“功和机械能”综合测试题

李倬

一、填空题（每空1分，共14分）

1.星期天，妈妈带小芳到景区旅游.当她们乘坐的缆车缓慢匀速上升时，小芳的重力势能____，动能____）

2.某运动员的质量为60kg，跑步时速度为4.4m/s，每一步的步幅为1.1m，若他每跨一步重心要升高4cm，那么他每跑一步要克服重力做_____J的功，他跑步时克服重力做功的功率为_W.（取g=10N/kg）

3.甲、乙两同学比赛爬杆，爬到同一杆顶时甲用了10s，乙用了9s.若甲、乙的体重之比为5：6，则此过程中甲、乙做功之比是____，甲、乙两人功率之比是_______.

4.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中相同一高度上飞行，____ 的重力势能较大.如果它们的动能相等，_____飞得快.

5.图l是某城市地铁的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成了一个缓坡，这样可以充分利用能量.火车进站前关闭发动机，利用惯性就可冲上缓坡，则上坡时火车的动能逐渐______，重力势能逐渐_____.（均填“增大”“减小”或“不变”1

6.“跳绳”是体育达标的测试一个项目，王燕同学的n质量为50 kg，她在一次测试中1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm.则她跳一次做的功约为______J，她跳绳的平均功率约为_____W.（取g=lO/kg）

7.骑自行车下坡时，尽管停止蹬车，但车速却越来越大，这是因为_______.

二、选择题（每小题2分，共16分）

8.下列实例中，力对物体做功的是（）.

A.将水桶从地面上提起

B.用力推箱子却未推动

C.吊车吊着重物在空中水平移动

D.举重运动员举着杠铃不动

9.小明用100N的力踢重SN的足球.球离脚后在水平草地上向前滚动了30m.在球滚动的过程中.小明对足球做的功为（）.

A.3000J

B.500J

C.150J

D.0

10.某同学从一楼走到二楼所做功的功率约为（）.

A.5W

B. 50W

C.300W

D.1500W

11.在伽利略理想实验中，不计斜面的摩擦和空气阻力，在小球从开始滚下到对面最高点的过程中.小球的（）.

A.动能先减小后增加

B.动能先增加后减小

C.重力势能一直在减小

D.重力势能先增加后减小

12.为了活跃同学们的课余生活，某班组织了一次爬楼比赛，要求参赛者从一楼快速跑到三楼.比较谁的功率大.为此需要测量一些物理量，你认为下列物理量必须测量的是（）.

①一楼地面到三楼地面的高度，②从一楼跑到三楼所用的时间，③每个同学的质量，④一楼到三楼楼悌的长度.

A.①④ B.②④ C.①②③ D.②③

13.如图2所示的四幅图中属于动能转化为重力势能的是（）.

A.图甲中，小刚用弹弓上形变的橡皮条将“子弹”弹射出去

B.图乙中.小明脚踩滑板从高处滑下

C.图丙中.上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上立占台

D.图丁中.子弹水平穿过苹果

14.如图3所示，先用绳子把一把铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿到靠近自已鼻子的地方，松手后，铁锁向前摆动义摆回来.有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是（）.

A.铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变

B.铁锁上升到最高点，重力势能最小

C.铁锁下降到最低点，动能最小

D.铁锁下降过程中，重力势能转化为动能

15.如图4所示，为探究能量转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐.两端分别固定在罐盖和罐底上.实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去！以下有关能量转化的判断，正确的是（）.

A.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能

B.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能

C.铁罐存斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能

D.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能

三、作图题（每小题2分，共4分1

16.如图5所示，将一个小球放在竖直放置的弹簧上，用手向F压小球，松手后.小球在弹簧弹力的作用下向上加速运动.不考虑空气阻力，请画出此时小球的受力示意图.

17.如图6所示，一木块沿斜面滑下，在粗糙的水平面上滑动一段距离后便停下来.请你画出木块在水平面上滑动时的受力示意图.

四、实验探究题（第18题6分，第19题6分，第20题8分，共20分）

18.如图7所示，滚摆在竖直平面内上下往复运动.

（1）滚摆从最高点向下运动时，滚摆的_______能转化为_______能.

（2）该实验说明的物理问题：_______.

（3）滚摆在运动过程中，上升的最大高度总是逐渐降低，产生此现象的原因是______.

19.为探究重力势能的大小跟哪些因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图8所示的实验.

（1）实验中要通过观察_______判断物体重力势能的大小.

（2）若要探究重力势能大小与高度的关系，应选择图______和图_______进行分析比较.

（3）利用图8乙、丙实验，探究的问题是：________.

20.小华发现在本学期的探究实验中，图9所示的甲、乙两个实验装置很相似，就对两个实验进行了对比总结.请你观察实验装置，并将小华总结的内容补充完整.

（1）两个实验中，都要控制小车运动到斜面底端时的速度相同，具体方法是让小车由静止从同一斜面的________滑下.

（2）甲实验的目的是研究小车动能的大小与小车_______的关系，乙实验的目的是研究小车运动距离与所受____的关系.

（3）甲实验是通过比较__________来判断小车做功的多少，从而比较小车动能大小的：依据乙实验中的现象，进行科学推理，我们认识到：假如平面足够光滑，运动的物体将________.

五、综合应用题（第21题8分，第22题8分，共16分）

21.攀岩就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动.在某次室内攀岩比赛中，质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁，取得了很好的成绩.若取g=10N/kg，请问：

（1）小王同学攀岩的速度是多少？

（2）小王攀岩过程中至少做多少功？功率多大？

（3）根据你所学的物理知识，在训练和比赛中怎样做才能取得好成绩？（答出两点即可）

22.如图10所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车.

（1）若校车在一段平直路面上用5min匀速行驶了3km，受到的阻力是4000N，则牵引力所做的功是多大？功率是多大？

（2）《校车驾驶员安全管理规定》中明确指出车速不得超过40km/h.请你用物理知识解释，为什么要对校车及各种机动车的最高行驶速度进行限制？endprint