内容正文:
第十一章 功和机械能
一、选择题
1.关于功和功率的说法中正确的是( )
A.力对物体做功越多,功率就越大
B.有力作用在物体上,力一定对物体做功
C.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多
D.在光滑水平面上由于惯性做匀速直线运动的物体,没有力做功
2.下列关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
3. 体育课上,同学们进行投掷实心球的练习,实心球从空中下落过程中,它的( )
A.重力势能变小,动能变大 B.重力势能变大,动能变小
C.重力势能变大,动能变大 D.重力势能变小,动能变小
4.如图所示,中学生小丽和爷爷同时从一楼出发,爬到约10m高的四楼,小丽用时50s,爷爷用时60s,爷爷的质量比小丽大,g=10N/kg。下列说法正确的是( )
A.小丽做的功约为500J B.小丽做功的功率约为100W
C.小丽做功的功率比爷爷做功的功率大 D.小丽和爷爷爬楼梯时,两人都没有做功
5.无人机已被应用于诸多领域。如图所示,是一款我国具有完全自主知识产权的某品牌无人机,在无人机匀速上升的过程中,对其分析正确的是( )
A.动能不变,重力势能增大,机械能增大 B.动能减小,重力势能增大,机械能守恒
C.动能增大,重力势能增大,机械能增大 D.动能增大,重力势能减小,机械能减小
6. 儿童玩具回力小汽车内部有一个弹簧,向后拉回力车弹簧会发生弹性形变,松手后小车便会向前运动,关于这一过程,下列说法正确的是( )
A.向后拉回力车时,弹簧弹性势能减小
B.小车向前运动时,弹簧弹性势能转化为小车的动能
C.弹簧恢复原状时,小车会立即停止运动
D.松手后,人仍然对回力车做功
7.如图,弧形轨道 ab 段光滑,bc 段粗糙,小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是( )
A.从a 到b 的过程中,小球动能转化为重力势能
B.经过b 点时,小球动能最大
C.从b 到c 的过程中,小球动能增大
D.从a 到c 的过程中,小球机械能守恒
8.小杰背着书包回家,在水平路面上行走100m 用时 100s,乘坐电梯从1楼到21楼用时 30s,以下符合实际的是( )
A.电梯对小杰做功约3.6x103J
B.小杰乘坐电梯上升时,对书包不做功
C.电梯对小杰做功的功率约1200W
D.小杰在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
二、填空题
9.如图所示,为有效防控“新冠病毒”疫情的蔓延,确保广大人民群众的生命安全,全国各地防疫部门用洒水车在水平路面上喷洒消毒液,消毒车匀速前进喷洒过程中,消毒车的动能将 ,机械能将 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.图所示,摆球从A点静止释放、依次经过最低点B和另一侧最高点,然后往返运动,最终静止在B点.摆球从A点到B点运动的过程中,动能 ,重力势能 ,机械能 .(均选填“增加”“减少”或“不变”)
11.小华同学用100N的水平推力,沿水平路面推着重500N的物体在10s内直线运动了5m,小华对物体做功 J,功率是 W,如果把这个物体抬到3楼,每层楼高3m, 小华克服物体的重力做功 J。
12.小明将排球斜向上抛出,排球离开手后,手对排球 (选填“做功”或“不做功”),排球运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,则排球在a、b、c、d四点中点 的重力势能最大;排球在a点的机械能 d点机械能。
13.如图所示,小明的质量为60kg,他在30s内完成了10个引体向上,每次重心上升50cm,则小明完成一个引体向上克服重力做的功为 J,30s内克服重力做功的功率为 W。
三、实验探究题
14.某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B求质量为2m,让A、B两球从距沙表明高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3。
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论: ;
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论: ;
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (选填:“有关”或“无关”)。
15.小明利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让小车A从斜面上由静止开始滑下在水平面上将木块B推出一段距离。
(1)小明让同一辆小车从斜面的 高度滑下,我们通过 来判断小车动能的大小与速度的关系;
(2)小车从斜面上滑下,它的 转化为动能,碰上木块B后,小车的部分动能转移给了木块B,这个能量的转化转移过程,机械能总量 ;
(3)小车在水平面上推动木块B前进时受到4个力:①重力、②摩擦力、③木块B对小车的压力、④水平面对小车的支持力,其中 是一对平衡力;(填序号)
(4)实验时若木板绝对光滑,则 (填“能”或“不能”)完成本实验,原因是 。
四、计算题
16. 跳绳是清远市体育学业水平考试选考项目之一,已知小明的质量是50kg,每次跳绳重心升高5cm,1 min内跳了180次。(g取10N/kg)求:
(1)小明受到的重力;
(2)小明完成1次跳绳克服自身重力所做的功;
(3)1 min 内小明跳绳的功率。
17.为提倡环保,促进节能减排,国家大力提倡使用新能源汽车,月份,合肥市成为私人购买新能源汽车获补贴的大试点城市之一.小明家新买了一辆电动轿车.小明家新买了一辆电动轿车,十一期间全家出去旅游,已知车和人总质量,该车以的速度沿水平路面匀速行驶,所受阻力为车重的倍,取求:
(1)汽车在这段时间内运行的路程为多少千米?
(2)该电路车做的有用功是多少?
(3)该电动车的输出功率为多少?
参考答案
1.D
2.D
3.A
4.B
5.A
6.B
7.B
8.C
9.变小;变小
10.增加;减少;减少
11.500;50;3000
12.不做功;b;大于
13.300;100
14.球陷入沙面的深度;当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;当物体的质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大;无关
15.不同;木块B运动的距离;重力势能;变小;①④;不能;木块B将做匀速直线运动
16.(1)小明受到的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)小明完成1次跳绳克服自身重力所做的功
W=Gh=500N×0.05m=25J
(3)解:1min内小明跳绳克服自身重力所做的功
W总=180W=180×25J=4500J
1min内小明跳绳的功率
17.(1)解:根据可得汽车在这段时间内运行的路程:
;
(2)解:该车沿水平路面匀速行驶,受力平衡,
则该车的牵引力为:
,
该电路车做的有用功为:
;
(3)解:该电动车的输出功率为:
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