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功率、机械能的转化练习题

2021-02-09 来源:乌哈旅游
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考

XXX年级xx班级

姓名:_______________班级:_______________考号:_______________

题号 得分

评卷人 得分 一、实验,探究题

(每空? 分,共? 分)

1、每个人的功率因人而异,而且从事不同的活动时,功率也不尽相同。小明想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。

一、实验,探究题 二、填空题 三、选择题 四、计算题 总分

⑴他需要哪些器材? __________________________________________________ ⑵小明将他测得的数据填入下表,请在空格处补上相应的数据.

臂长 体重 l(cm) G(N) 60 500 拉上去克服重力所做的次数 的功W(J) 5 时间 功率 t(s) P(W) 12 2、如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。

(1) 该实验要探究的是物体动能的大小与物体_________的关系。 (2) 该实验物体的动能是指物体___ _(选填“A”或“B”)。 (3) 该实验物体动能的大小是通过__________________来反映的。

(4) 该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时___________( 选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B” )的速度,它是通过_______(选填“高度”或质量”)来改变的。

(5) 实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时,应改变________(选填“物体A”或“物体B”)的质量,这是为了研究物体动能与物体质量的关系。若水平面绝对光滑且不计空气阻力,该实验还能得出结论吗?答:______________。

3、李明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关。

(1)如图甲所示,让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止;

(2)如图乙所示,让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止;

1)该实验是通过比较_____________________________来判断小球动能大小;

2)乙图让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是:两球到达水平面时,具有相同的____________; 3)选用甲图探究的是动能与__________的关系;

得出的结论是:_______________________________________,动能越大; 4)选用乙图探究的是动能与__________的关系;

得出的结论是:_________________________________________,动能越大;

5)物理研究方法有很多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法、转换法等。本实验运用了两种:一是________________法;二是转换法。

4、小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材,探究“重力势能的大小与哪些因素有关”,其过程如图17所示

(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小?

(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得出的结论是什么? (3)图乙和图丙探究的问题是什么?

5、如图所示,某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上,利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。

(1)将A、B两球(mA(2)分别在水平桌面上的C、C’处放置相同的木块,再将两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放,观察到 球将木块撞得更远。由此可得出结论:① ;② 。

6、如图所示,甲是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。乙是探究“阻力对运动物体的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动,请回答下列问题:

(1)甲、乙两组实验,采用了探究实验中常用的实验方法是_____________。 (2)甲实验中,通过观察__________________可以判断钢球动能的大小。

(3)由乙实验可以推理得出,如果运动的小车在水平面上不受力时,它会________。 7、在物理学习中,某同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关:

①物体高度,②物体质量大小,③物体所处地理位置。为了证明自己的猜想,首先决定对因素①进行验证. 他把橡皮泥平铺在水平面上,让1个小球从不同高度自由下落,记录结果如表所示。

(1)该同学判断重力势能大小的依据 ; (2)本实验的结论

是 ;

(3)若想对因素②进行验证,你认为应怎样做 。

8、小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验.

(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从

A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后 静止,如图甲所示. (2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示. 上述甲、乙两组实验中:

①要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图;

②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ; ③甲、乙两组实验可以得出的结论是 ;

④上述实验中,利用纸盒被撞后移动的距离大小来比较物体的动能大小, 下列的四个实例中与此实验方法相同的有 ; A. 根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场;

B. 保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化; C. 研究电流的大小时,根据电流产生的效应大小来判断电流的大小; D. 认识电流大小时,用水流进行类比.

⑤如图丙所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部 消失,则小球会沿 路线继续运动,你判断的依据是 .

9、在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图15所示,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题:

(1)该实验的目的是研究 (选填“铁球”或“木块”)的动能大小与 的关系. (2)该实验是通过观察 来说明铁球对木块做功的多少,从而得出结论的. (3)若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗? 理由是:

.

10、如图13所示,是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上.请回答以下问题: (1)设计实验的目的是研究钢球动能的大小

与 的关系.

(2)实验是通过观察 ,说明钢球对木块做功的多少,从而得出结论的. (3)若水平面为光滑的,该实验还能得出结论吗? ,理由是:_____________.

二、填空题

(每空? 分,共? 分)

评卷人 11、两位学生比赛爬竿,他们的质量之比为4:5,已知甲用18s爬到顶,乙用20s爬到顶,则两人匀速爬竿过程中所做功之比为___________;功率之比为__________。

得分 12、14、小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动.若该物体在10s内移动5m,则在此过程中小华做的功是 J,功率是 W.

13、如图所示,在研究滑轮组时,测得A物体重3N,当拉动甲测力计,使A以0.1m/s的速度匀速向右移动时,甲、乙测力计的示数分别为0.5N和1.2N。则拉动甲测力计的功率大约是 W,在匀速拉动4s时间内所做的额外功约为 J。

14、2011年安徽省在中招体育测试中,亳州市把跳绳作为考试科目。李强同学在中考体育测试中的跳绳成绩是1 min跳180次.他的质量为50 kg,每次跳起的高度约为6 cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为_______W. 15、2011年安徽省中考体育考试规定:跳绳为考试必考项目之一。其中男子跳绳每分钟达到175次为满分10分。若某一男同学刚好得到十分,假设他的质量为50千克,每次平均跳起的高度为2cm,则该男同学一分钟克服自身重力做功的功率为 W。

16、在中考体育考试的跳绳测试中,刘静同学1 min跳了180次,若她的质量为40 ㎏,每次跳起的高度为5 ㎝,她跳一次做的功是________J,跳绳时的功率是________W.

17、一人用如图所示的装置拉车,汽车以0.2m/s的速度匀速前进了1m,此时弹簧测力计的示数为400N,则汽车受到的阻力是 N;人拉绳的速度为 m/s;有用功为 焦;人拉车的功率为 W。

18、物体在大小为5牛的水平拉力作用下,10秒内沿水平地面前进2米,则拉力做的功为 焦,功率为 瓦;若物体重20牛,则重力对物体做的功为 焦.

19、如图6所示,用滑轮组提起水桶,已知水桶中水的体积是5dm,水桶重为10N,动滑轮重为6N,水桶向上移动的速度为0.5m/s,忽略摩擦和绳重,拉力F的功率为 ______ W。(g = 10N/kg)

20、质监部门对玩具市场进行专项检查时发现,有些玩具仿真手枪发射出的硬塑料子弹能在1m内打穿三层牛皮纸,这说明硬塑子弹的 能较大,存在安全隐患。

21、如上图丙是卫星的轨道示意图。人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时,离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点。卫星在运行过程中机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运动时,它的重力势能_________(增大/减小),速度越来越________(快/慢),动、势能的转化是__________________________。

3

22、某同学查阅资料时,得到了一头牛慢走和一个中学生百米赛跑时的一些数据。从表中的数据,你可以看出,对物体动能大小影响较大的因素是 ,你这样判断的依据是 。

物体 牛 中学生 质量m/kg 600 50 速度v/m·s-1 0.5 6 动能E/J 75 900 23、如图所示是我国首批女飞行员驾驶国产高级教练机L15(猎鹰)进行2009年国庆飞行表演训练时的情景。她们在飞行中完成了水平盘旋、横滚、俯冲跃升等许多特技动作。当她们驾机俯冲时,看到地面向自己扑来,这是因为她们选择了__________作为参照物。在俯冲时飞机的 能将减少。

得分 评卷人 (每空? 分,共? 分)

三、选择题

24、要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是( ) A.身体质量 B.通过的楼梯高度 C.通过的路程 D.上楼所用的时间

25、粗糙水平地面上有一个重为100N的物体,用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m,在此过程中 A.重力做功的功率为100W B.支持力做功的功率为100W C.拉力做功的功率为200W D.拉力做功的功率为20W

26、在图6所示的滑轮组中,用110N的力在5s内把重为200N的物体匀速提高2m,则 A.对重物做的有用功约为200J B.滑轮组的机械效率约为90% C.拉力做的总功约为220J D.拉力的功率约为44W

27、如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为

A.4×10W B.4×10W C.1.8×10W D.1.8×10W

2

3

4

5

28、如图所示用滑轮组将重600N的物体在10秒内匀速提升了5 m,如拉力为400N,则下列各计算结果正确的是

A.拉力所做的功为6000J B.机械所做的有用功为2000J C.拉力的功率为600w D.该滑轮组的机械效率为80%。 29、下列关于做功和功率的说法中正确的是

A.有力作用在物体上,力—定对物体做功 B.物体对外做功越多,功率就越大 C.在光滑水平面上做匀速直线运动的物体,功率为零 D.物体受到的作用力越大,力对物体做功就越多

30、当汽车上坡时,驾驶员往往换低档减速行驶,这是为了 A、减小汽车动能,增大势能 B、增大汽车爬坡牵引力 C、节约汽油,保证安全行车 D、提高发动机的效率

31、对于功、功率、机械效率的理解,下列说法中正确的是 ( ) A.功率大的机器做功一定多 B.做功快的机器功率一定大 C.做功快的机器机械效率一定高 D.做有用功多的机器机械效率一定高

32、小明同学站在永辉超市匀速下行的自动扶梯上由二楼到一楼的过程中,下列说法中正确的是 A、小明的重力势能不变 B、小明的动能变小

C、小明的机械能总量减小 D、自动扶梯把机械能转化为电能 33、子弹能够轻易射穿靶子,是因为子弹具有较大的 ( ) A、内能 B、动能 C、重力势能 D、弹性势能

评卷人 得分 四、计算题

(每空? 分,共? 分)

34、体育活动中也包含很多物理知识。下表是杨威同学的一次体育测试成绩 请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N/kg) (1) 杨威同学100m跑的平均速度是多大?

(2) 在图中,杨威同学的重量是500N,A点为此时的重心,请你根据图中数据求出支持力F的大小;(3) 杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?

)( 35、小明同学的质量是50kg,每只脚与地面的接触面积是200cm2,1min内爬楼梯的高度为12m (g取10N/kg).求小明:(1)双脚站立时对地面的压强;(2)爬楼梯至少做的功;(3)爬楼梯的功率.

36、如图所示,工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体,所用的拉力为200 N,在5s内物体升高的高度为2 m.此过程中,求:

(1)有用功;(2)总功的功率;(3)定滑轮的机械效率.

37、在如图中的装置中,放在水平地面上的物体质量为10Kg,在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动。求:

(1)物体受到的摩擦力多大? (2)在10s内拉力F做了多少功? (3)拉力F的功率多大?(10分)

38、一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求: (1) 绳子自由端拉力F的功率. (2)此滑轮组的机械效率.

39、一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求:

(1) 绳子自由端拉力F的功率. (2)此滑轮组的机械效率.

40、用如图所示滑轮组将重600N的物体匀速提高2m,拉力所做的功为2×10J,所用的时间为20s.求:

(1)有用功;

3

(2)拉力的功率;

(3)该滑轮组的机械效率.

参考答案

一、实验,探究题

1、(1)磅秤、刻度尺、秒表 (2)1500 125 2、(1)速度 (2)A (3)物体B被撞开的距离

(4)碰前A 高度 (5)物体A 不能

3、1)纸盒移动距离 2)速度 3)速度 质量相同,物体运动速度越快 4)质量 速度相同,物体质量越大 5)控制变量

4、(1)观察小桌陷入沙中的深度(2分) (2)质量相同,高度越高,重力势能越大(2分) 重力势能的大小与物体的质量的关系(2分)

【解析】(1)因为物体具有的重力势能越大,就会陷入细沙中越深,故小明通过观察小桌陷入沙中的深度来判断重力势能的大小;(2)在甲乙两图中,砝码的重力相同,但高度不同,且高度越高陷入细沙中越深,故可得出结论:质量相同,高度越高,重力势能越大;(3)对比图乙和图丙可知,砝码的重力不同,所处高度相同,故其研究的是重力势能与物体质量之间的关系。知识归纳:本实验采用的是控制变量法进行探究的,故我们可以利用已知知识进行分析本题。

5、(1)相同;质量 (2)B ①运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大(物体的动能与它的质量有关) ②高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大(物体的重力势能与它的质量有关) 【解析】考查点:探究影响动能及重力势能大小的因素。分析:(1)将A、B两球分别从两斜面的相同高度处由静止同时释放,目的是使小球滚到斜面底端具有相同的速度,且两球的速度跟小球的质量无关,这样就将小球的初速度大小对移动距离的影响进行了控

制;(2)从实验中可以观察到B球将木块撞得更远,说明了①运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大(物体的动能与它的质量有关) ②高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大(物体的重力势能与它的质量有关)。 6、(1)控制变量法(2分) (2)木块被推动的距离(2分) (3)一直做匀速直线运动(2分) 【解析】(1)由于动能及阻力大小同时与多个因素有关,在研究与其中一个因素之间的关系时,需要采用控制变量法。(2)在探究“动能的大小与什么因素有关”的实验中,是通过观察钢球对木块做功的多少,即将木块推动的距离大小来比较钢球动能大小的。(3)根据牛顿第一定律可知,如果小车在水平面上不受力,运动状态将不会改变,会一直做匀速直线运动。 7、(1)凹陷的程度;( 1分)

(2)在质量一定时,物体所处的位置越高,重力势能越大。(1分) (3)让质量不同的小球从同一高度落下,观察橡皮泥凹陷的程度(2分)

8、①甲 ②控制小球刚到达水平面上时的速度相同 ③物体动能大小与物体的质量及速度有关 ④ A、C b 物体不受外力时将保持原来的运动状态不变

9、⑴铁球 速度 ⑵木块移动的距离 ⑶不能 原来运动的物体在不受力时将永远做匀速直线运动 10、(1)钢球的速度

(2)木块被推动的距离的大小

(3)不能,如果水平面光滑,不管钢球的动能是大还是小,木块都不会停止,无法比较钢球的动能.

二、填空题

11、4:5 8:9 12、500 50 13、 0.15 0.12 14、90 15、27.5 16、20 60

17、600 , 0.6 ,600, 120 18、 10;1;0 19、33 20、动

21、减小 快 势能转化为动能

⑤22、速度;)中学生的质量是牛的23、飞机 重力势能

,速度是牛的12倍,但动能却比牛大得多。

三、选择题

24、C 25、D 26、B

27、B 【解析】考查点:功率。分析:P=W/t=Gh/t=mg/t=18kg×10N/kg×100m/4.5s=4×10W

易错分析:计算功率是功与时间的比值,时间是指做功用的时间,即水下落用的时间,而不是流过瀑布顶端的时间0.1s。 28、D 29、C 30、B 31、B 32、C 33、B

3

四、计算题

34、(1)6.25m/s (2)300N (3)150W( 35、解:(1)小明受到的重力:G=mg

代入数值得:G=mg =50 kg×10N/kg =500N

双脚站立时对地面的压强:

代入数值得:

(2)爬楼梯至少做的功W=Fs=Gh

代入数值得:W=Gh =500N×12m=6×103J

(3)爬楼梯的功率:

代入数值得:

答:双脚站立时对地面的压强是1.25×104Pa,爬楼梯至少做功6×103J,爬楼梯的功率是100W.

36、

37、f=5N、W=20J、P=2W

38、解:(1)拉力F的功率P=W/t=FS/t=500N×4m/50s=40W„„„„4分

(2)此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mgh/FS= mgh/F2h=mg/2F =80kg×10N/kg/2×500N=80%„„„„„4分

39、解:(1)拉力F的功率P=W/t=FS/t=500N×4m/50s=40W„„„„4

(2)此滑轮组的机械效率η=W有用/W总=mgh/FS= mgh/F2h=mg/2F =80kg×10N/kg/2×500N=80%„„„„„4分 40、(1)1200J(2)100W(3)60%

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