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单元素养检测卷(四)
[时间:90分钟 满分:100分]
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中,只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.在国际单位制中,功率的单位“瓦”是导出单位,用基本单位表示是( B )
A.J/s B.kg·m2/s3
C.kg·m2/s2 D. N·m/s
【解析】根据功率的定义式P=知,1瓦=1焦/秒。由功的公式W=Fl知,1焦=1牛·米,根据牛顿第二定律F=ma知,1牛=1千克·米/秒2,故1瓦=1千克·米2/秒3,即1 W=1 kg·m2/s3,故B正确。
2.关于功和能,下列说法正确的是( A )
A.物体受拉力作用向上运动,拉力做功是1 J,但物体重力势能增加量可能不是1 J
B.物体受拉力作用向上匀速运动,拉力做功是1 J,但物体重力势能增加量不是1 J
C.物体运动,重力做的功是-1 J,但物体重力势能的增加量不是1 J
D.没有摩擦时物体由A沿直线运动到B,重力做的功是-1 J;有摩擦时物体由A沿曲线运动到B,重力做的功大于-1 J
【解析】如果物体受拉力作用向上匀速运动,拉力做功是1 J时,则此时物体重力势能增加量才是1 J,选项A正确,B错误;物体运动,重力做的功是-1 J,则物体重力势能的增加量一定是1 J,选项C错误;重力做功与路径无关,与是否有其他力做功无关,没有摩擦时物体由A沿直线运动到B,重力做的功是-1 J;有摩擦时物体由A沿曲线运动到B,重力做的功也是-1 J,选项D错误。
3.下列过程中人对物体做了功的是( C )
A.小华用力推石头,但没有推动
B.小明举起杠铃后,在空中停留3秒的过程中
C.小红提着书包,随电梯一起匀速上升的过程中
D.小陈将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中
【解析】小华用力推石头,有力,但是没有发生位移,推力不做功,故A错误;小明举起杠铃,在空中停留3秒的过程中,举力方向上没有位移,举力不做功,故B错误;小红提着书包,在提力方向上发生了位移,提力做功,故C正确;小陈将冰壶推出后,人对冰壶没有力的作用,推力不做功,故D错误。故选C。
4.如图所示,不可伸长的轻绳、光滑小滑轮N和Q,物体A和物体B构成一个力平衡系统,已知物体A的质量大于物体B的质量,将悬点P缓慢地靠近Q少许,则( A )
A.物体A的重力势能增大
B.物体B的重力势能增大
C.绳的张力减小
D.P处绳与竖直方向的夹角减小
【解析】原来整个系统处于静止状态,绳的拉力等于B物体的重力,A物体对滑轮的拉力等于A物体的重力,将绳一端由悬点P靠近Q少许,整个系统重新平衡后,绳的拉力F仍等于B物体的重力,A物体对滑轮的拉力仍等于A物体的重力,都没有变化,即滑轮所受的三个拉力都不变,则根据平衡条件可知,P处绳与竖直方向的夹角不变,故C、D错误;由于P处绳与竖直方向的夹角不变,PQ之间的距离减小,所以滑轮将上升少许,A物体的高度升高,B物体的高度下降,所以A的重力势能增大,B的重力势能减小,故A正确,B错误。
5.已知货物的质量为m,在某段时间内起重机将货物以大小为a的加速度沿竖直方向加速升高h,则在这段时间内,下列叙述正确的是(重力加速度为g)( A )
A.货物的动能一定增加mah
B.货物的机械能一定增加mgh
C.货物的重力势能一定增加mah
D.货物的机械能一定增加mah
【解析】根据牛顿第二定律得,合力为F合=ma,则合力做功为W合=mah,知动能增加量为mah,故A正确;货物上升h高度,重力势能的增加量为mgh,则机械能的增加量为mah+mgh,故B、C、D错误。
6.如图甲所示,在水平地面上有一固定的光滑斜面,一物块以一定的初速度在沿斜面方向向下的拉力作用下沿斜面运动,其速度—时间关系图线如图乙所示。以地面为零势能平面,忽略空气阻力,物体的机械能随运动距离变化的大致图线可能是下列选项中的( B )
A. B. C. D.
【解析】根据功能关系,F做的功等于物体机械能的增加,即有ΔE=Fx,设物体的初始位置的机械能为E0,则物体的机械能随运动距离变化的函数为:E=E0+Fx,据图乙v-t图像,图线的斜率逐渐变大,可知物体的加速度逐渐变大,根据牛顿第二定律知,F也逐渐增大,即E=E0+Fx中,斜率逐渐增大,E-x图像会向上弯曲。
7.某人用手将1 kg物体由静止竖直向上提起1 m,物体运动的加速度大小为2 m/s2,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( B )
A.手对物体做功10 J
B.合外力对物体做功2 J
C.人对物体做功的平均功率为2 W
D.重力对物体做功10 J
【解析】由牛顿第二定律可得F-mg=ma,得F=m(g+a)=1×(10+2) N=12