功和机械能单元测试及答案

功和机械能单元测试及答案一、选择题1.下面说法中正确的是A.从P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B.功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大C.甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大D.功率大的机器比功率小的机器做功多【答案】C【解析】【详解】W

P=—AB、从公式 '可知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关，大小等于做的功与时间的比，故A、B错误，WP=—C、甲每小时做的功比乙每小时做的功多，根据知 L知，甲的功率比乙的功率大，故C正确；D、根据印=Pi知，做功多少与功率与做功时间都有关系，只知道功率，不能说做的功就多，故D错误；故选C.2.如图所示，用沿斜面向上不同的力，将同一物体分别沿光滑的斜面 ABAC以相同的速度大小从底端匀速拉到顶点A,己知AB>AC,如果拉力做白^功分别为W、W,拉力做功的功率分别为Pi、P2。则：［］。WW,Pi>P2；W>W,P1VP2；W=W,PVP2；W=W,R=P2o【答案】C【解析】【详解】根据题意知道，斜面光滑说明摩擦力为 0,所以，使用任何机械都不省功，故拉力在两斜面上做功相同，即W1=W2,又因为AB>AC,且速度相同，由v=s/t知道，运动时间是ti>t2；由P=W/t知道，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即PiVP2,综上所述，只有C正确，故选Co.2018年5月6日，央视《今日说法》栏目播出了一则高空坠物的新闻。一个从12楼掉落的苹果把三个月大的婴儿砸成重伤，再次提醒大家要杜绝高空坠物。苹果在下落过程中相关物理量的变化描述正确的是A.重力势能越来越大 B.动能越来越大C.质量越来越大 D.惯性越来越大【答案】B【解析】【详解】A、苹果下落过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。故A错误；B、苹果下落过程中重力势能转化为动能，所以动能越来越大。故B正确；C、苹果下落过程中，所含物质多少没有变化，所以质量不变。故C错误；D、惯性与质量有关，质量不变，所以苹果的惯性大小不变。故 D错误。故选：Bo.如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（ ）A.小虎的推力小于箱子受到的阻力B.小虎的推力大于箱子受到的阻力C.小虎对箱子做了功D.小虎对箱子没有做功【答案】D【解析】试题分析：（1）因为用水平力推静止在水平地面上的箱子，没有推动，所以箱子处于静止状态；在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以摩擦阻力等于推力，故 AB错误；（2）根据做功的两个必要条件可知，箱子在力的方向上没有移动距离，所以小虎对箱子没有做功.故C错误，D正确；故选D.5.工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。Fi、F2始终沿竖直方向；图甲中 OB=20A图乙中动1t轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是

甲 乙A.甲乙两种方式都省一半的力B.甲方式Fi由150N逐渐变大C.乙方式的有用功是180JD.乙方式F2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式 Fi的变化；(3)根据W有用=Gh可求乙方式的有用功；(4)根据公式P=Fv求出乙方式F2的功率。【详解】A、甲图，Fi为动力，已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即Fi=150N;由图乙可知，n=3,不计绳重1 1和摩擦，则F2—(GG动)—(300N60N)120N,故A错误;3 3B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为： W有用=Gh=300NX0.5m150J,故C错误；D、乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为：PF2V绳120N0.03m/s3.6W,故D正确。率为：P故选Do.体重相同的小明和小华进行捐i醇比赛，他们分别将 20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼，小明两次搬完，小华三次搬完，比较他们在此过程中所做总功和功率，下列说法正确的是A.他们做功一样多 । B.小明做功多一些 11 C.小华做功多一些 D.小明的功率大一些【答案】C【解析】【详解】由于醇的重力相等，楼层高度相等，根据 s2v2t220m/s80s1600m可知，小明和小华克服科的重力所做的功相等；小明和小华的体重相等，楼层高度相等，小明两次搬完，小华三次搬完，所以在搬砖的过程中，小华克服自身重力所做的功多；小华所做总功比小明所做的总功多，由于无法比较小明和小华做功时间的多少，根据PF可知，无法比较小明和小华的功率大小； 故C符合题意..为了将放置在水平地面上重为 100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不正确的是♦♦♦0s〜1s内，地面对物体的支持力大于 10N1s〜2s内，物体在做加速运动2s〜3s内，拉力F的功率是100W2s〜3s内，滑轮组的机械效率是 83.33%【答案】C【详解】（1）由图乙可知，在0〜1s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象 ，受到向下的重力G和G动，向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F'作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支=6干'=G-3F拉+G动=100N-3X30N+G动=6动+10N>10N,故A正确；（2）由图丙可知，1s〜2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在2〜3s内，重物做匀速运动,V3=2.50m/s,拉力F3=40N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v'3=3v3=3X2.50m/s=7.5m/s,拉力做功功率（总功率）：P总=F3v'3=40NX7.5m/s=300W,故C错误；滑轮组的机械效率：刀=印有 Gh 100NW^X100%=F33h><100%=4ONX3><100%*83.33%,故D正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数 n=3,则拉力F移动的距离s=3h.（1）已知滑轮组绳子的段数 n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力 F',其关系为F拉=3（F'+G）;地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F';（2）由F-t图象得出在1〜2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力 F的作用点下降的距离，利用 W=Fs求此时拉力做功.（3）由F-t图象得出在2〜3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率..下列事例中，有力对物体做功的是A.小明背着书包在水平路面上前进 -B.跳水运动员从跳台跳下C.举重运动员举起杠铃停在空中不动 D.足球被踢出后在草地上滚动【答案】B【解析】A、背着书包在水平路面上前进，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，不做功，不符合题意；日跳水运动员从跳台跳下，受重力的作用，并且在重力的方向移动了距离，重力对人做功，符合题意.C举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，没有力做功，不符合题意.D足球在光滑水平面上，依靠的是足球的惯性，水平方向上虽然移动了距离，但是没有力的作用，不做功，不符合题意.故选B..以下简单机械的使用属于费力杠杆的是（ ）A.道钉撬 B.钓鱼竿 C.定滑轮 D.手推车【答案】B【解析】A、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B正确；C定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C错误；D、手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D错误.故选B.【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂..如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景，对此过程A.运动员下滑过程中动能增大，重力势能也增大B.运动员下滑过程中，动能的增加量等于重力势能的减小量C.运动员的动能是由重力势能转化来的D.运动员弓着腰，是为了通过降低重心来增大惯性【答案】C【解析】【详解】A.运动员下滑过程中，质量不变，速度越来越大，高度不断变小，所以动能增大，重力势能减小，故A错误；B.运动员下滑过程中，由于要克服摩擦做功，有一部分动能转化为内能，所以动能的增加量小于重力势能的减小量，故B错误；C.运动员下滑过程中，动能增大，重力势能减小，所以，运动员的动能是由重力势能转化来的，故C正确；D.运动员弓着腰，是通过降低重心来增加稳度，不能改变惯性的大小，故D错误。故选Co.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程 s随时间t的变化关系可能是（ ）【答案】D【解析】【详解】汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大,则汽车的牵引力也随之增大，根据 PFv可知，汽车的速度变小；速度变小，则相同时间内通过的距离变小。A图，始终为匀速直线运动，不正确；B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；C图，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；故选Do.分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在 5s内将重为100N的物体G匀速提升2m,每个滑轮的重均为10N,不计绳重及摩擦，此过程中（

甲乙A.拉力F甲小于拉力F乙B.F甲做的功大于F乙做的功C.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D.F甲做功的功率等于F乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知，甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度，由亚有=6卜可知W甲有=W乙有；不计绳重及摩擦，均只需克服动滑轮自重做额外功，甲乙中均只有一个动滑轮，且动滑轮的重相同，由W额=6动h可知W甲额=W乙额，因为W总=W=W额所以W总甲=W总乙。A.由图可知，m=1112,n2=3,不计绳重及摩擦，贝UF甲=2（G+G动）=2x（100N+10N）=55N,F乙=：《（G+G1动）=3x（100N+10N）=36.7N<F甲，故A不正确。B.F甲与F乙做的功均为总功，由于W总甲=W总乙，即F甲做的功等于F乙做的功，故B不正确；C.由于W甲有=W乙有,W总甲=W总乙根据四 卬三刀=此幅可知,第=刀乙,故C不正确；D.拉力做功的功率P=I，由于W总甲=W总乙、时间t也相同，所以P甲=P乙，故D正确；故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值.13.如图所示，是探究动能的大小与什么因素有关？ ”实验的示意图.小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到 d处停下.下面的一些判断正确的是（ ）A.从a到b,小球的势能不变，动能增大B.从b到c,小球的势能增大，动能增大C.到达c处，小球的势能最小，动能最大D.到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大【答案】C【解析】【详解】A.从a到b小球的质量不变，高度减小，重力势能减小 ，故此选不合题意；B.从b到c小球的质量不变，高度减小，重力势能减小，故此选项不合题意；C.到达c处，小球到达平面，小球的势能最小，小球的质量不变 ，速度增大，动能最大,此选项符合题意；D.到达d处，小球质量不变，与c处相比高度不变，重力势能不变，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零，此选项不合题意.14.如图所示，规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，分别提起重为Gi和G2的两个物体，不计摩擦与绳重，比较它们的省力情况和机械效率，下列说法正确的是A.若Gi=G2,则FKF2,甲的机械效率高 B.若Gi=G2,则Fi>F2,乙的机械效率高C.若GKG2,则Fi〈F2,甲、乙的机械效率相同 D.若Gi〈G2,则FiV F2,乙的机械效率高【答案】D【解析】【详解】A.由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若Gi=G2,则有用功也相同，所以机械效11率相等，故A错误；B.甲图n=3,Fi='Gi,乙图n=2,F2=?G2,若Gi=G2,则Fi<F2,提升相同的1重物，其机械效率与绳子的绕法无关，即机械效率相同；故B错误；C.甲图n=3,Fi^Gi,1乙图n=2,F2=ZG2,若Gi<G2,则Fi<F2,若Gi<G2,则乙图有用功多，机械效率高，故C错误;11D.甲图n=3,Fi=§Gi,乙图n=2,F2=lG2,若Gi<(Q,则Fi<F2；甲乙两图由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相等，若Gi<G2,由W=Gh,可得，则乙图有用功多，机械效率高，故D正确；故选D.【点睛】要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况，由于滑轮组相同，并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低.i5.对物理量的估测是一种良好的学习习惯，也是学好物理的基本功之一.下列是小佳同

学对本学期所学的一些物理最的估测数据，其中最符合实际的是一名初中学生的体重约为500N一名初中学生站立在水平地面上时，对地面的压强约为 3X10Pa一名初中学生浸没在水中时，受到水的浮力约为 1.0X^N一名初中学生从一楼步行到三楼所做的功约为 3X1J【答案】A【解析】由于初中生的质量约为50kg,所以体重大约是： G=mg=50kgX10N/kg=500N,故A符合实际；一般初中生每只鞋的底面积大约为 200cm2=0.02m2,体重大约为500N,所以对地面的压强约是：P=F/S=G/S=500N/0.02m2X2=1.25104Pa,故B不符合实际；游泳时接近漂浮状态，受到的浮力与重力相等，又因为中学生的体重大约在 500N左右，所以受到水的浮力约为500N,故C不符合实际；中学生的体重在 500N左右，一楼到三楼的高度约6m,中学生从一楼走到三楼，会克服重力做功大约是： W=Gh=500NX6m=3000J,故D不符合实际，综上所述故选A.16.下列关于功和能的说法正确的是（ ）A.被拉开的弹弓具有弹性势能B.用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大D.速度小的物体动能一定小【答案】A【解析】【详解】A.被拉开的弹弓由于发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A正确；B.用力推车而车未动，有力无距离，故推力不做功，故B错；C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能增大，动能减小，故C错；D.动能的大小与物体的质量和速度都有关系，速度小的物体如果质量较大，动能也不一定小，故D错.F的作用，其F—t和v-tF的作用，其F—t和v-t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（ ）甲 乙 丙A.当t=2s时，物体处于静止状态，摩擦力是0B.当t=3s时，物体受到的摩擦力是7N4〜6s内，拉力F做的功是20J2〜4s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A.由图乙可知，当t=2s时，物体处于静止状态，摩擦力等于拉力的大小为 3N,故A错;B.当t=3s时，物体受到的拉力的小为7N,此时物体受力不平衡，物体受到摩擦力等于5N,故B错；4-6s内，拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20J,故C正确；2-4s内，物体的速度是不断变大的，机械能增加，故D错；应选C..运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为 90kg.只考虑人受到重