【物理】东莞市初中物理功和机械能单元检测试题(解析版)

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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。F1、F2 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 F1 由 150N 逐渐变大
3.如图,小聪用力将水平地面上的箱子拉走了;小明用力推箱子,但没有推动.下面关于 做功的分析,正确的是
A.小明、小聪都没有对箱子做功 B.小明对箱子做了功,小聪对箱子没有做功 C.小聪对箱子做了功,小明对箱子没有做功 D.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功,小明在推箱子时,箱子的重力没有做功 【答案】C 【解析】 【详解】 根据做功的两个要素分析解答: (1)小明用力推箱子,但箱子没有运动,只有力的作用,没有在力的方向上通过距离,所 以他对箱子没有做功; (2)小聪用力将箱子拉走了,在力的方向上通过了距离,因此她对箱子做了功,故 AB 错 误,C 正确; (3)重力的方向是竖直向下的,箱子无论沿水平方向是否运动,箱子的重力都没有做功, 故 D 错误. 故选 C. 【点睛】 重点是做功的判断,要根据做功的两个要素进行判断,一要有力作用在物体上,二是物体 在力的方向上通过一段距离,当力与物体运动方向垂直时,此力不做功.
7.如图所示,用滑轮组提升重物时,重 200N 的物体在 5s 内匀速上升了 1m.已知拉绳子的力 F 为 120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中
A.绳子自由端被拉下 3m B.拉力 F 做的功为 200J C.滑轮组的机械效率是 83.3% D.拉力 F 的功率是 40W 【答案】C 【解析】 【详解】 A、物重由两段绳子承担,因此,当物体提升 1m 时,绳子的自由端应被拉下 2m,故 A 错 误; B、拉力为 120N,绳子的自由端应被拉下 2m,则拉力做功为:
【物理】东莞市初中物理功和机械能单元检测试题(解析版)
一、选择题
1.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲时,受到的水平推 力为 F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为 F2。两次推力的功率 分别为 P1、P2。则下列关系正确的是
A.F1=F2 P1>P2 【答案】B 【解析】 【详解】
C.乙方式的有用功是 180J
D.乙方式 F2 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 F1 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 F2 的功率。
6.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.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 v1 > v2,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
10.下列实例中,有力对物体做功的是 A.跳水运动员从跳台跳下 B.小球在光滑水平面上滚动 C.背着书包在水平路面上前进 D.举重运动员举起杠铃停在空中 【答案】A 【解析】 【分析】 做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一 不可,据此分析判断. 【详解】 A.跳水运动员从跳台跳下,受重力的作用,并且在重力的方向移动了距离,重力对人做 功,故 A 符合题意. 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 B 错误;
C、滑轮组的机械效率
,故 C 正确;
D、拉力 F 的功率
,故 D 错误.
故选 C.
【点睛】
涉及机械效率的问题时,关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪,特别要清楚额外功
是对谁做的功,弄清楚这Leabharlann Baidu功后,求效率和功率就显得简单了。
8.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
【详解】
A、甲图,F1 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 F1=150N;由图乙可知,n=3,不计绳重
和摩擦,则
F2
1 (G 3
G动)
1 (300N 3
60N )
120N
,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
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<v2,由功率公式 P=Fv 可知,C 选项中做功的功率最大; 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.
确,不符题意;一个鸡蛋的质量约是 50g(0.05kg),所以,其重力约为
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,即托起两个鸡蛋的力大约为 1N,故 C 错误,符合题意;功
和能量的单位都是焦耳,故 D 正确,不符题意,故选 C.
13.如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重 为 G1 和 G2 的两个物体,不计摩擦与绳重,比较它们的省力情况和机械效率,下列说法正 确的是
12.如姿同学在整理物理笔记时,有如下四句话其中错误的是
A.成年人步行速度约为 1m/s
B.一个中学生体重约为 450N
C.用手托起两个鸡蛋的力约为 0.1kg
D.功和能的单位都是焦耳
【答案】C
【解析】
根据常识知道,人步行的速度一般在 1.1m/s 左右,故 A 正确,不符题意;中学生的质量一
般在 100 斤即 50kg 左右,所以一个中学生体重约是:G=mg=50kg×10N/kg=500N,故 B 正
故选 A.
11.如图所示,斜面与水平面在 M 点通过小圆弧相连,弹簧左端固定,原长时右端在 N 点,小物块从斜面上 P 点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到 P 点,则下列说法中错.误.的 是
A.小物块从 P 向 M 运动过程中,重力势能减少 B.小物块从 P 向 M 运动过程中,机械能减少 C.小物块从 P 向 M 运动过程中,机械能不变 D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大 【答案】B 【解析】 A、小物块从 P 向 M 运动过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,故 A 正确; BC、物块从 P 到 N 碰撞后还能返回到 P 说明没能量损失,机械能守恒;小物块从 P 向 M 运 动过程中,重力势能转化为动能,机械能不变;故 B 错误,C 正确; D、弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性形变达到最大限度,弹性势能最大,故 D 正确. 故选 B.
等,大小是 F1 =F2 =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:
W1 =2W2 ;
由P
W t
知道,0~8s 两次拉力对物体做功的功率是:
P1 >P2 ,
故 C 错误,D 正确。
的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力 F1 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 F2=120N,绳子的自由端的速度为 v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s,则乙方式 F2 的功
率为: P W t
A.W1>W2,P1>P2; B.W1>W2,P1<P2; C.W1=W2,P1<P2; D.W1=W2,P1=P2。 【答案】C 【解析】 【详解】 根据题意知道,斜面光滑说明摩擦力为 0,所以,使用任何机械都不省功,故拉力在两斜 面上做功相同,即 W1 =W2,又因为 AB>AC,且速度相同,由 v=s/t 知道,运动时间是 t1 >t2;由 P=W/t 知道,拉力沿 AC 运动时拉力做功的功率较大,即 P1 <P2,综上所述,只 有 C 正确,故选 C。
A.若 G1=G2,则 F1<F2,甲的机械效率高 B.若 G1=G2,则 F1>F2,乙的机械效率高 C.若 G1<G2,则 F1<F2,甲、乙的机械效率相同 D.若 G1<G2,则 F1<F2,乙的机械效 率高 【答案】D 【解析】 【详解】 A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若 G1=G2,则有用功也相同,所以机械效
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】
【详解】
解答:做功之比 W1 = Fs1 = 3 W2 Fs2 2
W1 功率之比 P1 = t =W1 = 3
力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,受到的水平推力为 F1=F2。 已知 v 甲<v 乙,由 P= W Fs =Fv 可得,两次推力的功率 P1<P2。
tt
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:v1<v2 B.两次物体所受的拉力:F1>F2 C.0﹣8s 两次拉力对物体做功的功率:P1<P2 D.0﹣8s 两次拉力对物体所做的功:W1=2W2 【答案】D 【解析】 【详解】
F2 s绳 t
F2v绳
120N 0.03m / s
3.6W
,故 D 正确。
故选 D。
5.下列关于功率和机械效率的说法中,正确的是( ) A.功率大的机械,做功一定多 B.做功多的机械,效率一定高 C.做功快的机械,功率一定大 D.效率高的机械,功率一定大 【答案】C 【解析】
试题分析:根据功、功率、机械效率的关系分析.功率是单位时间内做的功的多少,机械 效率是有用功与总功的比值. 解:A、说法错误,功率大,只能说明做功快; B、说法错误,由于机械效率是有用功与总功的比值,故做功多,不一定机械效率就大; C、说法正确; D、说法错误,机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例大. 故选 C.
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,
9.如图所示,用沿斜面向上不同的力,将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速 度大小从底端匀速拉到顶点 A,己知 AB>AC,如果拉力做的功分别为 W1、W2,拉力做功的 功率分别为 P1、P2。则:[ ]。
B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2
D.F1<F2 P1>P2
由图象甲可知,物体作匀速直线运动,速度大小为
v
甲=
s甲 t甲
4m
=
2s
=2m/s;由 v-t 图象乙可
知,物体的速度保持不变,即物体做匀速直线运动,速度大小为 v 乙=4m/s;因为两次都是
匀速直线运动,推力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡条件可知,推力都等于摩擦力,压
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