第十一章 功和機械能單元檢測試卷（人教版）

一、選擇題（每小題3分，共45分）

1.如圖所示，用1ON的水平推力推着重為60N的物體沿水平方向做直線運動。若推力對物體做了60J的功，則在這一過程中( )。

A．物體一定受到10N的摩擦力；B．重力做的功一定為360J；

C．物體一定運動了1m； D．物體一定運動了6m

【答案】D。

【解析】由于物體的運動狀态不确定，所以無法求得摩擦力，故A錯誤。

由于物體在重力方向上沒有移動的距離，因此重力做的功為零，故B錯誤。

由W=FS可得物體移動的距離：

，故C錯誤，D正确。故選D。

2.下列幾種現象中，沒有對物體做功的是（　）。

A．物體在繩子拉力作用下升高； B．靜止的小車在拉力作用下運動起來；

C．汽車在刹車阻力的作用下速度降低；D．人用力搬石頭，石頭不動

【答案】D。

【解析】力對物體做功必須是在力的方向上移動一段距離。

A、物體受拉力作用，并且在拉力作用下向上移動了距離，拉力對物體做功，不符合題意。

B、靜止的小車受拉力作用，并且在拉力作用下向上移動了距離，拉力對小車做功，不符合題意。

C、汽車在刹車阻力的作用下最終停止，汽車速度降低，克服阻力做了功，不符合題意。

D、人用力搬石頭，石頭不動，沒有移動距離，不做功，符合題意。故選D。

3.一個人先後用同樣大小的力F将不同質量的物體分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖所示），該力在這三個過程中所做的功分别為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正确的是（　　）。

A．W1＜W2＜W3 B．W1＜W2=W3 C．W1=W2=W3 D．W1=W2＜W3

【答案】D。

【解析】已知在光滑的水平面、粗糙的水平面、斜面上的拉力和在拉力方向上移動距離都相等，根據功的公式W=Fs分析判斷，所以力F做的功W1=W2=W3=FS。故選D。

4.功率相等的兩汽車，在相同的時間内勻速通過的路程之比為2：1，下列說法中錯誤的是（　　）。

A．兩車所做的功之比為2：1 B．兩車所做的功之比為1：1

C．兩車所受牽引力之比為1：2 D．兩車的速度之比為2：1

【答案】A。

【解析】因兩車功率和運動時間均相同，由W=pt得：做功之比為1：1；故A錯、B正确。

兩車在相等的時間内勻速通過路程之比2：1，則由v=

得：

=

；故D正确。

由P=FV得：

=

=

，故C正确。

錯誤的是A，故選A。

5.在粗糙水平面上有一個重為50N的物體，用10N的水平推力使其在10s内勻速前進了20m，則在此過程中（ ）。

A．推力做了1000J的功；B．推力的功率為20W；

C．重力做了100J的功； D．物體受到的摩擦力為150N

【答案】B。

【解析】推力做的功為W＝Fs＝10N×20m＝200J，故A選項錯誤。

推力的功率為P＝W／t＝200J／10s＝20W，故B選項正确。

重力沿豎直方向，與運動方向垂直，所以重力不做功，故C選項錯誤。

因為物體做勻速直線運動，受力平衡，即F摩＝F＝10N，故D選項錯誤。

6.神舟6号載人飛船順利升上太空并返回地面，全球華人為之振奮、自豪。當巨型降落傘吊着神舟6号返回艙安全進入大氣層并勻速下落時，返回艙的（ ）。

A．動能增大，勢能減小；B．動能和勢能都減小；

C．動能不變，勢能減小；D．動能和勢能都不變

【答案】C。

【解析】（1）動能大小的影響因素：質量和速度；質量越大，速度越大，動能越大；（2）重力勢能大小的影響因素：質量和高度．質量越大，高度越高，重力勢能越大。

解答：神舟6号返回艙安全進入大氣層并勻速下落時，返回艙的質量不變，速度不變，動能不變；質量不變，高度減小，重力勢能減小。故選C。

7.下列過程中，屬于動能轉化為重力勢能的是（ ）。

A．小球在水平桌面上向前滾動；B．藍球從籃筐中下落；

C．秋千從低處蕩到高處； D．小孩從滑梯上勻速滑下

【答案】C。

【解析】A、小球在桌面上滾動時，高度不變，故沒有勢能的變化，A錯。

B、籃球下落時高度下降，則重力勢能減小，不符合題意，B錯。

C、秋千在最低點時有速度，則向高處運動，動能減小，高度升高，勢能變大；故為動能轉化為勢能，C對。

D、小孩下滑，高度降低，勢能減小，而是勻速滑下，則動能不變，故重力勢能變成了内能，D錯。故選C。

8.在5.12四川汶川地震救災中，人民子弟兵從直升飛機上抛下救災物資，救災物資在加速下落時（ ）。

A、動能和重力勢能都增加； B、動能和重力勢能都減小；

C、動能增加，重力勢能減小；D、動能減小，重力勢能不變

【答案】C。

【解析】救災物資在加速下落過程中，質量不變，速度增大，動能增大；高度減小，重力勢能減小。故選C。

9.某跳水運動員正在進行訓練的情景，從起跳至落到水面的過程中，運動員的動能與重力勢能變化的情況是（ ）。

A.動能一直減小，重力勢能一直增大；

B.動能一直增大，重力勢能一直減小；

C.動能先增大後減小，重力勢能先減小後增大；

D.動能先減小後增大，重力勢能先增大後減小

【答案】D。

【解析】跳水運動員正在進行訓練的情景，從起跳至落到水面的過程中，運動員的質量不變，高度先增大後減小，重力勢能先增大後減小．運動員的速度先減小到零，後逐漸增大，所以動能先減小到零，後增大。故選D。

10.一位司機駕駛大貨車在某路段由于超速行駛被警察攔住，警察對司機說：“先生，剛才你的車速為70km／h，超速了。”這司機不滿地說：“為什麼小車的限速為80km／h，而大車的限速卻為60km／h，不合理!從以上對話可知，這司機顯然沒有理解動能跟下列哪組物理量有關（ ）。

A．跟速度和時間有關；B．跟速度和路程有關；

C．跟速度和質量有關；D．跟質量和時間有關

【答案】B。

【解析】物體的動能與物體的質量和速度有關，在速度一定的情況下，物體質量越大動能越大。

要使物體的動能相等，則質量大的物體，速度要小一些。因為大貨車的質量大于小車的質量，所以大車的限速應小于小車的限速。故選B。

11.在抗震現場，一塊水泥闆質量為0．5t，起重機在5s内把它勻速提高2m，此過程中（ ）。

A．起重機對水泥闆所做的功為1×103J；B．起重機對水泥闆所做的功為1×104J；

C．起重機提升水泥闆的功率為2×102W；D．起重機的柴油機做功的功率為2×103W

【答案】B。

【解析】水泥闆的質量：m=0.5t=500kg，

水泥闆受到的重力：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，

起重機對水泥闆所做的功：W=Gh=5000N×2m=1×104J，故A錯、B正确。

起重機對水泥闆所做功功率：P=

=

=2×103W，故C錯。

柴油機做功的功率為總功功率，其大小大于對水泥闆所做功功率（有用功功率）故D錯。

故選B。

12.如圖所示，小明和小強分别用沿水平方向的力F1、F2推A、B兩個木箱，使它們沿着推力的方向移動的距離分别為S1、S2，對它們所做的功分别為W1、W2，且W1＝W2。則下列說法正确的是( ) 。

A．如果F1>F2，則S1>S2；B.如果F1<F2，則S1<S2；

C．如果F1＝F2,則S1>S2；D．如果 F1＝F2，則S1＝S2

【答案】D。

【解析】由題知，W1=W2，即：F1S1=F2S2，

A、如果F1＞F2，則S1＜S2，故A錯。

B、如果F1＜F2，則S1＞S2，故B錯。

C、D、如果F1=F2，則S1=S2，故C錯、D正确。故選D。

13.如圖是運載火箭點火起飛的情景。在火箭離地升空的過程中，關于火箭中搭載的衛星的能量及能量轉化，下列說法正确的是（　　）。

A．動能轉化為重力勢能 B．重力勢能轉化為動能

C．機械能的總量不變 D．機械能的總量增加

【答案】D。

【解析】（1）火箭升空時，衛星質量不變，而速度增大，所以動能增大；因為高度增大，所以重力勢能增大；因此動能和重力是能都增大；所以A不符合題意，B不符合題意。

（2）因為動能增大，重力勢能增大，而機械能=動能 重力勢能；所以機械能增大；故C不符合題意，D符合題意，故選D。

14.如圖所示，軌道ABC光滑，彈簧固定在水平軌道末端，小球從A處由靜止滾下，撞擊彈簧後又将沿水平軌道返回，接着滾上斜面。在這整個過程中，機械能轉化的情況是（　）。

A．重力勢能→動能→重力勢能；

B．動能→彈性勢能→動能；

C．動能→勢能→動能→勢能→動能；

D．重力勢能→動能→彈性勢能→動能→重力勢能

【答案】D。

【解析】小球從A處由靜止滾下，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，重力勢能轉化為動能；撞擊彈簧，彈簧發生彈性形變被壓縮，具有彈性勢能，小球速度減小，動能減小，動能轉化為彈性勢能；當小球動能減小為零時，在彈簧彈力作用下反方向運動，速度越來越快，動能越來越大，彈簧彈性勢能越來越小，彈性勢能轉化為動能；接着小球滾上斜面，速度減小，動能減小，高度增大，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能。

所以能量的轉化情況是：重力勢能→動能→彈性勢能→動能→重力勢能。選填D。

15.在大型遊樂場裡，小明乘坐如圖所示勻速轉動的“摩天輪”，正向最高點運動。對此過程，下列說法正确的是（　　）。

A．小明的重力勢能保持不變； B．小明的動能保持不變；

C．小明的機械能保持不變； D．小明的動能先增大後減少

【答案】B。

【解析】小明乘坐勻速轉動的“摩天輪”上升時，小明的質量不變，速度不變，動能不變；高度增大，重力勢能增大；小明向上運動時，沒有發生彈性形變，不具有彈性勢能；機械能=動能 重力勢能，所以機械能增大。故選B。

二、填空題（每空2分，共34分）

16.“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”的詩句中拉彎的弓把箭射出去這一過程中能量轉化情況是______能轉化為______能。

【答案】彈性勢，動。

【解析】将弓拉彎時，人對弓做功，弓形狀發生改變，産生了彈性勢能；松手後，恢複原狀态的弓對箭做功，使箭的速度變大，即增加了箭的動能。

故答案為：彈性勢，動。

17.木塊在大小為2N的水平拉力作用下，1Os内在水平面上沿拉力方向前進1m，拉力做功為_______J，功率為_____W；若木塊重5N，在此過程中重力對木塊做功為_____J。

【答案】2、0.2、0。

【解析】拉力的功為：W=FS=2N×1m=2J；

拉力的功率：；

物體在水平方向上運動，重力方向上沒有發生距離，故重力對木塊的功為0。

18.上海自主研發了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油。在一次測試中，汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力，5min内勻速直線行駛了9000m。則汽車受到水平方向的阻力是______N，汽車牽引力做了______J的功，汽車功率達到______W。

【答案】2400、2.16×107、7.2×104。

【解析】由題意知：汽車牽引力F=2400N，運動時間t=5min=300s，汽車的路程s=9000m。

（1）汽車在水平方向受：水平向前的牽引力F，水平向後的阻力F阻，在這兩個力作用下，汽車勻速運動，由平衡條件，得：F阻=F=2400N。

（2）汽車牽引力做的功W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J；

功率

。

19.如圖所示，運動員射箭時用力将弓拉開，在放開箭的瞬間，弓的　　　　能轉化為箭的　　　　能，箭在空中向上飛行的過程中，箭的　　　　　　能增大。

【答案】彈性勢、動、重力勢。

【解析】放開箭時，弓的彈性形變程度變小，彈性勢能變小，箭由靜止變為運動，弓的彈性勢能轉化為箭的動能；箭在空中飛行的過程中，箭的高度增加，重力勢能增大。

故答案為：彈性勢、動、重力勢。

20.在體育考試中小明投出的實心球在空中的運動軌迹如圖所示，以下均不計空氣摩擦，實心球到達最高點時的勢能 （大于、等于或小于）落地時的動能了，若實心球重20N，從最高點到落地點的過程中，球下降的高度為2.7m，在投擲到實心球上升到最高點時他對實心球所做的功 （大于、等于或小于）54焦，實心球落地之後又反彈起來，其能量變化為動能轉為 再轉化成動能。

【答案】小于；等于；重力勢能。

【解析】不計空氣摩擦，實心球到達最高點時既有勢能，也有水平方向的動能，當球落到地面時的瞬間，其勢能為零，即此時隻具有動能，故此時的勢能小于落地時的動能。

若實心球重20N，從最高點到落地點的過程中，球下降的高度為2.7m，在投擲到實心球上升到最高點時他對實心球所做的功W=Gh=2.7m×20N=54J；由于不存在空氣的阻力和摩擦，所以可以判斷人實際做功就是54J。

實心球落地之後又反彈起來，其能量變化為動能轉為重力勢能，而後重力勢能又轉化成了動能。

故答案為：小于；等于；重力勢能。

21.如圖所示為我市标志性建築紫峰大廈的外觀圖，大廈總高度450m。小明乘坐大廈内電梯勻速上升的過程中，以電梯為參照物，小明是　　　　　　的。勻速上升過程中，他的動能　　　　　　，重力勢能　　　　　　（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】靜止；不變；增大。

【解析】（1）被研究的物體是小明，以電梯為參照物，小明和電梯之間沒有發生位置的變化，所以小明是靜止的。（2）小明乘電梯勻速上升時，小明的質量不變，速度不變，動能不變。

（3）小明上升時，質量不變，高度增大，重力勢能增大。

故答案為：靜止；不變；增大。

三、計算題（10分）

22.（4分）東風牌汽車在平直的公路上勻速行駛160m，所用時間為10s，若此時卡車所受的牽引力為5000N，則這段時間内牽引力所做的功為？J牽引力的功率是？W。

【解析】牽引力所做的功：W=Fs=5000N×160m=8×105J。

牽引力做功功率：P=

=

=8×104W。

故答案為：8×105，8×104。

23.（6分）小剛沿着斜坡進行晨跑。已知小剛體重為500N，他用50s的時間跑完長為200m、高為10m的斜坡。這過程中，求：

(1)小剛的平均速度為多少?

(2)小剛克服重力做的功為多少?

(3)小剛克服重力做功的功率為多少?

【解析】（1）因為s=200m，t=50s，所以V=

=

=4m/s。

（2）因為G=500N，h=10m，故W=Gh=500N×10m=5×103J。

（3）P=

=100W。

答：（1）小剛的平均速度是4m/s；（2）小剛克服重力做的功是5×103J；（3）小剛克服重力做功的功率是100W。

四、實驗探究題（11分）

24.（6分）當要研究的物理量不易直接測量時,都要想辦法把它們的大小間接表示出來。如圖甲，在"探究摩擦力與什麼因素有關"的實驗中，讓木塊在水平面上做_______運動，通過讀取彈簧測力計上的示數間接知道摩擦力的大小；圖乙表示在"探究動能的大小與什麼因素有關"的實驗中，小球動能的大小是通過觀察比較物塊_________反映出來的。

當要研究的物理量與多個因素有關時，都要采用控制變量法。如乙實驗研究小球動能的大小與速度的關系就要多次改變_________的大小,同時控制小球的_________不變。再如，為探究_________的關系(寫出實驗名稱)，需要控制_________不變。

【答案】勻速直線;在水平面上移動的距離的大小;速度(或小球釋放時的高度或的大小);質量;探究電流與電阻的關系;電阻兩端的電壓(其他符合題意的答案也可)。

【解析】圖甲的實驗中,隻有當木塊做勻速直線運動時,拉力與摩擦力才是一對平衡力,這樣才能間接測出摩擦力的大小。

圖乙的實驗中,小球的動能越大,木塊被推出的距離越遠,因此,是通過觀察木塊被推出的遠近來判斷動能大小的。

因為小球的動能大小與速度和質量有關,所以在研究小球的動能與速度關系時,應控制質量不變,多次改變小球的速度(或小球釋放時的高度或的大小)。

同樣利用控制變量法的實驗有,探究電流與電阻的關系,需要控制電阻兩端的電壓不變;探究重力勢能與高度的關系,需要控制物體的質量不變等。

故答案為:勻速直線;在水平面上移動的距離的大小;速度(或小球釋放時的高度或的大小);質量;探究電流與電阻的關系;電阻兩端的電壓(其他符合題意的答案也可)。

25.（5分）為探究重力勢能的大小與什麼因素有關，小明利用帶有四個鐵釘的小方桌、沙箱及質量不同的重物設計并進行了如圖所示實驗。

（1）實驗中通過觀察　　　　　　來判斷物體重力勢能的大小。

（2）要探究重力勢能大小與高度的關系應選擇圖　　　　　　和圖　　　　　　進行分析比較。

（3）圖2和圖3探究的問題是　　　　　　。

【答案】（1）小方桌被撞擊後在沙中下陷深度；（2）1、2；（3）重力勢能大小與物體質量的關系。

【解析】重力勢能的大小與物體質量和高度有關。

重力勢能大小可以通過小方桌被撞擊後在沙中下陷的深度來判斷，利用了轉化法。

在實驗中要利用控制變量法，在研究重力勢能與高度的關系，要控制質量一定；在研究重力勢能與質量的關系，要控制高度一定。

答案：（1）小方桌被撞擊後在沙中下陷深度；（2）1、2；（3）重力勢能大小與物體質量的關系。

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