物理第六章 功和能综合与测试综合训练题

这是一份物理第六章 功和能综合与测试综合训练题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，简答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列有关力做功的说法中，正确的是（ ）
A．用水平力推着购物车前进，重力做了功
B．提着水桶在水平路面上行走，提水桶的力没有做功
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
D．推出的铅球在空中飞行了一段距离，推力做了功
2．车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起3m，所用拉力是60N，物体G＝100N，下列关于这个滑轮组工作的说法中正确的是（ ）
A．绳子自由端被拉下了9m
B．拉力F做功360J
C．这个滑轮组能省距离
D．这个滑轮组克服重力做功600J
3．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
A．提水桶水平前进B．用力推车但没推动
C．用力搬起箱子D．足球离开脚后在草地上滚动
4．下列有关功、功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．做功越多，功率越大
B．有用功越多，机械效率越高
C．机械效率越高，功率越大
D．功率越大，做功越快
5．如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A．重力势能减小，弹性势能减小B．重力势能增大，弹性势能减小
C．重力势能减小，弹性势能增大D．重力势能增大，弹性势能增大
6．下列情景中，人对物体做功的是（ ）
A．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动
B．小明举着杠铃不动
C．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动
D．小明用力推一块大石头但没有推动
7．下列情形中，力对物体做了功的是（ ）
A．用100N的力提一块石头，没提动
B．举重运动员举着质量为100kg的杠铃保持不动
C．用20N的力提着一袋蔬菜，在平直的公路上前行了100m
D．用3N的水平拉力拉着一辆玩具车在操场上水平前行了10m
8．如图，拉力是，在内将重物匀速提升，此时滑轮组的机械效率是，则下列说法正确的是（ ）
A．物重为B．所做额外功是
C．拉力的功率为D．拉力做的功为
9．关于功率，下列认识正确的是（ ）
A．由P=，可知功率越大的机器做的功越多
B．由P=Fv可知汽车发动机功率越大，汽车的速度越大
C．由P=可知单位时间内做功越多则功率越小
D．由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度
10．如图，AB、AC、AD三个斜面的粗糙程度相同，若把同一物体分别沿三个斜面以相同速度匀速从底端拉到顶端，沿斜面AD拉动时（ ）
A．所用拉力最小B．机械效率最低
C．拉力功率最小D．拉力做功最少
11．对于地震救灾行动中，飞机在同一高度匀速飞行向地面投放物资时（ ）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变B．动能不变，重力势能减小，机械能减小
C．动能减小，重力势能减小，机械能减小D．动能增大，重力势能增大，机械能增大
12．某同学参加体育中考立定跳远测试，他从最高点加速落地过程中，他的（ ）
A．重力势能增加，机械能不变B．重力势能减小，动能增加
C．重力势能减小，机械能增加D．重力势能不变，动能减少
13．有一种叫“蹦极”的游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。如图所示，图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是游戏者所到达的最低点。在游戏者由跳台至最低点c的过程中，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）
A．从a点下落到c点的过程中，当游戏者重力等于绳子弹力时速度最大
B．整个过程中游戏者重力势能的减小量等于他的动能增加量
C．游戏者在c点时受平衡力的作用
D．整个过程中游戏者在a点的速度最大
14．小红同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功（ ）
A．200JB．300JC．400JD．500J
二、填空题
15．若只有 ______和 ______相互转化，尽管二者大小会变化，但 ______的总和不变，即机械能守恒。
16．如图所示，一根不可伸缩的细线上端固定，下端系一个小球，小球从A点摆动到B点的过程中，细线对小球的拉力______（选填“做功”或“不做功”），从A点摆到C点的过程中若不计空气阻力和摩擦，机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．功率是表示___________的物理量。优秀运动员短时间运动的功率约1000瓦，这里1000瓦的物理意义是___________。
18．小明同学用100N的水平推力使重为300N的箱子沿粗糙水平面以0.5m/s的速度匀速直线移动了20m。则这个过程中推力所做的功是______J，功率是______W，地面对箱子的支持力大小为______N，支持力做功______J，小明改用120N的力水平推这个箱子时，地面对箱子的摩擦力大小为______N。（g=10N/kg）
19．“跳绳”是体育达标的一个测试项目，王燕同学的质量为50kg，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。
20．杠杆在古代就有许多应用。图甲是《天工开物》中的一幅图，描述了古代人应用杠杆舂米的情景。图乙是简化的结构示意图，O为固定转轴，A处连接着石球，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷，石球重50N，不计摩擦和杆重。
（1）脚竖直向下用力时，F1至少为_______N，此时舂米工具是一个_______（选填“省力”或“费力”）杠杆。若每次用力使石球升高10cm，力F1做的功为_______J。
（2）若脚沿与杆垂直方向用力F1′将石球抬起，此时力F1′的力臂是_______m，F1′和F1的大小关系为F1′_______F1（选填“＞”“＜”或“＝”）。
三、简答题
21．我市开展招标电动自行车禁售禁骑宣传教育活动，其中符合“净重不大于40kg”，设计时速不大于20km，电动机额定连续输出功率应不大于240W。脚踏骑行功能能正常使用的电动自行车才可以上路。请你解释，为什么要限定电动自行车的质量和时速？
22．高山滑雪是我国新兴的极限体育运动，运动员脚踩滑雪板高高跃起的身姿，给人们留下深刻的印象。试用学过的物理知识回答下列问题：
(1)为什么运动员快冲出斜坡顶端后，还能斜向上飞跃一段距离？
(2)运动员斜向上飞跃的过程中机械能如何转化？（忽略空气阻力）
(3)运动员最终落向地面的原因是什么？
23．如图是一运动员做蹦床运动的一幅图片，针对蹦床运动，从动能与势能相互转化的角度提出一个问题并回答．（不计空气阻力）
问题： ？
回答： ．
24．现行《电动自行车通用技术条件》（GB17761）国家标准的电动自行车主要技术性能要求：电动自行车最高车速不大于20km/h，整车质量（净重）不大于40kg，具有良好的脚踏骑行功能联系所学的物理知识，分别解释限定电动自行车的质量和速度的原因。
25．利用本章所学的知识，请你用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的车其限制车速不一样？
参考答案
1．B
【详解】
A．用水平力推着购物车前进，没有在重力的方向上通过距离，所以受到的重力不做功，故A错误；
B．提着水桶在水平路面上行走，力的方向竖直向上，与运动方向垂直，所以力对物体不做功，故B正确；
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力的作用，但是没有沿力的方向移动距离，所以没有做功，故C错误；
D．做功包括两个必要因素，即作用在物体上的力；物体在力的作用下通过的距离；铅球空中飞行是由于惯性，只有距离，没有力，故这种情况没有做功，故D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A．由图可知n＝2，把重物提起3m，则绳子自由端下降的距离
s＝nh＝2×3m＝6m
故A错误；
B．拉力F做功
W＝Fs＝60N×6m＝360J
故B正确；
C．根据s＝2h可知使用这个滑轮组费距离，故C错误；
D．克服重力做功
W′＝Gh＝100N×3m＝300J
故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．提水桶水平前进，人给水桶一个竖直向上的力，而水桶没有在力的方向上通过距离，所以没有做功，故A不符合题意；
B．人给汽车一个力，但是汽车没动，即没有沿力的方向通过距离，故没有做功，故B不符合题意；
C．用力搬起箱子，人给箱子一个向上的力，且箱子沿向上的方向移动了一段距离，所以该过程中人对箱子做了功，故C符合题意；
D．足球在离开脚向前滚动的过程中，虽然有距离，但没有力，所以没有做功，故D不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】
A．物体做功越多，功率不一定越大，还要考虑时间的多少，故A错误；
B．物体做有用功越多，机械效率不一定越高，因为总功的多少不确定，只有有用功与总功的比值越大，机械效率才越大，故B错误；
C．机械效率与功率没有关系，故C错误；
D．功率表示物体做功快慢的物理量，故物体功率越大，表示做功越快，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，质量不变，高度减小，则小朋友的重力势能减少。弹簧的形变量增大，其弹性势能增大。
故选C。
6．C
【详解】
A．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动，人作用在书包的力竖直向上，但在竖直方向上没有移动的距离，故小明没有对书包做功，故A不符合题意；
B．小明举着杠铃不动，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有移动距离，故小明没有对杠铃做功，故B不符合题意；
C．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动，小明给力购物车一个水平方向的作用力，而购物车在水平方向移动了距离，故小明对购物车做了功，故C符合题意；
D．小明用力推一块大石头但没有推动，有力但没有距离，所以没有做功，故D不符合题意；
故选C。
7．D
【详解】
A．用100N的力提一块石头，有力作用在石头上，但石头没有在力的方向上移动距离，所以力对石头不做功，故A不符合题意；
B．小举重运动员举着质量为100kg的杠铃保持不动，力的方向向上，杠铃在力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功，故B不符合题意；
C．用20N的力提着一袋蔬菜，在平直的公路上前行了100m，人给一袋蔬菜一个向上的力，而蔬菜沿水平方向移动距离，所以人对一袋蔬菜没有做功，故C不符合题意；
D．用3N的水平拉力拉着一辆玩具车在操场上水平前行了10m，有力作用在玩具车上，玩具车在力的方向上移动了距离，所以人对玩具车做了功，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
AD．由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则绳端移动的距离
s=3h=3×2m=6m
拉力F做的功
W总=Fs=100N×6m=600J
有用功
W有=W总×η=600J×80%=480J
物体的重力

故A错误，D正确；
B．额外功
W额=W总-W有=600J-480J=120J
故B错误；
C．拉力的功率为
故C错误。
故选D。
9．D
【详解】
A．时间不确定，功率越大的机器做的功不一定多，故A错误；
B．牵引力不确定，汽车发动机功率越大，汽车的速度不一定大，故B错误；
C．单位时间内做功越多则功率越大，故C错误；
D．机车的功率不变，由P=Fv可知机车要想获得大的牵引力，可以放慢速度，故D正确。
故选D。
10．D
【详解】
AC．由图可知，斜面AB倾斜角度最小，所以沿着AB用的拉力最小；斜面AD倾斜角度最大，沿着AD的拉力最大，又因为速度相同，由
得，沿斜面AD拉动时，拉力功率最大。故AC不符合题意；
BD．把同一物体拉到相同高度，由
W=Gh=mgh
得，拉力做的有用功相同。因三个斜面的粗糙程度相同，沿斜面上滑克服摩擦力做功为
Wf =fs=
则倾角越大，克服摩擦力做功越少，即额外功越小，故拉力做的总功越少，由得，机械效率越高。故B 不符合题意，D符合题意。
故选D。
11．C
【详解】
因飞机的速度不变而向外投放物资，故飞机的质量减小，因此飞机的动能减小，又因飞机的高度不变而质量减小，故飞机的重力势能减小，故飞机的机械能减小，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
12．B
【详解】
他从最高点加速落地过程中，他所处的高度在减小，自身质量不变，那么重力势能在减小；加速落地，那么他的速度在不断变大，自身质量不变，那么动能在增加；如果计算空气阻力，那么他的机械能是减小的，不算空气阻力，那么只有重力做功，那么机械能守恒，机械能不变；综上所述，重力势能减小，动能增加。
故选B。
13．A
【详解】
AD．游戏者从跳台到a的过程中，高度减小、速度增大，重力势能减小，动能增大；从a点到c点的过程中，人的重力大于弹性绳的拉力时，游戏者做加速运动，速度越来越快，动能越来越大；人的重力小于弹性绳的拉力，游戏者做减速运动，速度越来越慢，动能越来越小，最低点时速度为零；整个过程中游戏者重力等于绳子弹力时速度最大；所以，整个过程中，游戏者的动能先增大后减小，最后动能为零，故A正确，D错误；
B．若空气阻力不计，游戏者从跳台到a的过程中，重力势能转化为动能，重力势能减小量等于他的动能增加量；从a到c的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能，他的重力势能减小量大于他的动能增加量，故B错误；
C．游戏者在c点时（最低点），弹性绳被拉得最长，拉力最大，拉力大于游戏者的重力，这两个力是非平衡力，故C错误。
故选A。
14．A
【详解】
滑轮右端的绳子原长为3m，小红从定滑轮正下方沿水平方向移动4m，由数学知识，则移动后绳长为
所以绳子自由端移动的距离
s＝5m﹣3m＝2m
则物体被提高的高度为
h＝s＝2m
滑轮为定滑轮，不省力，若不计绳重和摩擦，他至少做的功
W总＝W有用＝Gh＝100N×2m＝200J
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【点睛】
本题考查功的公式的运用，求出绳端移动的距离是解答此题的关键。
15．动能 势能 机械能
【详解】
[1][2][3]由机械能守恒定律可知：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变；也就是说在整个过程中，没有机械能与其他形式能量之间的转化。
16．不做功 不变
【详解】
[1]小球从A点摆动到B点的过程中，细线给小球的拉力方向和小球的运动方向垂直，所以拉力对小球不做功。
[2]从A点摆到C点的过程中若不计空气阻力和摩擦，小球只受重力和拉力，因为拉力不做功，所以只有重力做功，小球的机械能守恒，所以小球的机械能不变。
17．做功的快慢 运动员运动时每秒做功1000J
【详解】
[1]功率是表示做功的快慢的物理量，即单位时间内做功的多少。
[2]1000瓦的物理意义是单位时间内做的功是1000J，即运动员运动时每秒做功1000J。
18．2000 50 300 0 100
【详解】
[1]推力做的功为
[2]推力做功的功率为
[3]箱子在水平地面上，在竖直方向上受到的重力与支持力是一对平衡力，二者大小相等，所以支持力的大小为300N。
[4]箱子没有在支持力的方向上运动距离，因此支持力没有做功，或者说做的功为0J。
[5]放置在水平地面上的箱子，在100N推力的作用下匀速运动，说明此时受到的摩擦力与推力平衡，摩擦力大小为100N。当推力改为120N的时候，因为箱子对地面的压力、箱子与地面接触面的粗糙程度都未变，所以箱子受到的摩擦力大小也不变，依然为100N。
19．20 40
【详解】
[1] 她跳一次做的功约
她跳一次做的功约20J。
[2] 她跳绳的平均功率约为
故她跳绳的平均功率约为40W。
20．20 省力 5 1 ＜
【详解】
（1）[1][2][3]当脚竖直向下用力时，动力臂为OC，阻力臂为OD，如下图所示：
由杠杆平衡条件有
F1OC＝GOD
设AB与CD之间的夹角为，故有
F1OBcsθ＝GOAcsθ
解得F1＝20N，故脚竖直向下用力时，F1为至少为20N；此时阻力臂OD小于动力臂OC，所以是省力杠杆；石球升高10cm时，由相似三角形的知识可知，B点下降的距离为
故力F1做的功为
W＝F1s＝20N×0.25m＝5J
（2）若脚沿与杆垂直方向用力将石球拍起，则此时力的力臂是OB，由题意可知，OB=1m，因OB大于OD，即脚沿与杆垂直方向时的动力臂大于脚竖直向下的动力臂，而阻力与阻力臂不变，故由杠杆平衡条件可知，<。
21．见解析
【详解】
质量越大的物体，具有的惯性越大，惯性越大，在发生紧急情况时，电动车的行动状态难以改变，电动车就越难控制，越容易造成交通事故。在质量一定时，速度越大，物体具有的动能就越大，发生事故是造成的损伤就越严重，所以要限定电动自行车的质量和时速。
22．(1)运动员快速冲出斜坡顶后，由于惯性继续保持向前运动状态，所以能向上飞跃一段距离。
(2)运动员斜向上飞跃过程中，速度减小，动能减少，高度增大，重力势能增大。运员员的动能转化重力势能。
(3)运动员在空中受重力作用，重力的方向是竖直向下的，因此运动员会落向地面。
【详解】
(1)运动员快速冲出斜坡顶后，由于惯性继续保持向前运动状态，所以能向上飞跃一段距离。
(2)运动员斜向上飞跃过程中，质量不变，速度减小，动能减少，高度增大，重力势能增大，所以运动员的动能转化为重力势能。
(3)运动员在空中受重力作用，重力的方向是竖直向下的，因此运动员会落向地面。
23．问题：运动员在空中上升过程中，动能和势能是如何转化的？
回答：动能逐渐转化为重力势能．
【详解】
试题分析：在蹦床运动中，包含多次能量的转化：运动员从最高处下落——重力势能转化成动能；从刚接触蹦床到最低点——动能转化为弹性势能；蹦床恢复原状——弹性势能转化成动能；运动员上升——动能转化成重力势能．
【考点定位】能量转化
24．见解析
【详解】
自行车的质量越大，其惯性越大，在紧急刹车时，越不容易刹住车，容易造成危险，因此要限制电动自行车的质量；自行车的质量越大、速度越大，其动能越大，一旦发生交通事故，所能做的功就越多，造成的危害越大，因此要限制电动自行车的质量和速度。
25．物体的动能越大，它能做的功就越多，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速度要进行限制，也就是限制它动能的大小．对质量较小的车，其允许的速度可大些．
【分析】
动能的大小与物体的质量和速度有关；对机动车的行驶速度进行限制，可用影响动能的因素分析．
【详解】
质量一定时，物体的速度越大，动能越大，它能做的功就越多，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速度要进行限制，也就是限制它动能的大小．对质量较小的车，其允许的速度可大些．