【物理】肇庆市物理功和机械能单元测试题及答案
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【物理】肇庆市物理功和机械能单元测试题及答案
一、选择题
1.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)
A.1s B.2s C.3 s D.4s
【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,则拉
力所做的功为,再利用求出做功时间。
解答:不计滑轮与轴之间的摩擦、不计绳重和滑轮重,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时,。拉动A向左运动时,A受到向右的拉力不变,摩擦力的方向向右,此时受力如图:
;,则,因此拉力F做
功:,所用时间为。
故选:B。
【点睛】此题注意分析滑轮组的绳子段数,确定所使用的公式,做好受力分析是解题关键。
2.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图,根据图象,下列判断正确的是()
A .两次物体运动的速度:v 1<v 2
B .两次物体所受的拉力:F 1>F 2
C .0﹣8s 两次拉力对物体做功的功率:P 1<P 2
D .0﹣8s 两次拉力对物体所做的功:W 1=2W 2
【答案】D
【解析】
【详解】
A .由图象知道,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,即v 1 >v 2,故A 错误;
B .由图象知道,两次物体都做匀速直线运动,即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;又因为是同一物体,在同一水平面上运动,故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同,所以,两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;即两次物体所受的拉力相等,大小是F 1 =F 2 =f ,故B 错误;
CD .由图象知道,0~8s 物体第一次通过的路程为0.8m ,第二次通过的路程为0.4m ,又知两次拉力相等,由W=Fs 知道,两次拉力对物体所做的功满足:
W 1 =2W 2 ; 由W P t
=
知道,0~8s 两次拉力对物体做功的功率是: P 1 >P 2 , 故C 错误,D 正确。
3.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W 1,机械效率为1η;用乙滑轮所做的总功率为W 2,机械效率为2η,若不计绳重与摩擦,则( )
A .W 1<W 2,η1>η2 B. W 1=W 2,η1<η2
C .W 1>W 2 , 1η<2η
D .W 1=W 2 , 1η=2η
【答案】A
【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据η =W W 有
总可知:当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越
少,机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。即W 1
4.工人师傅利用如图所示的两种方式,将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。F 1、F 2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F 1由150N 逐渐变大
C .乙方式的有用功是180J
D .乙方式F 2的功率为3.6W
【答案】D
【解析】 【分析】
(1)根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况;
(2)根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化;
(3)根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功;
(4)根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。
【详解】
A 、甲图,F 1为动力,已知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F 1=150N ;由图乙可知,n=3,不计绳重和摩擦,则211()(30060)12033
F G G N N N =+=⨯+=动,故A 错误; B 、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F 1为150N 不变,故B 错误; C 、不计绳重和摩擦,乙方式的有用功为:W 有用=Gh=300N×0.5m150J ,故C 错误; D 、乙方式中F 2=120N ,绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ,则乙方式F 2的功率为:221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t
=
===⨯=绳绳,故D 正确。 故选D 。
5.如图所示的光滑轨道,BC为水平面,小球从A点静止释放运动到C点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是()
A.A到B小球的重力势能不变
B.A到B小球的动能减少
C.B到C小球的重力势能增大
D.B到C小球的动能不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图示可知,小球从A到B高度减小,重力势能减小,故A错;
B.小球从A到B速度变大,动能增大,故B错;
C.小球从B到C高度不变,重力势能不变,故C错;
D.由于平面是光滑的,小球不受摩擦力,所以小球在平面上是匀速直线运动,所以从B 到C的速度不变,动能不变,故D正确.
6.如图所示,分析小球从A点自由摆动到C点的过程,不考虑空气阻力,以下说法正确的是()
A.小球从A点自由摆动到B点的过程中,动能转化为重力势能
B.小球摆动到最低点B时,动能为零
C.小球摆动到最高点C时,重力势能最小
D.小球在整个过程中的机械能守恒
【答案】D
【解析】
试题分析:小球从A点自由摆动到B点的过程中,速度增大,高度减小,所以动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能,故A错;小球摆动到最低点B时,速度最大,动能最大,故B错;小球摆动到最高点C时,重力势能与在A点时相同都为零,故C错;由于不计空气阻力,只有重力做功,故机械能是守恒的,D正确;应选D.
【考点定位】机械能转化和守恒
7.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则