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1、 机械功与机械能单元测试卷时 间80分 钟 满 分100分班级:姓名:得分:一、单项选择题(本 大 题10小题,每小题3分,共30分)1.以下几种情景中,人对物体做了功的是()A.踢出去的足球在草地上滚动C.小明把地上的报刊搬起来D.司机推汽车,汽车却纹丝不动B.学生着背包在水平路面上匀速行走2.如 图1所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力Q、&作 用 下,运动相同的距离,下列说法中正确的是()/O=乙5图1A.Q 做功和出 一样多C.F2做功比Q 多B.Q 做 功 比22多D.条件不足,Q、B做功无法比较3.汽车上坡时
2、驾驶员加大油门的同时将变速器换为低速挡。加大油门是为了使发动机提供更大的功率,换为低速挡是为了减慢车速,那么驾驶员在汽车上坡时减慢车速的目的是()A.保证安全 B.省油C,增大发动机的牵引力 D.以上说法均正确4.小 明测量了四位同学的做功情况,并 将 做 功W和所用时间,在坐标系中描点,得到了图2中甲、乙、丙、丁四个点,这四位同学中做功的功率最大的是()丙乙(J-图2A.甲 B.乙 C.丙 D.丁5.如 图3所示,小球从粗糙轨道上点由静止释放,沿轨道运动到达c点时速度为0,点为轨道的最低点。下列说法正确的是()A.小球从a点运动到6点的过程,B.小球从6点运动到c点的过程,C.小球从a点运动
3、到c点的过程,图3重力势能逐渐减小动能逐渐增大机械能守恒D.小球运动到c点后,一定会沿原路径返回到达。点6.研究表明,人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的古,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,请你估算一下:一个中学生正常步行(速度约为4 km/h)半小时克服重力做功的功率约为()A.10W B.20 W C.70 W D.140 W7.如图4甲所示,用弹簧测力计水平拉一木块,使它在水平长木板上做匀速直线运动,图4一乙是它运动的路程随时间变化的两段图像,下列说法正确的是()图4A.图中中木块受到的拉力为3.8 NB.木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1 :2C.A 8段
4、和8 C 段木块的速度之比为1 :2D.A 3段和8 c 段拉力做功的功率之比为2:18.在“探究动能大小与速度的关系”实验中,实验装置如图5 所示,利用同一铁球先将弹簧压缩到不同程度后释放,让铁球撞击同一木块。下列说法中不正确的是()图 5A.实验中是通过木块被撞出距离的远近来反映小球的动能大小的B.压缩弹簧过程中弹性势能转化为动能C.实验中铁球将弹簧压缩不同程度可以探究动能大小和速度的关系D.实验过程中机械能总量是减少的9.利用四个相同的滑轮,组成如图6 所示的甲、乙两个滑轮组,在相同时间内,把甲、乙两个重物(G G 乙)提升相同的图度,所用拉力分别为尸巾、F z.,拉力的功率分别为尸单、
5、P乙,机械效率分别是甲、乙(忽略绳重与摩擦),下列关系正确的是()图 6A.F甲 乙C.F甲V F乙,P甲”“”或“=)。若拉力F=1 5 N,s=2 0 c m,斜面的倾角为30。,则物体在C。段所受的摩擦力为 N,斜面C C 段 的 机 械 效 率 为(结果精确到0.1%)。光滑水平面 粗糙斜面图 1 3三、实验题(共6分)1 7.(6 分)交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行了模拟探究,设计的探究问题是“物体的动能大小与质量和速度大小的关系”。所用的实验器材有:质量不同的小球、斜面、木块等。实验装置如图1 4所示,将小球从斜面上由静止开始释放,推动
6、木块向前移动一段距离后停下来.(1)实验需要的测量仪器有天平和 o(2)实验中,让质量不同的小球从斜面同一高度处由静止开始释放,是为了(3)实验中用木块被撞后移动的距离来反映小球 的大小。(4)该小组同学记录的部分实验数据如下表:实验次数小球的质量/g小球由静止滚下的高度/c m小球撞击小木块时的速度/(m-s r)小木块被撞击后滑动的距离/m11 01 01.40.52201 01.40.93301 01.41.441 0402.81.951 09 04.24.3分析第_ 三次实验数据,可以得出结论:小球质量一定时,速度越大,动能越大。分析第1、2、3 三次实验数据,可以得出结论:请 根 据
7、 表 中 数 据 分 析,汽 车 超 载 10%与 超 速 10%相 比,潜在危害较大的是四、计算题(本大题3 小题,共 25分)18.(7 分)如图15所示,水平地面上有一个扫地机器人。某次机器人开始扫地后遇到障碍原地旋转20 s,然后沿直线匀速行进继续扫地,总行驶路程为36 m。已知机器人行进中受地面的摩擦阻力大小恒为10 N。求:图 15(1)机器人在本次清扫工作中牵引力做的功;(2)若机器人某段时间以0.5 m/s的速度做匀速直线运动,计算机器人在该段时间内牵引力的功率。19.(8分)如图16是为了上山方便而修建的盘山公路。若从山底到山顶的盘山公路长2 000 m,山高300 m,一辆
8、5 t 的小型货车从山底开上山顶的过程中,牵引力保持2.5X104 N不变,用时500 s。盘取 10N/kg)求:图 16(1)小货车从山底爬到山顶的过程中,牵引力做的功;(2)该盘山公路的机械效率;(3)小货车在匀速上山的过程中的功率。20.(10分)如图17 一甲是某建筑工地用来提起重物的升降机,升降机的货箱重300 N,当它把质量为450 k g 的货物提起时,货物上升的sf 图像如图17乙所示,若钢丝绳能承受的最大拉力是2 000 N,g 取 10N/kg,不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦。求:图 17(1)该升降机一次最多能匀速提起货物的重力;(2)货物上升6 s 的过程中,拉力做的功
9、;(3)升降机的机械效率。五、综合能力题(本大题3 小题,共 21分)21.(7 分)实验小组的同学用如图18所示的装置探究“物体动能大小与质量的关系”。能的大小是通过观察 来判断的。(2)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置时的 相同,从而探究动能与 的关系。(3)在第3 次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3 次实验,甲同学建议换用较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆高度。应当采用 同学的建议。(4)由上述实验数据和现象可得出结论:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
10、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(5)假如水平木板绝对光滑且足够长,本实验将究目的。22.(5 分)阅读短文,回答问题。.(选 填“能”或“不能”)达到探蹦极蹦极(Bungee Jum ping),也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。体验者站在40 m 以上高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一根一端固定的长橡皮绳绑在身上,然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去,如 图 19所示。绑在体脸者身上的橡皮绳很长,足以使体验者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时,橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落;当
11、到达最低点时橡皮绳弹起,人被拉起,随后又落下,这样反复多次直到静止,这就是蹦极的全过程。图 19(1)蹦极体验者从跳下直到橡皮绳刚好被拉直的过程中,体验者的 能转化为能。(不计空气阻力)(2)从橡皮绳被拉开到最低点的过程中,体验者做(选填“匀速”“加速”“减 速”或“先加速后减速”)运动。在速度最大时、体验者受到橡皮绳的拉力(选填“大于”“小于”或“等于)其受到的重力。(3)从高处落到最低点时,体验者的重力势能转化为橡皮绳的 能。23.(9 分)在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。图 20为了探究影响机械效率的因素,小明
12、选取了大小相同的滑轮,利用图20一甲、乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。(1)比较1、2 两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码,机械效率越高。(2)比较3、4 两次实验发现:滑轮组的机械效率与 有关。(3)比较 两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。(4)第 5 次实验是利用了图20-的装置完成的,判断依据是实验次数动滑轮的重/N钩码重G/N提升的高度h/m有用功WWB/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率10.210.10.10.60.30.1856%20.220.10.21.00.30.367%30.220.20.41.00.60.
13、667%40.0520.20.40.80.60.4883%50.0520.10.21.10.20.2291%(5)利用图20一甲的装置,把重6 N 的物体用2.5 N 的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为。如果没有刻度尺,只有弹簧测力计,(选填“可以”或“不可以”)测量出滑轮组的机械效率。(6)小明利用图20丙装置实验发现:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用 的方法提高斜面的机械效率。(7)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都。参考答案一、单项选择题(本大题10小题,每小题3
14、分,共 30分)1.C 2.A 3.C 4.A 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.B二、填空题(本大题6 小题,每 空 1分,共 18分)11.动 动 重 力 势1 2.等 于 大 于 减 小1 3.大 于 大 于 5J_41 4.定 2.7X107 4.5 X IO15.400 80%50016.=5 66.7%三、实验题(共 6 分)17.(6 分)(1)刻 度 尺(2)控制小球到达水平面时的速度相同(3)动 能(4)1、4、5小球速度一定时,质量越大,动 能 越 大 超 速 10%四、计算题(本大题3 小题,共 25分)18.(7 分)解:机器人在水平面上沿直线匀速行进,由此
15、可知,牵引力:尸=/=1 0 N(2 分)则牵引力做的功:W=Fs=10N X 36 m=360J(2 分)W Fs(2)牵引力的功率:P =尸。=10 NX0.5 m/s=5 W(3 分)答:(1)机器人在本次清扫工作中牵引力做的功为360 J;(2)机器人在该段时间内牵引力的功率为5 W。19.(8 分)解:(1)小货车从山底爬到山顶的过程中,牵引力做的功:W 总=F s=2.5 X 1 O 4 N 义 2 000 m=5 X 107 JQ 分)(2)货车的重力:G=,咫=5 X l()3kgX 10N/kg=5X104N(l 分)所做的有用功:IVfffl=G/j=5X 104NX300
16、m=1.5X107 J(1 分)该盘山公路的机械效率:1.5X107 J 八 、=而-=5X107 J=3。%(2 分)(3)小货车在匀速上山的过程中的功率:W e.5X107 J 1。5 W(2 分)答:(1)小货车从山底爬到山顶的过程中,牵引力所做的功为5X107 J;(2)该盘山公路的机械效率为30%;(3)小货车在匀速上山的过程中的功率为IX 1()5 w。20.(10分)解:(1)由题图甲知=3,不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦时,拉力尸=;(G,+G Q则该升降机一次最多能匀速提起货物的重力:G 优 最 大=3F 岐大-G 第=3X 2 000N300N=5 700 N(1 分)(2)
17、由题图乙可知,货物6 s 内匀速上升16 m,则拉力端移动的距离:s=3=3X 16 m=48 m(l 分)货物的重力:G/=,wg=450kgX10N/kg=4 500N(l 分)绳端拉力:F=|(G#+G Q=X(4 500N+300 N)=l 600 N(1 分)则拉力做的总功:卬总=尸3=1 600 NX48 m=76 800 J(2 分)(3)货物匀速上升6 s,拉力做的有用功:W im=G 货 =4 500 NX 16 m=72 000 J(2 分)则升降机的机械效率:=耨=景黜=93.75%(2 分)答:(1)该升降机一次最多能匀速提起货物的重力为5 700 N;(2)货物上升6 s 的过程中,拉力做的功为76 800 J;(3)升降机的机械效率为93.75%。五、综合能力题(本大题3 小题,共 21分)21.(7 分)(1)将钢球从某一高度由静止释放木块滑行距离(2)速 度 质 量(3)甲(4)速度一定时;物体的质量越大,动 能 越 大(5)不能22.(5 分)(1)重 力 势 动(2)先 加 速 后 减 速 等 于(3)弹性势23.(9 分)(1)越 重(2)动 滑 轮 重(3)2、3(4)乙 第 5 次实验绳端移动的距离是物块提升的高度的2 倍(5)8 0%可 以(6)减小接触面粗糙程度(7)不省功
限制150内