内容正文:
第十一章 功和机械能
一、选择题
1.关于功和功率,下列说法中正确的是( )
A.功率越大的机械,做功就越多 B.功率越大的机械,做功就越快
C.力对物体做功越多,功率就越大 D.力对物体做功时间越少,功率就越大
2.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中( )
A.重力势能不变 B.动能增加
C.机械能减小 D.机械能不变
3.如图所示的四种情景中,人对积木没有做功的是( )
A.托着积木不动 B.推动一块积木
C.抽出中间积木 D.向上叠积木
4.八年级的小明同学在做甲骨文广播体操跳跃运动这一节时,他每跳一次克服自身重力所做的功约为( )
A.0.5J B.50J C.500J D.5000J
5.小李同学先后用同样大小的力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,该力在这三个过程中所做的功分别为、、,关于做功大小的下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点,整个过程中不计空气阻力,则钢珠( )
A.通过d点时的动能比通过b点时大
B.钢珠在b点时重力势能最大
C.从a点运动到b点的过程中,动能转化为重力势能
D.从b点运动到c点的过程中,动能转化为重力势能
7.如图所示是儿童乐园的摩天轮,小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过程中,关于小明的能量变化,下列说法正确的是( )
A.动能转化为重力势能,机械能守恒
B.动能转化为重力势能,机械能变小
C.动能不变,重力势能变大,机械能变大
D.动能不变,重力势能不变,机械能不变
8.掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法不正确的是( )
A.小球越跳越低,说明小球的机械能逐渐减少
B.从A点运动到B点,小球的重力势能转化为动能
C.经过相同高度的B、C两点时,小球的重力势能相同
D.经过相同高度的B、C两点时,小球的动能相同
二、填空题
9.如图为小庆滑雪时的情景,他收起雪杖加速下滑的过程中,动能 ,重力势能 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
10.5月16日,国产机器狗亮相中束“金龙-2024”联合演习现场,引发热议。其中一款机器狗质量约50kg,最大负载80kg,可在复杂地面环境中完成侦查和对敌打击任务。当这一款机器狗满负荷携带机枪在100s的时间内前进1km并爬上5m高的陡坡的过程中,机器狗克服重力做的功为 J。
11.北京世园会上,车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的动能 ,重力势能 (两空均选填“不变”、“变大”或“变小)。
12.如图是柳州市高88米的摩天轮。摩天轮匀速转一圈约15分钟,在吊箱从最低点向最高点运动的过程中,吊箱的动能 ,重力势能 ,机械能 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
13.塔吊吊起重物在竖直方向匀速上升时,若拉力大小为1×104N,重物上升的距离为40m,重物上升所用的时间为50s,则拉力做功为 J,功率为 W。
三、实验探究题
14.如图,是某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验中,探究的动能是指小球在 (选填“斜面上”、“撞击木块时”或“撞击木块后”)所具有的动能,其大小是通过 来反映的;
(2)正确进行实验,分析甲、丙两图可知:两球刚到达水平面时的速度 ,木块移动的距离S1 S3;(选填“>”、“<”或“=”)
(3)分析 两图实验现象,可以说明汽车“超速”行驶时危险性大的原因;
(4)若水平面绝对光滑且足够长,则本实验 (选填“能”或“不能”)达到探究目的,木块将做 运动。
15.为了探究物体重力势能的大小与哪些因素有关,小罗利用带有四只脚的小方桌、沙箱及质量不同的重物()设计并进行了如图所示的实验。
(1)实验中小罗是通过观察小方桌的桌脚陷入沙子中的 来比较重力势能大小的;
(2)要探究物体重力势能的大小与高度的关系,应选择 两图进行分析比较;
(3)乙、丙两图探究的问题是 与 的关系;
(4)2021年1月1日起我国《民法典》将高空抛物列入违法行为。物体的位置越 ,具有的重力势能就越大,从高空掉下来,物体的重力势能转化为物体的 能越大,破坏力越大。
四、综合题
16.电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为,求:
平衡车参数
净重
含电池组
最高车速
轮胎接地面积
(1)小东骑行的距离;
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压强;(,车对地面的压力等于人和车受到的总重力)
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车的功率。
17.电梯上升到某层的过程中,速度要经过增大、不变和减小的过程,这一过程通过改变拉力大小来实现。某次电梯上升过程中用时1min
(1)电梯在整个上升过程中的平均速度是多少?
(2)电梯在整个上升过程中拉力做的功是多少?
(3)电梯在整个上升过程中拉力做功的功率是多少?
参考答案
1.B
2.C
3.A
4.B
5.C
6.D
7.C
8.D
9.变大;变小
10.6.5×103
11.变大;变大
12.不变;变大;变大
13.4×105;8×103
14.(1)撞击木块时;木块被撞击的距离
(2)=;<
(3)甲乙
(4)不能;匀速直线
15.深度;甲、乙;物体重力势能的大小;质量;高;动
16.(1)解:小东3min骑行的距离s=vt=18km/h×3×=0.9km=900m
(2)解:小东在水平路面上骑行时,车对地面的压力F=G总=m总g=(45kg+10kg)×10N/kg=550N
车对地面的压强为
(3)解:骑行平衡车时所受到的阻力为:f=0.1G=0.1×550N=55N
因为匀速行驶,所以牵引力为:F牵=f=55N
故平衡车的功率为
17.解:(1)由图示和题意可知,整个过程中电梯上升的高度h=60m,则电梯上升的平均速度
(2)由图象可知,电梯上升0﹣5m过程中的拉力F1=2.5×104N,则电梯上升0﹣5m过程中拉力做的功
在5﹣55m过程中拉力做的功
在55﹣60m过程中拉力做的功
所以,整个过程中拉力做的功
(3)整个过程中拉力做功的功率
答:(1)电梯上升的平均速度为1m/s;
(2)电梯在整个上升过程中拉力做的功是1.2×106J;
(3)电梯在整个上升过程中拉力做功的功率是2×104W。
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