(物理)初中物理功和机械能单元测试(含答案).doc
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1、(物理)初中物理功和机械能单元测试(含答案)一、选择题1工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离F1、F2始终沿竖直方向;图甲中OB=2OA,图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为0.01m/s不计杠杆重、绳重和摩擦,则下列说法正确的是()A甲乙两种方式都省一半的力B甲方式F1由150N逐渐变大C乙方式机械效率约为83.3%D乙方式F2的功率为3W【答案】C【解析】试题分析:由甲图可知,OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍,由于不计摩擦、杠杆自重,由杠杆平衡条件可知,动力为阻力的一半,即F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则F2=G+G
2、动)/3=(300N+60N)/3=120N,故A错误;甲图中,重力即阻力的方向是竖直向下的,动力的方向也是竖直向下的,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1 的大小不变,故B错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:=W有/W总=W有/W有+W额=Gh/Gh+G轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确;乙方式中F2=120N,绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s3=0.03m/s,则乙方式F2的功率为:P=F2 v绳=120N0.03m/s=3.6W,故D错误,故选C考点:杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;功率的计算22018年5月6日,
3、央视今日说法栏目播出了一则高空坠物的新闻。一个从12楼掉落的苹果把三个月大的婴儿砸成重伤,再次提醒大家要杜绝高空坠物。苹果在下落过程中相关物理量的变化描述正确的是A重力势能越来越大 B动能越来越大C质量越来越大 D惯性越来越大【答案】B【解析】【详解】A、苹果下落过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小。故A错误;B、苹果下落过程中重力势能转化为动能,所以动能越来越大。故B正确;C、苹果下落过程中,所含物质多少没有变化,所以质量不变。故C错误;D、惯性与质量有关,质量不变,所以苹果的惯性大小不变。故D错误。故选:B。3如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分,该图表明( )
4、A在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左B乒乓球弹跳时机械能守恒C乒乓球运动过程中重力势能一直减小D乒乓球某次弹起过程中,弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能【答案】D【解析】【详解】乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化由于球与地面碰撞时有能量损失,运动中有空气阻力,所以小球在运动中机械能逐渐变小小球向上运动时,动能转化为重力势能;下降时重力势能转化为动能,因为机械能在逐渐减小,所以球跳起的高度逐渐减小,AB选项不符合题意乒乓球在向上运动时,重力势能增大,下降时重力势能减小,C选项不符合题意,D选项符合题意4关于功率概念的理解,下列说法中正确的是A功率大的机械做的功多B功率大的机械做
5、功时用的时间少C单位时间内完成的功越多,则功率越大D省力多的机械功率大【答案】C【解析】【详解】AWPt,做功多少与功率和时间有关,故A错误;Bt,做功的时间与做功和功率有关,故B错误;C物体单位时间内做的功为功率,单位时间内做功越多,功率越大,故C正确;D功率的大小与省力无关,故D错误;5如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下,1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm如果不计绳重和摩擦则以下计算结果正确的是A绳子自由端移动速度为0.3m/sB拉力F的大小为4NC拉力F的功率为0.45WD滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道,承担物重的绳子
6、的有效股数是:n=2,A绳端移动的距离是:s=2h=20.1m=0.2m,绳子自由端移动的速度是: ,故A错误;B不计绳重和摩擦,则拉力,故B错误;C拉力做的总功:W总 =Fs=2.25N0.2m=0.45J,拉力F的功率: ,故C正确;D拉力做的有用功W有 =Gh=4N0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是: 88.9%,故D错误。6如图,小聪用力将水平地面上的箱子拉走了;小明用力推箱子,但没有推动下面关于做功的分析,正确的是A小明、小聪都没有对箱子做功B小明对箱子做了功,小聪对箱子没有做功C小聪对箱子做了功,小明对箱子没有做功D小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功,小明在推箱子时,箱子的
7、重力没有做功【答案】C【解析】【详解】根据做功的两个要素分析解答:(1)小明用力推箱子,但箱子没有运动,只有力的作用,没有在力的方向上通过距离,所以他对箱子没有做功; (2)小聪用力将箱子拉走了,在力的方向上通过了距离,因此她对箱子做了功,故AB错误,C正确;(3)重力的方向是竖直向下的,箱子无论沿水平方向是否运动,箱子的重力都没有做功,故D错误故选C【点睛】重点是做功的判断,要根据做功的两个要素进行判断,一要有力作用在物体上,二是物体在力的方向上通过一段距离,当力与物体运动方向垂直时,此力不做功7为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所
8、示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。下列计算结果不正确的是A0s1s内,地面对物体的支持力大于10NB1s2s内,物体在做加速运动C2s3s内,拉力F的功率是100WD2s3s内,滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】(1)由图乙可知,在01s内,拉力F30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F作用,处于静止状态;地面对重物的支持力F支GFG3F拉+G动100N330N+G动G动+10N10N,故A正确;(2)由图丙可知,
9、1s2s内,物体在做加速运动,故B正确;(3)由图可知在23s内,重物做匀速运动,v32.50m/s,拉力F340N,因为从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n3,所以拉力F的作用点下降的速度v33v332.50m/s7.5m/s,拉力做功功率(总功率):P总F3v340N7.5m/s300W,故C错误;滑轮组的机械效率:100%100%100%83.33%,故D正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n3,则拉力F移动的距离s3h(1)已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉,物体静止,设滑轮组对物体的拉力F,其关系为F拉(F+G动);地面对物体的支持力等于物体
10、对地面的压力,等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F;(2)由F-t图象得出在12s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用点下降的距离,利用WFs求此时拉力做功(3)由F-t图象得出在23s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用PFv求拉力做功功率,知道拉力F和物重G大小,以及S与h的关系,利用效率求滑轮组的机械效率82017年春季,共享单车投向襄阳市场,为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线以下关于自行车的说法正确的是( )A较宽的坐垫可以增大压强B轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦C骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大D快速骑车
11、时,刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性【答案】D【解析】【详解】A较宽的坐垫是为了在压力一定时,通过增大受力面积,从而减小压强,故A错误;B自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故B错误;C骑车在水平路面上匀速行驶时,质量和速度都不变,则动能不变,高度不变,势能不变,则机械能不变,故C错误;D骑着自行车的人原来处于运动状态,刹车时,人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,所以不能立即停下来,故D正确9铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力的功率是一个重要问题已知匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即f=kv2;列车要
12、提速,就必须研制出更大功率的机车那么当列车分别以20m/s和36km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车牵引力的功率之比为A2:1B5:9C16:1D8:1【答案】D【解析】【分析】当机车匀速前进时,处于平衡状态,机车的牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡的条件得到牵引力和阻力的关系,根据公式P=Fv得到机车牵引力的功率之比。【详解】已知列车匀速行驶时所受阻力与速度平方成正比,即f=kv2,当列车在水平轨道上匀速行驶时,牵引力和阻力是平衡力,根据二力平衡的条件得到牵引力等于阻力,即F=f=kv2,功率公式P=Fv=kv3,当列车分别以20m/s和36km/h=10m/s的速度在水平轨道上匀速行
13、驶时,机车牵引力的功率之比。故选D。10如图所示的装置中,物体A重100N,物体B重10N,在物体B的作用下,物体A在水平面,上做匀速直线运动,如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为30W,使物体B匀速上升3m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计绳重) A1s B2s C3 s D4s【答案】B【解析】分析:(1)物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,A受到的摩擦力和挂钩的拉力是一对平衡力,可求出摩擦力。(2)拉动A向左运动,A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、挂钩的拉力三力平衡,可求出拉力。(3)利用滑轮组距离关系,B移动的距离是A移动距离的3倍,求出A移动的距离
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