物理芜湖市初中物理功和机械能单元测试含答案解析.docx
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物理芜湖市初中物理功和机械能单元测试含答案解析
【物理】芜湖市初中物理功和机械能单元测试(含答案解析)
一、选择题
1.如图小红同学正在做“引体向上”。
她先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂伸直,然后缓缓曲肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。
这个过程中,小红做的功最接近的是
A.2000JB.200J
C.20JD.2J
【答案】B
【解析】
小红同学正在做“引体向上”,两臂将身体向上拉起,中学生的体重大约是G=500N,由题图可知,上升的高度大约是胳膊的长度0.4m,即h=0.4m,所以小红做的功最接近
W=Gh=500N×0.4m=200J,故B符合实际为答案。
2.以下简单机械的使用属于费力杠杆的是( )
A.道钉撬B.钓鱼竿C.定滑轮D.手推车
【答案】B
【解析】
A、道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;
C、定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C错误;
D、手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误.
故选B.
【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
3.2018年5月6日,央视《今日说法》栏目播出了一则高空坠物的新闻。
一个从12楼掉落的苹果把三个月大的婴儿砸成重伤,再次提醒大家要杜绝高空坠物。
苹果在下落过程中相关物理量的变化描述正确的是
A.重力势能越来越大B.动能越来越大
C.质量越来越大D.惯性越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】
A、苹果下落过程中,质量不变,高度降低,所以重力势能减小。
故A错误;
B、苹果下落过程中重力势能转化为动能,所以动能越来越大。
故B正确;
C、苹果下落过程中,所含物质多少没有变化,所以质量不变。
故C错误;
D、惯性与质量有关,质量不变,所以苹果的惯性大小不变。
故D错误。
故选:
B。
4.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.
5.在校园足球比赛中,队员把足球踢出后,足球在水平地面上向前减速运动,如图所示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是
A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功
C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功
【答案】C
【解析】
【详解】
A、重力时竖直向下的,球在地面上移动的距离是水平方向,即力与距离垂直,重力不做功,故A错误;
B、球离开运动员的脚以后,以后不再受运动员的作用力,故脚对球不再做功,故B错误;
C、由于足球的运动速度越来越慢,运动速度发生了变化,故受到的是非平衡力,故C正确;
D、支持力是竖直向上的,球在地面上的运动是水平方向,即力与距离垂直,支持力不做功,故D错误;
故选C.
6.关于功率概念的理解,下列说法中正确的是
A.功率大的机械做的功多
B.功率大的机械做功时用的时间少
C.单位时间内完成的功越多,则功率越大
D.省力多的机械功率大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.W=Pt,做功多少与功率和时间有关,故A错误;
B.t=
,做功的时间与做功和功率有关,故B错误;
C.物体单位时间内做的功为功率,单位时间内做功越多,功率越大,故C正确;
D.功率的大小与省力无关,故D错误;
7.跳板跳水运动有起跳、腾空、落水三个阶段,如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景,若不计空气阻力,下列说法不正确的是
A.运动员即将起跳时,跳板的弹性势能最大
B.腾空的过程,运动员的动能转化为重力势能
C.落水的过程,运动员的重力势能始终在增大
D.从腾空到落水的过程,运动员的动能先减小后增大
【答案】C
【解析】
【分析】
动能大小的影响因素:
质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:
质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关;
动能和势能统称为机械能.其在不计空气阻力时,机械能是守恒的.
【详解】
A、运动员在跳板上即将起跳时,跳板的形变最大,故此时的弹性势能最大,即弹性势能转化成了人的动能,故A正确;
B、运动员腾空时,质量不变,速度变小,则动能减小,但高度增加,所以重力势能增大,故是将动能转化为重力势能的过程,故B正确;
CD、运动员从腾空到落水的过程,速度先变小后变大,所以动能先减小后增大;高度先增加,后减小,所以重力势能先变大,后变小,故C错误,D正确.
故选C.
8.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
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。
10.如图,将铁锁从贴着鼻子尖释放,铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖,下列说法正确的是
A.铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能
B.铁锁向最低处摆动过程中重力不做功
C.铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小
D.铁锁在最低处的机械能最大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.铁锁向最低处摆动过程中,质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能。
故A错误;
B.铁锁向最低处摆动过程中,重力的方向竖直向下,铁锁高度降低,即向下运动了一定距离,所以重力做功。
故B错误;
C.铁锁从释放到摆回的过程中,要克服空气的摩擦做功,部分机械能转化为内能,所以机械能减小。
故C正确;
D.铁锁在来回摆动的过程中,克服摩擦做功,机械能不断减少,所以在最初释放时机械能最大。
故D错误。
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.
12.工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离.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
C.乙方式机械效率约为83.3%D.乙方式F2的功率为3W
【答案】C
【解析】
试题分析:
由甲图可知,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=G+G动)/3=(300N+60N)/3=120N,故A错误;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,在提升重物的过程中,动力臂和阻力臂的比值不变,故动力F1的大小不变,故B错误;不计绳重和摩擦,则乙方式机械效率为:
η=W有/W总=W有/W有+W额=Gh/Gh+G轮h=G/G+G轮=300N/300N+60N=83.3%,故C正确;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=F2v绳=120N×0.03m/s=3.6W,故D错误,故选C.
考点:
杠杆的平衡条件;滑轮(组)的机械效率;功率的计算
13.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F〜t和图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是
A.t=ls时,物体处于静止状态,摩擦力是0
B.t=3s时,物体受到摩擦力是7N
C.4〜6s内,拉力F做的功是20J
D.2〜4s内,物体的机械能保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由丙图可知,前2s物体速度为零,处于静止状态,合力为零,则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力;由乙图可知,前2s物体所受拉力为3N,所以摩擦力也为3N;故A错误;
B.由丙图知在4s−6s内,物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由乙图知此时拉力F=5N,由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N,在t=3s时物体做加速运动,物体受到滑动摩擦力作用,由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关,而与拉力大小无关,因此在t=3s时,物体受到的摩擦力为5N,故B错误;
C.由丙图可知,4s∼6s内,物体做匀速直线运动,速度为v=2m/s,
则4s∼6s内通过的距离s=vt=2m/s×2s=4m,
由图乙知,4s∼6s时拉力F=5N,所以拉力F做的功为W=Fs=5N×4m=20J,故C正确。
D.由丙图可知,2∼4s内物体正在做加速运动,其质量不变,高度不变,速度变大,则重力势能不变,动能变大,所以物体的机械能变大。
故D错误。
14.下列事件中,力对物体做了功的是()
A.用力推汽车,没有推动
B.将重物从一楼扛到二楼
C.举重运动员举着杠铃保持不动
D.提着水桶在水平路面上匀速前行
【答案】B
【解析】用力推汽车,没有推动,对汽车有力的作用,但汽车没有移动距离,所以不做功,故A不合题意;将重物从一楼扛到二楼,重物在提力的方向上移动了距离,做了功,故B符合题意;举重运动员举着杠铃站着不动,有力但没有移动距离,不做功,故C不合题意;提着水桶在水平路面上匀速前行,力与距离的方向互相垂直,所以不做功.故D不合题意;故应选B。
15.如图所示,一位女交警推老人沿水平人行横道过马路,关于此过程力对物体做功的判断,下列说法中正确的是
A.老人所受重力对老人做了功
B.地面对轮椅的支持力对轮椅做了功
C.女交警对轮椅的推力对轮椅做了功
D.老人对轮椅竖直向下的压力对轮椅做了功
【答案】C
【解析】
老人受到重力的作用,但在重力的方向上没有通过距离,所以老人所受重力没有做功,故A错误;轮椅受到了地面的支持力作用,但在支持力的方向上没有通过距离,所以支持力对轮椅没有做功,故B错误;女交警对轮椅的有一个推力,轮椅在推力的方向上通过了距离,故推力对轮椅做功,C正确;老人对轮椅有一个竖直向下的压力,但轮椅在压力的方向上没有通过距离,所以压力对轮椅没有做功,故D错误,故选C.
16.如图所示,小邦在国色天乡玩蹦极,不考虑空气阻力,关于他在下降过程中的能量分析,下列说法正确的是
A.弹性绳绷直前,重力势能增大,动能减小
B.弹性绳绷直前,重力势能减小,动能不变
C.下降到最低点,动能最小,弹性势能最大
D.下降到最低点,重力势能最大,弹性势能最大
【答案】C
【解析】
分析:
动能大小的影响因素:
质量、速度.质量越大,速度越大,动能越大.
重力势能大小的影响因素:
质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.
弹性势能的影响因素是弹性形变的程度,形变越大,势能越大.
解答:
AB、人在下降过程中,弹性绳绷直前,高度减小,重力势能减小,速度变大,则动能变大,故AB错误;
CD、下降到最低点时,人的速度减小为0,动能最小;高度最小,重力势能最小;弹性绳的形变最大,则弹性势能最大,故C正确,D错误.
故选C.
【点睛】掌握动能、重力势能的影响因素.利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化.
17.一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡.他爬坡时的功率与下列哪一个最接近
A.几瓦B.十几瓦C.一百多瓦D.一千多瓦
【答案】C
【解析】
【详解】
中学生的质量约50kg,体重约
左右,山坡的高度为9m.登楼的功率:
,
可见,他爬坡时的功率与C选项最接近;
故选C。
18.举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间,把同样重的杠铃举起,如图所示.如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式中正确的是()
A.W1=W2、P1=P2B.W1>W2、P1=P2C.W1>W2、P1>P2D.W1<W2、P1<P2
【答案】C
【解析】
【详解】
由题知身高170cm的运动员和身高160cm的运动员举起杠铃的重力相同,
身高170cm的运动员比身高160cm的运动员将杠铃举得高,
根据W=Gh可知,W1>W2;
因为两运动员举起杠铃的时间相同,
根据P=
可知,P1>P2.所以ABD错误,C正确.
故选C.
【点睛】
本题考查了学生对功的公式、功率的公式的掌握和运用,能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口.
19.如图所示,小车和弹簧放在光滑的水平面上,用手将小车推出后,小车向左运动。
当弹簧右端被小车压至A处时,小车速度为零。
小车向左运动的过程中
A.小车一直减速B.小车先加速后匀速C.小车的动能先不变后减小D.小车的机械能不变
【答案】C
【解析】
水平面光滑,不受摩擦力,当A向左运动未接触弹簧时,将做匀速直线运动,小车动能不变;当物体A与弹簧接触后,受向右的弹力作用,速度将减小,动能减小,故C正确,ABD错误。
点睛:
当物体受平衡力或不受力,运动状态不变;若物体受合力方向与运动方向相反,物体将做减速运动.
20.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B.乙C.丙D.丁
【答案】A
【解析】
【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
知,甲功率最大,做功最快。
故A符合题意。
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