1、第十一章功和机械能自我评估（满分：100分）一、单项选择题（每小题3分，共30分）1小华在训练投掷实心球，以下情景中，他对球做功的是（）A将球从地上拿起 B手托球保持静止C手托球水平匀速运动 D球离手后继续运动2我国民法典明确规定，禁止从建筑物抛掷物品。“高空抛物”对楼下的人危害很大，其中的物理道理是高空中的物体落到地面前的瞬间具有较大的（）A惯性 B重力 C动能 D重力势能3体重较小的小明与体重较大的爸爸同时从一楼步行上楼回四楼的家，小明先到四楼。关于他们上楼的过程，下列说法中正确的是（）A小明的功率一定比爸爸的功率大B小明的功率可能等于爸爸的的功率C小明的功率一定比爸爸的功率小D小明做的功
2、可能比爸爸做的功多图14如图1所示，2021年10月16日，搭载着“神舟十三号”载人飞船的“长征二号F”遥十三运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射成功。火箭加速上升的过程中，关于“神舟十三号”载人飞船，下列说法正确的是（）A动能不变，重力势能增大B动能减小，重力势能增大C动能增大，机械能减小D重力势能增大，机械能增大图25甲、乙两辆汽车功率相等，若它们在相等时间内匀速通过的路程之比是1：2，则（）A牵引力之比为2：1 B牵引力之比为1：2C做功之比为1：2 D做功之比为2：16如图2所示，学校各教室都配置了饮水机，小芳将放置在地面上标有“16L”的一桶水安装到饮水机上，小芳所做的功最接近的是（
3、）A40J B60J C150J D240J图37小明在体育课上掷铅球，掷出去的铅球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图3所示，球最终停在水平地面e点处，不计空气阻力，则铅球（）A从a处到b处动能减小，重力势能增大B从b处到c处动能增大，机械能增大Ca处的机械能小于c处的机械能D在d、e处机械能相等图48如图4所示，一个物体在空中下落，速度越来越大，相继经过A、B、C三点，已知AB=BC，物体在AB段重力做功W1、功率P1，在BC段重力做功W2、功率P2，则（）AW1W2，P1P2BW1W2，P1P2CW1= W2，P1P2DW1= W2，P1P2图59如图5所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在
4、上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），下列说法中正确的是（）Aa图线是重力势能高度关系图线Bb图线是动能高度关系图线C小石块在各点时的机械能均为2JD小石块达到的高度可大于4m图610“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”。如图6所示，人将一根有弹性的绳子系在身上，另一端固定在跳台上。人从跳台跳下，落至图中A点时弹性绳刚好被拉直，下落至图中B点时弹性绳对人的拉力与人受到的重力大小相等，图中C点是人能达到的最低点。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A从A点到B点，绳子弹性势能增大，重力做功的功率变小B到达C点时，人的动能最大，人的重力势能最小C从B点到C点，人的动能和重力势能一
5、直在减少D从B点到C点，人的重力势能转化为动能二、填空题（每空2分，共28分）11小李骑电动车下坡时重力势能_，到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能_。（选填“增大”、“减小”或“不变”）12小明同学用20N的水平推力，将重为200N的小车沿水平地面向前推动了15m，在此过程中，推力对小车做功_J，地面对小车的支持力做功_J，若此过程中，小明推力做功的功率为20W，则小明推车经历的时间为_s。13为了使快速降落的“神舟”十二号返回舱安全着陆，返回舱在距离地面一定的高度处，向下迅速喷出高温高压气体。从开始喷气到安全着陆的过程中，返回舱的动能_，重力势能_，机械能_。（选填“增大”、“减小
6、”或“不变”）14如图7所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，物体到达O点时马上改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO=LOB，用频闪相机每隔相同时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，其功率为P1，拉力F2在OB段所做的功为W2，消耗的功率为P2，则W1_ W2，P1_ P2。（选填“”、“”或“=”）图715如图8所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为_J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为_J。16小明帮父母搬家，现有30捆书籍，每捆书籍
7、的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高处的新家。如图9所示是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬_捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为_s。（g=10N/kg）图9图8三、实验探究题（17题7分，18题9分，19题8分，共24分）乙甲丙m2m2m图1017在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图10所示，让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。（1）实验中通过比较木块_
8、来判断钢球动能的大小。（2）在图甲和图丙中，用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下，目的是使钢球撞击木块时的_相同。（3）根据_两图中信息，得到的初步结论是质量相同时，速度越大，动能越_。AB图11（4）小明同学查资料发现钢球到达平面速度（v）和斜面高度(h)的关系为。根据图中信息你认为质量和速度两个因素中，对动能影响较大是_。你判断的依据是_。18小明和小亮同学利用测量工具测量纸锥下落时重力做功的功率。（1）实验原理是：_（写公式）。（2）需要测量的物理量有下落时间、_和_（写出物理量）。相应的测量工具为秒表、_和_。（3）如图11是小明和小亮利用闪光照相机拍摄纸锥竖直下落时的照片，照
9、相机每隔0.2s曝光一次，若测得质量为2g的纸锥在A、B两位置间的实际距离为6.40cm，则此AB过程中，纸锥的下落速度为_cm/s，此时纸锥的重力做功的功率为_W。（g=10N/kg）（4）下列关于纸锥在竖直下落过程中重力做功的功率随时间变化的图像中正确的是（ ）A B C D图1219如图12所示，兴趣小组用橡皮筋制作的弹弓进行弹射弹珠比赛，发现弹出的弹珠水平飞行的距离不同。关于弹珠水平飞行的距离与哪些因素有关，他们提出以下猜想：猜想1：与橡皮筋的伸长量有关；猜想2：与弹珠的质量有关；猜想3：与橡皮筋的粗细有关；猜想4：与橡皮筋的长度有关。（1）根据所学知识，他们经过讨论，判断猜想1是_（
10、选填“正确”或“错误”）的。你认为他们判断的依据是_。（2）为验证猜想2是否正确，小明用同一弹弓水平弹射质量不同的弹珠时，发现橡皮筋的伸长量相同情况下，质量小的弹珠水平飞行的距离越远。据此，可验证猜想2是_（选填“正确”或“错误”）的。（3）为了验证其它猜想，他依次将橡皮筋固定在弹弓上，如图所示，在弹性限度内，橡皮筋的伸长量相同，将同一弹珠从同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离如下表：序号橡皮筋的直径/cm橡皮筋的长度/cm弹射的水平距离/m10.2020.0010.2020.2030.008.4030.4020.0014.00比较序号为_的两组数据，可得出的结论是：在橡皮筋的长度和
11、伸长量相同时，橡皮筋越粗，同一弹珠水平飞行的距离越远。比较序号为1、2的两组数据，可得出的结论是：_。（4）在橡皮筋的伸长量相同时，为了使弹珠水平飞行的距离更远，宜选择_（选填“长而粗”、“短而粗”、“长而细”或“短而细”）的橡皮筋来制作弹弓，选用质量_（选填“大”或“小”）的弹珠弹射。四、计算题（20题8分，21题10分，共18分）20在今年进行中学生体能测试项目，男生新设引体向上项目。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始；上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂。如图13是质量为60kg的小明同学做引体向上的示意图。g取10N/kg，求： （1）小明做一次向上引体的过程中
12、克服重力所做的功是多大？（2）若小明在20s内完成五次向上引体的过程，则克服重力做功的功率是多大？0.55m1m图1321“塔吊”是修建高层建筑常见的起重设备，又名“塔式起重机”。某“塔吊”从开始以恒定功率30kW将质量3t的重物从静止开始竖直向上提升了60s，再逐步减小功率，提升10s后停了下来，全程v-t关系图像如图14所示，不计空气阻力的作用。g取10N/kg。（1）求t=30s时重物所受的拉力为多大？（2）求整个过程重物的最大速度为多大？（3）若重物上升的总高度为66m，则最后10s拉力的平均功率为多大？v0v/ms-1t/s图14第18期 第十一章功和机械能自我评估参考答案：一、单项
13、选择题1A 2C 3B 4D 5A 6C 7A 8D 9C 10C二、填空题11减小;不变 12300;0;15 13减小;减小;减小 14; 150.2;0.12 163;450三、实验探究题17（1）移动的距离 （2）速度 （3）乙、丙 大 （4）速度 甲、丙比较，丙的质量为甲的两倍，丙推动木块移动的距离也是甲的两倍；乙、丙比较，由可知，丙到达平面的速度为乙的两倍，而丙推动木块移动的距离为乙的四倍18（1）P= （2）纸锥的质量;下落的高度;托盘天平;刻度尺 （3）16;3.210-3 （4）C19（1）正确;橡皮筋的伸长量越大具有的弹性势能越大，转化为弹珠的动能就越大，弹珠水平飞行的距离
14、越远 （2）正确 （3）1、3 在橡皮筋的粗细和伸长量相同时，橡皮筋越短，同一弹珠水平飞行的距离越远（弹珠水平飞行的距离与橡皮筋的粗细有关） （4）短而粗;小四、计算题20（1）270J （2）67.5W解：（1）W=Gh=mgh=60kg10N/kg （1m0.55m）=270J（2）P=67.5W21（1）3104N （2）1m/s （3）1.8104W解析：（1）由图象可知，在20s-60s阶段重物竖直向上做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，拉力与重力是一对平衡力，大小相等，所以，t=30s时，重物所受的拉力F=G=mg=3103kg10N/kg=3104N。（2）由题意知，0-60s内，拉力的功率恒定不变，P=30kW=3104W由P=Fv得，整个过程重物的最大速度（即匀速运动时的速度）vm=1m/s（3）由题知，整个过程中重物上升的总高度为66m，则全程塔吊对重物做功W=Gh=3104N66m=1.98106J前60s塔吊对重物做的功W1=Pt1=3104W60s=1.8106J最后10s拉力做的功W2=W-W1=1.98106J-1.8106J=1.8105J则最后10s拉力的平均功率P/=1.8104W10
