1、第十一章功和机械能单元检测试卷一、选择题（每题3分，共45分）1.甲、乙两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动，且v甲v乙，若不计较空气阻力，则它们所受的拉力F甲和F乙及两拉力在相同时间内所做的功W甲和W乙之间的关系是（ ）。AF甲F乙 BF甲F乙 CW甲W乙 DW甲W乙【答案】C。【解析】由甲、乙两个物体完全相同，又都在同一水平面上运动，什么它们受到的摩擦力相同。又因为它们都做匀速直线运动，所以水平方向受平衡力，拉力都等于摩擦力。即F甲 =F乙。A、B均错误。因为v甲v乙，相同时间内甲移动的距离大于乙。根据，W甲W乙。2.粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以
2、3ms的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中（ ）。A重力做了3000J的功 B推力做了300J的功C摩擦力做了3000J的功 D摩擦力为100N【答案】B。【解析】重力的方向竖直向下，而物体移动的距离方向是水平的，即物体在竖直方向上没有移动距离，所以重力对物体做功为0，A错。容易计算出物体移动的距离为30m，根据功的公式，计算出推力做的功为300J，B正确。由物体匀速运动，根据二力平衡条件，可以知道物体受到的摩擦力等于推力，为10N，则摩擦力做功为300J，C、D错误。3下列关于功率的说法中，正确的是( )。A物体做功越多，功率越大；B物体做功时间越短，功率越大；C物体做功越快，功率越
3、大 ；D物体做功时间越长，功率越大【答案】C。【解析】功率是单位时间内做的功，物体做的功多，但做功用的时间较长，功率不一定大，A错。物体做功时间短，但做的功太小，功率也不一定大，B错。物体做功越快，其含义是做相等的功用的时间短，或相等时间内做的功多，所以功率越大，C正确。物体做功时间长，而做的功太少，功率反而越小。4一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点，如图所示，已知ABBC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是( )。AW1W2，P1P2 BW1W2, P1=P2 CW1W2，P1P2 DW1W2, P1P2【答案】C。【解析】物体下
4、落过程中，重力对物体做功，做功大小，因为AB、BC两段重力相同，高度相同，所以W1=W2。既然做的功相同，但BC段下落要比AB快，时间比AB小，根据，所以P1P2。5.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程S-t时间图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（）。A物体10s时的速度大于4s时的速度；B0-6s拉力对物体所做的功大于6-12s拉力对物体所做的功；C0-6s拉力对物体做功的功率小于6-12s拉力对物体做功的功率；D0-6s物体所受的拉力大于6-12s物体所受的拉力【答案】B。【解析】从图象上看，06s和6s12s物体以不同的速度做匀速直线运动，而06s过程中通
5、过的路程是3m，612s的过程中通过路程为1m，因为相同时间内通过的路程越多，速度越大，因此06s过程中的速度大于612s的过程中的速度，即4s时的速度大于10s时的速度，故A错误。从图中可以看出，06s过程中通过的距离为3m；612s的过程中通过的距离为1m；而拉力相同，由W=FS可知，0至6s内钢索拉力做的功大于6s至12s内钢索拉力做的功；故B正确。由于速度发生了改变，根据P=Fv可知，由06s过程中的速度大于612s的过程中的速度，0-6s拉力对物体做功的功率大于6-12s拉力对物体做功的功率，故C错误。因为物体做匀速直线运动，拉力等于阻力，06s物体所受的拉力等于6-12s物体所受的
6、拉力，故D错误。故应选B。6.一个实心铁球和一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（）。A铁球的重力势能大于木球的重力势能；B铁球的重力势能小于木球的重力势能；C铁球的重力势能等于木球的重力势能；D上述三种情况都有可能【答案】B。【解析】实心铁球与实心木球质量相等，由于铁球的密度大，故体积小，重心的高度低，根据Ep=mgh判断重力势能的大小即可。一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，重心在球心位置；由于铁球的密度大，故体积小，重心的高度低；根据Ep=mgh，铁球的重力势能小。7.洒水车沿平直公路匀速行驶，将水洒在路面上，这个过程中，下列说法正确
7、的是（）。A动能不变，势能减小；B动能势能都减小；C动能势能都不变；D不能确定动能势能是变大还是变小【答案】B。【解析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能的影响因素是质量和高度，质量越大，高度越大，重力势能越大。洒水车在不断的洒水工程中，质量减小，因匀速行驶，所以速度不变，则动能减小；又在水平街道上，高度不变，重力势能减小，所以洒水车的动能势能都减小。8.改革开放以来，我国的航天事业得到了空前的发展，并取得了举世瞩目的成就。如图所示，为我国神舟号飞船返回舱减速降落的情景。返回舱在此过程中（）。A动能减小，重力势能减小B动能增大，重力势能增大C动能不变，重力势
8、能减小D动能减小，重力势能不变【答案】A。【解析】回舱减速降落的过程中，质量不变，速度变小，高度变小，则返回舱的动能减小、重力势能减小，故A正确、BCD错误。故选A。9.用电梯往高处搬运货箱。当货箱随着电梯一同匀速上升时，货箱的（）。A动能变小，重力势能变小B动能变小，重力势能变大C动能不变，重力势能变小D动能不变，重力势能变大【答案】D。【解析】货箱随着电梯一同匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，动能不变，同时货箱所处的高度增大，重力势能变大。故选D。10.如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（）。A动能增加，重力势能增加B动能不变，机械能减少C动能减少，重力势能增加D动
9、能不变，机械能增加【答案】D。【解析】缆车是匀速上山，速度不变，故动能不变；缆车在上山过程中高度不断增加，故重力势能增大；动能不变，重力势能增加，故其总和机械能也在增大。故选D。11.如图，旋翼式无人机被广泛的运用在民用领域，发挥了越来越重要的作用。下列关于这款无人机的说法，正确的是（）。A无人机在空中悬停时，旋翼相对于机身是静止的；B无人机无法勘探月球表面的月貌；C无人机匀速下降时，重力势能转化为动能；D无人机在空中飞行时，始终受到平衡力作用【答案】B。【解析】A无人机在空中悬停时，旋翼在不断转动，旋翼与机身之间的相对位置发生变化，所以旋翼相对于机身是静止运动的，故A错误。B旋翼式无人机是依
10、靠空气浮力升空的，月球上是真空，旋翼式无人机无法飞行，故B正确。C无人机匀速下降时，质量不变，速度不变，动能不变；高度减小，重力势能减小，所以在该过程中，重力势能没有转化为动能，故C错误。D无人机只有在空中匀速飞行时，才受到平衡力作用，故D错误。故选B。12.2015年12月20日，深圳市光明新区发生山体滑坡事故，损失惨重，对人民群众生命和财产造成重大损失。事发时，废弃渣土堆填体从高处加速下滑，具有巨大的能量。关于渣土堆填体，描述正确的是（ ）。A. 渣土下滑时动能不变； B. 渣土下滑时重力势能变大；C渣土下滑时重力势能转化为动能；D渣土下滑时动能转化为重力势能【答案】C。【解析】渣土下滑时
11、，速度增大，高度逐渐变小，故其动能增大，重力势能减小；动能的增加是渣土重力势能的减小转化来的。从以上给出的答案看，正确答案是C。13.如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，到A点处弹性绳自然伸直。B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点（忽略空气阻力），下列说法正确的是（ ）。A从O点到C点运动员速度一直减小；B从O点到C点运动员的机械能一直在增大；C从O点到C点运动员的机械能一直在减小；D从O点到A点运动员的机械能不变【答案】D。【解析】蹦极运动员在整个运动过程中，从O点到A点，只受重力作用，其速
12、度逐渐增大，动能增大，重力势能减小，但此过程机械能不变；在从A点到C点过程中，运动员受到重力和绳子的拉力作用，机械能不再守恒。所以，正确选项是D。14.如图所示的单摆，小球在ab间往复摆动的过程中，下列说正确的是（）。A小球在a点时的动能最大；B小球在b点时的动能最大；C小球在c点时的动能最大；D小球由c到a的运动过程中，重力势能不断转化为动能【答案】C。【解析】A：小球在a点时，速度最小，动能最小，该选项说法不正确。B：小球在b点时，速度最小，动能最小，该选项说法不正确。C：小球在c点时，速度最大，动能最大，该选项说法正确。D：小球从c点到a点的过程，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减
13、小，是动能转化成了重力势能，该选项说法不正确。15.如图，为了探究动能的大小与哪些因素有关，某同学设计了“小球撞物块”的实验，将静止的木质小球释放，观察物块被推动的距离，关于该实验的说法中，不正确的是（ ）。 A该实验的设计思路是采用转换法，用物块移动的距离来表示动能的大小；B小球在下落的过程中，重力势能减小，动能增大；C将木球换成同样大小的铁球，重复实验，发现物块被推动距离增大，说明质量越大，动能越大；D将木球从不同高度释放，比较物块被推动的距离，是为了探究动能与高度之间的关系【答案】D。【解析】A、C：实验中通过观察物块在同一水平面上被推动的距离来比较小球的动能大小，故A正确。将木球换成同
14、样大小的铁球，重复实验，发现物块被推动距离增大，说明质量越大，动能越大，故C正确。B：小球在下落的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B正确。D：动能大小的影响因素：质量、速度与物体的高度无关，故D错误。二、填空题（每空2分，共32分）16某工人在水平地面上，用100N水平推力以05m/s的速度匀速推动重500N的物体，使它沿水平方向移动10m,该过程中工人所做的功是 J，水平推力的功率是 W。【答案】1000；50。【解析】工人计算人所做的功利用公式，水平推力的功率。或者先计算物体运动的时间，再利用计算功率。17.如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其
15、F-t和v-t的图象分别如图乙、丙所示由图象可知，03s内，推力对物体做功 J；t=5s时，物体受到的摩擦力是 N。【答案】0、6。【解析】由丙图知：03s内物体的速度大小为零，物体处于静止状态，有力无距离，所以，推力对物体做功0J；由丙图知，9-12s时，物体匀速运动，由乙图知，9-12s时，F=6N，所以摩擦力与推力F平衡，大小为6N；3-6s之间，物体加速运动，受力不平衡，推力大于摩擦力；但由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度没有改变，所以摩擦力大小不变；即仍为6N。答案是：0、6。18.如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做
16、的功为W1，功率为P1，若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1 W2，P1 P2（选填“”、“”或“=”）。【答案】=、。【解析】由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1=F2=f；物体运动的距离都为10m，且F1=F2，由W=FS可知W1=W2；因为v1v2，且F1=F2，由可知，P1P2。故答案
17、是：=、。19.如图为撑杆跳的过程示意图，在这项运动中，根据能量以及能量转化的物理知识，可知：运动员助跑的目的是为了在起跳前获得较大的。撑杆起跳时，能转化为重力势能，越过横杆在最高点时重力势能最大，此时动能（大于/等于/小于）0。【答案】动能、动、等于。【解析】撑杆运动员加速助跑是为了获得更大的动能，并在撑杆起跳过程中将动能转化为重力势能，此过程动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，当运动员到底最高点时动能为零，重力势能最大。答案是：动能、动、等于。20.用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，小球在最高点势能下降至最低点的动能；实际上，小球在摆动过程中，会与空气摩擦产生热，摆幅逐渐
18、减小，最终停下来，那么在摆动过程中由于摩擦而转化的内能小球在最高点所具有的势能。（填“大于”、“等于”或“小于”）【答案】等于、等于。【解析】如图所示，用细线悬挂的小球从图中所示位置静止释放，若忽略空气阻力，那么机械能守恒，所以小球在最高点的势能等于下降至最低点的动能。小球在摆动过程中，除重力做功外，还有空气阻力做功，所以机械能不守恒，有一部分机械能转化为内能，但是仍旧遵从能量守恒定律，所以在摆动过程中由于摩擦而转化的内能等于小球在最高点所具有的势能。故答案为：等于、等于。21.如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。卫星在远地点
19、时 能最大，从远地点向近地点运动时，它的势能减小、 能增大，速度也就增大。【答案】重力势、动。【解析】（1）卫星在运行过程中质量不变，卫星在远地点和地球的相对距离最大，速度最小，远地点势能最大，动能最小。（2）卫星从远地点向近地点运动时，它的势能减小，动能增大。故答案为：重力势、动。22.如图所示，快递公司尝试用无人机运送包裹，在带着包裹匀速飞行过程中，无人机受到的升力的施力物体是，包裹的动能（填“变大”、“变小”或“不变”），以无人机为参照物，包裹是的（填“运动”或“静止”）。【答案】空气；不变；静止。【解析】（1）直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以
20、空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力，这个力就是飞机向上的升力。（2）在带着包裹匀速飞行过程中，包裹的质量不变，速度不变，所以动能不变。（3）以无人机为参照物，包裹与无人机之间的位置没有变化，所以，包裹是静止的。故答案为：空气；不变；静止。三、实验探究题（14分）23.（14分）如图甲所示，用斜面、木板、棉布、玻璃板、小车做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。（1）为了使小车到达水平面的速度相同，应让小车从斜面的自由下滑。小车在水平玻璃板上运动时受到个力的作用。通过实验观察到：小车受到的阻力越小，运动的路程越；由此可以推测，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，小车将做运动。
21、甲 乙（2）如图乙所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。 该实验是通过观察比较来间接判断物体重力势能大小的。 实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体的关系，操作时应该让木块从（选填“相同”或“不同”）的高度自由下落。【答案】（1）同一高度，三，长、匀速直线；（2）下降深度，质量、相同。【解析】（1）为了使小车到达水平面的速度相同，应让小车从斜面的固定高度自由下滑。；小车在水平玻璃板上运动时受到重力、玻璃板对小车的支持力以及摩擦力阻力三个力力的作用；通过实验观察到：小车受到的阻力越小，运动的路程越长；由此可以推测，如果小车在
22、绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，小车将做匀速直线运动。（2）该实验是通过观察比较三脚小桌下降深度来间接判断物体重力势能大小的。实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体质量的关系，操作时应该让木块从相同的高度自由下落。故答案为：（1）同一高度，三，长、匀速直线；（2）下降深度，质量、相同。四、计算题（9分）24.小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度v随时间t化的关系图像如图所示；已知小推车重130N，所受阻力是总重的0.15倍。（g取10N/kg） （1）在0l0s内，水平推力（大于小于等于）阻力，阻力大小为N。（2）1020s内水平推力做了多少功？（3）1020s内水平推力的功率多大？【答案】（1）大于、45；（2）360J；（3）36W。【解析】（1）由图像可知，在0-10s时间内小车加速运动，所以水平推力大于阻力；阻力大小是；（2）10s-20s内，小车匀速运动，则,小车速度是0.8m/s，所以小车运动距离为：，水平推力所做的功为：（3）10s-20s内，水平推力的功率：。故答案是：（1）大于、45；（2）360J；（3）36W。
