功和机械能测试卷及答案(1)

9．下列数据中，不合理的是（ ） A．教室里大气压值约为 2×105Pa B．教室门框高约为 2m C．小明从教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功约为 1500J D．一名中学生的体重约为 500N 【答案】A 【解析】 【详解】 A．一个标准大气压约是 1.01×105Pa，教室里的气压接近一个标准大气压，故 A 说法不合 理； B．普通中学生的身高一般为 1.7m 左右，教室的门框高度要高于人的身高，应该为 2m 左 右，故 B 说法合理； C．根据克服重力做功公式 W=Gh，因为小明的体重约是 500N，每层楼高约 3m，所以他从 教学楼的一楼匀速走到二楼时克服重力所做的功为 1500J，故 C 说法合理； D．一名普通中学生的质量约为 50kg，体重 G=mg=50kg×10N/kg=500N，故 D 说法合理。
A．0s～1s 内，地面对物体的支持力大于 10N B．1s～2s 内，物体在做加速运动 C．2s～3s 内，拉力 F 的功率是 100W D．2s～3s 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 0∼1s 内,拉力 F＝30N.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＝G−F′＝G−3F 拉+G 动＝100N−3×30N+G 动＝G 动+10N 10N，故 A 正确；（2）由图 丙可知，1s～2s 内，物体在做加速运动，故 B 正确；（3）由图可知在 2∼3s 内,重物做匀速
【详解】
由功率公式得
P W GH TT
学生都是从同一栋楼中的一楼到五楼，所以 H 高度相同，没有必要测量高度 H 的大小了；
学生自身重不同，爬楼用的时间不同，所以必须测出各个体重和所用时间，这样可对比出
不同学生上楼时的功率大小关系了。
故选 D。
8．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
×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 n＝3，则拉力 F 移动的距离 s＝3h．（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 1～2s 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 W＝Fs 求此时拉力做功．（3）由 F-t 图象得出在 2～3s 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 P＝Fv 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．
t’=30s-20s=10s， A 物体的高度
h’=vt’=0.1m/s×10s=1m， 圆柱体 A 的底面积
S V 2m3 2m2 ， h 1m
当 A 下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A 对江底的压力
F压 G F浮 3104 N 2 104 N 1104 N ，
则 A 对江底的压强
4．在校园足球比赛中，队员把足球踢出后，足球在水平地面上向前减速运动，如图所 示．以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是
A．足球所受的重力做了功
B．脚一直对足球做功
C．足球受到非平衡力作用
D．地面的支持力对足球做了功
【答案】C
【解析】
【详解】
A、重力时竖直向下的，球在地面上移动的距离是水平方向，即力与距离垂直，重力不做
h=vt=0.1m/s×20s=2m， 钢缆绳对 A 做的功
W=Fs=3×104N×2m=6×104J， 故 A 错误． B．A 下降过程中重力的功率
P W Fs Gv 3104 N 0.1m/s 3103 W ， tt
故 B 错误． C．A 全部浸没在水中所受浮力
F浮 G F拉 3104 N 1104 N 2104 N ，
运动,v3＝2.50m/s,拉力 F3＝40N，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）n＝3，所以拉力 F 的作用点下降的速度 v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率 （总功率）:P 总＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故 C 错误；滑轮组的机械效率：η＝
A．A 从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对 A 做的功为 5×104J B．A 下降过程中重力的功率为 5×103W C．A 的密度为 1.6×103kg/m3 D．当 A 下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A 对江底的压强为 5×103 Pa 【答案】D 【解析】 【详解】 A．由图乙可知，A 从开始下降直到江面的过程中，下降高度
10．如图所示的三种场景中，拉力 F1、F2、F3 大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离 也相等．若拉力所做的功分别记为 W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的 是
A．W1＝W2＝W3 【答案】C
B．W1＜W2＜W3
C．W1＝W2＜W3
D．W2＜W1＜W3
【解析】
【详解】
定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为 s，拉力做的
5．水平课桌桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下，沿拉力的方向移动一段距离，则下 列判断正确的是 A．文具盒所受重力做了功 B．文具盒所受拉力做了功 C．文具盒所受支持力做了功 D．没有力对文具盒做功 【答案】B 【解析】 试题分析：由题知，文具盒在水平桌面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力 不做功；在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功；在拉力的方向上移动了距 离，所以拉力做功（B 正确）． 故选 B． 考点：力是否做功的判断． 点评：明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠 惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直．
6．关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ） A．火山具有内能，冰山不具有内能 B．火箭在加速上升时，机械能保持不变 C．拦河大坝使水位升高，增大了水的动能 D．坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能 【答案】D 【解析】 【分析】 （1）物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能，任何物体都具有内能； （2）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素有质量和速度；（3）物体 由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度；（4）物体 克服摩擦力做功时，机械能转化为内能． 【详解】 A. 任何物体都具有内能，冰山和火山都有内能，该选项说法不正确； B. 火箭加速上升时，动能增大，重力势能也增大，因此机械能是增大的，该选项说法不正 确； C. 拦河坝使水位升高，增大了水的重力势能，该选项说法不正确； D. 陨石在空中运动出现亮光，是因为它与空气摩擦，机械能转化为内能，温度升高而燃烧 的现象，该选项说法正确。
根据阿基米德原理 F浮 水 gV排 可得，
物体的体积
故 A 的密度
V
Hale Waihona Puke F浮 水 g2104 N 1.0103 kg/m3 10N/kg
2m3 ，
m V
G gV
10
3104 N N/kg 2m3
1.5103 kg/m3 ，
故 C 错误． D．由图乙可知，A 物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间
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。
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（ ）
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．
故 D 正确． 【点睛】
p
F压 S
1104 2m2
N
5103 Pa ，
本题是力学综合计算题，具有一定的难度，读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应
用是关键．
12．如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位 置，松手后，木块最终停止在图乙所示位置。下列说法正确的是（ ）
功是：
W1=F1s； 直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为 s，拉力做的功是：
W2=F2s； 动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为 2s，拉力做的功是：
W3=F32s； 又因为拉力 F1、F2、F3 大小相等，综上分析知道：
W1=W2=Fs＜W3=2Fs，
11．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心 圆柱体 A 在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景．A 在下降到江底之前，始终保 持 0.1m/s 的速度不变．如图乙所示是 A 下降到江底之前钢缆绳对 A 的拉力 F 随时间 t 变化 的图像（江水的密度为 ρ=1.0×103kg/m3 , g 取 10N/kg）．则