课时提升作业十一

圆学子梦想 铸金字品牌温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业 十一功和机械能一、选择题1.(2017潍坊一模)下列有关力做功的说法中正确的是()A.书静止在水平桌面上,书受到的重力对书做了功B.挂钩上的书包静止时,书包受到的拉力对书包做了功C.起重机提着集装箱沿水平方向移动一段距离,提力对集装箱做了功D.人用力把水桶从地面上提起来,人提水桶的力对水桶做了功【解析】选D。本题考查力是否做功的判断,明确三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直。书静止在水平桌面上,书受到了重力,但是书静止、没有移动距离,所以重力对书没有做功,故A错误;挂钩上的书包静止时,书包受到了拉力,但书包静止、没有移动距离,所以拉力没有对书包做功,故B错误;起重机提着集装箱沿水平方向移动一段距离,提力是向上的,但移动的距离是水平方向上的,所以提力没有对集装箱做功,故C错误;人用力把水桶从地面上提起来,人提水桶提力是向上的,且沿向上的方向运动了一段距离,所以提力对水桶做了功,故D正确。故选D。2.(2017如东模拟)如图,学校各教室都配置了饮水机,小芳将放置在地面上标有“16L”的一桶水安装到饮水机上,小芳所做的功最接近的是()A.60JB.160JC.260D.360J【解析】选B。水的体积为:V=16L=0.016m3;水的质量为:m=V=1.0103kg/m30.016m3=16kg;其重力为:G=mg=16kg10N/kg=160N;饮水机的高度约为:h=1m;故做功为:W=Gh=160N1m=160J;故A、C、D错误,B正确。故选B。3.一名70kg的人以正常的速度骑30kg自行车受到的阻力为总重力的0.02倍,则人骑车行驶时功率最接近于()A.1WB.10WC.100WD.1000W【解析】选C。本题考查重力的计算、功率的计算。人和车的总重:G=mg=(70kg+30kg)10N/kg=1000N,当车子匀速前进时,牵引力等于阻力,即F=f=1 000 N0.02=20 N,结合生活常识可知,人骑车的速度大约为v=5m/s,P=Fv=20N5m/s=100W,故选C。4.一个物体由A点自由下落时,相继经过B、C两点,如图所示,已知AB=BC,物体在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,则下列关系正确的是()A.W1=W2,P1P2B.W1=W2,P1=P2C.W1=W2,P1P2D.W1W2,P1P2【解析】选C。本题考查功和功率的比较。物体在AB和BC段,距离相同,重力相同,根据W=Gh,重力做功相同,所以W1=W2。物体在下落过程中,重力势能转化为动能,物体质量不变,所以v1t2,又因为W1=W2,根据P=Wt,所以P1P2。故选C。5.下列四幅图中,动能和势能之间没有发生转化的是()【解析】选A。本题考查机械能的转化,压路机的速度不变,质量不变,动能不变,没有发生动能和势能的转化,故A符合题意;上升的滚摆,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小,所以是将动能转化为重力势能的过程,故B不符合题意;用弓将箭射出去,弓弹性势能减小,箭的动能增大,弹性势能转化为动能,故C不符合题意;过山车向下俯冲,高度减小,势能减小,速度变大,动能变大,势能转化为动能,故D不符合题意。6.滑雪比赛过程中运动的轨迹如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.从a点向b点运动过程中,重力势能全部转化为动能B.在c和a点动能都为0,但c点重力势能小于a点C.从c点下落到d点过程中,重力势能转化为动能D.在a点和e点都处于静止状态,因此机械能相等【解析】选C。本题考查机械能的转化。从a点向b点运动过程中,重力势能大部分转化成动能,因为有滑动摩擦,少部分转化成内能,故A错误;在a点速度为零,说明动能为零,但c点速度不一定为0,因为高度不同,所以,重力势能就不相同,故B错误;从c点下落到d点过程中,重力势能转为动能,故C正确;在a点和e点,因为高度不同,所以,重力势能就不相等,因此机械能不相等,故D错误。7.(2017江阴一模)原长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示。则能反映钢球从O点运动到A点的过程中,其动能Ek随运动距离s变化的关系图象可能是()【解析】选D。本题考查动能和势能的转化过程分析以及动能随运动距离变化的关系图象的解读。橡皮筋长为l,小球从初始状态下降至l过程中,重力势能转化为动能,小球做加速运动,动能逐渐变大;小球从l继续下降至2l过程中,受到橡皮筋向上的拉力作用;当拉力小于重力时,合力向下,小球仍加速,动能仍然增大;当拉力大于重力时,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,最后变为零;对照选项中的图象可知,只有D选项符合题意。故选D。8.将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上,松开手,会发现圆珠笔竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析,正确的是()A.动能重力势能弹性势能B.内能动能重力势能C.弹性势能动能重力势能D.动能重力势能内能【解析】选C。本题考查机械能的转化。将有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上,此时圆珠笔具有弹性势能,松手后弹性势能转化为圆珠笔的动能,随后圆珠笔上升,重力势能增大,故动能又转化为重力势能;所以A、B、D不符合题意,只有C符合题意。二、填空题9.(2017苏州二模)2017年4月3日,俄罗斯圣彼得堡地铁接连发生两起爆炸,炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形如图所示,这种现象说明力的作用效果是_,人们在通过楼梯逃离到地面的过程中,重力是否做功?_(选填“做功”或“不做功”)。【解析】本题考查力的作用效果和力是否做功的判断。炸弹产生的冲击力导致地铁严重变形,这说明力改变了物体的形状;人们在通过楼梯逃离到地面的过程中,在重力的方向上通过了距离,故重力做功。答案:可以改变物体的形状做功10.(2017漳州模拟)沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示,C、D两处高度相同。B点的动能_C点的动能;C点的重力势能_D点的重力势能。(均选填“大于”“小于”或“等于”)【解析】本题考查动能和势能的大小变化。从B点到C点的过程中,小球的质量不变,所处高度减小,小球的重力势能减小,重力势能转化为动能,故动能越来越大,即B点的动能小于C点的动能;C点和D点的高度相同,质量不变,所以C、D两点的重力势能相等。答案:小于等于11.如图是我国用长征火箭发射“嫦娥”系列探测器时的壮观情景。(1)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的_能,火箭升空过程中动能将_。(2)探测器在轨道上从近地点到远地点运行的过程中,探测器的势能_,速度_。(均选填“变大”“变小”或“不变”)【解析】本题考查机械能的转化。(1)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能。火箭升空过程中,速度变大,动能将变大。(2)探测器在轨道上从近地点到远地点运行的过程中,探测器的高度增大,势能变大,速度变小,动能变小。答案:(1)机械变大(2)变大变小12.某商场扶梯的高度是5m,扶梯长是8m,小明体重为600N。扶梯把小明从三楼匀速送上四楼的过程中,小明的动能_(填变化情况);扶梯对小明做功_J,如果要知道扶梯对小明做功的功率,还应该测量的物理量是_。【解析】本题考查功的公式、功率的公式和影响动能大小的因素。扶梯把小明从三楼匀速送上四楼的过程中,速度没有变,所以动能不变;扶梯对小明做功W=Fs=Gh=600N5m=3000J;由于功率P=Wt,知道功的大小后,还应知道时间t,故应测量所用的时间。答案:不变3000时间13.(2017广东模拟)某汽车发动机输出功率为30kW,恰能以15m/s的速度在水平路面匀速行驶4.5km,其间发动机共做功_J,汽车行驶时受到的阻力为_N。当汽车上坡时,只能保持36km/h的速度匀速行驶,此时汽车发动机的牵引力为_N。【解析】本题考查功与牵引力相关问题。汽车功率P=30kW=3104W,速度v1=15m/s,v2=36km/h=10m/s;根据v=st可知行驶的时间:t=sv1=4.5103m15 m/s=300s,汽车发动机做功:W=Pt=3104W300s=9106J,根据P=Fv可知汽车的牵引力:F1=Pv1=3104W15 m/s=2 000 N,汽车做匀速运动,处于平衡状态,阻力等于牵引力,则阻力f=F1=2000N,根据P=Fv可知当汽车以36km/h的速度匀速上坡时,汽车的牵引力:F2=Pv2=3104W10 m/s=3000N。答案:910620003000三、实验题14.引体向上是体能测试项目之一,做引体向上时双臂的拉力使身体上升做功。请设计一个实验方案测出某同学做5次引体向上的功率(假设每次身体提升的距离都为h)。要求写出简要的实验过程和计算功率的表达式。(1)实验过程:_。(2)功率表达式:P=_。(用测量的物理量符号表示)【解析】本题考查对功率公式和做功公式的理解和掌握以及利用功率公式设计实验方案解决实际问题的应用能力。要测某同学做引体向上的功率,根据公式P=Wt可知,只要测出双臂的拉力对身体做的功和做功需要的时间即可;双臂拉力对身体做的功,就是克服自身重力做的功,根据W=Gh和G=mg可知,只要测出人的质量,身体向上移动的高度即可。答案:(1)用体重计测出人的质量m;用刻度尺测出一次身体提升的高度h;用秒表测出做5次引体向上的时间t(2)nmght=5mght15.(2017济宁模拟)在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验时,小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水平面上运动并推动木块移动,如图甲所示。(1)在水平面上放置木块的目的是_。(2)小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下,是为了探究动能大小与_的关系。(3)若要探究物体的动能与另一因素的关系,做法是_。(4)小明同学发现木块移动的距离没有其他同学的明显,认为是木块太重的原因造成的。为了验证猜测,小明设计了如图乙所示的“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案,经过多次实验,记录实验数据如下:实验次数12345木块对木板压力F压/N23456弹簧测力计读数F1/N0.60.91.21.51.8根据表中测量数据可以得出,滑动摩擦力f与压力F大小之间的满足关系式是:_。【解析】本题考查探究物体的动能与哪些因素有关的实验。(1)物理学中,能够做功的多少表示具有能量的大小,实验中钢球能够做功是体现在推动小木块运动,推动的距离越远,表示钢球能够做的功越多,钢球具有的动能就越大,所以通过观察小木块被推动的距离的大小,来判断钢球动能的大小。(2)掌握影响动能的两个因素:质量和速度。找出相同的量和不同的量,小明选用大小不同的钢球,故质量不同,从同一斜面的同一高度由静止滚下,那么它们的速度相同,故该实验是为了探究动能大小与质量的关系。(3)为了探究动能大小与速度的关系应采用控制变量法,控制质量不变,改变速度,用同一个钢球放置在斜面的不同高度由静止滚下,观察木块移动的距离。(4)根据表格中数据F压=2N时,F1=0.6N,当F压=3N时,F1=0.9N,则由此知F1=0.3F压,滑动摩擦力的大小等于拉力的大小,即弹簧测力计的示数大小,故滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为:f=0.3F。答案:(1)判断钢球动能的大小(2)质量(3)用同一个钢球放置在斜面的不同高度由静止滚下,观察木块移动的距离(4)f=0.3F16.(2017苏州二模)在探究弹簧的弹性势能的大小与哪些因素有关时,小阳提出了如下猜想:猜想1:弹性势能的大小与弹簧被压缩的长度有关;猜想2:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;猜想3:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关;猜想4:弹性势能的大小与弹簧的原长有关;接下来,小阳首先选用弹簧、小球、木块和长刻度尺各一个,按照如图所示的实验进行探究。实验中木块起始位置相同,实验记录的数据如下表。弹簧的原长l0/cm1010被压缩后弹簧的长度l/cm85弹簧被压缩的长度l/cm25木块移动的距离s/cm1115.5(1)弹簧将小球弹开的过程中,是将弹簧的弹性势能转化成小球的_能。(2)由于弹性势能的大小不便于用仪器测量,本实验中把弹性势能的大小转换为_,这种研究问题的方法叫转换法。(3)分析表中数据可以验证猜想_。(选填序号)(4)如果要探究弹性势能的大小与弹簧的粗细是否有关,需要控制的变量有_、_、_。【解析】本题考查探究弹性势能与哪些因素有关的实验。(1)弹簧将小球弹开的过程中,弹簧的弹性势能转化成小球的动能。(2)弹性势能的大小是通过木块被弹开距离的远近来反映的,木块被弹开的距离越远,说明弹簧的弹性势能越大,这种研究方法叫转换法。(3)由表中数据可知,弹簧的材料、原长和粗细均相同,弹簧被压缩的长度不同,推动木块移动的距离不同,所以可以验证猜想1:弹性势能的大小与弹簧被压缩的长度有关。(4)要探究弹性势能的大小与弹簧的粗细是否有关,必须控制弹簧的材料、弹簧的原长、弹簧被压缩的长度均相同,改变弹簧的粗细。答案:(1)动(2)木块移动的距离(3)1(4)弹簧的材料弹簧的原长弹簧被压缩的长度四、计算题17.如图是引体向上的示意图,在体育课中,小明同学在半分钟内做了12个规范的引体向上。已知小明的质量为60kg,每次引体向上他能将自身重心提高0.4m,求:(g取10N/kg)(1)小明每做一次引体向上所做的功是多少?(2)小明整个过程中的功率是多少?【解析】本题考查功和功率的计算。(1)小明的重力:G=mg=60kg10N/kg=600N,小明每做一次引体向上所做的功:W=Gh=600N0.4m=240J;(2)小明半分钟做的总功:W总=240J12=2880J,t=0.5 min=30 s,小明做功的平均功率:P=W总t=2 880 J30 s=96W。答案: