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第十一章
一、选择题每题3分,共30分1.下列实例中,力对物体没有做功的是 A.起重机吊起重物B.马拉车,车未动C.跳水运动员从跳台跳下D.举重运动员将杠铃举起
2.功率的定义式为P=,由此可见 A.做功多少由功率的大小和做功所用时间共同决定B.做的功越少,功率就越小C.做功的时间越长,功率就越小D.功率越大,则物体做的功一定越多3.如图11-Z-1所示,用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和木箱运动方向始终一致,运动时间tabtcd,运动距离sab=scd,比较两种情况下拉力所做的功和功率 图11-Z-1A.ab段做功较多B.ab段与cd段做功一样多C.ab段功率较大D.ab段与cd段的功率一样大4.2018年5月5日,中国国产航母完成首次舰载机直升机起降,直升机减速下降靠近航母甲板的过程中 A.惯性变大B.动能变小C.重力势能不变D.机械能不变5.小明将掉在地上的物理课本捡起来放回到课桌上,他对课本所做的功最接近于 A.
0.02JB.
0.2JC.2JD.20J6.如图11-Z-2所示,一个质量为45kg的人,在10s内连续向上跳了5个台阶,已知每个台阶的高度为
0.2m,则此人在这段时间内的功率是g取10N/kg 图11-Z-2A.450WB.45WC.5WD.4500W7.在一次体育课上,甲、乙两同学进行爬竿比赛,甲从某一位置匀速爬到竿顶用时9s,乙从同一位置匀速爬到竿顶用时10s若甲、乙两同学质量之比是5∶6,则他们爬竿的功率之比是 A.4∶3B.3∶4C.27∶25D.25∶278.小李将一排球竖直向上抛出,排球离开手后竖直向上运动到一定高度又落回地面,不计空气阻力,关于排球离开手后的运动过程,下列说法正确的是 A.在上升过程中小李对排球做功B.在下落过程中排球的动能减小C.在上升过程中排球受到一个竖直向上的力D.在下落过程中排球所受的重力做功越来越快9.如图11-Z-3所示,将甲、乙两个质量不同的小球从相同高度由静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是 图11-Z-3A.着地瞬间,两球的动能相等B.甲球在P点和Q点的机械能相等C.释放瞬间,两球的重力势能相等D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等10.如图11-Z-4所示,小球沿光滑斜面从顶端滚至底端的过程中,图11-Z-5中关于小球的速度v、通过的距离s、机械能E和动能Ek随时间t的变化图象正确的是 图11-Z-4图11-Z-5
二、填空题每空2分,共24分11.在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为100N的小车,使小车沿水平方向前进3m,所用的时间是5s,则拉力所做的功为________J,重力所做的功为________J,拉力做功的功率为________W12.攀岩是一项挑战自然、超越自我的惊险运动一位攀岩者重为520N,背着质量为8kg的背包,用时40min登上高为9m的峭壁在此过程中,攀岩者对背包做功________J,他做功的平均功率是________Wg取10N/kg图11-Z-613.请分析以下两个有关能量的问题1“强弩之末势不能穿鲁缟者也”强弩之末不能穿透薄薄的丝绸,说明物体的动能大小与它的________有关2旋转图11-Z-6中的吸管后,将可乐罐放在桌面上,罐就会运动起来,这是因为罐中的橡皮筋积蓄了________能14.如图11-Z-7所示,质量为65g的金属小球从a处自由下滑,经过b处,到达c处时,恰好停下如果小球从a运动到b的过程用了4s的时间,则重力做功为________J,重力做功的功率为________W;在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为________Jg取10N/kg图11-Z-715.如图11-Z-8所示,弹簧一端与小车相连,另一端固定在木板上,将弹簧由自由伸长的位置A压缩到B,松手后,小车由位置B开始运动至位置C时,速度为零由B至C的运动过程中,弹性势能的变化情况是______________选填“减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”,小车运动速度最大的位置在________选填“A点”“AB间的一点”或“AC间的一点”水平方向不受其他阻力图11-Z-8
三、实验探究题共28分16.10分如图11-Z-9所示是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图1若让同一钢球A分别从斜槽的不同高度处由静止开始滚下,高度h越高,钢球运动到水平面时速度越________,木块B被撞得越远,这说明物体的动能与物体的________选填“质量”或“速度”有关2若让不同质量的钢球从斜槽同一高度处由静止开始滚下,即速度相同时,质量越________的钢球将木块B撞得越远,这说明物体的动能与物体的________选填“质量”或“速度”有关3若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜槽底部的过程中,其机械能________选填“变大”“不变”或“变小”图11-Z-917.6分为了探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,小明找到A、B、C三个体积相同的小球,让小球从高处自由落下,通过观察小球砸入沙中的深浅程度来比较重力势能的大小其中mA=mB>mC,三次实验如图11-Z-10所示图11-Z-101为了探究重力势能的大小与质量的关系,他应选择图甲和图________进行对比实验2为了探究重力势能的大小与高度的关系,他应选择图甲和图________进行对比实验3本次实验用到了多种研究物理问题的方法,请你写出其中任意一种方法________________________________________________________________________18.12分在探究“弹性势能的大小跟哪些因素有关”时,小明提出了如下猜想猜想一弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二弹性势能的大小与弹簧的材料有关为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B长度和粗细相同、小球、木块和一把长刻度尺,设计了如图11-Z-11所示的实验装置进行探究实验中,木块的起始位置相同,最后得出的实验记录如下表图11-Z-11实验序号使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离1弹簧A5s12弹簧A8s23弹簧B5s34弹簧B8s41请将探究猜想一的方案补充完整
①将弹簧A、小球、木块按图示方式安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm,放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离s1;
③压缩弹簧,使其长度为______cm,放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离______;
④比较分析实验数据________,得出结论2弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化为小球的________能的过程3为了探究猜想二,可选用实验序号2和________的数据进行比较分析若________,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关
四、计算题共18分19.9分在某建筑工地上,起重机在2min内把体积为30m3的花岗岩碑石提升到
2.5m高处已知该花岗岩的密度为
2.8×103kg/m3,g取10N/kg,通过计算回答1这块花岗岩碑石的质量为多大?2起重机对碑石所做的功是多少?3起重机对碑石做功的功率是多少?图11-Z-1220.9分为了做到“绿色环保、低碳出行”,小东尽量减少驾驶机动车辆外出,坚持骑自行车上下班小东和自行车的总质量是80kg,当他以5m/s的速度在平直的公路上匀速直线骑行时,所受阻力是总重的
0.02求g取10N/kg1骑行1000m动力所做的功2骑行的功率详解详析1.B
2.A
3.B4.B [解析]本题考查机械能惯性大小只与物体的质量有关,所以直升机减速下降过程中,惯性不变;物体动能的大小与物体的质量、速度有关,所以直升机减速过程中,速度变小,动能变小;物体重力势能的大小与质量、高度有关,所以直升机下降过程中,高度变小,重力势能变小;机械能等于动能与势能之和,所以机械能变小故应该选B5.C6.B [解析]在向上跳的过程中,人要克服自身的重力做功,此时W=Gh=mgh=45kg×10N/kg×5×
0.2m=450J,根据功率的计算公式得P===45W7.D [解析]两人都从同一位置爬到竿顶,所以上升的高度相等,根据W=Gh得两人做功之比W甲∶W乙=G甲∶G乙=m甲∶m乙=5∶6;根据P=得P甲∶P乙=×=×=25∶278.D [解析]排球在上升过程中,小李不再对排球施加力,所以小李对排球不做功,故A错误;排球在下落过程中,质量不变,速度逐渐变大,排球的动能变大,故B错误;排球在上升过程中,不计空气阻力,排球只受到竖直向下的重力作用,故C错误;功率是反映做功快慢的物理量;排球在下落过程中,重力做功的功率P===Gv,由于排球下落时速度越来越大,所以重力做功的功率越来越大,即重力做功越来越快,故D正确9.B [解析]甲、乙两球质量不同,高度相同,则释放前的重力势能不同;下落过程中,重力势能转化为动能,则着地瞬间两球的动能不相等,故A、C错误忽略空气阻力,在动能和重力势能的相互转化过程中,机械能的总量不变,则甲球在P点和Q点的机械能相等,故B正确由W=Fs=Gh=mgh可知,从释放到着地,两球所受重力做的功不相等,故D错误10.C [解析]小球从光滑斜面滚下来做加速运动,速度是增大的,故v-t图象错误;由v=可知,速度增大时,小球通过的路程与时间不成正比,故s-t图象错误;小球滚下过程中,质量不变,速度增大,动能增大,高度降低,重力势能减小,因斜面光滑,则只有重力势能和动能的转化,机械能不变,故E-t图象正确,Ek-t图象错误故选C11.150 0 3012.720
2.25[解析]背包受到的重力G=mg=8kg×10N/kg=80N,对背包做功W=Gh=80N×9m=720J他做的总功W总=G人+Gh=520N+80N×9m=5400J,他做功的平均功率P===
2.25W13.1速度 2弹性势14.
0.26
0.065
0.1315.先减小后增大 A点16.1大 速度 2大 质量 3不变17.1丙 2乙 3控制变量法或转换法18.1
③8 s2
④s1和s2 2动 34 s2≠s419.1因为ρ=,所以花岗岩碑石的质量m=ρV=
2.8×103kg/m3×30m3=
8.4×104kg2起重机对碑石所做的功W=Gh=mgh=
8.4×104kg×10N/kg×
2.5m=
2.1×106J3起重机对碑石做功的功率P===
1.75×104W20.1小东与自行车的总重G=mg=80kg×10N/kg=800N,由于匀速直线骑行,则受力平衡,F动=f=
0.02×800N=16N;骑行1000m动力做的功为W=F动s=16N×1000m=
1.6×104J2骑行的功率为P=F动v=16N×5m/s=80W。