一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有1个选项符合题意,把正确选项前面的字母填在题干后的括号内,选对的得3分,多选、错选均不得分)
1.下图所示的几种情况中,人对物体做了功的是( )
2.小明同学值日时用水桶提水从一楼上到三楼,他做的有用功是( )
A.对桶所做的功 B.对水所做的功
C.对水和桶所做的功 D.对水、桶和人所做的功
3.粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s,则此过程中( )
A.重力做了3000J的功 B.推力的功率为30W
C.推力做了1000J的功 D.摩擦力为100N
4.一个质量为45kg的人,在l0s内连续5次跳上每级高度为0.2m的台阶,则此人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )
A.450W B.45W C.4.5W D.4500W
5.小明去商场购物,自动扶梯将他从一楼匀速送上二楼,在这个过程中,他的( )
A.势能不变,动能不变,机械能不变 B.势能不变,动能增大,机械能增大
C.势能增大,动能不变,机械能增大 D.势能增大,动能增大,机械能增大
6.蹦床运动是一种深受青年人喜爱的运动。如图所示,当运动员从蹦床弹起后向上运动的过程中,其动能和重力势能的变化是( )
A.重力势能增大,动能减小 B.重力势能增大,动能增大
C.重力势能减小,动能减小 D.重力势能减小,动能增大
7.下图中属于弹性势能转化为动能的情景是( )
A.火箭升空 B.小朋友玩滑梯 C.弹弓弹射子弹 D.上升的滚摆
8.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么( )
A.燕子比鸽子飞得快 B.鸽子比燕子飞得快
C.燕子与鸽子飞得一样 D.两者速度大小无法比较
9.我国研制的“歼-20”隐形战斗机试飞成功,标志着我国在飞机研发和制造领域取得了很大的成就。在该战斗机减速降落的过程中( )
A.战斗机的动能减小,重力势能增大 B.战斗机的动能减小,重力势能减小
C.战斗机的动能增大,重力势能增大 D.战斗机的动能不变,重力势能不变
10.游乐场中的翻滚过山车是一种惊险、刺激的游戏。如图是翻滚过山车的简化构成图,B点为最低点,C点为轨道弧形部分的最高点。翻滚过山车在运动过程中,下列说法中正确是( )
A.从A点到B点,重力势能增大,动能减小 B.运动到B点时,动能最大
C.从B点到C点,重力势能减小,动能增大 D.运动到C点时,重力势能最大
11.用大小不同的甲、乙两个力拉同—物体,两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图,由图可知,甲、乙两个力的大小关系是( )
A.F甲>F乙B.F甲<F乙
C.F甲=F乙D.条件不足,无法判断
12.下列说法正确的是( )
A.机械效率越高,机械做功一定越快 B.做功越多的机械,机械效率一定越高
C.功率越大的机械,做功一定越多 D.做功越快的机械,功率一定越大
13.小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m,如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做了多少功( )
A.200J B.300J C.400J D.500J
14.如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为( )
A.80% 800J B.80% 1000J C.62.5% 200J D.80% 200J
15.用四个相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们提起相同的货物,不计绳子与滑轮的摩擦,则( )
A.甲滑轮组较省力 B.乙滑轮组较省力
C.甲滑轮组机械效率较高 D.乙滑轮组机械效率较高
二、填空题(本题21空,每空1分,共21分)
16.1970年4月24日,我国成功地发射了第一颗人造地球卫星,如图所示,是该卫星绕地球运行的轨迹图。当卫星运行到近地点时,它的动能最,势能(填“大”或“小”)。
17.一个重200N的物体在水平拉力作用下匀速前进了25m,拉力撤销后,物体由于惯性又前进了10m。若拉力做的功为500J,则拉力的大小为N。
18.一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上,在洒水过程中,洒水车的动能,机械能。(选填“减小”、 “增大”或“不变”)
19.如图所示,在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,做好后将它从不太陡的斜面滚下,则观察到的现象是,产生此现象的原因是。
20.如图3所示,运动员射箭时用力将弓拉开,在放开箭的瞬间,弓的能转化为箭的能,箭在空中向上飞行的过程中,箭的能增大。
21.地震造成的堰塞湖水位不断上升,水的能增大,若一旦溃堤,奔流而下的水所具有的能会给下游造成巨大的损失。
22.小明同学用了20s的时间由一楼登上了6m高的三楼教室,克服自身重力做了3000J的功,则他的体重是N,登楼的功率是W。
23.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m.拉力所做的功为J,有用功为J,杠杆的机械效率为%。
24.如图所示,物重G为600N,用滑轮组将重物匀速提升5m,所用的拉力F为250N,滑轮组的机械效率为_____________;若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.如图所示,用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,物体A重为20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉力为2.5N,则在2s内拉力做的功是_______,滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力)
三、实验探究与设计题(第26小题7分,第27小题11分,共18分)
26.如图是“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验操作过程,A、B是两个质量不同的小球(mA<mB),让小球从同一斜面由静止滚下,撞击水平面上的小木块。
(1)实验中小木块被推动的距离越远,说明小球具有的动能越_______(填“大”或“小”);
(2)比较甲、乙两图,可以探究动能的大小与的关系,理由是;
(3)比较甲、丙两图,可以探究动能的大小与的关系,得到的结论是:。
27.在码头,小明看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小明想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小明提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小明同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验 次数 | 斜面 倾角 θ | 物块重量 G/N | 斜面 高度 h/m | 沿斜面 拉力 F/N | 斜面长 s/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 斜面的机 械效率 η |
① | 30° | 5.0 | 0.6 | 4.2 | 1.2 | 3.0 | 5.0 | |
② | 30° | 3.0 | 0.6 | 2.5 | 1.2 | 1.8 | 60% | |
③ | 45° | 3.0 | 0.8 | 2.8 | 1.2 | 2.4 | 3.4 | 71% |
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向移动(填“左”或“右”)。
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为%,第②次实验中总功为J。
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:。
(4)此实验主要用到的研究方法是。
(5)除了小明的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与(写出一个)有关。
四、计算题(第28小题8分,第29小题8分,共16分)
28.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动车自身重量为600N,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa。
(1)该车的最大载重量是多大?
(2)该车每次充电能储存电能3×106J,电能转化为机械能的效率为80%。若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是40N,求该车充一次电后,最多能跑多远?
29.一名工人用如图所示的滑轮组提起重450N的重物,重物在5s内匀速上升了1m,动滑轮重50N,不计绳重及摩擦。求:
(1)绳的自由端A点下落的速度。
(2)此过程中的额外功。
(3)滑轮组的机械效率。
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