初中人教版第十一章 功和机械能综合与测试课后练习题

这是一份初中人教版第十一章 功和机械能综合与测试课后练习题，共5页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(每小题3分，共36分)
1．如图所示的几个情形中，所提到的力没有做功的是( D )
A．物体在绳子拉力作用下升高一段距离 B．小车在拉力作用下向前运动
C．汽车在刹车阻力作用下滑行一段距离 D．用力搬石头未搬动
2．根据能的概念，下面哪个说法是正确的( B )
A．一个弹簧的质量越大，它的势能就越大
B．一个物体能够做功，这个物体就具有能
C．因为子弹的速度大于火车的速度，所以子弹的动能大于火车的动能
D．因为天空中雨滴的高度比被举高的石块要高，所以雨滴的势能大于石块的势能
3．李明同学把掉到地面上的九年级物理课本捡起来，放回到桌面，根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察与了解，估算李明同学捡回课本时克服课本的重力所做的功约为( C )
A．0.015 J B．0.15 J C．1.5 J D．15 J
4．举重运动员把重1 500 N的杠铃举在2 m高处静止不动时，下列说法正确的是( C )
A．人既用了功，也做了功 B．人既没用力，也没有做功
C．人用了力，但没有做功 D．无法确定
5．几个同学在亭林公园进行登山比赛，如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是( C )
A．体重最大的一个 B．时间最短的一个 C．做功最快的一个 D．速度最大的一个
6．甲、乙两辆汽车功率相同，在相同的时间内匀速通过的路程之比为1∶2，则( A )
A．两辆汽车做功之比是1∶1，牵引力之比是2∶1
B．两辆汽车做功之比是1∶2，牵引力之比是2∶1
C．两辆汽车做功之比是1∶1，牵引力之比是1∶2
D．两辆汽车做功之比是2∶1，牵引力之比是1∶1
7．仔细观察如图所示的三种跳高姿势，若同一个人分别以这三种姿势越过相同的高度，下列说法正确的是( A )
A．背越式做功最少
B．俯卧式做功最少
C．跨越式做功最少
D．三种姿势做功一样多
8．2016年6月1日，湖北遭遇一场特大暴雨，造成低洼地区和路段积水，鄂东北、鄂西南大暴雨引发山洪、泥石流、滑坡。在黄冈暴雨救灾现场，消防警察用起重机在5 s内将一块质量为0.5 t的水泥板匀速提高2 m，在此过程中(g取10 N/kg)( C )
A．起重机对水泥板所做的功为1×103 J B．起重机提起水泥板的速度是4 m/s
C．起重机提升水泥板的功率为2×103 W D．起重机的柴油机做功的功率为2×103 W
9．甲、乙两辆相同的载重汽车，甲车满载货物，乙车空载，当它们都以相同功率匀速行驶时，它们的行驶速度关系为( B )
A．v甲＞v乙 B．v甲＜v乙
C．v甲＝v乙 D．条件不足，无法判断
10．如图所示，将同一物体从A点开始沿三个光滑的斜面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则( D )
A．E1最大 B．E2最大
C．E3最大 D．E1、E2、E3一样大
,第10题图) ,第11题图) ,第12题图)
11．如图是运载火箭点火起飞的情景。在火箭离地升空的过程中，关于火箭中搭载的卫星的能量及能量转化，下列说法正确的是( D )
A．动能转化为重力势能 B．重力势能转化为动能
C．机械能的总量不变 D．机械能的总量增加
12．(多选)如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，不计一切摩擦，则( ACD )
A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减小
B．小物块从P向M运动过程中，机械能减小
C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变
D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
二、填空题(每空2分，共30分)
13．(2016·益阳)如图，重为150 N的物体在大小为40 N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10 m，所用的时间为20 s，则拉力做的功是__400__J，拉力做功的功率为__20__W。
14．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能__减小__(选填“增大”“减小”或“不变”)，卫星的势能__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
15．高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道，一个30 g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与__所处的高度__有关，下落过程是将重力势能转化为__动__能。
16．甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶(杆长相同)时，甲用10 s，乙用9 s，若甲、乙两人的体重之比为5∶6，则甲、乙两人爬到杆顶做功之比是__5∶6__，甲、乙两人平均功率之比是__3∶4__。
17．青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为__10_800__J，用这些功可以让一个质量为50 kg 的物体匀速升高__21.6__m。(g取10 N/kg)
18．如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在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)，其中__a__是动能与高度关系图线。小石块上升的最大高度为__4__m，小石块在最高点时的机械能为__2__J。
19．学校新近买了30套总质量为300 kg的实验器材，每套一箱，实验员需要把这批实验器材搬运到15 m高的实验室。(g取10 N/kg)
(1)该实验员在搬运中，对实验器材总共做功__4.5×104__J；
(2)假设他身体可以向外提供的功率P与所搬运物体的质量m的关系如图所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下楼的时间t与所搬运物体的质量m的关系如图表所示，那么他搬完全部箱子，且回到开始搬运处，所用最短时间为__1_518.2__s。(计算结果精确到0.1)
三、实验探究题(第20题10分，第21题6分，共16分)
20．为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上相同位置的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是__速度相同时，物体的质量越大，动能越大(或动能与质量有关，或速度一定时，动能与质量成正比)__。
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A，B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上相同位置的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大(或动能与速度有关，速度越大动能越大)__。
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？__不能__，理由是__木块将会一直运动下去__。
(4)实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：
①为了探究“超载”安全隐患，应选择__1和3__两个序号的实验进行比较；
②为了探究“超速”安全隐患，应选择__1和2__两个序号的实验进行比较。
21．2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。这引起了某校科技小组的关注：竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢？某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。
(1)你猜想还与__物体落地时的速度(填“物体的形状”“物体及地面硬度”等其他合理猜想均可)__有关；
(2)该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：在水平地面上平铺一些报纸：将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有__控制变量法和转换法__。
(3)另一同学将留有红色印迹的报纸放在电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将__印迹__覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。
四、综合应用题(每小题9分，共18分)
22．(2016·海南)如图所示是某餐厅出现的一款服务机器人，它是一种新型的用电器。请回答以下问题：
(1)机器人不工作时在水平地面上静止，其受到__重__力和__支持__力的作用，二者的关系是一对__平衡力__；
(2)机器人送餐时，总质量为42 kg，它与水平地面接触的总面积为10－2 m2，则它对地面的压强是多少？(g取10 N/kg)
(3)送餐过程中，机器人在1 min内沿直线匀速移动了15 m，若它在运动过程中所受阻力为200 N，则驱动力对它所做的功及功率分别是多大？
解：(1)机器人静止在水平地面上时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上，是一对平衡力
(2)机器人在水平地面上对地面压力F＝G＝mg＝42 kg×10 N/kg＝420 N，机器人对地面的压强p＝eq \f(F,S)＝eq \f(420 N,10－2 m2)＝4.2×104 Pa
(3)因为机器人匀速移动，故驱动力等于机器人受到的阻力。机器人送餐服务过程中驱动力所做的功W＝fs＝200 N×15 m＝3000 J，做功功率为P＝eq \f(W,t)＝eq \f(3000 J,60 s)＝50 W
23．(2016·厦门)“嘉庚号”科考船(如图1)于2016年5月8日下水，厦门大学由此成为中国大陆综合性大学中第一所拥有自己的全球级科考船的高校。科考船满载时排水量为3.5×103 t，在某段航行中牵引力与速度的关系图象是双曲线，如图2所示，求：(g取10 N/kg)
(1)科考船满载航行受到的浮力；
(2)请根据图2所示规律推算，科考船航速为20 km/h时受到的牵引力；
(3)在该段航行时，科考船发动机每分钟所做的功。
解：(1)科考船满载时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝3.5×103×103 kg×10 N/kg＝3.5×107 N
(2)由图2可知，科考船航行中牵引力与速度的关系是双曲线，所以有：F1v1＝F2v2，则科考船航速为20 km/h时受到的牵引力F2＝eq \f(F1v1,v2)＝eq \f(6×106 N×2 km/h,20 km/h)＝6×105 N
(3)科考船在该段航行时功率不变，根据P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv可得，科考船发动机每分钟所做的功W＝Pt＝F1v1＝6×106 N×(2×eq \f(1,3.6))m/s×60 s＝2×108 J
搬运质量m/kg
10
20
30
时间t/s
40
60
70
实验序号
小球的质量m/g
小球自由滚下的高度h/cm
木块被撞后运动的距离s/m
1
30
10
4
2
30
20
16
3
60
10
8