初中物理功和机械能单元检测试题含答案.docx
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初中物理功和机械能单元检测试题含答案
初中物理功和机械能单元检测试题(含答案)
一、选择题
1.如图所示,在粗糙程度相同的地面上,手推木块向右压缩弹簧;释放木块,木块沿水平地面向左运动;离开弹簧后,木块运动到某一位置停下.下列说法中正确的是
A.木块在弹簧恢复原状过程中,所受弹力变大
B.木块离开弹簧后,受到的滑动摩擦力变大
C.木块离开弹簧后能继续运动,是因为它有惯性
D.弹簧恢复原状过程中,弹性势能变大
【答案】C
【解析】
【详解】
A.木块向左运动过程中,弹簧变长,弹簧的形变逐渐减小,弹力逐渐变小,故A错误;
B.木块离开弹簧后,木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变,摩擦力就是不变的,方向向左,故B错误;
C.木块离开弹簧后,不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进,故C正确;
D.恢复原状时,弹性形变不断减小,弹性势能减小,故D错误.
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】
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
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。
3.如图是一个光滑的轨道.某小球从轨道的O点出发,由静止开始下滑,小球始终没有离开轨道,你认为小球最远可以运动到
A.a点B.b点
C.c点D.d点
【答案】C
【解析】
【详解】
本实验中,由于轨道是光滑的,没有摩擦力,所以小球的机械能守恒。
故小球从O点由静止释放,始终没有离开轨道,最远可以滚到与O点等高的c点,故选C。
4.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.
5.体重相同的小明和小华进行搬砖比赛,他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼,小明两次搬完,小华三次搬完,比较他们在此过程中所做总功和功率,下列说法正确的是
A.他们做功一样多
B.小明做功多一些
C.小华做功多一些
D.小明的功率大一些
【答案】C
【解析】
【详解】
由于砖的重力相等,楼层高度相等,根据
可知,小明和小华克服砖的重力所做的功相等;小明和小华的体重相等,楼层高度相等,小明两次搬完,小华三次搬完,所以在搬砖的过程中,小华克服自身重力所做的功多;小华所做总功比小明所做的总功多,由于无法比较小明和小华做功时间的多少,根据
可知,无法比较小明和小华的功率大小;故C符合题意.
6.扫地机器人是智能家用电器,正逐渐进人我们的家庭,如图是一款质量为1.5kg集自动充电、清扫、吸尘的机器人,某次寻找充电电源过程中,在水平地面上2min匀速行驶20m,若机器人行驶过程的平均阻力为3N,则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是
A.300J,2.5WB.60J,0.5WC.60J,30WD.360J,3W
【答案】B
【解析】
【详解】
机器人这次行驶过程中克服阻力做的功:
,故AD错误;克服阻力做功的功率:
故B正确、C错误。
故选:
B。
【点睛】
本题考查了做功公式和功率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
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.下列关于力做功的说法,正确的是
A.人向上提箱子提不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受重力对汽车有做功
D.过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功
【答案】A
【解析】
【详解】
A、人向上提箱子提不动,箱子受到向上的拉力,但箱子在力的方向上没有移动距离,所以手的拉力对箱子没有做功;故A正确;
B、人把箱子从二楼提到三楼,拉力方向向上,箱子也向上移动了距离,所以手的拉力对箱子做了功;故B错误;
C、汽车在水平公路上匀速行驶,汽车在所受重力的方向上没有通过距离,所以重力对汽车没有做功,故C错误;
D、过山车向下运动过程中,车上乘客所受重力向下,乘客也向下移动了距离,所以重力对乘客做了功;故D错误;
故选:
A。
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.如图所示,一长为L的直杆可绕O点转动,杆下挂一所受重力为G的物块,刚开始直杆与竖直方向夹角为60º.为了安全下降物块,用一个始终水平向右且作用于直杆中点的拉力F,使直杆缓慢地转动到竖直位置(可以认为杠杆每一瞬间都处于平衡状态),则下列说法正确的
A.拉力F的大小保持不变
B.拉力F和物块重力G是一对平衡力
C.这个过程中物块重力所做的功为
D.这个过程中直杆一直都是费力杠杆
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由图知,杠杆由与竖直方向成60°角逐渐转到竖直位置时,由于拉力始终水平,所以其力臂逐渐变大;物体对杠杆拉力为阻力,转动过程中阻力臂逐渐变小;由杠杆平衡条件可知拉力F逐渐变小,故A错误;
B.拉力F和物块重力大小不等、不一条直线上,不作用在一个物体上,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.杠杆由与竖直方向成60°角时,杠杆右端高度
,转到竖直位置时杠杆下端高度降到L处,所以物体下降高度
,所以物体重力做功
,故C正确;
D.当杠杆转到竖直位置时,阻力臂为0,杠杆为省力杠杆,故D错误。
11.如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示.两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是()
A.F1>F2,P1>P2B.F1=F2,P1>P2C.F1>F2,P1=P2D.F1 【答案】B 【解析】 【详解】 由图乙可知两次情况下,木块作匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,即F=f.因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变,所以两次情况下摩擦力不变,即拉力F1=F2,由图乙可知v1>v2,因为拉力功率P=Fv,F1=F2,所以P1>P2,故B符合题意. 12.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。 13.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则 A.甲做功较多,功率较小 B.甲做功较多,功率较大 C.甲做功较多,甲、乙功率相等 D.甲、乙做功相等,乙的功率较大 【答案】B 【解析】 【分析】 相同质量的杠铃,根据G=mg可知重力相同,根据W=Gh分析做功大小,知道所用时间相同,根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系. 【详解】 两人举起杠铃质量相同,根据G=mg得到杠铃的重力相同,举起的高度: h甲>h乙,根据公式W=Gh得到甲乙做功的关系W甲>W乙,举起杠铃用的时间相同,根据 得到P甲>P乙. 故选B. 14.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。 15.如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是 A.小球从A处到B处重力势能增大 B.小球从B处到C处动能增大 C.小球在B处比D处重力势能大 D.小球在A、C、E三处机械能总量相等 【答案】D 【解析】 【详解】 A.小球从A处到B处,质量不变高度增大,所以重力势能增大,故A选项正确; B.小球从B处到C处,质量不变,在重力作用下速度逐渐增大,所以动能增大,故B选项正确; C.小球在D处比B处,质量不变高度降低,所以重力势能变小,故C选项正确; D.看图可知小球在弹跳过程中,每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小,说明其机械能在运动过程中减小,所以A、C、E三处机械能总量并不相等,故D选项错误符合题意. 16.如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中 A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是800J C.拉力F的功率是80W D.滑轮组的机械效率是60% 【答案】B 【解析】 【详解】 有用功是采用任何方法都必须做的功,是我们想要达到的目的, 有用功是W有=800N×1m=800J, 拉力F的功率是P=W/t=(500N×2m)/10s=100W, 重物由二根绳承担,移动距离是2m,滑轮组的机械效率是,η=W有/W总=800J/1000J=80%.选项B正确 17.同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则() A.手的拉力: F甲>F乙;机械效率: η甲<η乙 B.手的拉力: F甲=F乙;机械效率: η甲=η乙 C.手的拉力: F甲>F乙;机械效率: η甲>η乙 D.手的拉力: F甲<F乙;机械效率: η甲<η乙 【答案】C 【解析】 【详解】 甲为定滑轮,由定滑轮的使用特点可知: 绳重和摩擦力不计, ,并且可以改变力的方向。 乙为动滑轮, ,由题知,G动=20N<G,因此 。 如图所示,用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则所做的有用功W有用一样大,由于要克服动滑轮重力的作用,所以使用动滑轮做的总功多,由 可知,定滑轮的机械效率高,所以 ,故C正确为答案,选项ABD错误。 18.射箭时,拉开的弓弦能将箭射出,箭离开弓弦后还能继续飞行,小明根据这一现象得出了以下结论: ①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态: ②弓弦的弹性势能转化为箭的动能;③箭由于惯性作用仍能继续飞行;④在空中飞行的箭若不受任何力作用,将处于静止状态,其中说法正确的是( ) A.只有①B.只有①②C.只有①②③D.①②③④都正确 【答案】B 【解析】 【详解】 ①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动,改变了箭的运动状态,故①正确; ②箭射出时,弓弦的弹性形变程度变小,弹性势能减小;箭由静止变为运动,动能增大;所以,弓弦的弹性势能转化为箭的动能,故②正确; ③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动,是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态;惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,不是力,不能说由于惯性作用,故③错误; ④在空中飞行的箭若不受任何力作用,将保持原来的运动状态,继续做匀速直线运动,故④错误; 综上分析可知,只有①②正确;故应选B。 19.2018年5月21日凌晨,我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空,迈出了人类航天器月背登陆第一步! 下列有关说法正确的是 A.火箭点火升空过程中,内能转化为机械能 B.火箭点火升空过程中,火箭的惯性消失 C.火箭加速上升过程中,重力势能转化为动能 D.火箭加速上升过程中,只受到重力和空气阻力 【答案】A 【解析】 分析: (1)火箭是热机的一种,工作时,燃料的化学能转化为燃气的内能,高温高压的燃气推动火箭升空,燃气的内能转化成火箭的机械能; (2)惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种性质; (3)动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,当动能转化成重力势能时,动能减小,重力势能增加; (4)火箭加速运动时,不受平衡力,受到重力,摩擦力还有推力作用. 解答: A、火箭点火发射时,产生的燃气内能转化为火箭升空的机械能,故A正确; B、火箭点火升空过程中,仍然具有惯性,因为惯性是物体本身的一种性质,故B错误; C、火箭加速上升的过程,质量不变,速度增加,故动能增加,同时高度增加,重力势能增大,故不是重力势能和动能的转化,故C错误; D、火箭加速上升,受力不平衡,火箭受的向上的推力大于向下的重力,合力向上,火箭加速上升,故D错误. 故选A. 【点睛】本题通过卫星发射,考查了力与运动的关系、运动和静止的相对性以及热机工作时的能量转化,涉及的知识点较多,需要认真分析,认真解答. 20.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
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