内容正文:
第十一章 功和机械能(基础版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图为动画片《倒霉熊》中的四幅情景,根据图片和下方文字表述,可以确定倒霉熊对物体有做功的是( )
A.它推一块大石头没推动
B.它举着石头沿水平路面匀速前进
C.它将地面上的石块捡起来
D.它托着石块站立静止不动
2.如图所示,是小明投掷铅球的过程示意图,铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,d点是铅球落地点,不计空气阻力。铅球离手后运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.从b到c的过程中,铅球在c点的动能最小
B.从b到c的过程中,铅球的运动状态不变
C.从b到d的过程中,运动员对铅球做了功
D.从b到d的过程中,铅球的机械能先减少后增加
3.2025年2月27日,长征二号将目前我国空间分辨率最高的商业遥感卫星四维高景一号03、04星顺利送入预定轨道。运载火箭点火后向下喷出熊熊烈焰,使火箭上升,如图所示。下列关于火箭在上升过程中的说法正确的是( )
A.动能不变,机械能变大 B.动能增大,机械能不变
C.动能增大,重力势能增大 D.动能减小,重力势能增大
4.下列情景中,学生对物体做功的是( )
A.学生用力推汽车,没能推动
B.学生用手托着鸡蛋在水平路面行走
C.学生用力将水桶从地面提到某一高度
D.被学生踢出去以后在地面上滚动的足球
5.如图所示,甲、乙两人搬运货物,甲用力280N,乙用力170N,在两人的共同作用下经50s的时间使货物匀速向右移动了10m。则下列说法中正确的是( )
A.两人的合力是110N
B.两人克服阻力做的功为1100J
C.合力做功的功率为90W
D.货物在移动过程中不受平衡力
6.科技在生活中应用广泛,一些快递公司使用无人机送货。如图所示,某同学尝试在无人机下方用绳子悬挂一个重物进行运送,不考虑空气阻力,则无人机在空中( )
A.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力是一对相互作用力
B.匀速下降时,重物受到的重力与绳子对重物的拉力是一对平衡力
C.加速上升时,若绳子突然断裂,重物会立即下落
D.水平匀速飞行时,绳子对重物的拉力要做功
7.2025年4月30日,神州十九号返回舱成功着陆东风着陆场,返回舱返回任务经历了五个阶段,其中着陆缓冲阶段返回舱的速度可减低到每秒1到2米,等同于“步行速度”,实现平稳着陆。则返回舱在缓冲着陆过程中,以下说法正确的是( )
A.相对于地球是静止的
B.动能减少,机械能增加
C.重力势能不变,机械能增加
D.重力势能减少,机械能减少
8.《哪吒2》跻身全球影史前六、如图所示是哪吒与敖丙踢毽子时的情景,下列说法正确的是( )
A.以地面为参照物,毽子是静止的
B.毽子运动过程中,惯性不断改变
C.毽子在上升过程中,动能转化为重力势能
D.毽子在最高点时受到了平衡力
9.如图所示,旗山湖公园的摩天轮在竖直平面内匀速转动。摩天轮中的游客从最低点向最高点运动的过程( )
A.游客的动能增大 B.游客的重力势能增大
C.游客的机械能保持不变 D.游客的运动状态保持不变
10.如图所示的情境中,人对物体做功的是( )
A.人用力搬石头没有搬动
B.人推着车向前运动
C.人推一块大石头没推动
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
二、多选题
11.近年来我国有重大影响的科技成果不断涌现。下列说法中正确的是( )
A.中国高铁的车头设计成子弹头的形状是为了减小空气阻力
B.国产大飞机C919能够翱翔蓝天是利用了空气对它的浮力
C.载人潜水器“奋斗者号”在下潜过程中受到海水的压强增大
D.神州二十号载人飞船加速升空过程中其动能转化为重力势能
三、填空题
12.在水平地面上,小聪用10N水平推力推重为50N的物体,使它以的速度沿水平方向移动10m,该过程中小聪水平推力的功率是 W,物体重力做功为 J。
四、实验题
13.如图是小明探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。A、B是两个质量不同的小球(mA< mB),让小球从同一斜面由静止滚下(h1< h2),撞击水平面上的小木块。
(1)实验中,探究的动能是指___________(填写字母序号);
A.小球在斜面上时的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块的动能
(2)实验中通过观察 来比较动能的大小;
(3)让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下,目的是探究钢球的动能大小与 的关系;
(4)若利用如图的器材做“阻力对物体运动的影响”实验,必须增加的器材是___________(填字母序号)。
A.倾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.粗糙程度不同的斜面
五、计算题
14.浙江大学联合科技公司研发的“黑豹2.0”机器狗是目前世界上跑得最快的四足机器人,如图所示。它在某一平直路面上匀速奔跑100m用时10s,牵引力的功率恒为190W。求奔跑过程中:
(1)牵引力做的功;
(2)牵引力的大小。
15.节能减排低碳生活,现有一款重为的新能源汽车以的速度在平直公路上匀速行驶了,该汽车在这个过程中的功率为,且轮胎与地面的总接触面积为,求该过程:
(1)汽车行驶的距离;
(2)汽车对平直公路的压强;
(3)汽车的牵引力。
16.物理学与工程实践2024年6月20日至23日,天津成功举办世界智能产业博览会,进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。如图甲所示是某款智能机器人,质量为30kg,它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图像如图乙所示(g取10 N/kg)。
(1)求该智能机器人在0~6s内行走的距离和0~10s内的平均速度。
(2)在0~6s内,智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍,求此段时间内智能机器人的牵引力做功的功率。
17.如图所示为中国海军十堰舰停泊在港湾时的情景,该舰满载时的最大排水量为1220t,最大航速为12.5m/s,最大恒定推进功率为12500kW。(g=10N/kg)
(1)十堰舰满载停泊在港湾时所受浮力大小;
(2)若十堰舰从静止出发,加速航行0.96km时达到最大航速,图乙是本次航行的v-t图像,求加速阶段的平均速度;
(3)十堰舰以最大航速水平匀速直线航行时受到的阻力大小。
试卷第1页,共3页
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《第十一章 功和机械能(基础版)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
C
C
B
D
C
B
B
题号
11
答案
AC
1.C
【详解】A.倒霉熊对石头施加了推力,但石头没有推动,有力无距离,故熊没有做功,故A不符合题意;
B.熊托着物体沿水平路面匀速前行,熊对物体的力是竖直向上的,而物体没有在竖直方向上移动距离,所以熊对物体不做功,故B不符合题意;
C.熊将石头捡起来的过程,对石头施加了力,且在力的方向上移动了距离,熊对石头做了功,故C符合题意;
D.熊托着石块站立静止不动,对石头施加了力的作用,但没有移动距离,故熊没有做功,故D不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】A.从b到c的过程中,动能转化为重力势能,铅球在c点的速度最小,动能最小,故A正确;
B.铅球从b点到c点时,手与铅球不再接触,铅球不再受到推力的作用,但是受到重力作用,所以运动状态改变,故B错误;
C.从b到d的过程中,运动员对铅球没有施加力,所以没做功,故C错误;
D.从b到d的过程中,不计空气阻力,铅球的机械能不变,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】火箭升空的速度越来越快,此过程中,速度和高度增大,它们的动能和重力势能都增大,所以它的机械能增大。
故选C。
4.C
【详解】A.学生用力推汽车,但汽车未移动,有力而无距离,故推力不做功,A不符合题意;
B.托鸡蛋的力竖直向上,水平移动时力与位移垂直,故不做功,B不符合题意;
C.提水桶时,有力且沿力方向移动了一段距离,因此做了功,C符合题意;
D.足球滚动时学生已不再施加力,有距离而无力,故不做功,D不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.由题可知,甲、乙两人均向右用力,使货物匀速向右运动,故两人的合力为,故A错误;
BCD.货物向右匀速运动,受力平衡,所受阻力等于两人的合力大小,则两人合力做的功,即两人克服阻力做的功
合力做的功率为,故BD错误, C正确。
故选C。
6.B
【详解】A.悬停时,重物受到的重力与重物对绳子的拉力受力物体不同,不是一对平衡力,故A不符合题意;
B.匀速下降时,重物所受的重力和绳子对重物的拉力是一对平衡力,大小相等,故B符合题意;
C.加速上升时,若绳子突然断裂,重物由于惯性会继续向上运动一段距离,然后在重力作用下下落,故C不符合题意;
D.水平匀速飞行时,绳子对重物的拉力竖直向上,重物水平移动,力与移动距离垂直,绳子对重物的拉力不做功,故D不符合题意。
故选B。
7.D
【详解】A.返回舱在缓冲着陆过程中,相对于地球的位置不断发生变化,所以返回舱相对于地球是运动的,故A错误;
B.返回舱在缓冲着陆过程中,速度减小,质量不变,所以动能减少;高度降低,质量不变,重力势能减少。由于存在空气阻力等因素,机械能会减少,故B错误;CD.返回舱在缓冲着陆过程中,高度降低,质量不变,重力势能减少;速度减小,质量不变,动能减少。因为动能和重力势能都减少,所以机械能减少,故C错误,D正确。
故选D。
8.C
【详解】A.以地面为参照物,毽子的位置发生变化,是运动的,故A错误;
B.惯性的大小只与质量有关,毽子运动过程中,惯性大小不变,故B错误;
C.毽子在上升过程中,质量不变,速度减小,动能减小,高度增大,重力势能增大,因此动能转化为重力势能,故C正确;
D.毽子在最高点时受到了竖直向下的重力和与其运动方向相反的空气阻力,不受平衡力,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】A.游客随“摩天轮”做匀速圆周运动,游客的质量不变、速度不变,所以游客的动能不变,故A不符合题意;
B.游客从最低点向最高点运动的过程中,游客的质量不变、高度在增大,游客的重力势能增大,故B符合题意;
C.游客的动能不变,重力势能增大,故游客的机械能增大,故C不符合题意;
D.游客从最低点向最高点运动的过程中,运动方向不断发生改变,所以游客的运动状态不断发生改变,故D不符合题意。
故选B。
10.B
【详解】A.人用力搬石头没有搬动,石头没有在力的方向上移动距离,所以人对石头没有做功,故A不符合题意;
B.人推着车向前运动,车子在推力的方向上移动了距离,人对物体做了功,故B符合题意;
C.人推一块大石头没推动,石头没有在推力的方向上移动距离,所以人对石头没有做功,故C不符合题意;
D.人使箱子沿水平方向做匀速直线运动,人给箱子一个向上的力,箱子向上没有移动距离,人对箱子没有做功,故D不符合题意。
故选B。
11.AC
【详解】A.中国高铁的车头设计成子弹头的形状即流线型,这可以减少空气阻力,从而提高运行效率和速度,故A正确;
B.飞机飞行的原理是机翼上下表面空气流速不同,导致压强差,从而产生升力,故B错误;
C.根据液体压强特点,潜水器下潜时,深度增加,海水对潜水器的压强也会增大,故C正确;
D.飞船加速升空时,速度增加,动能增大,同时高度增加,重力势能增大,因此,动能和重力势能都在增加,而动能转化为重力势能时,动能会减少,重力势能会增大,故此过程不符合这一转化,故D错误。
故选AC。
12. 5 0
【详解】[1]小聪水平推力的功率是
[2]重力的方向竖直向下,物体沿水平方向运动,力与物体运动方向垂直,物体的重力对物体不做功,即做功为0 J。
13.(1)B
(2)木块移动的距离
(3)速度
(4)B
【详解】(1)小球从斜面滚下来,对木块做功,所以实验中,探究的动能是指小球撞击木块时的动能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)实验中,对木块做功,动能越大,对木块做功越多,木块移动的距离越远,故可以根据木块移动的距离来判断动能的大小,这是转换法。
(3)钢球到达水平面的速度由钢球滚下的高度决定,让同一钢球从斜面的不同高度由静止滚下,到达水平面的速度不同,动能不同,故探究钢球的动能大小与速度的关系。
(4)“阻力对物体运动的影响”实验,需要探究物体在不同阻力情况下运动的距离,从而得出阻力对物体运动的影响。在该实验中,需要改变物体在水平面上受到的阻力大小,而改变阻力大小可以通过改变水平面的粗糙程度来实现,所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
14.(1)1900J
(2)19N
【详解】(1)根据可得,牵引力做的功
(2)根据可得,牵引力的大小
15.(1)2.4km
(2)5×105Pa
(3)2×103N
【详解】(1)汽车行驶的距离
(2)汽车对平直公路的压力
汽车对平直公路的压强
(3)牵引力做的功
汽车的牵引力
16.(1)7.2m;1.12 m/s
(2)18 W
【详解】(1)由图乙可知,智能机器人在0~6s匀速运动,行走的距离s1=v1t1=1.2m/s×6s=7.2m
由图乙可知,智能机器人在6~10s匀速运动,行走的距离s2=v2t2=1.0m/s×(10s-6s)=4m
该智能机器人在0~10s内的平均速度
(2)机器人的重力
由图乙知,智能机器人在0~6s内都在做匀速运动,牵引力和阻力是平衡力,智能机器人牵引力F=f=0.05×300N=15N
故0~6s内智能机器人牵引力所做的功W=Fs1=15N×7.2m=108J
此段时间内智能机器人的牵引力做功的功率
17.(1)1.22×107N
(2)8m/s
(3)1×106N
【详解】(1)由阿基米德原理可知,护卫舰满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=1220×103kg×10N/kg=1.22×107N
(2)由乙图可知,该舰加速阶段行驶了120s,因此平均速度
(3)由乙图可知,十堰舰最大航速为12.5m/s,水平匀速直线航行时,阻力与牵引力是一对平衡力,根据可知,十堰舰所受阻力
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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