的功為：WFs20N10m200J，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：區(qū)分相互作用力和平衡力：一對(duì)相互作用力必須大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在不同的物體上；平衡力必須同時(shí)滿足四個(gè)條件：大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用在同一物體上。12．如圖，用滑輪組提升重物時(shí)，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了1m．已知拉繩子的力F為500N，則提升重物的過(guò)程中A．繩子自由端被拉下3m B．做的有用功是800JC．拉力F的功率是80W D．滑輪組的機(jī)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(dá)到的目的，有用功是W有=800N×1m=800J，拉力F的功率是P=W/t=（500N×2m）/10s=100W，重物由二根繩承擔(dān)，移動(dòng)距離是2m，滑輪組的機(jī)械效率是，η=W有/W總=800J/1000J=80%．選項(xiàng)B正確13．2016年8月16日，我國(guó)用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星（簡(jiǎn)稱(chēng)“量子衛(wèi)星”）“墨子號(hào)”發(fā)射升空，如圖所示，火箭在加速上升的過(guò)程中（）A．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加B．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能增加C．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加D．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變【答案】C【解析】【詳解】火箭在加速上升的過(guò)程中，速度變快，動(dòng)能變大；高度增加，重力勢(shì)能變大；動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能，所以機(jī)械能變大。14．對(duì)物理量的估測(cè)是一種良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也是學(xué)好物理的基本功之一．下列是小佳同學(xué)對(duì)本學(xué)期所學(xué)的一些物理最的估測(cè)數(shù)據(jù)，其中最符合實(shí)際的是A．一名初中學(xué)生的體重約為500NB．一名初中學(xué)生站立在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)約為3×104PaC．一名初中學(xué)生浸沒(méi)在水中時(shí)，受到水的浮力約為1.0×103ND．一名初中學(xué)生從一樓步行到三樓所做的功約為3×104J【答案】A【解析】由于初中生的質(zhì)量約為50kg，所以體重大約是：G=mg=50kg×10N/kg=500N，故A符合實(shí)際；一般初中生每只鞋的底面積大約為200cm2=0.02m2，體重大約為500N，所以對(duì)地面的壓強(qiáng)約是：P=F/S=G/S=500N/0.02m2×2=1.25×104Pa，故B不符合實(shí)際；游泳時(shí)接近漂浮狀態(tài)，受到的浮力與重力相等，又因?yàn)橹袑W(xué)生的體重大約在500N左右，所以受到水的浮力約為500N，故C不符合實(shí)際；中學(xué)生的體重在500N左右，一樓到三樓的高度約6m，中學(xué)生從一樓走到三樓，會(huì)克服重力做功大約是：W=Gh=500N×6m=3000J，故D不符合實(shí)際，綜上所述故選A．15．如圖所示，讓鋼球從斜槽上由靜止?jié)L下，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面上碰到靜止的木塊后，能將木塊撞出一段距離．下列說(shuō)法正確的是（不計(jì)空氣阻力）（）A．鋼球能從斜槽上滾下是因?yàn)樗哂袘T性B．木塊被撞得越遠(yuǎn)，說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做的功越多C．鋼球在斜槽上向下滾動(dòng)時(shí)，它的機(jī)械能越來(lái)越大D．木塊被撞出一段距離，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持【答案】B【解析】【詳解】A．鋼球能從斜槽上滾下是因?yàn)樗艿街亓Φ淖饔?，而不是因?yàn)樗哂袘T性，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)W=Fs可知，木塊被撞得越遠(yuǎn)，說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做的功越多，故B正確；C．鋼球在斜槽上向下滾動(dòng)時(shí)，不計(jì)空氣阻力，但鋼球還受到摩擦力作用，鋼球滾下時(shí)需要克服摩擦力做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以，鋼球的機(jī)械能會(huì)減少，故C錯(cuò)誤；D．木塊被撞出一段距離，是因?yàn)槟緣K受到力的作用，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，不能說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持，故D錯(cuò)誤。16．射箭時(shí)，拉開(kāi)的弓弦能將箭射出，箭離開(kāi)弓弦后還能繼續(xù)飛行，小明根據(jù)這一現(xiàn)象得出了以下結(jié)論：①弓弦對(duì)箭施加的力改變了箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：②弓弦的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能；③箭由于慣性作用仍能繼續(xù)飛行；④在空中飛行的箭若不受任何力作用，將處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中說(shuō)法正確的是（）A．只有① B．只有①② C．只有①②③ D．①②③④都正確【答案】B【解析】【詳解】①弓弦對(duì)箭施加的力使箭由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，改變了箭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故①正確；②箭射出時(shí)，弓弦的彈性形變程度變小，彈性勢(shì)能減?。患伸o止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增大；所以，弓弦的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能，故②正確；③射出去的箭離開(kāi)弓以后能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，是箭由于慣性仍然保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，不是力，不能說(shuō)由于慣性作用，故③錯(cuò)誤；④在空中飛行的箭若不受任何力作用，將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故④錯(cuò)誤；綜上分析可知，只有①②正確；故應(yīng)選B。17．在使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式，所用動(dòng)力最小的是（不計(jì)機(jī)械自重、繩重和摩擦）（）A．B．C．D．【答案】D【解析】不計(jì)機(jī)械自重繩重和摩擦，即在理想狀況下：A.圖示是一個(gè)定滑輪拉力F1＝G；B.根據(jù)勾股定理知h＝＝3m,圖中為斜面,F2×5m＝G×3m,得到F2＝0.6G；C.如圖所示,由圖可知，由杠桿平衡條件可得：F3×L2＝G×LG,拉力F3＝G×G＝0.4G；D.由圖示可知,滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n＝3,拉力F4＝G；因此最小拉力是F4；故選：D。點(diǎn)睛：由圖示滑輪組，確定滑輪組的種類(lèi)，根據(jù)滑輪組公式求出拉力F1、F4；由勾股定理求出斜面的高，根據(jù)斜面公式求出拉力F2的大小；由圖示杠桿求出動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，然后由杠桿平衡條件求出拉力F3；最后比較各力大小，確定哪個(gè)拉力最小。18．將地面上的一本物理課本撿起來(lái)放到課桌上，對(duì)物理課本所做的功最接近A．0.02JB．0.2JC．2JD．20J【答案】C【解析】一本物理課本的質(zhì)量m