内容正文:
第十一章 功和机械能
一、选择题
1.热爱劳动是一种美德。下列关于教室大扫除场景的描述中,人对物体做了功的是( )
A.用抹布擦去黑板上的粉笔字 B.提着水桶水平匀速前进
C.被抛出后飞向垃圾桶的纸团 D.打扫时推讲台没有推动
2.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离,力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
3.如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中( )
A.动能减小 B.重力势能增大
C.机械能减小 D.动能转化为重力势能
4.如图,小红某次从教学楼的一楼爬到四楼,用时50s,她这次爬楼的功率值最接近( )
A.10W B.100W C. D.
5.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为F2.两次推力的功率分别为P1、P2.则下列关系正确的是( )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1>P2
6.在冬奥会自由式滑雪比赛中,选手的运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.选手在a点和c点时的动能都为零
B.选手从a点下滑到b点的过程中,机械能守恒
C.选手从c点下落到d点的过程中,机械能守恒
D.选手在a点和e点时都处于静止状态,因此机械能相等.
7.如图所示,蹦床运动员从最高处落下,与蹦床面接触后,直至到达最低点。忽略空气阻力和运动员与蹦床接触时的能量损耗,下列说法正确的是( )
A.运动员在与蹦床面刚接触时,运动员的动能达到最大值
B.蹦床面发生弹性形变过程中,运动员的动能持续减小
C.在全过程中,运动员重力势能最大时其动能最小
D.在全过程中,运动员的机械能是守恒的
8.如图所示,在表面粗糙的木板上放一物块,将木板的A端抬起,使木板由水平位置逐渐倾斜,在木板倾斜程度不断增大的过程中(物块始终处于A点),下列说法正确的是( )
A.物块受到的支持力一直做功 B.物块受到的摩擦力一直做功
C.物块的重力势能先增大后减小 D.物块的机械能守恒
二、填空题
9. 嫦娥五号抵达月球时,是利用火箭发动机反推的方式进行的减速,此过程中嫦娥五号的动能 (填“变大”“变小”或“不变”);完成“采集”任务的嫦娥五号返回器在穿越大气层返回地面的过程中,表面被高温火焰包裹,返回器的机械能 (填“变大”“变小”或“不变”)。
10.用相同大小的水平推力分别推动甲、乙(m甲<m乙)两物体在水平地面上做匀速直线运动(v甲>v乙),两物体都通过2米的路程,则推力对两物体所做的功W甲 W乙,推力的功率P甲 P乙(以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
11.图是某城市铁路车站的设计方案,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡、火车进站时靠惯性就能冲上缓坡,把 能转化成重力势能,使速度 (选填“增大”“减小”或“不变”);出站时,又把储存的 能转化成动能,有效地利用了能量。
12.如图所示,太空中人造卫星沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从近地点向远地点运动过程中动能逐渐 ,势能逐渐 ,机械能 (选填“减小”“增大”或“不变”)。
13.木块在大小为5N的水平拉力作用下,10s内在水平面上沿拉力方向前进2m,拉力做功为 ,功率为 ;若木块重10N,在此过程中重力对木块做功为 。
三、实验探究题
14.用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,物体的质量。
(1)实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落,将木桩打入沙子中,三次实验木桩进入沙子中的深度如图所示,木桩进入沙子中的深度越深,则物体对木桩做的功越 ;
(2)比较a、b可知:物体重力势能的大小与物体的 有关;
(3)比较 和c可知:物体重力势能的大小与物体的 有关。
15.“十次车祸九次快”,“安全驾驶莫超载”。某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关,于是他们进行了如下探究:
他们用钢球模拟汽车做了如图所示的实验(H>h,M>m):
(1)本实验是通过 来反映 (选填“木块”或“钢球”)的动能的大小;
(2)图乙和图丙实验中,让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下,是为了使两球达到水平面时具有相同的 ;
(3)甲、乙两图探究的是物体的动能与 的关系;
(4)根据甲、丙两图, (选填“能”或“不能”)得出物体的动能大小与质量的关系,理由是 。
四、计算题
16. 如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为40kg,当该送餐机器人托着质量为10kg的餐品送餐时,机器人受到的摩擦力为其总重力的0.08倍。(g=10N/kg)则:
(1)该送餐机器人自身所受的重力为多少?
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为多少?
(3)此次送餐,机器人以2m/s匀速行驶200m,机器人做功的功率是多少?
17.如图所示为我军在一次军事演习中,在满载排水量为2万吨的“昆仑山”号船坞登陆舰上,用直升机将一名重为600N的解放军战士匀速提升50m的过程,取g=10N/kg。通过计算回答:
(1)该舰满载时所受的浮力是多少?
(2)此过程中,该直升机对这名解放军战士做的功是多少?
(3)该直升机对解放军战士做功的功率是多少?
18.一辆越野汽车的质量2t,汽车发动机的额定功率120kW,在水平直道路上从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动20s关闭发动机,滑行100m停下,其图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恒为车重的倍。取求:
(1)在运动过程中受到的阻力;
(2)汽车运动的最大速度v;
(3)整个过程中克服阻力所做的功的大小。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.B
5.B
6.C
7.C
8.A
9.变小;变小
10.等于;大于
11.动;减小;重力势
12.减小;增大;不变
13.10J;1W;0J
14.多;高度;a;质量
15.木块移动的距离;钢球;初速度;速度;不能;没有控制钢球撞击木块时的速度相同
16.(1)解:该送餐机器人自身所受的重力
答:该送餐机器人自身所受的重力为400N;
(2)解:此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小
答:此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小为4N;
(3)解:机器人匀速直线运动,牵引力和阻力是平衡力,机器人做功的功率
答:此次送餐,机器人以3m/s匀速行驶200m。
17.(1)解:由阿基米德原理可得,该舰满载时所受的浮力:F浮=G排=m排g=2×104×102kg×10N/kg=2×108N;
答:该舰满载时所受的浮力是2×106N;
(2)解: 该直升机对这名解放军战士做的功:W=Gh=600N×50m=3×104J;
答:该直升机对这名解放军战士做的功是3×104J;
(3)解:该直升机对解放军战士做功的功率:。
答:该直升机对解放军战士做功的功率是6×103W。
18.(1)汽车的重力,
汽车在运动过程中受到的阻力;
答:在运动过程中受到的阻力;
(2)汽车匀速直线运动时,汽车的牵引力;
根据可知,汽车的最大速度:;
答:汽车运动的最大速度为;
(3)解:由可知,汽车在行驶的路程:;
整个过程汽车行驶的路程:;
整个过程中克服阻力所做的功:。
答:整个过程中克服阻力所做的功为。
学科网(北京)股份有限公司
$$