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2015年09月22日初中物理《机械功和机械能》
1．（2015•钦州）如图所示的情景中，重力势能转化为动能的过程是（ ）
A．箭离开弓过程
B．运动员撑起过程 C．杠铃被举起过程 D．运动员下落过程
2．(2015•福州)如图6甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系，如图6乙所示，其中b为曲线最高点。不计空气阻力，弹簧在整个过程中始终发生弹性形变，则小球 A．受到的弹力始终不变 B．运动过程动能一直增大 C．运动过程机械能不变 D．在b点时重力等于弹力
3．(2015•安顺)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3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 （ ）
图3
A．W1＝W2、P1＝P2 B．W1＞W2、P1＝P2 C．W1＞W2、P1＞P2 D．W1＜W2、P1＜P2
4．(2015•赤峰)如图2所示，大人与小孩爬相同的楼梯所用时间相同，下列说法正确的是（ ）
A、大人与小孩做功相同，两人功率相同B、大人与小孩做功相同，小孩功率大 C、大人比小孩做功多，大人功率大D、大人比小孩做功多，小孩功率大 5．(2015•成都)如图所示，直升飞机悬停在空中。下列对直升飞机能量的分析，正确的是 A．直升飞机具有重力势能
B．直升飞机的动能不断转化为重力势能
C．直升飞机的重力势能不断转化为动能 D．直升飞机的机械能在不断增大 6．（2015•贵港）如图所示，两边分别用弹簧K1和K2拴住的滑块M静止在O点处，用于向右拨动滑块M，它就可以在光滑的水平面上来回运动，当滑块从O点向右运动时（弹簧在弹性限度内）（ ）
A．弹簧K1和K2的势能同时增大 B．弹簧K1和K2的势能同时减小
C．弹簧K1的势能增大，K2的势能减小 D．弹簧K1的势能减小，K2势能增大
7．(2015•德州)某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的是（ ）
A．从A点到B点过程中运动员加速下落 B．从B点到C点过程中运动员重力势能增大 C．t0时刻运动员动能最大 D．运动员重力大小等于F0
8. (2015•绵阳) “绿色环保,低碳出行。”2015年1月18日，绵阳市首批30辆纯电动公交车投入试运行。 假定一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，其电动机的输出功率为120kW，速度为36km/h，共行驶2h,其电动机做功为 J,公交车的牵引力为 N。
9. (2015•泉州)在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推动，如图12甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图12乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t
的变化情况如图12丙所示，则从3s至5s内，推力对木块所做的功 J，第2秒木块受到的合力为 N。400,100
10．(2015•无锡)现有30包大米一总质质量为l50kg．小明想尽快将它们搬上l0m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．若每次下楼时问是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间_______s．（g=l0N/kg）
11、(2015•张家界)某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”的设想。请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察 的大小，来判断小球重力势能的大小。
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是___________________。
（3）实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图 ，具体的操作方法是让小球从 __________（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。
（4）要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图________，具体的操作方法是让小球从_________（选填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下。
（5）通过比较分析可以得出的结论是_____________________________。
12．(2015•衡阳)某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是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，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。 （2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时， 。
（3）比较 两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）。
（5）小球在下列过程陷入沙面前，将重力势能转化为 能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为 能。
13．(2015•益阳)如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图象如图乙所示。 （1）小车运动的速度多大？ （2）10s内重力对小车做多少功？ （3）10s内人对小车做多少功？功率是多大？
14．（2015•雅安）雅安4.20地震后灾后重建工作正在高效地进行，如图是某建筑工地上使用的塔式起重机．在一次操作过程中起重机将质量为500kg的建筑材料竖直提升了12m，用时15s，（g=10N/kg）．求：
（1）所提建筑材料受到的重力； （2）起重机提起建筑材料所做的功；
（3）提升过程中该起重机的电动机功率为8kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？
1 D 2 D 3 C 4 C 5 A 6 A 7 A 8. 8.64×108 1.2×104
9. 400, 100 10. 50；3；450． 11. （1）木块被推出的距离；（2）小球与木块将会做匀速直线运动；（3）乙；相同；
（4）甲；不同；（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关． 12. （1）球陷入沙面的深度；（2）质量越大，重力势能越大； （3）A、C；（4）无关；（5）动；内． 13答：（1）小车运动的速度为1.2m/s； （2）10s内重力对小车做功0J；
（3）10s内人对小车做960J的功；功率是96W． 14 答：（1）所提建筑材料受到的重力5000N； （2）起重机提起建筑材料所做的功6×104J； （3）起重机的机械效率是50%
第十一章 机械功与机械能检测题
本检测题满分:100分,时间:45分钟
一、选择题（每题3分，共36分）
1.（2015年山东济宁）小夏推箱子经历了图3所示的过程，
最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离。对上述过程中涉及的物理知识，分析正确的是（ ）
甲 乙 丙
图3
A.图甲：因为箱子没动，所以小夏没有对箱子施加力的作用
B.图乙：因为箱子受到的摩擦力大于推力，所以小夏没有推动箱子
C.图乙：因为小夏对箱子施加了力，所以小夏对箱子做了功
D.图丙：小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积
2. 一个物体在一个大小、方向都不变的水平拉力作用下，在水平面上做匀速直线运动，在下面的选项（图1）中能正确反映此力所做的功与时间对应关系的是（ ）
图1 A B C D
3. (2015年乌鲁木齐3分)立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目。起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点。小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为( )
A. B. C. D.
4. (2015年沈阳2分)爷爷与小丽进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到6楼。爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍。若爷
爷做功为、功率为，小丽做功为、功率为，则下列判
断正确的是
( )
11
41 41 11
5. 如图2所示是甲、乙两物体所做的功与做功所用时间的关系图象，由图象可知，甲、乙两物体的功率P甲与P乙相比（ ）
A.P甲＞P乙 B.P甲＝P乙
C. P甲＜P乙 D.无法确定
6. 一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2 m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10 N/kg）（ ）
A.1 200 W B.10 W C.12 W D.120 W
7. 用滑轮组将重400 N的物体提高3 m，已知滑轮组的机械效率是80％，则总功、额外功
分别为( )
A.300 J、1 500 J B.1 500 J、300 J C.1 200 J、1 500 J D.1 500 J、1 200 J
8. 甲、乙两种机械的效率分别是70％和50％，则下列说法中正确的是( )
A.使用甲机械省力
B.使用甲机械做功快
C.在相同的时间内，使用甲机械完成的功多
D.乙机械的额外功在总功中占的比例大
9. (2015年山东潍坊4分)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
(
)
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
10. ( 2015年河北3分)用四只完全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，在绳自由端用大小分别为和的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是( ) A.大于 B.和做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动的时间可能相等
甲 乙
11. 小明乘超市的自动扶梯匀速上升的过程中，小明的( )
A.动能转化为势能，机械能不变 B.动能转化为势能，机械能增大
C.动能不变，势能增大，机械能增大 D.动能不变，势能不变，机械能不变
12. 体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都是把物体斜向上抛出的运动。不计空
气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中( )【沪粤版第十一章机械功与机械能导学案】
A.物体的动能一直增大，重力势能一直减小
B.物体的动能一直减小，重力势能一直增大
C.物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D.物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
二、填空题（每空1分，共18分）
13. （2015年天津4分）在水平地面上，用50 N的力沿水平方向拉着重为100 N的小车前进4 m，拉力做功为________J，重力做功为_________J。
14. 一位重为700 N的乘客，背着重60 N的包站在匀速行驶的公共汽车上。当汽车驶过
200 m的距离时，乘客对包所做的功为______J，汽车底板的支持力对乘客所做的功为_____J。
15. 甲、乙两人爬杆比赛，爬到顶端甲用了10 s，乙用了8 s，而甲、乙两人的体重之比
是5∶6，则甲、乙两人爬杆的功率之比是________。（两人均是匀速爬杆）
16. 汽车发动机的功率80 kW，汽车以36 km/h的速度匀速行驶，牵引力大小是____N，如
果车辆行驶的速度保持不变，这时路面对汽车的阻力为______N。
17. 图4所示的起重机将重为 N的货物匀速提升10 m，它的电动机做功1.25× J，
起重机匀速提升货物做的有用功为________J，机械效率为________.对于实际机械，机械效率总小于100%的原因是_______.
18. 如图5所示，滑轮组的机械效率为80%，物体G1向下做匀速直线运动，如果物重G2＝
32 N，则物重G1＝_____。
图4 图5 图6
19. 如图6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。
20. 建水电站时要让水轮机产生出较大的功率，在流量一定的条件下，需要水流有较大的流
速，而河流流速一般都不很大，因此就要在河中选择合
适的地方修水坝。这是利用了____能转化为______能的
道理。
21. 空中加油技术大大增加了战斗机的航程，而且大大提
高了战斗机的生存能力，已成为现代战争中重要的空
中后勤支援力量。如图7所示是空中加油机给战斗机加
图7 油的情景，加油机在某一高度匀速飞行，为保证安全，
战斗机相对于加油机应处于_______状态，在此过程中，战斗机的动能将_____。（选填“增大”“不变”或“减小”）
三、简答题（每题6分，共18分）
22. 用手压下一支内有弹簧的圆珠笔，然后迅速放手，笔将竖直向上跳起，并迅速落回桌面。
请你分析这一过程中的能量转化。
23. 小明在学习开车时，师傅告诉小明，当汽车上坡时一定要慢速行驶，千万不要开快车上
坡，这样很危险，小明不明白其中的道理，请你用所学知识给他解释一下。
24. （2015年海南6分）为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：
甲 乙 丙
（1）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是____________（选填“控制变量法”或“转换法”）。
（2）为了研究汽车超速问题，实验中应选择________两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大。
（3）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是：______________________________________。
四、计算、探究题（每题14分，共28分）
25. “擦窗机器人”的质量为2 kg，它的“腹部”有吸盘.当擦窗机器人的真空泵将吸盘内
的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上（.g取10 N/kg）擦窗机器人以0.1 m/s的速度匀速竖直向下运动8 s，它所受重力做的功是多少？重力做功的功率是多大？
图9
26. 图10甲所示的是一台汽车起重机的示意图，起重钩的升降使用的是滑轮组，如图乙所示，
滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次作业中，起重机将重200 kg的货物由地面起吊到5 m的高度，所用时间为20 s，钢丝绳的拉力F为800 N，求起吊过程中：（g取10 N/kg）
（1）起重机起吊货物的机械效率；
（2）卷扬机做功的功率；
（3）图丙为该起重机的铭牌，其中有一个重要的参数是“最大额定起重量”，运用你学过的物理知识，分析说明起重机设计时，该参数的确定需要考虑哪些因素？
图10
第十一章 机械功与机械能检测题参考答案
1. D解析：力是一个物体对另一个物体的作用，图甲中小夏推箱子时，他对箱子产生了
作用，即“推”这种作用，故小夏对箱子施加了力的作用，A选项错误；图乙中箱子没有被推动，所以在水平方向上箱子受力平衡，即推力和摩擦力是一对平衡力，这两个力大小相等，此时在力的方向上箱子并没有通过一定的距离，所以小夏对箱子没有做功，
B、C选项错误； 丙图中箱子由于具有惯性，在不受推力的作用下依然会向前移动一段距离，所以箱子移动的距离大于小夏推力作用过程中箱子移动的距离，故小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积，D选项正确。
2. B 解析：根据功的计算公式W＝Fs可知，W＝F
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