1、第十一章 功和机械能 单元培优测试卷时间：90 分钟 满分：100 分一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 36 分）1掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从 a 处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面 e 点处（不计空气阻力） 。则实心球A在 a 处重力势能最小 B在 b 处动能为零C在 a、b、c 三处机械能相等 D在 d 处动能为零2如图所示，把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上，乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加，下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是A是由水的内能转化来的 B是由水的重力
2、势能转化来的C是由乒乓球的内能转化来的 D是由乒乓球的化学能转化来的3将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图） ，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是A向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小B向下按笔的过程中，笔的重力势能增大C笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大D笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大4如图是滑雪运动员从山上滑下的情景，下列说法中正确的是A运动员下滑过程中，他受到的重力与滑雪板对他的支持力是一对平衡力B运动员下滑过程中，若他受到的一切外力都消失，他将处于静止状态C运动员加速下滑过程中动能增大D运动员穿上滑雪板，增大了与雪地的接触面积，从而增大了
3、对雪地的压强5如图所示，是小球在地面弹跳的情景。小球在 A 点的机械能为 120J，当小球由A 点运动到 B 点时，机械能变为 100J，则小球由 B 点运动到 C 点时，其机械能可能为A B CA120J B100J C90J D80J6一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能 Ep 随着时间 t 的变化图像可能的是OEptA OEptB OEptC OEptD7我国在太空航天领域处于世界领先水平，如图所示，是我国近期发射的一颗北斗导航卫星，它沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，在
4、大气层外运行，不受空气阻力。关于此人造卫星的运行下列说法正确的是近地点远地点地点卫星A卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能增大，速度增大B卫星从远地点运行到近地点，势能减小，动能减小，速度减小C卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度增大D卫星从近地点运行到远地点，势能增大，动能增大，速度减小8如图所示，水平地面 G 点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向 5N 的拉力F，物体经过 E 点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在 EG 段做匀速直线运动，则：E F G H KF=5NF=5NA物体在 EF 段的速度大于 GH 段的速度B物体在 GK 段受到的摩
5、擦力等于 5NC拉力 F 在 EF 段所做的功大于在 GH 段所做的功D拉力 F 在 EF 段的功率小于在 GK 段的功率9完全相同的两辆汽车，在相同的路面上沿同一方向做匀速直线运动（不计空气阻力），其路程 s 随时间 t 变化的图像如图所示下列说法正确的是0 1 2 3 4 5 630s/mt/s乙6090120甲At=3s 时，甲、乙两车的速度 v 甲 =v 乙B03s 内，两车牵引力做功 W 甲 W 乙C行驶过程中，两车的牵引力 F 甲 F 乙Dt=3s，甲乙两车行驶的路程 s 甲 =s 乙10一定质量的物体在水平拉力的作用下沿水平面运动，物体运动的路程（s）时间（t）图像如图所示，根据
6、图像，下列判断正确的是A物体 10s 时的速度大于 4s 时的速度B06s 拉力对物体所做的功大于 612s 拉力对物体所做的功C06s 拉力对物体做功的功率小于 612s 拉力对物体做功的功率D06s 物体所受的拉力大于 612s 物体所受的拉力11一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其 vt 图像如图所示，汽车在第 10s 时已行驶了 150m，速度达到了 20m/s，随后匀速前进。若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为 2000N，以下说法正确的是A在 020s 内，汽车的平均速度为 15m/sB在 010s 内，汽车的牵引力恒为 2000NC在 1020s 内，汽车的牵引力做的功为 410
7、5JD在 1020s 内，汽车的牵引力做功的功率为 4105W12如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从 a 处开始接触弹簧，压缩至 c 处时弹簧最短。从 a 至 c 处的过程中，小球在 b 处速度最大。小球的速度 v 和弹簧被压缩的长度 L 之间的关系如乙图所示。不计空气阻力，则从 a 至 c 处的过程中，下列说法中正确的是 A小球所受重力始终大于弹簧的弹力 B小球的重力势能先减小后增大 C小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能 D小球的动能一直减小 二、填空题（每空 2 分，共 26 分）13乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中，乘客的重力势能，机械能为了节能
8、，在扶梯底端前 1.5m 处安装了图 1 所示红外系统：乘客通过时，红外传感开关被触发，扶梯启动，同时计时器开始计时，若在设定时间 t 内无乘客通过，扶梯将停止运行已知扶梯长 10m，从启动到匀速运行的 v-t 图像如图 2 所示若乘客步行速度在 0.5m/s1.5m/s 之间，为确保安全，设定时间 t 应至少为s14如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力 F 的作用，其 Ft 和vt 的图像分别如图乙、丙所示由图像可知，03s 内，推力对物体做功J；t=5s时，物体受到的摩擦力是N 甲 乙F/Nt/s69360 93 12v/ms-1t/s69360 93 12丙15将两端开口的薄
9、壁玻璃管竖直插入水槽中，从玻璃管上端缓慢注入某种不溶于水的液体稳定后测得这种液体长度为 l，管内水面下降 h，如图忽略水槽中水面的升降，则该液体密度为若玻璃管横截面积为 S，则该液体对水做的功为已知水的密度为 lh16现有 30 包大米，总质质量为 150kg小明想尽快将它们搬上 10m 高处的库房如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像由图可知他可以提供的最大功率为_W；为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬_包若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间_s （g=10N/kg ）P/Wm/kg0 10 20 3020406017如
10、图甲所示，用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数 F 与弹簧测力计的零刻度线 A 点上升高度 hA 之间的关系如图乙所示则钩码的重力大小为_N；当弹簧测力计的示数是 1.5N 时，钩码受到的合力大小是_N从开始提升到 hA=30cm 的过程中，弹簧测力计的拉力对钩码做功为_JF/N0 hA/cm10 20 3021乙测力计单位 :N0）1）2）3）4）5）0）1）2）3）4）5）甲A三、实验探究题（每空 2 分，共 24 分）18小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关猜想二：物体的重力
11、势能与物体的下落高度有关猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关为此小夏设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的 A、B、C 、D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中 D 球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计） 。 F/N实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m A 200 0.5 0.1 B 400 0.5 0.25 C 200 1 0.2 D 200 1 0.2 (1)本实验中，采用的研究问题的方法是。 （写出一种方法即可） (2)本实验中，铅球的重力势能大小是通过来反映的。 (3)
12、为验证猜想二，应比较（填实验序号） ，得到的结论是：当物质量相同时，。 (4)比较，得到的结论是。 (5)经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（E p）的表达式 “Ep=mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已。回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中 B 球的动能为J。 （忽略空气阻力，g=10N/kg）19小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远。据此，他提出了如下猜想：在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关。为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实
13、验。ABC水平槽斜槽落地点升降旋钮hs（1）让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的_；小球从斜槽滚下，重力势能_（选填“增大” 、 “减小”或“不变” ）（2）保持_不变，分别让同一小球从斜槽上 A、B、C 位置由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离 sA、s B、s C，发现 sA sBs C。这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与_有关。（3）逐步降低抛出点离地面的高度，分别为 h1、h 2、h 3，每次都让同一小球从斜槽上A 处由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离 s1、s 2、s 3，发现 s1s 2s 3这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与
14、_有关。（4）若在水平槽铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为 h3，让同一小球从斜槽上 A 处由静止自由滚下，测出小球落地的水平距离为 s4，根据上述实验的结果，应该有s4_s3（选填 “” 、 “”或“=” ） 。四、综合应用题（每小题 7 分，共 14 分）20.小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时 12s。小明重 450N，自行车重 250N，轮子与地面的总接触面积是 210-7m2。如图是速度 v 随时间 t 变化的关系图像，小明在 t=7s 时刚好到达这段路程的中点。如图是动力 F 随时间 t 变化的关系图像。（1）请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？（
15、2）在 712s 内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？（3）自行车在 07s 内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）21钓鱼岛自古以来就是中国固有领土，早在 1373 年我国渔民就已经发现了钓鱼岛，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航 （海水密度取1.02103kg/m3， g 取 10N/kg）（1）若该船的声呐探头距海面深度为 10m，则该声呐探头受到海水的压强是多少？（2）该船满载时排开海水体积为 3000m3，此时船受到的浮力和重力各是多少？（3）该公务船以 36km/h 的速度匀速航行 5h，若航行时受到阻力为船重
16、的 0.05 倍，则这一过程中动力所做的功是多少？参考答案1.C 2. B 3. C 4. C 5. C 6. C 7. A 8. D 9. B 10.B 11.C 12.C13.增大 增大 2314.0 615.h/l Sgh2/216.50 3 45017.2 0 0.418.（1）控制变量法或转换法 （2）铅球陷入沙中的深度 （3） 当物体质量一定时，物体所处的高度越高，重力势能越大 （4）物体的重力势能与物体的运动路径无关 （5）2 19.（1）速度 减小（2）小球质量 速度（3）距落地点的高度（4）20.（1）3.510 5Pa （2）30N 900J 180W （3 ）4.29m/s21.（1）1.0210 5Pa（2）3.0610 7N（3）2.75410 11J
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