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文档简介
第十一章《功和机械能》单元基础巩固与培优必刷达标卷全解全析1.A【详解】A.跳台滑雪运动员在空中下落的过程中,高度降低,重力势能减小,故A正确;B.短道速滑运动员在转弯滑行的过程中,速度方向发生改变,运动状态也发生改变,故B错误;C.惯性不是一种力,所以不能说是由于冰壶受到惯性,故C错误;D.冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中,冰球所受重力和位移方向垂直,即在重力方向位移为零,故冰球所受重力做功为零,即重力没有做功,故D错误。故选A。2.B【详解】A.抛出篮球时篮球做加速运动,故手对篮球的力大于篮球的重力,故A错误;B.篮球在上升过程中,质量不变,速度减小,其动能减小,故B正确;C.篮球在最高点时受到非平衡力的作用,所以不是处于平衡状态,故C错误;D.惯性只与质量有关,篮球被篮板弹开,惯性没有改变,改变的是运动状态,故D错误。故选B。3.B【详解】A.脚踢完球后,球由于惯性继续飞行,此时脚对球没有力的作用,所以人对球不做功,故A不符合题意;B.人搬起箱子的过程,对箱子施加了力,且箱子在力的方向上移动了距离,所以人对箱子做了功,故B符合题意;C.学生背着书包走在水平路面的过程,人给书包一个向上的力,但书包向上没有移动距离,所以人对书包不做功,故C不符合题意;D.运动员举起杠铃等待成绩的过程,运动员对杠铃有向上的力,但杠铃没有移动距离,所以该过程中人对杠铃不做功,故D不符合题意。故选B。4.B【详解】A.功率大小跟做功多少和做功时间同时有关,只有做功时间短,没有说明做功多少,不能判断功率大小,故A错误;B.单位时间是表示时间一定,做功越多,功率越大,故B正确;C.功率大小跟做功多少和做功时间同时有关,只有做功多少,没有说明做功时间,不能判断功率大小,故C错误;D.完成相同的功,说明W相同,用的时间越长,说明t越大,根据,说明功率越小,故D错误。故选B。5.C【详解】AB.甲、乙两个小球,自由下落经过如图所示的位置时机械能相等,由题图可知,两小球质量相等,乙球的高度大于甲球,则乙球的重力势能大于甲球,机械能等于动能和势能之和,故此时甲球的动能大于乙球,故AB错误;C.甲、乙两个小球,自由下落经过如图所示的位置时机械能相等,不计空气阻力,小球在下落过程中机械能守恒,故只有重力势能转化为动能,在两球在落地前,两球的重力势能全部转化为动能,则两球在落地前的动能相等,动能的大小与质量和速度有关,故两球在落地前的速度相等,故C正确;D.两球在落地前的动能相等,重力势能都为零,则机械能相等,所以在高处时开始下落时的重力势能是相同的,即高度相同,故D错误。故选C。6.C【详解】A.助跑过程中(a→b),运动员的质量不变,速度逐渐增大,则动能增大,此过程中运动员质量不变,惯性大小不变,故A不符合题意;B.不计空气阻力,在空中飞行过程中(b→d),运动员只受重力作用,受力不平衡,故B不符合题意;C.整个过程中,且不计空气阻力,只有运动员的动能和重力势能相互转化,所以机械能守恒,故C符合题意;D.不计空气阻力,在空中飞行过程中(b→d),运动员机械能守恒,动能全部转化为其重力势能,故D不符合题意。故选C。7.D【详解】A.由图2可知,当物体移动的距离相同时,拉力F1做的功多,由可知,水平拉力的大小关系为,故A错误;B.由图3可知,两物体的图像均为过原点的一条直线,即两物体运动路程与时间成正比,因此两物体均做匀速直线运动,当两物体的时间相同,甲运动的路程大,则,故B错误;C.因为两物体都做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,甲所受的摩擦力为,乙所受的摩擦力为,由A可知,,因此甲、乙所受摩擦力的大小关系为,故C错误;D.因为,,由可知,所做功率的大小关系为,故D正确。故选D。8.B【详解】A.飞机降落时,高度减小,在重力方向上通过了距离,因此重力做功,故A错误;B.飞机降落时质量不变,速度减小,因此动能减小;高度降低,因此重力势能减小,机械能包含动能和势能,因此机械能减小,故B正确;C.飞机落地后继续滑行,由于受阻力作用,速度越来越小,运动状态发生改变,故C错误;D.飞机落地后继续滑行,是由于具有惯性,不能说受到惯性作用,故D错误。故选B。9.C【详解】A.从a点下滑到b点过程中,质量不变,高度减小,重力势能减小,故A错误;B.a、c两点质量相同,高度不同,重力势能不同,故B错误;C.从c点下落到d点过程中,贾宗洋处于腾空状态,与雪之间没有摩擦,在不计空气阻力的情况下,机械能保持不变,故C正确;D.从b点运动到c点过程中,质量不变,高度增加,重力势能增大,速度减小,动能减小,在c点时,速度不为0,故动能不为0,故D错误。故选C。10.C【详解】A.小球运动至O点最高点时只受重力的作用,不受平衡力,所以不是处于静止状态,故A错误;B.小球被释放后会加速向上运动,则被释放瞬间,小球所受重力小于弹簧的弹力,故B错误;C.不计空气阻力,小球在从A点向上运动到O点的过程中,受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力,开始向上运动时,弹力大于重力,小球所受合力方向向上,速度不断增大;当弹力小于重力时,其所受合力方向向下,速度不断变小;当离开O点后,小球只受重力作用,重力的方向与小球运动方向相反,速度继续减小;由此可知,整个向上运动的过程中,小球的速度先增大后减小,则小球的动能先增大后减小,故C正确;D.小球在OA间运动,弹簧的弹性势能转化为小球的机械能,所以小球的机械能是变化的,故D错误。故选C。11.D【详解】返回舱着陆过程中,返回舱的质量不变,速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小。机械能为物体动能与势能的总和,故返回舱的机械能是减小的。故ABC错误,D正确。故选D。12.A【详解】A.货物A的质量与货物B的质量相等,则GA=GB又因为它们竖直向上做匀速直线运动,故A、B受平衡力作用,拉力等于重力,因此拉力F1=F2故A正确;BC.由图丙知,0~20s内,拉力F1做的功与拉力F2做的功W1>W2又F1与F2的大小相等,由W=Fs知,A、B的路程关系sA>sB由可知,因为时间相同,故拉力F1做功的功率与拉力F2做功的功率P1>P2由知vA>vB故BCD错误。故选A。13.1005000【详解】[1]对小车受力分析,小车受到向左的推力和向右的阻力,由于小车匀速移动,所以阻力和推力是一对平衡力,则小车受到的阻力为[2]推力做的功为[3]小车的重力是竖直方向的,小车运动方向是水平的,力的方向与移动的方向垂直,所以小车的重力不做功。14.不变变大变大【详解】[1][2][3]吊箱从最低点向最高点运动的过程中,吊箱的质量不变,高度变大,故重力势能变大;同时质量不变,速度不变,故动能不变,机械能包括动能和势能,所以机械能变大。15.变小变小【详解】[1]由动能与质量和速度的关系可得,当速度不变时,质量越小,动能越小,洒水车洒水过程中,洒水车的质量在减小,而速度却不变,所以洒水车的动能变小。[2]由于洒水车质量减小,洒水车的重力也减小,行驶时的阻力减小,做匀速运动,牵引力大小等于阻力大小,由P=Fv可得,速度不变时,牵引力所做功的功率变小。16.>=>【详解】[1]根据可知,相同时间内,①图线的距离大于②图线的距离,可知。[2]木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,由于压力大小和接触面的粗糙程度均不变,所以滑动摩擦力大小相等,拉力F相等,即。[3]由于,根据可知,当拉力相等时,速度越大,拉力的功率越大,即。17.见解析6000J2001200【详解】[1]叉车的车轮很宽大,这是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。[2]水平移动时,重力方向竖直向下,移动的距离是水平方向的,这段距离不做功,所以整个过程叉车提升玻璃做的功W=Gh=mgh=500kg×10N/kg×1.2m=6000J[3]由图甲知,7~12s,叉车做匀速直线运动,所受的摩擦力等于牵引力,由图乙知,此时的牵引力为200N,所以摩擦力也为200N,整个过程中,压力大小和接触面粗糙程度不变,则叉车所受的滑动摩擦力不变,2~7s内的摩擦力为200N。[4]叉车匀速直行时,由图甲知,速度为6m/s,克服阻力做功的功率P=fv=200N×6m/s=1200W18.不变t3【详解】[1]在0~t1时间段,不计空气的阻力,游客自由下落,游客的重力势能转化为动能,机械能大小不变。[2]根据题意知道,弹性绳在t3时刻弹性形变最大,弹性势能最大。19.转换法速度超载质量越大、速度越大,动能越大做匀速直线运动【详解】(1)[1]实验中将钢球动能大小转换为木块被推动距离大小,所以实验中采用了转换法。(2)[2]甲、乙两图中,乙中钢球由斜面下滑的高度大,下滑到水平面的速度大,而钢球的质量相同,故小明选择甲、乙两图进行实验,为了探究物体动能大小与速度的关系。(3)[3]乙、丙两图两钢球从斜面下滑的高度相同,下滑到水平面的速度相同,而丙中钢球的质量大,根据转换法,木块移动的距离远说明丙中钢球的动能大,故小明选择乙、丙两图实验进行分析得出结论,这个结论可以用来解释汽车因超载带来的危害。(4)[4]甲、丙两图相比,丙中钢球从斜面下滑的高度大,下滑到水平面的速度大,而丙中钢球质量比甲钢球的质量大,他认为丙图中木块被推动距离更远的原因是:质量越大、速度越大,动能越大。(5)[5]实验装置中如果水平面光滑,故木块在水平面时运动时在水平方向上不受阻力的作用,木块的速度将不再减小,将一直做匀速直线运动,因不能比较木块被推动的距离,将无法完成本实验的探究内容。20.转换法不能速度正确丙图中质量大的球到达水平面时的速度小,木块移动的距离反而大,即球的动能大,说明动能大小还和质量有关相等【详解】(1)[1]实验中通过观察木块B移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是转换法。[2]若水平面绝对光滑,则木块运动时不受摩擦力作用,撞击后将保持匀速直线运动,不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小,所以本实验将不能达到探究目的。(2)[3]甲、乙两图中小球的质量一定,初始高度不同,到达水平面时的速度不同,高度越高,速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故结论为:物体的动能大小与速度有关,在质量相同时,速度越大,动能越大。(3)[4][5]虽然甲、丙两图中没有控制小球到达水平面时的速度相同(没有控制小球下落的高度相同),但丙图中质量大的球到达水平面时的速度小,木块移动的距离反而大,即s3大于s1,即球的动能大,说明动能大小还和质量有关,故看法是正确的。(4)[6]小车从同一斜面的顶端由静止滑下,小车具有的机械能相同,小车最终静止在水平面上,所以小车到达水平面克服摩擦力做功相同。21.0.02N大小于D减小D【详解】(1)[1]当1号小球受到空气阻力最大时的速度应为小球的收尾速度,故v=16m/s,1号小球受到空气阻力最大时,物体处于二力平衡状态,结合表格,空气阻力等于重力F阻=G=mg=0.002kg×10N/kg=0.02N(2)[2]分析1号与2号小球表中数据知道,半径相同的小球,质量越大的小球,其首尾速度越大。(3)[3]对于3号小球,当空气阻力等于重力时,速度为收尾速度,大小是40m/s,当速度是30m/s时,还没有达到收尾速度,也就是说阻力此时小于重力,因为还处于加速阶段。(4)[4]C919大飞机、核潜艇和小轿车都是流线型的,其目的是为了减小在行驶时受到的阻力,而降落伞的横截面积较大,是为了增大阻力,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。(5)[5]当小球匀速下落时,速度不变,质量不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小。(6)[6]AB.物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,故小球先做加速运动,再做匀速直线运动,故AB错误;CD.在下落过程中,随着速度的增大,空气的阻力增大,最终等于物体的重力,故D正确,C错误。故选D。22.(1)0.8m2;(2)800kg;(3)2400W【详解】解:(1)由可得,石蜡模型的体积由可得,牛一只脚与地面的接触面积(模型的底面积)因野牛在水平沙地上站立时四脚着地,所以野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积为(2)由可得,野牛站立时对地面的压力野牛站在水平地面上,对地面的压力等于重力,则这头野牛的重力由可得,这头野牛的质量(2)这头奔跑野牛的平均速度阻力它奔跑时的平均功率答:(1)这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积为;(2)这头野牛的质量为800kg;(3)它奔跑时的平均功率为2400W。23.(1)1.0×105Pa;(2)1×108N,1×108N;(3)3×108W【详解】解:(1)声呐探测器受到的压强(2)驱逐舰处于漂浮状态,所受浮力等于排开水的重力,驱逐舰满载时受到海水的浮力因为驱逐舰在海水中漂浮,所以驱逐舰的重力(3)驱逐舰所受海水阻力因为匀速行驶,推力与阻力是一对平衡力,大小相等,即速度则驱逐舰功率答:(1)声呐探测器在水下10m深处,则声呐探测器所受海水压强为;(2)驱逐舰满载时受到海水的浮力是1×108N;驱逐舰自身的重力为1×108N;(3)导弹驱逐舰以最大航速匀速航行时,推力的功率为3×108W。24.减少不变B95不是mg火【详解】(1)[1]探测器沿椭圆轨道绕火星运动,当它从近火点向远火点运行时,质量不变,高度增加,速度减小,则动能减小。[2]探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力,只发生动能和势能的相互转化,机械能是守恒的,保持不变。(2)[3]探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,在找准着陆点后继续下降,其速度先增大后减小,最后维持恒定速度下降,所以动能先增大后减小,最后不变,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。(3
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