课后强化训练27 功和功率 机械能.doc

课后强化训练27功和功率机械能一、选择题1下图所示的过程中，人对物体做功的是(B)【解析】A中足球被踢出后，不再受人的作用，故人对球不做功；C中人给车施加了力，但是车没动，故没有距离，不符合做功的条件，故不做功；D中学生给书包的力是竖直向上的，而书包的运动是沿水平方向的，故在力的方向上没有距离，不符合做功的条件，不做功。B中运动员在举起杠铃的过程中人给杠铃向上的力，同时使杠铃向上运动，产生了距离，故符合做功的条件，人对杠铃做了功。(第2题)2如图所示是小明在课外探究物体动能、势能的转化时做的一个小实验。在小球从a处运动到d处的过程中，下列判断正确的是(C)A. 从a到b，小球的势能和动能都增大B. 从b到c，小球的势能不变，动能增大C. 从c到d，小球的动能减小，势能增大D. 小球到达d处时的动能最大【解析】A小球从a到b的过程中，势能减小，动能增大，故A不正确；B.小球从b到c，小球的势能减小，动能增大，故B不正确；C.小球从c到d，动能减小，势能增大，故C正确；D.小球到达c处时的动能最大，故D不正确。3学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较，可行的是(D)A. 只有 B. 只有C. 只有 D. 都可以【解析】功率计算公式为P，人上楼克服重力做功Wmgh，所以P，其中g为常量。由此可见，几位同学通过爬楼比较功率大小时，可以控制t相同，测量各组的m、h；也可以控制h相同，测量各自的m、t；还可以测出各自的m、h、t，利用公式P比较功率大小。4面积很大的水池，水面上浮着一棱长为a、质量为m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随木块底面深度H变化如图乙，则下列正确的是(C)(第4题)A. 正方体木块的密度为水的2/3B. 在木块匀速下沉过程中，F最大值是 mg/4C. 木块开始下沉到恰好浸没的过程中，重力对木块做功是mga/4D. 木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F对木块做的功是mga/32【解析】据图乙可知，Ha时，F0，说明此时木块所受F浮G，又因为F浮水V排g水a3g，G木ga3，所以木水，则A错误；木块匀速下沉过程中，FGF浮，当木块完全浸没时，F浮达到最大，则F也达到最大，则有FmaxF浮G水ga3木ga3木ga3木ga3mg，则B错误；在力F作用下，木块由静止位置到恰好浸没，竖直向下距离为，重力做功为mg，则C正确；木块由静止到浸没水中，F由0到最大值均匀变化，所以F做功Wmgamga，则D错误。5跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员(D),(第5题)A. 助跑阶段机械能不变B. 起跳时机械能为零C. 经过最高点时动能最大D. 经过最高点时重力势能最大【解析】机械能是动能与势能之和，动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。助跑阶段运动员跑得越来越快，所以动能增加，故机械能增加；起跳时运动员有速度，所以机械能不为零；经过最高点时人的高度最大，则此时的重力势能最大。6为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块的实验”(如图所示)，让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是(C),(第6题)A. 该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小B. 该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C. 在选择实验器材时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素D. 在实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度【解析】A球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想；B.球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，要分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；C.斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在选择实验器材时，要考虑斜面的光滑程度、木块的质量和软硬等因素；D.球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度。二、非选择题7如图所示，冰壶从出发点A被运动员推着运动6米后，在B被推出，沿冰道运动30米到O点停下来。从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10牛，运动员对冰壶做的功是60焦。(第7题)【解析】从出发点A被运动员推着运动6米，到达投掷线，做功WFs10牛6米60焦；从B点到O点的过程中由于惯性而向前运动，运动员对冰壶没有做功，从A点到O点运动员对冰壶做的功是60焦。8在水平地面上，工人用100牛的水平推力推动重150牛的箱子，4秒内前进了6米，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做的功为0焦；工人对木箱做功为600焦；功率是150瓦；箱子运动的平均速度为1.5米/秒。【解析】做功的两个必要因素：一是力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离。本题中木箱在水平地面上运动，受重力但没有在重力的方向上通过一段距离，所以重力没有做功；工人的水平推力使物体在水平方向上前进了6米，故推力做功WFs100牛6米600焦，P150瓦，箱子的平均速度v1.5米/秒。(第9题)9用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知A、C间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是Gh；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为Gh。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于(填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)【解析】由A位置到C位置，铁球下降距离为h，则重力做功为Gh；此过程，因机械能守恒，且铁球在A、C两位置的动能均为零，重力做功使弹簧的弹性势能增加，所以增加量为Gh。而由B位置到C位置的过程中，铁球速度由最大值减到零，说明铁球所受重力小于弹簧施加的弹力。10在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：物体的高度；物体的质量。为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如下表。实验次数球离橡皮泥的高度(米)球在橡皮泥中的凹陷程度11.0较浅22.0较深33.0很深(1)由记录结果可以得到的实验结论是：质量一定时，物体高度越高，重力势能越大。(2)若想对另一个因素进行验证，你认为小明应该怎么做？让几个质量不同的小球从同一高度自由下落，观察球在橡皮泥中的凹陷程度。【解析】(1)在此实验中，通过观察小球陷入橡皮泥的凹陷程度反映物体在不同高度重力势能的大小。(2)若要探究重力势能大小与质量的关系，应让不同质量的小球从同一高度下落。11小勇用下图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2米，则绳子自由端移动的距离为0.6米。若物体与地面的摩擦力为9牛，则他所做的功是1.8焦。,(第11题)【解析】由图可知承担动滑轮的绳子有3股，则绳子自由端前进的距离：s3s物30.2米0.6米。他所做的功WFsfs9牛0.6米1.8焦。12在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小衢设计了如图甲所示的实验：让质量不同的钢球A、B同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若B球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。(第12题)小丽肯定了小衢的实验方案后，对实验又提出了两个建议：建议一：因为钢球在斜面上滚下的时间很短，不利于观察和比较钢球的运动情况，不改变钢球在斜面上的位置，不改变球与斜面的粗糙程度，为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是减小斜面的倾角。建议二：为确保钢球滚下时不偏离斜面，可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽(如图乙所示)。从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑，图中两个小凹槽的间距L应适当减小。【解析】观察和比较两球相对运动情况，若B球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是减小斜面的倾角。从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑，如图中两个小凹槽的间距L应适当减小。(第13题)132014年4月，温州瓯江过江通道主桥顺利合龙。图甲是主桥合龙时“钢箱梁”吊装场景。“钢箱梁”质量为6.6105千克，在吊装过程中，“钢箱梁”匀速上升约40米，则克服“钢箱梁”重力做的功约为多少焦？(g取10牛/千克)【解】Gmg6.6105千克10牛/千克6.6106牛，WGh6.6106牛40米2.64108焦。答：克服“钢箱梁”重力做的功为2.64108焦。14如图所示，用简单机械使重力都为150牛的物体处于静止状态，不计摩擦、机械自重及绳重，已知OB