内容正文:
书
《机械功与机械能》
综合质量检测卷
◆ 数理报社试题研究中心
(说明:本试卷为闭卷笔答,答题时间60分钟,满分100分)
题 号 一 二 三 四 总 分
得 分
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.小华参加校外劳动时,经历了如下过程:① 她用力搬一筐玉米,未
能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米
抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往
仓库.则 ( )
A.①中小华对这筐玉米做了功
B.②中小华对这筐玉米做了功
C.③中他们对这筐玉米做了功
D.④中他们对手推车没有做功
2.2023年12月10日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火
箭成功将遥感三十九号卫星发射升空,此次任务是长征系列运载火箭第
500次飞行.当遥感三十九号卫星加速上升时 ( )
A.动能不变,重力势能增大 B.动能减小,重力势能增大
C.动能增大,重力势能减小 D.动能增大,重力势能增大
3.如图1所示是关于力是否做功的分析,下列说法错误的是 ( )
A.小车在拉力作用下前进一段距离,拉力做了功
B.汽车沿斜坡前进一段距离,斜坡对汽车的支持力做了功
C.女孩搬起一个箱子,女孩对箱子的提力做了功
D.火箭在推力的作用下腾空而起,推力做了功
4.举重运动员提高训练的运动量(增大功率),采取的最有效措施是
( )
A.增加举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间
B.减小举起杠铃的质量,延长单次举起所用时间
C.增加举起杠铃的质量,保持单次举起时间不变
D.保持举起杠铃的质量,减小单次举起所用时间
5.小明背着书包回家,在水平路面上行走100m用时100s,乘坐电梯
从1楼到11楼用时15s,以下符合实际的是 ( )
A.电梯对小明做功约1.8×103J
B.电梯对小明做功的功率约1200W
C.乘坐电梯上升时,小明对书包不做功
D.小明在水平路面行走时,重力做功的功率约600W
6.(2024·青县校级月考)用水平拉力先后两次拉着重为20N的同一
物体,沿同一水平面做直线运动.第一次拉力为10N,物体恰好做匀速直
线运动,拉力对物体做了20J的功;第二次将拉力增大为20N,拉力对物体
做了48J的功.分析两次做功过程,以下判断正确的是 ( )
A.第一次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了2m
B.第一次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了2m
C.第二次物体受到的摩擦力是10N,物体运动了1.6m
D.第二次物体受到的摩擦力是20N,物体运动了4.8m
7.如图2所示,某段道路的标志牌显示:小型客车最高行驶速度不得
超过100km/h,大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h.关于
对机动车的最高行驶速度进行限制,下列说法不正确的是 ( )
A.对机动车设定限制速度,是为了限制它的动能
B.小型客车的行驶速度比大型客车行驶速度大,惯性也大,行驶时危
险性大
C.对机动车限定最高行驶速度,是因为质量相同时,速度越大,动能
越大
D.对不同车型限定不一样的最高行驶速度,是因为速度相同时,质量
越大,动能越大
8.用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图3,水瓶匀速直线下
降10m,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的
拉力为F2 =480N.此过程 ( )
A.有用功为300J B.滑轮组的机械效率为80%
C.F1做的功小于F2做的功 D.F1做的功等于F2做的功
9.(2023·永州)如图4所示,将一个重9N的物体从斜面底端匀速直
线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6N,在斜面上移动的距离 s=
1.2m,物体升高的高度h=0.3m,则 ( )
A.物体所受的摩擦力为3.6N B.物体克服重力做功为4.32J
C.拉力做功为2.7J D.斜面的机械效率为62.5%
10.(2024·成都模拟)如图5甲所示,小欢用力F向下拉绳子,使物体
M在水平地面匀速移动,地面ab、bc粗糙程度不同.物体M重为400N,动滑
轮重为5N,ab=2m,bc=3m.物体M从a点到c点过程中,拉力F与M
移动距离的关系如图5乙,不考虑物体大小对运动的影响,忽略绳子重力
及滑轮转轴摩擦,对此过程的分析,下列结论不正确的是 ( )
A.绳子自由端移动的距离为10m
B.拉力F做的功为840J
C.拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功
D.物体从ab段到bc段,滑轮组的机械效率变大
二、填空题(每空1分,共19分)
11.(2024·南通模拟)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,g取10N/kg.小明所受重力为 N,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.
12.(2024·齐齐哈尔模拟)人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如
图6所示,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点.已知卫星在
运行过程中机械能保持不变,当卫星从远地点向近地点运动过程中,势能
(前两空选填“增大”或“减小”),速度 ;卫星在
(选填“远”或“近”)地点时重力势能最大.
13.(2023·镇江)如图7所示,工人师傅利用滑轮将沙发运上楼,该滑
轮是 滑轮,若工人师傅用1000N的拉力,将重为800N的沙发匀
速提升5m,则工人师傅做的有用功为 J,该滑轮的机械效率为
.
! "
#!
!"#$
"
$"%
!
!"!#
&
$
'
%&
(
!
"
#
'
'
'
'
'
'
'
'
'
$
%
#
'
'
'
'
'
'
'
'
'
&
'
#
'
'
'
'
'
'
'
'
'
%
(
(
)
*
!
"
+
$
%
+
&
'
!
(
(
,
-
.
/
0
1
2
3
4
.
)
(
(
5
)
6
7
8
9
:
-
;
8
<
=
7
>
) * + ,
名
师
名
卷
?
@
A
!"#$
!"#$%&
! " # $
!
%
!
!
!
)
%&'
(
!
"
!
"
%
)*
+
(
#
,-
.,/
01
2,3
!
*
!
$
!
BCDE#FGHIJK
!
BLDE#FGHJMNOPQRST FGHJUVWXYZ[\
!
]^DE#_̀ abcdYZ[\
!
defghi#jkl
!
mnopq'#
!"#$%&'&'(
r
)
s
!
tuv'#
*+,#-*
!
#
$
%
!
+
&
! # '
"
"(,
$(-
%""
*"
)
! +
! "
书
14.如图8,小明用沿斜面向上150N的推力,将总重为500N的小车匀
速推到斜面顶端,用时20s,斜面高1.2m、长5m.此过程中小车移动的速
度为 m/s,小明推小车的功率为 W,他做的有用功为
J,该斜面的机械效率为 .
15.(2023·绥化)如图9,斜面长L=5m,高h=2m.小华用平行于
斜面向上的拉力F,用10s将重为150N的物体从斜面底端匀速拉到斜面
顶端,物体沿斜面匀速向上运动时所受摩擦阻力恒为20N.则拉力所做的
功为 J,拉力的功率为 W.
16.有一种叫“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射
火焰,产生大小为自重5倍的恒定的推力.经实验测量,这种焰火在运动
时,受到的阻力与速度的关系如图10所示.则100g的这种焰火受到的最
大阻力为 N,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为 W.
(火药的质量不计,g取10N/kg)
17.(2023·郴州)如图11所示,物体重10N,每个滑轮重1N,在F=
2.5N的拉力作用下,物体上升了1m,则拉力做的有用功是 J,克
服绳重及滑轮与绳子之间的摩擦所做的额外功为 J.
三、实验探究题(共33分)
18.(11分)如图12所示,在“探究物体的动
能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高
度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同
一小木块向前移动一段距离 s后停下.完成甲、
乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=
mB <mC.
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的
能转化为动能,其动能大小是通过 大
小来反映的.
(2)小钢球在水平面上不能立即停下,是因为小钢球具有 ,
小木块最终会停下来是因为受到 力的作用.
(3)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能
越 (选填“大”或“小”).
(4)分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系.
19.(10分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已
知木块A、B、C的质量关系为mA =mB <mC;三个完全相同的木桩和三个
木块从高处释放时的位置如图13甲所示;木桩被打击后陷入沙中的情形
如图13乙所示,木块B、C将木桩打入沙中的深度相同.
(1)实验时,木块应在木桩的 (选填“正上方“或“后上方”)
释放,将木桩打入沙中.
(2)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度可得:在 一定时,
物体高度越高,重力势能越 (选填“大”或“小”).
(3)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,小刚认为:物体重力势
能的大小与质量无关,你认为小刚的观点是 (选填“正确”或“错
误”)的,理由是 .
(4)实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的 来判断重力
势能的大小.下列实验与该步骤所采用探究方法类似的是 .
A.学习光的三原色时,与颜料三原色做比较
B.研究发声的音叉是否振动,把音叉放进水里观察到水花四溅
20.(12分)(2024·湘潭模拟)用图14所示装
置测量滑轮组的机械效率,部分实验数据如下表:
实验
次数
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/cm
拉力
F/N
绳子自由端移
动距离s/cm
机械
效率η
1 2.0 5 1.0 15 66.7%
2 4.0 5 1.8 15 74.1%
3 4.0 10 1.8 30 74.1%
4 6.0 5 2.5 15
(1)实验过程中,缓慢竖直拉动弹簧测力计,使钩码向上做
运动.第1次实验时,钩码上升的时间为3s,此过程中,绳子
自由端上升的速度为 m/s.
(2)第4次实验时所做的有用功为 J,滑轮组的机械效率是
.
(3)分析1、2、4次实验的数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物
重力越 (选填“大”或“小”),滑轮组的机械效率越高;分析2、3次
实验的数据可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 (选填
“有关”或“无关”).
(4)用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是
.
A.换用更轻的动滑轮 B.加快提升物体的速度 C.增大绳重
四、计算题(共18分)
21.(8分)图15是一款爬绳机,这款爬绳机可以不消耗人的体能,轻
松攀爬、下降,可用于消防救援、矿井救援及桥梁检测维修等.爬绳机的质
量为10kg,静止在水平地面上时与地面的接触面积为0.1m2.在某次爬升
中,将一个质量为70kg的工人从地面匀速提升12m高,用时1min.求(g
取10N/kg):
(1)爬绳机上升的速度.
(2)爬绳机静止在水平地面上时,对地面的压强.
(3)爬绳机对工人做功的功率.
22.(10分)如图16所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面
匀速拉动到加工点.拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双
脚始终与水平地面接触且接触面积为300cm2,工人对地面的压强为2.0×
104Pa;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑
轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg.求:
(1)工人的手对绳的拉力.
(2)工件移动过程中,地面对工件的摩擦力.
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率.
!
!
!
"
#
!
"
!"#$%&
#
'(
)
*
+
!
,1234
!
56789/
'(&$)&*+$*&, !
:;<=/>?@ABCDEFGHI
$(*
JKL;MNOPL567
!
QR5S/
-(---, !
CT7U;V)/
-(&$!&*+$$*& -(&$!&*+$*(+
WXYZ
!
U[/\]:;CT7=^_`abcQdWeZ
!
QRU[V)/
$$$!& !
fghiUjkUlmU
!
:;n`ab@WCZopqrs;
!
tuvwxfyJ/
$#----#---$$- !
tu789/
-(&$!&*+$*&& !
:;z{|}~X
WCF
$$
J(\]:;CT7=^
$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
%&.
'&
!
/
"
0
)$
#
,
&
#
(
*
$
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
& $- $&
!
$-
(
!
$$
#
)
!
$*
*
!
$
+
$
,
!
*
+
*
-
!
(
+
(
$
%
&
*
,
-
*
,
-
$ %
!
$(
!
$&
'(
)'*
+,
-.
!
$,
-
$-
*-
(-
#-
&-
,-
+-
!-
"-
$--
-
$-
*-
(-
#-
&-
,-
+-
!-
"-
$--
1/
!
$#