功和机械能检测试卷及答案

功和机械能检测试卷及答案

一、选择题

1．将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下，测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度v1＜v2＜v3．关于测力计和物体A的描述：①弹簧测力计的示数等于2N；②测力计对物体A的拉力做功的功率最大；③物体A的重力势能增加．图所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是

A．静止B．竖直向上匀速运动

C．竖直向上匀速运动D．水平向右匀速运动

【答案】C

【解析】

【分析】

物体处于平衡状态时，受平衡力，据此判断弹簧测力计的示数；再根据运动速度的大小，判断做功的功率；同时根据重力势能的影响因素，判断重力势能的变化．

【详解】

①由题意可知，物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态，即平衡状态，因此，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于2N；

②首先，做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素，A选项中有力无距离，所以不做功；D选项中力与运动方向垂直，所以也不做功，因此，做功的只有BC；

而BC中,v1

③选项AD中，物体的高度不变，所以重力势能不变；BC选项中物体的高度增大，所以物体A的重力势能增加。综上所述，同时符合以上三条描述的只有C.故选C.

2．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。则

A．物体上升的速度是2.5m/s B．拉力F大小为400N

C．拉力F的功率为40W D．拉力F的功率为80W

【答案】D

【解析】

【详解】

A ．由s v t =得体的速度： 2m 0.4m s 5s

h v t === 故A 项不符合题意；

B ．图可知，绳子段数为2n =，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：

11200N 100N 22

F G ==⨯= 故B 项不符合题意；

CD ．绳子自由端移动的速度：

220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物

拉力F 的功率：

100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t

====⨯= 故C 项不符合题意，D 项符合题意。

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．阳光体育运动不仅锻炼了孩子们的身心，而且也让校园充满了欢声笑语．下面图与对应描述相符合的是（）

A．甲图学生在跳绳的过程中，没有做功

B．乙图学生跑步时，地对脚有力的作用

C．丙图乒乓球在空中向前飞行时，仍受到球拍的作用力

D．丁图拔河时尽量降低重心，可以减小脚与地面的摩擦力

【答案】B

【解析】

【详解】

A、甲图学生在跳绳的过程中，克服重力做功，故A错；

B、乙图学生跑步时，脚对地施加了力，因为力的作用是相互的，地对脚有力的作用，故

B正确；

C、由于惯性丙图乒乓球在空中向前飞行，此时不再受球拍的作用力，故C错；

D、丁图拔河时尽量降低重心，是为了提高稳度，不会减小脚与地面的摩擦力，故D错．故选B

6．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．

7．如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是

A．拉力F为75N

B．绳子自由端向上移动了4m

C．滑轮组的机械效率约为93.3%

D．提升200N重物时，滑轮组机械效率不变

【答案】C

【解析】

【详解】

A．由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：