功和机械能单元检测有答案解析.docx

功和机械能单元检测有答案解析学校:_姓名：_班级：_考号：_一、选择题（题型注释）1生活处处有物理，细心观察皆学问。在我们的生活中有很多标志，其中有不少包含着物理知识。以下对图中标志中所含的物理知识说法不正确的是：A图甲中人通过安全通道时，人的重力做了功B图乙是在声源处减小了噪声C图丙中的搬运工人用的小车可以省力D图丁中安全帽可以减小重物砸在头上时产生的压力2掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。图示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ）A小球在1、2位置的动能相同，机械能也相同B小球在1、2位置的动能相同，2位置的机械能较小 C小球在1、2位置的机械能相同，2位置的动能较小 D小球在2位置的动能较小，机械能也较小3某物理兴趣小组同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼的功率大”的比赛其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（ ）A3W B30W C300W D3000W4飞机在某一高空匀速飞行，空投物质后，飞机的（）A. 重力势能不变B. 动能不变C. 机械能不变D. 机械能减少5如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2 N 不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙， 机械效率分别是甲和乙，则 A. F甲F乙 B.F甲=F乙. C.甲乙 D.甲乙6 在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）A提着水桶在水平地面上匀速前进 B扛着米袋慢慢爬上楼梯 C用力推汽车，汽车没动 D举着杠铃原地不动7如图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆停止上下滚动下列说法正确的是A滚摆下降时，重力势能减小，动能减小B滚摆到最低点后又上升，重力势能转化为动能C滚摆整个运动过程中，机械能守恒D滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆的机械能减小8某学习小组想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”他们作出如下猜想：甲：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关乙：滑轮组的机械效率与提起物重有关丙：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关接着他们设计了如图所示的实验，（其中中使用的动滑轮重力为G1，中使用的动滑轮重力为G2，G1G2，且不考虑绳重和摩擦），关于他们的实验过程，下列说法中不正确的是（ ）A.根据、两次实验可探究猜想甲B.根据、两次实验可探究猜想乙C.根据、两次实验可探究猜想丙D.为使实验结论更可靠，还应注意每探究一种情况，都需进行多次实验9跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员A.在助跑阶段，动能不变B.在起跳时，机械能最小C.在最高点时，动能最大D.从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能三、填空题（题型注释）10某同学用100牛的力作用在杠杆上，把物体举高了0.3米，这时手下降1.2米，被举高的物体重力是_牛,该同学做了 焦的功，（不计杠杆自重和摩擦）11某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m扶梯长6m，赵然同学体重500N，自动扶梯把赵然同学从二楼运送到三楼的过程中对他做功_J，如果要测算自动扶梯对他做的功率，还应该测量的物理量是_。12如图所示是世界最长的跨海大桥杭州湾跨海大桥，全长36km，大桥于2008年5月1日通车通车后，上海到宁波的陆路距离缩短约120km一辆小轿车以100km/h的速度匀速行驶，则上海到宁波的行车时间可以大约减少_h；以桥栏杆为参照物，驾驶员是 的（选填“静止”或“运动”）；在水平桥面上匀速行驶的轿车具有 能；大桥在水中的倒影是 （选填“凸透镜”或“平面镜”）所成的像13在某工地的施工中，工人师傅用如图所示的装置拉起36kg的重物，所用拉力是200N，则该装置的机械效率为 ，若想进一步提高效率，可以对装置采取的措施是（答一项即可）： 。（g=10N/ kg）14 据报道：我国一家厂商发明了一种“手机自生能”技术。每摇一分钟可通话两分钟。如果将手机上下摇动一次，相当于将质量为200g的重物举高10cm，每秒约摇一次。则根据报道可知，在不考虑能量损耗的情况下，每摇一次可以获得的能量为 J，该手机使用时的功率约为 W。15某厂家生产的一种软饮料上面贴有“低热量”的标签，并且标签上标明“每100mL产生21l03J的热量”某同学喝了500mL这种饮料后，获得的热量为_J这些热量如果被100g水完全吸收，可使水的温度升高_，他想用沿台阶登山的方式来消耗此次摄入的热量，如果该同学的质量为50.0kg，为了达到此目标，他需要匀速登上_m高的台阶（g取10N/kg，其他热量损耗不计）16如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是 %，物体受到的摩擦力是 N。17粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其在10s内运动30m ，则推力做的功为 J；推力的功率是 W。四、实验题（题型注释）18我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电（1）内燃机工作时，是燃油燃烧时释放出的 能转化为 能（2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示输出电压/V300额定功率/kW30最大容量/kWh30质量/kg320汽车上的电机（充当电动机）的额定功率应该 （大于/等于/小于）30kW简单说明你判断的理由（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车消耗燃油5kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值燃油的热值为4.6107J/kg汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示完全燃烧燃油5kg能放出 J的热量汽车发动机的牵引力为 ，牵引力做功为 J19（5分）某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图。他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率数据一并记入下表：（1）实验时，应沿竖直方向拉动弹簧测力计。（2）表格中数据=；（3）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是 ；（4）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ，使用滑轮组的优点是 。五、作图题（题型注释）20如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，在右侧手向下拉绳子自由端，使绳子自由端在5s内匀速下降了4m求：(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组；(2)拉力的功率；(3)滑轮组的机械效率六、计算题（题型注释）21（7分）将重为16N的物体用图示装置匀速提升2m，拉力F=10N，不计轮轴间摩擦及绳重，求：（1）动滑轮所受重力的大小；（2）该过程中的有用功W有；（3）该装置的机械效率22（8分）飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6105N的水平推力，以600km/h的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4107J/kg的航空煤油4000kg求1h内：（1）飞机的航程；（2）发动机所做的功；（3）航空煤油完全燃烧放出的热量；（4）发动机的热机效率试卷第7页，总7页本卷由南京家教整理网址：参考答案1D【解析】A、人通过安全通道时，在重力的方向上移动了距离，人的重力做了功，故A正确；B、禁止汽车鸣笛，是为了在声源处控制噪声的产生，故B正确；C、由图知，使用小车时，动力臂大于阻力臂，是省力的，故C正确；D、戴安全帽通过增大受力面积减小重物砸在头上时产生的压强，故D错故选D2D【解析】试题分析：A小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于小球与空气之间有摩擦，小球的机械能逐渐减小，所以小球在1处的机械能大于小球在2处的机械能；不符合题意；B小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小于1处的机械能，所以小球在2处的动能小于1处的动能，不符合题意；C由于小球与空气之间有摩擦，小球的机械能逐渐减小，小球在2处的机械能小，不符合题意；D由于小球在1、2 处的高度相同，所以重力势能相同，又由于小球在2处的机械能小，所以小球在2处的动能较小，符合题意；答案选D。考点：动能和势能的大小变化，机械能3C【解析】试题分析：中学生的体重约为500N，该同学从一楼跑到三楼做功为：WG=Gh=500N6m=3000J；他上楼过程中的功率，选C。考点：功率的估算点评：解决本题的关键是能够正确估测中学生的重力和楼层的高度，难度不大。4D【解析】飞机空投救灾物资时，速度不变，质量减小，动能减小；飞机的高度不变，质量减小，重力势能减小，机械能减小。5D【解析】试题分析：不计摩擦和绳重，F甲=（G物+G动）/2=0.6N；F乙=G物=1N，可得F甲F乙，A、B均不符合题意；甲装置对动滑轮做的功为额外功，而乙装置额外功为零，所以甲乙，C不符合题意；答案选D.考点：滑轮（组）的机械效率6B【解析】试题分析：做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二 是物体在力的方向上通过的距离。不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。提着水桶在水平地面上匀速前进，力和物体运动方向垂直不做功；用力推汽车，汽车没动，举着杠铃原地不动，都是有力无距离，人对物体不做功；扛着米袋慢慢爬上楼梯，满足做功的两个必要因素，人对物体做功。考点：做功的两个必要因素7D【解析】试题分析：滚摆下降时，高度降低，重力势能减小，运动速度变大，动能增加，所以A错；滚摆到最低点后又上升，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能，所以B错；滚摆整个运动过程中，由于不断地克服摩擦力做功，消耗机械能，所以机械能不守恒，C错；滚摆每次上升的高度逐渐减小，重力势能变小，说明滚摆的机械能减小，所以D正确；应选D。【考点定位】机械能转化8C【解析】试题分析：应用控制变量法，根据实验要探究的问题确定要控制的变量，分析图示实验装置，然后答题解：A、要探究：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关，需要控制动滑轮的重力相等、提起的重物相同而滑轮组的绕法不同，由图示可知，、两次实验符合实验要求，可以探究猜想甲，故A正确，不符合题意；B、要探究：滑轮组的机械效率与提起物重有关，应控制滑轮组的绕法相同、动滑轮的重力相同，由图示可知，、两次实验符合要求，可以探究猜想乙，故B正确，不符合题意；C、要探究：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，应控制滑轮组的绕法相同、提起的重物相同，由图示可知，、两次实验滑轮组的绕法不同，不符合要求，故C错误，符合题意；D、为使实验结论更可靠，还应注意每探究一种情况，都需进行多次实验，故D正确，不符合题意；故选C点评：熟练应用控制变量法，分析清楚图示实验现象是正确解题的关键9D【解析】试题分析：在助跑阶段，速度越来越快，动能变大，故A错误；当落地时，动能为零，此时的机械能最小，故B错误；在最高点时速度小于起跳时的速度，所以动能小于起跳时动能，故C错；在起跳到最高点的过程中，动能变小，重力势能增大，动能转化为重力势能，故D正确；应选D。【考点定位】机械能转化和守恒10400、120【解析】用100牛的力作用在杠杆上，把物体举高了0.3米，这时手下降1.2米，被举高的物体重力是400牛,该同学做了120焦的功.11、2000J 二楼运送到三楼的时间【解析】自动扶梯对人做的功W=Gh=500N4m=2000J已知做的功，要求功率还需要知道运送的时间故答案为：2000；运送时间121.2 运动 动 平面镜【解析】试题分析：上海到宁波的行车时间可以大约减少t=s/v=120km /(100km/h)=1.2h；以桥栏杆为参照物，驾驶员的位置发生了变化，是运动的；在水平桥面上匀速行驶的轿车是运动的，具有动能；平静的水面相当于平面镜，大桥在水中的倒影是平面镜所成的像考点：速度的有关计算；平面镜成像1360%，减轻动滑轮重或增加物重或减少摩擦【解析】（1）物体重：G=mg=36kg910N/kg=360N，由图知n=3，则s=3h，= W有/W总=Gh/FS=Gh/F3h=G/3F=336N/200N3=60%；（2）增加提升重物的重力，在动滑轮、摩擦不变的情况下，即额外功不变的情况下，有用功增加了，所以机械效率就提高了140.2 0.1【解析】每摇一次可以获得电能W=Gh=mgh=0.2kg10N/kg0.1m=0.2J，该手机通话时的功率P= = =0.1W151.05104；25；21【解析】试题分析：知道每100mL产生2.1l03J的热量，可求喝500mL这种饮料获得的热量，Q=2.1l03J5=1.05104J，由Q放=Q吸=cmt，得到水升高的温度=25沿台阶登山做的功W=Q，而W=Gh=mgh，知道该同学的质量为50.0kg，即：1.05104J =50.0kg10N/kgh，解得：h=21m考点：物质的吸放热公式的应用；功的计算；重力的计算1662.5%；0.675【解析】试题分析：有用功：W有用=Gh=4.5N0.3m=1.35J；总功：W总=Fs=2.16J，斜面的效率：= W有用/ W总100%=1.35J/2.16J100%=62.5%；额外功：W额=W总W有用=2.16J1.35J=0.81J，因为W额=fs，所以摩擦力大小：f=W额/s=0.81J/1.2m =0.675N。【考点定位】机械效率17300 30【解析】试题分析：功等于力和力的方向上移动距离的乘积，推力做功为：W=Fs=10N30m=300J功率大小等于：本题中重力不做功，不能用重力大小与水平距离的乘积来计算功。考点：功、功率的计算18（1） 内，机械 （2）小于，电池提供的额定功率只有30KW（3）2.3108，2000 5107 【解析】（1）内燃机工作时，是燃油燃烧时释放出的内能转化为机械能（2）由于电池提供的额定功率只有30KW，所以汽车上的电机（充当电动机）的额定功率应该小于30kW。（3）燃油放出的热量：Q放=mq=5kg4.6107J/kg=2.3108J，汽车通过的路程：S=Vt=50km/h0.5h=25km=25000m，由图象可知，车速为50km/h时，阻力是2000N，牵引力也是2000N，牵引力做的功：W1=FS=2000N25000m=5107J19（1）匀速（2）66.6%；（3）克服动滑轮重力做功（或有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多）；（4）摩擦；可以省力或改变用力方向【解析】试题分析：（1）实验