12.4專題12功和機(jī)械能（原卷版）

專題12功和機(jī)械能（測(cè)試）（原卷版）（滿分100分，時(shí)間90分鐘）一、選擇題（13小題，每小題3分，共39分）1.下列關(guān)于功的說(shuō)法正確的是（）。A.小明用力推發(fā)生故障的汽車而未推動(dòng)時(shí)，推力對(duì)汽車做了功；B.吊車吊著重物沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)一段距離時(shí)，吊車的拉力對(duì)重物做了功；C.足球在水平地面上滾動(dòng)一段距離時(shí)，重力對(duì)足球做了功；D.舉重運(yùn)動(dòng)員從地面將杠鈴舉起的過(guò)程中，舉重運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做了功2．如圖所示，斜面長(zhǎng)5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的集裝箱勻速推到車上，推力對(duì)集裝箱做的功是（）。A．1000J B．2000J C．1600J D．8000J3．初三體能測(cè)試中，某同學(xué)1min內(nèi)繩跳120次，每次跳離地面的高度約為5cm，則他跳繩時(shí)的功率最接近（）。A．5WB．50WC．500WD．5000W4.下面關(guān)于功和功率的說(shuō)法中正確的是（）。A.做功越多，功率越大；B.做功的時(shí)間越短，功率就越大；C.在相同的時(shí)間內(nèi)，做功越多，功率越大；D.做相同的功，用的時(shí)間越長(zhǎng)，功率就越大5．如圖所示，小球由靜止開始沿著粗糙的路面從a點(diǎn)向d點(diǎn)自由運(yùn)動(dòng)，其中b和d兩點(diǎn)在同一水平高度，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）。A.小球在b和d時(shí)重力勢(shì)能和動(dòng)能都相等；B.小球從a到d的過(guò)程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；C.小球從a到c，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；D.小球從c到d，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能6.如圖所示，人造衛(wèi)星沿橢圓形軌道繞地球運(yùn)行，當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）。?A.動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能增大；B.勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能減??；C.動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能不變；D.動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小，機(jī)械能減小7.蹦床運(yùn)動(dòng)逐漸進(jìn)入了大眾生活。下列有關(guān)對(duì)蹦床者的分析，正確的是（）。A.下落到與蹦床接觸的瞬間時(shí)，動(dòng)能最大；B.被蹦床彈起的過(guò)程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；C.從接觸蹦床到下落至最低處的過(guò)程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；D.在空中上升過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能8.如圖為小孩蕩秋千的示意圖，下列分析正確的是（）。A.小孩在A點(diǎn)具有的動(dòng)能最大；B.小孩從B蕩到C的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能；C.小孩從C蕩到B的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能；D.小孩從A蕩到B的過(guò)程中，在B點(diǎn)的機(jī)械能大于A點(diǎn)的機(jī)械能9.如圖所示，斜面高為1m，長(zhǎng)為4m，用沿斜面向上大小為75N的拉力F，將重為200N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端，下列關(guān)于做功的判斷正確的是（）。A.木箱受到的重力做功的大小為800N；B.拉力F對(duì)木箱做功的大小為300J；C.木箱受到的合力做功的大小為125J；D.木箱受到斜面的支持力做功的大小為200J10．2021年新冠疫情期間，我國(guó)多地交警用無(wú)人機(jī)“喊話”，提醒行人戴口罩，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）。A．無(wú)人機(jī)在空中懸停時(shí)，所受合力為零；B．無(wú)人機(jī)向上加速飛行時(shí)受到平衡力的作用；C．以向上飛行的無(wú)人機(jī)為參照物，地面是靜止的；D．水平勻速飛行的無(wú)人機(jī)受到的重力對(duì)它做了功11．物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運(yùn)動(dòng)（如圖），其中AB=CD=10m。已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分別為1N和2N，則以下判斷正確的是（）。A．該物塊在CD段的慣性比AB段大；B．該物塊通過(guò)AB段和CD段所用的時(shí)間之比為2∶5；C．拉力F在AB段所做的功為20J；D．拉力F在CD段做功的功率為10W12．圖甲所示，超超在平地上用水平向右的力推木箱，推力隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，木箱速度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示，以下說(shuō)法正確的是（）。A．0~3s內(nèi)推力小于摩擦力；B．3s~6s內(nèi)木箱處于平衡狀態(tài)；C．6s~9s內(nèi)木箱所受摩擦力大小為3N；D．9s~12s內(nèi)推力做功的功率大小為6W13．一定質(zhì)量的物體在水平拉力的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）。A．物體在10s時(shí)的速度大于4s時(shí)的速度；B．0～6s物體所受的拉力大于6～12s物體所受的拉力；C．0～6s拉力對(duì)物體做功的功率小于6～12s拉力對(duì)物體做功的功率；D．0～6s拉力對(duì)物體所做的功大于6～12s拉力對(duì)物體所做的功二、填空題（7小題，每空2分，共36分）14.利用如圖所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重為500N的貨物沿斜面由底部勻速推到頂端，耗時(shí)20s，在這過(guò)程中克服貨物重力做的功是______J；推力做的功是______J；推力做功的功率為______W。15.如圖，彈簧的左端固定，右端連接一個(gè)小球，把它們套在光滑的水平桿上，a是壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置，b是彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球的位置，c是小球到達(dá)最右端的位置。則小球從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，在______（選填“a”、“b”或“c”）位置動(dòng)能最大；從b到c的過(guò)程中，小球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的______，小球從a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程機(jī)械能總量______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。16.運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)下滑，過(guò)程中先后經(jīng)過(guò)M、S兩點(diǎn)，她在這兩點(diǎn)的動(dòng)能和重力勢(shì)能如圖所示，則運(yùn)動(dòng)員：（1）在M點(diǎn)的動(dòng)能為______J；（2）在M、S兩點(diǎn)相比，速度______，重力勢(shì)能______，機(jī)械能______（均選填“M點(diǎn)大”、“S點(diǎn)大”或“一樣大”）。17．將一物塊靜置于斜面上A點(diǎn)，此時(shí)物塊的機(jī)械能為12J。放手后，物塊沿斜面滑下，并在水平面上滑行至B點(diǎn)停下，如圖所示，整個(gè)過(guò)程中有______力和______力對(duì)物塊做功。若將物塊沿原路剛好推回A點(diǎn)，則要對(duì)它做______J的功。18．爺爺和小麗進(jìn)行爬樓比賽。他們都從1樓到6樓。爺爺?shù)捏w重是小麗的2倍。爺爺所用的時(shí)間是小麗所用時(shí)間的2倍。若爺爺做功為W1，功率為P1，小麗做功為W2，功率為P2，則W1:W2=______；P1:P2=_______。小麗和爺爺一起乘電梯下樓時(shí)，他們的重力________（填“做功”或“不做功”）。19.2021年9月17日，我國(guó)神舟十二號(hào)載人飛船返回艙安全降落在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域，圖乙是其階段Ⅲ飛船返回艙著陸過(guò)程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。??（1）圖乙中t1~t2時(shí)段，返回艙在豎直向上推力作用下，豎直下落的速度減小，該過(guò)程中推力F與重力G的大小關(guān)系是______（不計(jì)大氣阻力）（2）飛船返回艙的質(zhì)量約為300kg，其重力在t2~t4時(shí)段做功______J。三、實(shí)驗(yàn)題（2小題，共12分）20.（6分）“十次事故九次快”說(shuō)明汽車超速會(huì)帶來(lái)危害，汽車“多拉快跑”更是追尾事故中的罪魁禍?zhǔn)?，超速與超載嚴(yán)重危害了道路交通安全。小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究貨車超速與超載在追尾事故中的危害，用到的器材有：小車（模擬貨車）、木塊（模擬被追尾車輛）、砝碼若干、坡度固定的斜面。將小車從如圖甲所示的A處自由釋放，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離s0后停止，s0可視為剎車后運(yùn)動(dòng)的距離。將木塊靜置于小車右側(cè)所在的位置B處，表明符合核載量并在限速內(nèi)的貨車不會(huì)對(duì)前車追尾。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）探究貨車超速的危害：如圖乙所示，木塊置于B處，小車由斜面頂端釋放，撞擊木塊并與木塊共同運(yùn)動(dòng)一段距離s1，這表明貨車超速___________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生追尾的危害。本實(shí)驗(yàn)可用木塊運(yùn)動(dòng)的___________反映追尾的危害程度；（2）探究貨車超載的危害：如圖丙所示，木塊置于B處，將砝碼固定在小車上，仍從A處釋放小車，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。逐次增加砝碼個(gè)數(shù)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離幾乎都為s0，均未與木塊撞擊。小明猜想：小車每次到達(dá)斜面底端時(shí)，雖其動(dòng)能隨___________的逐次增大而增大，但仍未追尾，原因可能是小車此時(shí)___________還不夠大；（3）由（2）問(wèn)中的實(shí)驗(yàn)看出小車超載幾乎不會(huì)追尾前車，但生活中貨車超載引起的追尾事故卻頻頻發(fā)生。請(qǐng)你在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)一步實(shí)驗(yàn)操作（木塊仍置于B處），證明貨車追尾前車會(huì)因超載帶來(lái)危害；①操作：___________；②請(qǐng)你對(duì)可能產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行合理預(yù)設(shè)，并指出僅因超載造成追尾的危害程度在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中是如何體現(xiàn)的？___________。21.（5分）小夏同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想。猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān)猜想三：物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)為此小夏設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙表面某高度處?kù)o止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)鉛球代號(hào)鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2(1)本實(shí)驗(yàn)中，采用的研究問(wèn)題的方法是_____。（寫出一種方法即可）(2)本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)_____來(lái)反映的。(3)為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較_____（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)），得到的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，物體所處的高度越高，重力勢(shì)能越大。(4)比較③④，得到的結(jié)論是：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑_____（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。(5)經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析，小夏大膽給出重力勢(shì)能（Ep）的表達(dá)式“Ep＝mgh”，并去辦公室詢問(wèn)了老師，得以證實(shí)，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)又算出了各小球落到沙表面的動(dòng)能，其中B球的動(dòng)能為_____J。（忽略空氣阻力，g＝10N/kg）四、綜合題（2小題，共13分）22．（7分）現(xiàn)用水平力F沿水平面推動(dòng)長(zhǎng)方體木塊，推力F與木塊的速度v隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖甲、乙所示。已知長(zhǎng)方體木塊高，木塊的密度是，求：(1)當(dāng)木塊在水平地面上靜止時(shí)，請(qǐng)?jiān)谏蠄D中畫出其在豎直方向上的受力情況及對(duì)地面的壓強(qiáng)；(2)在3~5s內(nèi)，推力F對(duì)木塊所做的功及功率；(3)請(qǐng)?jiān)趫D丙中，畫出0~6s內(nèi)木塊所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的圖線。23.（6分）體育課上，小明在同一位置用相同的力多次將足球踢出，發(fā)現(xiàn)足球斜向上飛出的角度越大，球運(yùn)動(dòng)得越高，但并不能運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。小明查閱資料后知道：足球所做的運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。足球起始運(yùn)動(dòng)方向與水平方向的夾角叫做推射角，拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫做射程，射程與拋出速度和拋射角的大小有關(guān)。若物體的動(dòng)能大小EK=mv2，重力勢(shì)能大小Ep=mgh不計(jì)空氣阻力，g=10N/kg，則：（1）若將質(zhì)量為0.4kg足球從地面踢出時(shí)，具有的動(dòng)能是120J，踢出后能達(dá)至的最大高度是5m，則足球在最