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1、第十一章 功和機(jī)械能
本章檢測(cè)
滿分:100 分,限時(shí):45 分鐘
一、選擇題(每小題 3 分,共 30 分)
1.如圖 11-5-1 所示,一名女士推著童車(chē)輕松地前行,一名男士用很大的力推汽車(chē),但汽車(chē)沒(méi)被推動(dòng)。在相同的時(shí)間內(nèi),以下說(shuō)法中正確的是( )
圖 11-5-1
A. 男士推力做的功較多,做功較快
B. 女士推力做的功較多,做功較快
C. 男士推力做的功較少,功率較大
D. 女士推力做的功較少,功率較大
答案 B 女士推著童車(chē)前行,有作用在童車(chē)上的力,童車(chē)也在力的方向上通過(guò)了一定距離,推力對(duì)童車(chē)做了功;圖中的男士用很大的力推汽車(chē),但汽車(chē)沒(méi)被推動(dòng),男士對(duì)汽車(chē)施加了
2、較大的力,但汽車(chē)沒(méi)有在力的方向上通過(guò)距離,推力沒(méi)有對(duì)汽車(chē)
W
做功。所以女士做功較多,由 P= t 可知,女士做功較快。
2.(2018 天津中考)中國(guó)選手張湘祥在奧運(yùn)會(huì)上獲得男子舉重 62kg 級(jí)冠軍,挺舉成績(jī)是 176kg,圖 11-5-2 為他比賽時(shí)的照片。他在挺舉過(guò)程中對(duì)杠鈴做的功最接近( )
圖 11-5-2
A.600J B.1200J C.1800J D.3400J
答案 D 運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴所用的力約為 F=G=mg=176kg×10N/kg=1760N,挺舉時(shí)要把杠鈴從地面抓起,再舉過(guò)頭頂,移動(dòng)距離約為 s=2m,故運(yùn)動(dòng)員做功約為 W=F·s=1760N×2m=352
3、0J,故選擇 D。
3.(2019 北京通州一模)如圖 11-5-3 所示,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,一架普通無(wú)人機(jī)攜帶農(nóng)藥,一天可完成 600 畝農(nóng)田農(nóng)藥噴灑任務(wù),換作人工,則需要 60 人滿負(fù)荷工作一整天,科技帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。假定無(wú)人機(jī)每次裝 20kg 農(nóng)藥,噴灑的過(guò)程中是在同一高度勻速飛行,下列說(shuō)法正確的是( )
圖 11-5-3
A. 噴灑農(nóng)藥的過(guò)程中,無(wú)人機(jī)重力勢(shì)能不變
B. 噴灑農(nóng)藥的過(guò)程中,無(wú)人機(jī)動(dòng)能不變
C. 噴灑農(nóng)藥的過(guò)程中,無(wú)人機(jī)重力勢(shì)能增大
D. 噴灑農(nóng)藥的過(guò)程中,無(wú)人機(jī)機(jī)械能減小
答案 D 由題意知,無(wú)人機(jī)在噴灑農(nóng)藥時(shí),飛機(jī)的速度和高度均不變,但質(zhì)量變小,所
4、以無(wú)人機(jī)的動(dòng)能和重力勢(shì)能都減小, 故無(wú)人機(jī)的機(jī)械能減小。
4.2017 年 4 月 20 日 19 時(shí) 41 分 35 秒,“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船在文昌航天發(fā)射中心由“長(zhǎng)征七號(hào)遙二”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。在它們加速升空的過(guò)程中,關(guān)于火箭搭載的“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船的能量下列說(shuō)法正確的是( )
A.機(jī)械能的總量不變 B.機(jī)械能的總量變小
C.動(dòng)能不變 D.重力勢(shì)能變大
答案 D 在加速升空的過(guò)程中,火箭搭載的“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船的動(dòng)能增大,重力勢(shì)能增大,機(jī)械能增大,故 D 正確,A、B、C 錯(cuò)誤。
5.(2018 安徽模擬)如圖 11-5-4 所示為游樂(lè)園里的過(guò)山車(chē),下列說(shuō)法正確的是( )
5、
圖 11-5-4
A. 過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能守恒
B. 過(guò)山車(chē)在下滑的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能
C. 過(guò)山車(chē)沖上坡時(shí),動(dòng)能、重力勢(shì)能均增大
D. 過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
答案 D 由于過(guò)山車(chē)與軌道間有摩擦,需要克服摩擦力做功,機(jī)械能不守恒,A 錯(cuò);過(guò)山車(chē)在下滑的過(guò)程中重力勢(shì)能減小, 動(dòng)能增大,動(dòng)能由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái),B 錯(cuò);過(guò)山車(chē)沖上坡時(shí)動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,C 錯(cuò);過(guò)山車(chē)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),重力勢(shì)能最小,動(dòng)能最大,D 正確。
6.(2019 江蘇連云港中考)物體在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間圖象如圖 11-5-5 甲時(shí),受到的水平推力為 F1;當(dāng)物
6、體運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間圖象如圖乙時(shí),受到的水平推力為 F2。兩次推力的功率分別為P1、P2。則下列關(guān)系正確的是 ( )
圖 11-5-5
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1F2 P1>P2 D.F1P2
答案 B 由圖甲知,物體在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)路程和時(shí)間成正比關(guān)系,運(yùn)動(dòng)速度不變,當(dāng)路程為 4m 時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
s 4m
2s,物體的速度v1=t= 2s =2m/s。由圖乙知,物體以 v2=4m/s 的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。這兩種情況下,物體都處于平衡狀態(tài),
所以推力和摩擦力是一對(duì)平衡力,而物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)
7、地面的壓力和接觸面的粗糙程度相同,所以物體受到的摩擦力相同,
W Fs
推力 F1=F2;由推力的功率 P= t = t =Fv 可得,兩次做功的功率 P1
8、 B 重力大小為 600N,方向豎直向下,而游客豎直向下運(yùn)動(dòng)了 60m,故重力所做的功為 W=Gh=600N×60m=3.6×104J。
8.(2019 山東淄博中考)如圖 11-5-7 所示,小球沿軌道由靜止從 A 點(diǎn)向 D 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(小球和軌道間存在摩擦),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
圖 11-5-7
A. 小球在 A 點(diǎn)的重力勢(shì)能最大
B. 小球在 B 點(diǎn)的速度最大
C. 小球在 C 點(diǎn)和 B 點(diǎn)的機(jī)械能相等
D. 小球不能到達(dá) D 點(diǎn)
答案 C A 點(diǎn)時(shí)小球的初始位置最高,故小球在 A 點(diǎn)的重力勢(shì)能最大,A 說(shuō)法正確;從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,所以
9、在 B 點(diǎn)小球的動(dòng)能最大,故 B 說(shuō)法正確;小球和軌道間存在摩擦,所以小球要克服阻力做功,機(jī)械能減小,小球在 C 點(diǎn)和 B 點(diǎn)的機(jī)械能不相等,小球不能到達(dá) D 點(diǎn),故 C 說(shuō)法錯(cuò)誤,D 說(shuō)法正確。
9.質(zhì)量為 M 的物體離地面高度為 h 時(shí),它的重力勢(shì)能 Ep 可以表示為Ep=Mgh(g=10N/kg)?，F(xiàn)從地面豎直上拋一個(gè)物體,物體能夠上升的最大高度為 4m,然后落回到地面,整個(gè)過(guò)程空氣阻力不能忽略。若上升過(guò)程中物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能相等時(shí),物體離地面的高度記為 h1;下落過(guò)程中物體重力勢(shì)能和動(dòng)能相等時(shí),物體離地面的高度記為 h2。則 ( )
A.h1>2m,h2>2m B.h1<2m,h
10、2<2m C.h1>2m,h2<2m D.h1<2m,h2>2m
答案 C 設(shè)物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為 E1。
1
2
上升過(guò)程到達(dá) 2m 處時(shí) Ep1= E1,機(jī)械能大于 E1,則動(dòng)能大于重力勢(shì)能,所以重力勢(shì)能和動(dòng)能相等時(shí),h1>2m,B、D 錯(cuò)誤;
1
同理下落過(guò)程到達(dá) 2m 處時(shí) Ep2=2E1,機(jī)械能小于E1,則動(dòng)能小于重力勢(shì)能,所以重力勢(shì)能和動(dòng)能相等時(shí),h2<2m,A 錯(cuò)誤,C
正確。
10.(2018 安徽阜陽(yáng)三模)如圖 11-5-8 所示,用手將一重為 G 的鐵球緩慢放在一自然伸長(zhǎng)的彈簧上,放手后,鐵球從 A 位置開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),到達(dá) B 位置速度達(dá)到最大
11、,到達(dá) C 位置小球的速度變?yōu)榱?。整個(gè)過(guò)程中不計(jì)能量損耗,則下列說(shuō)法正確的是( )
圖 11-5-8
A. 從 A 位置到 C 位置鐵球的動(dòng)能一直減小
B. 在 C 位置彈簧的彈性勢(shì)能最大
C. 從 A 位置到 B 位置鐵球的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和不變
D. 從 A 位置到 C 位置鐵球的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和一直增大
答案 B 鐵球從 A 位置開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),重力大于彈力,即向下做加速運(yùn)動(dòng),速度變大;到達(dá)B 位置速度達(dá)到最大,即此時(shí)球的重力等于彈力,再向下運(yùn)動(dòng),彈力大于重力,即鐵球做減速運(yùn)動(dòng),速度變小,到達(dá) C 位置鐵球的速度變?yōu)榱?其動(dòng)能是先變大,后變小,A 錯(cuò);據(jù)圖可知,在 C 位
12、置彈性形變程度最大,彈性勢(shì)能最大,B 正確;從A 到 B 的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧被壓縮,其彈
性勢(shì)能增大,即該過(guò)程中鐵球的一部分動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,由于總的機(jī)械能是不變的,鐵球的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和是減小的,C 錯(cuò);同理可知,D 錯(cuò)。
二、填空題(每空 2 分,共 18 分)
11.(2019 湖北咸寧中考)甲、乙是兩個(gè)完全相同的網(wǎng)球。如圖 11-5-9 所示在同一高度同時(shí)以大小相等的速度將甲球豎直向下拋出、乙球豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力,拋出時(shí)兩球機(jī)械能 (選填“相等”或“不相等”);落地前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中甲球的動(dòng)能 (選填“增大”“不變”或“減小”),乙球的機(jī)械能 (
13、選填“增大”“先增大后減小”“不變”或“減小” )。
圖 11-5-9
答案 相等 增大 不變
解析 甲、乙兩球質(zhì)量相等,初始時(shí)刻高度相同,速度相等,所以動(dòng)能和重力勢(shì)能都相等,故甲、乙初始時(shí)刻的機(jī)械能相等。甲落地前向下運(yùn)動(dòng),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增大。不計(jì)空氣阻力,乙在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,即機(jī)械能不變。
12.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖 11-5-10 所示,用 1N 的水平拉力拉著重 5N 的木塊在水平地面上運(yùn)動(dòng)了 10m,若木塊受到的摩擦力為 0.8N,則拉力做的功為 J。
圖 11-5-10
答 案 10
解析 拉力做的功只與拉力的大小和物體在拉力的方向上移動(dòng)的
14、距離有關(guān),與其他物理量均無(wú)關(guān),故拉力做的功
W=Fs=1N×10m=10J。
13.(2018 河北張家口二模)如圖 11-5-11 所示,軌道的右側(cè)有一彈簧。小明將一個(gè)小球從 A 點(diǎn)靜止釋放,小球沿軌道滾下,先后經(jīng)過(guò) B、C、D 點(diǎn),然后到達(dá) E 點(diǎn)。小球到達(dá)D 點(diǎn)時(shí)的能量與在 A 點(diǎn)的能量比較 (選填“變大”“變小”或“不變”);當(dāng)?shù)竭_(dá) E 點(diǎn)時(shí),彈簧長(zhǎng)度最短,小球的速度變?yōu)榱?小球處于 (選填“平衡狀態(tài)”或“非平衡狀態(tài)”);小球壓縮彈簧的過(guò)程中,其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為 。(整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力和摩擦)
圖 11-5-11
答案 不變 非平衡狀態(tài) 彈簧的彈
15、性勢(shì)能
解析 小球在 A 位置時(shí),只有重力勢(shì)能,所以在 A 點(diǎn)的機(jī)械能等于在 A 點(diǎn)的重力勢(shì)能。整個(gè)過(guò)程中不計(jì)空氣阻力和摩擦, 小球機(jī)械能守恒,所以在 D 點(diǎn)時(shí)小球具有的能量等于在 A 點(diǎn)時(shí)小球具有的能量。小球到達(dá)E 點(diǎn)時(shí),雖然速度為 0,但小球在水平方向只受彈簧的彈力作用,所以小球處于非平衡狀態(tài);小球壓縮彈簧的過(guò)程中,其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。
14.如圖 11-5-12 所示,甲用 90N 的拉力,乙用 50N 的推力,在 30s 內(nèi)共同使一輛小車(chē)從一個(gè)傾角為
30°、長(zhǎng)為 60m 的斜坡底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端。甲、乙二人對(duì)小車(chē)做功 J,甲對(duì)小車(chē)做功的功率為 W。
圖 11-
16、5-12
答 案 8400 180
解析 甲對(duì)小車(chē)做的功 W 甲=F 甲 s=90N×60m=5400J,乙對(duì)小車(chē)做的功W 乙=F 乙 s=50N×60m=3000J,則甲、乙二人對(duì)小車(chē)做功
W 甲 5400J
W=W 甲+W 乙=5400J+3000J=8400J。甲對(duì)小車(chē)做功的功率 P 甲= t = 30s =180W。
三、實(shí)驗(yàn)探究題(15 題 9 分,16 題 15 分,共 24 分)
15.(2018 江蘇泰州中考)某小組進(jìn)行“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量是否有關(guān)”的活動(dòng)。
(1) 小明用兩輛相同的小車(chē),在其中一輛小車(chē)上放一個(gè)砝碼,然后讓它們從同一斜面的同一位置由靜止
17、釋放,撞擊置于水平面上的木塊,如圖 11-5-13(a)。
①將小車(chē)從同一位置處釋放,目的是控制小車(chē)到達(dá)水平面的 相同。
②通過(guò)比較 來(lái)比較小車(chē)動(dòng)能的大小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:動(dòng)能大小與質(zhì)量大小有關(guān)。
(2) 小紅改變實(shí)驗(yàn)方案:讓同一小車(chē),從同一斜面的不同高度由靜止釋放,撞擊水平面上的木塊,如圖(b)。發(fā)現(xiàn):木塊滑行的距離不一樣遠(yuǎn)。根據(jù)這一現(xiàn)象,能做出以下哪個(gè)判斷? 。
A. 動(dòng)能大小與質(zhì)量無(wú)關(guān),一定還與其他因素有關(guān)
B. 動(dòng)能大小除了與質(zhì)量有關(guān)外,一定還與其他因素有關(guān)
C. 不能判斷物體動(dòng)能大小是否與質(zhì)量有關(guān),動(dòng)能大小一定與質(zhì)量外的其他因素有關(guān)
圖 11-5-13
答
18、案 (1)①速度 ②木塊被推出的遠(yuǎn)近 (2)C
解析 (1)要探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系,需控制速度相同,為了使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度相等,需將質(zhì)量不同的小車(chē)從斜面上的同一高度處由靜止釋放;通過(guò)木塊被推出距離的遠(yuǎn)近來(lái)比較小車(chē)動(dòng)能的大小;(2)同一小車(chē),從同一斜面的不同高度由靜止釋放,小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度大小不同。小車(chē)推動(dòng)木塊做功,運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn),做功越多,動(dòng)能越大。小車(chē)質(zhì)量一定,不能判斷物體動(dòng)能大小是否與質(zhì)量有關(guān),動(dòng)能大小一定與質(zhì)量外的其他因素有關(guān),所以應(yīng)選 C。
16.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)某物理學(xué)習(xí)小組為了探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān),做了如下猜想:重力勢(shì)能的大小可能與物體的高度和質(zhì)量有關(guān)
19、。
根據(jù)猜想,小明做了如下探究:用一個(gè)鐵架臺(tái)、小沙盒、小鋼球,讓小鋼球從不同高度下落,落在細(xì)沙上(如圖 11-5-14 所示)。
圖 11-5-14
(1) 該裝置是通過(guò)觀察 來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小的。(2 分)
(2) 小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是探究猜想:物體的重力勢(shì)能與 有關(guān),通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象是當(dāng)小球離細(xì)沙的高度為 h1 下落時(shí)比高度為 h2 下落時(shí)小球陷入的深些,說(shuō)明了在 一定的條件下, 越大,物體的重力勢(shì)能就越大。(6 分)
(3) 為了探究重力勢(shì)能的大小與另一個(gè)因素的關(guān)系,請(qǐng)你在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再選擇一個(gè)器材進(jìn)行探究并簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案。
你選擇的器材是 ;(2 分) 你的實(shí)驗(yàn)方案: ;(3 分)
得出的結(jié)論是: 。(2 分)
答案 (1)小球陷入沙坑的深度 (2)高度 質(zhì)量 高度 (3)與小球體積相等的塑料球(或等體積的不同質(zhì)量的其他小球等) 讓塑料球從高度 h1(或等高度)的位置下落,觀察塑料球陷入沙坑的深度 在高度一定的條件下,質(zhì)量越大,物體具有的重力勢(shì)能就越大
2020年春八年級(jí)物理下冊(cè) 第十一章 功和機(jī)械能本章檢測(cè)同步練習(xí)（含解析）（新版）新人教版
