功和机械能测试卷(含答案)

B．小球在光滑水平面上滚动，依靠的是小球的惯性，小球水平方向上虽然移动了距离， 但是水平方向上没有力的作用，没有力做功，故 B 不符合题意． C．背着书包在水平路面上前进，人给书包一个向上的力，书包向上没有移动距离，该力 对书包没有做功，故 C 不符合题意． D．举重运动员举起杠铃停在空中，有力作用在物体上，但是没有移动距离，该力对杠铃 没有做功，故 D 不符合题意． 故选 A．
3．如图所示，定滑轮重 4N，动滑轮重 0.5N，在拉力 F 的作用下，1s 内将重为 4N 的物体 A 沿竖直方向匀速提高了 10cm．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是
A．绳子自由端移动速度为 0.3m/s B．拉力 F 的大小为 4N C．拉力 F 的功率为 0.45W D．滑轮组的机械效率为 75% 【答案】C 【解析】
【详解】 使用机械可以省力、省距离或改变力的方向，但都不能省功，故 A 选项正确； 使用任何机械都不能省功，故 B、C、D 选项错误；
5．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；
【详解】
由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n=2， A．绳端移动的距离是： s=2h=2×0.1m=0.2m， 绳子自由端移动的速度是：
v s 0.2m 0.2m/s ， t 1s
故 A 错误；
B．不计绳重和摩擦，则拉力
F
1 n
G
G动 =
1 2
4N
0.5N
2.25N
，
故 B 错误；
C．拉力做的总功：W 总 =Fs=2.25N×0.2m=0.45J，拉力 F 的功率：
9．跳伞运动员跳出飞机后,立即打开降落伞,下落过程中所受空气阻力随速度的增大而增大, 直至与重力等大。在整个下落过程中，运动员和降落伞的 （ ） A．重力势能不断减少,动能不断增加，机械能不变 B．重力势能不断减少,动能不断增加,机械能减少 C．重力势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少 D．重力势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变 【答案】C 【解析】分析：动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大； 重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大； 动能和势能总称为机械能。 解答：由于运动员在空中飞速下落，质量没发生变化，速度先逐渐增大后保持不变，故动 能先增大后保持不变；在下落过程中，高度降低，所以重力势能减小，机械能等于动能和 重力势能之和，所以机械能也是减小。 故选：C。 【点睛】该题考查了动能和重力势能大小的影响因素，机械能的变化可以从动能和势能的 变化来判断，也可以从机械能和其它形式的能之间是否有转化进行判断。
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
不同学生上楼时的功率大小关系了。
故选 D。
6．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
10．在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示．以下 说法正确的是（ ）
A．手推动球杆前进时，手对球杆做了功 B．在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对球做了功 C．桌面对球的支持力做了功
D．白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功 【答案】A 【解析】 做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者 缺一不可．手推动球杆前进时，有力也有距离，所以手对球杆做了功，故 A 正确；由于重 力的方向与小球运动的方向垂直，所以，重力对小球不做功，故 B 错误；桌面对球的支持 力的方向与小球的运动方向垂直，所以，支持力对小球不做功，故 C 错误；白球撞击黑球 后没有静止，而是继续运动，是因为白球具有惯性，不是手对白球有力的作用，更不是对 白球做功，故 D 错误，故选 A．
钢缆绳对 A 做的功
h=vt=0.1m/s×20s=2m，
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 ，
8．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功 W 与时间 t 的关系如图所示。若 规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是
A．甲 【答案】A 【解析】
B．乙
C．丙
D．丁
【详解】
在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做
功最多，所以由公式 P W 知，甲功率最大，做功最快。故 A 符合题意。 t
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
功和机械能测试卷（含答案）
一பைடு நூலகம்选择题
1．平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过
的路程比为 3 ：2，则甲与乙（ ） A．牵引力做功之比为 2 ：3 B．牵引力做功之比为 3 ：2 C．牵引力的功率之比为 1 ：1 D．汽车所受的阻力之比为 3 ：2 【答案】B 【解析】
P W总 0.45J 0.45W ， t 1s
故 C 正确； D．拉力做的有用功 W 有 =Gh=4N×0.1m=0.4J，滑轮组的机械效率是：
W有 100% 0.4J 100% ≈88.9%，
W总
0.45J
故 D 错误。
4．在生产和生活中经常使用各种机械，在使用机械时，下列说法中正确的是 A．可以省力或省距离，但不能省功 B．可以省力，同时也可以省功 C．可以省距离，同时也可以省功 D．只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】
【详解】
解答：做功之比 W1 ＝ Fs1 ＝ 3 W2 Fs2 2
W1 功率之比 P1 ＝ t ＝W1 ＝ 3
P2 W2 W2 2
t
所以阻力相等，则阻力之比为 1:1．
故选 B．
牵引力相等，匀速行驶，
2．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．
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
7．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
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 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