内容正文:
第十一讲 功和机械能
A组·基础达标
1.汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减少汽车的速度是为了( )
A.增大动能 B.获取更大的动力
C.省距离 D.增大惯性
2.2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中( )
A.重力势能和动能都增大 B.重力势能和动能都减小
C.重力势能减小,动能增大 D.重力势能增大,动能减小
3.[2025湖北]民族特色 如图是我国古代水力鼓风机示意图。水轮驱动装置推动杆压缩皮橐(音tuó,口袋)送风,带动连接杆的绳拉弯竹子,随后竹子恢复原状带动皮橐张开吸气。下列说法错误的是( )
A.绳对竹子的拉力改变了竹子的形状
B.送风时竹子的弹性势能增大
C.送风时杆对皮橐不做功
D.竹子恢复过程弹力减小
4.如图所示,捻动滚摆的轴使其升高后释放,观察到滚摆上下滚动,一段时间后停止。下列说法中正确的是( )
A.滚摆到最高点时动能最小
B.滚摆下降时,重力势能增大,动能减小
C.滚摆到最低点后又上升,重力势能转化为动能
D.滚摆每次上升的高度逐渐减小,说明滚摆的机械能不变
5.功和能是两个密切联系但又互不相同的物理量。下列说法中正确的是( )
A.用力搬石头,没有搬动,人对石头做了功
B.质量大的物体的动能一定比质量小的物体的动能大一些
C.高处的物体的重力势能一定比低处的物体的重力势能大一些
D.力对物体做功的功率越大,力对物体做功就越快
6.[2025江苏淮安]如图所示是小明用弹弓射出小石子的场景。橡皮筋被拉时发生的形变越大,小石子弹出时的速度越_ _ _ _ ,该过程中橡皮筋的_ _ _ _ _ _ 能转化为小石子的_ _ _ _ 能。弹出的小石子能继续向前飞行,是因为小石子具有_ _ _ _ 。
7.[2025河南模拟]传统文化 如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落在水中的鼎。图中的这种滑轮_ _ _ _ (选填“能”或“不能”)省力。若鼎的重力为,鼎被拉出水面后在内沿竖直方向匀速上升,其中一边绳子上拉力做功的功率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
8.小红利用如图所示的装置探究“影响重力势能大小因素”的实验过程。(容器中装有沙子,和为实心铁块,的质量比的质量小)
(1) 实验时,通过观察_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 来比较_ _ _ _ (选填“小桌”或“铁块”)的重力势能大小。
(2) 由_ _ _ _ 两图可探究重力势能的大小与质量的关系。当物体高度相同时,质量越大,所具有的重力势能越_ _ _ _ (选填“大”或“小”)。
(3) 实验结束时,小红不经意将B铁块轻轻放在静止的小桌上,如图丁所示,发现小桌也会陷入沙子中,但是比丙图实验过程下陷的深度浅很多。与同学讨论后,小红明白,小桌下降过程中,由于受到沙子对小桌腿摩擦力的作用,铁块和小桌的重力势能最终转化为_ _ _ _ 能。与图丁相比,丙图的铁块因为_ _ _ _ _ _ _ _ ,所以具有更大的重力势能,才能使小桌下陷的更深。
(4) 同组的小华在实验时,将沙子换成了海绵,其他器材都和小红的相同,你认为小华所选的材料_ _ _ _ _ _ (选填“合理”或“不合理”)。
B组·能力提升
9.[2025河北]跨学科实践 图为河北丰宁抽水蓄能电站(目前世界装机容量最大)的示意图。用电低谷时,通过电力将水从下水库抽到上水库;用电高峰时,再由上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.水从下水库被抽到上水库,重力势能减小
B.物料运输车沿盘山路行驶,速度增大时,动能减小
C.放水发电时,水由上水库至下水库,水的机械能变大
D.水沿自流排水洞自动向下流动时,重力势能转化为动能
10.[2025山东潍坊]我国网球运动员在巴黎奥运会上为我国赢得了首枚奥运网球单打项目金牌。某次发球,她在点将球击出,击球后网球运动的频闪照片如图所示,球触地弹起后运动的最高点为,触地过程中有一部分机械能转化成了内能,点与点等高,则( )
A.网球在点的动能为零
B.网球在点的机械能等于在点的机械能
C.网球在点的动能大于在点的动能
D.网球由点运动到点,减小的重力势能全部转化为动能
11.(双选)如图所示,已知固定斜面长、倾角为 ,木箱重。某同学用大小为的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,关于木箱所受的力对木箱做的功,下列判断正确的是( )
A.木箱克服重力做功的大小为
B.木箱克服斜面摩擦力做功的大小为
C.推力做功的大小为
D.斜面支持力做功的大小为
12.跳绳者妙妙同学的质量为,直立站在水平地面准备时,每只脚与地面的接触面积为;妙妙同学跳绳时,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示,跳绳的质量忽略不计,取。求:
(1) 妙妙同学直立站在水平地面准备时,对地面产生的压强;
(2) 妙妙同学跳绳时,跳动一次克服自身的重所做的功;
(3) 妙妙同学在内克服自身的重力做功的平均功率;
(4) 从物理学角度分析,如何提高跳绳的成绩(写两点)。
第十一讲 功和机械能
A组·基础达标
1.B 2.A 3.C 4.A 5.D
6.大; 弹性势; 动; 惯性
7.不能;
8.(1) 小桌陷入沙子中的深度; 铁块
(2) 乙、丙; 大
(3) 内; 高度更高
(4) 不合理
B组·能力提升
9.D 10.C 11.BC
12.(1) 解:妙妙同学的重力:,
妙妙同学对地面的压力:,
对地面产生的压强:;
答:妙妙同学直立站水平地面准备时,对地面产生的压强是;
(2) 跳绳一次做的功为;
答:妙妙同学跳绳时,跳动一次克服自身的重所做的功是;
(3) 由图像可得,跳绳一次所用的时间为,跳绳的次数为180次,
做的总功为,
在内克服自身的重力做功的平均功率:;
答:妙妙同学在内克服自身的重力做功的平均功率是;
(4) 相同时间里,跳的次数越多成绩越好。在时间相同,功率一定的情况下,所做的功是一样的。每次做的功越少,相同时间里跳的次数才越多,成绩才越好。所以想提高跳绳测试的成绩,可以降低跳起高度、减肥减轻体重等。
答:降低跳起的高度,减肥减轻体重。
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