功和机械能单元测试(含答案)
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功和机械能单元测试(含答案)
一、选择题
1.用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N 的物体A ,使物体A 在4s 内匀速前进了4m ,物体A 受到地面的摩擦力f =300N ,所用拉力F =120N ,忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦.下列说法中正确的是
A .绳子自由端在4s 内移动了8m
B .物体A 重力做功的功率为1000W
C .物体A 克服摩擦力做的功为480J
D .滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】
A .由题图可知,承担物体拉力的绳子的股数n =3,因此物体A 在4s 内匀速前进了4m ,则 绳子自由端在4s 内移动了s 绳子=3×4m=12m 。故A 错误。
B .物体在重力方向上没有做功,所以物体A 重力做功的功率为0,故B 错误。
C .物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ,故C 错误。
D .由题可知:物体A 克服摩擦力做的功W 有用=fs =300N×4m=1200J ,拉力F 所做的总功W 总=Fs 绳子=120N×12m=1440J ,所以滑轮组的机械效率 00001200J 10010083.3%1440J
W W η=
⨯=⨯≈有用总, 故D 正确为答案。
2.2018年5月6日,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.有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、
将乙球竖直向上抛出,如图所示。若不计空气阻力,下列说法正确的是
A.抛出时刻,甲球比乙球的动能小
B.抛出时刻,甲球比乙球的重力势能小
C.乙球上升过程中,重力势能转化为动能
D.甲球下落过程中,它的机械能保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A.抛出时刻,甲乙两球的速度大小相等,又因为甲乙是两个完全相同的小球,因此甲乙两球的质量相等,所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等;故A错误;
B.由题意可知,甲乙两球的质量相等,甲乙两个小球在同一高度抛出,所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等;故B错误;
C.乙球上升过程中,速度越来越小,高度越来越高,是动能转化为重力势能;故C错误;
D.甲球下落过程中,速度越来越大,高度越来越低,是重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,所以甲球下落过程中,它的机械能保持不变;故D正确。
4.如图所示,悬挂的电灯处于静止状态。假如悬挂它的绳子突然断了,电灯将
A.仍受平衡力 B.加速下落 C.匀速直线下落 D.动能变势能
【答案】B
【解析】
【分析】
物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变;影响动能的因素:质量和速度;影响重力势能的因素:质量和高度。
【详解】
悬挂的电灯处于静止状态,此时电灯受到重力和拉力的作用;若悬挂它的绳子突然断了,则电灯只受到重力的作用,会向下做加速运动,受非平衡力的作用,质量不变,速度变大,高度变小,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能。
故选B。
【点睛】
本题考查力和运动及机械能的题目,需要知道物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态。
5.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()
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.
6.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到
A.a点B.b点
C.c点D.d点
【答案】C
【解析】
【详解】
本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。故小球从O点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O点等高的c点,故选C。
7.班里组织一次“比一比上楼时的功率”活动,从一楼登上五楼,比谁的功率最大。为此,需要测量一些物理量。下列物理量中必须测量的是()
①五楼到一楼的高度H;②从一楼到达五楼所用的时间T;
③每个同学的体重G;④四楼到五楼楼梯的长度L。