第九單元 功和機(jī)械能
第1講 功 功率 機(jī)械效率
1.(2018年湖州)如下列各圖所示,克服物體重力做功的是( )
A.人推著小車在水平路面上通過一段距離
B.人用力搬石頭,石頭沒有被搬動
C.叉車把貨物從地面抬升到一定高度
D.人提書著包站在水平輸送帶上通過一段距離
2.下列關(guān)于功率和機(jī)械效率的說法中,正確的是( )
A.功率大的機(jī)械,做功一定多
B.做功快的機(jī)械,功率一定大
C.效率高的機(jī)械,功率一定大
D.做功多的機(jī)械,效率一定高
3.(2018年北京)水平地面上的購物車在水平推力的作用下,沿推力的方向運(yùn)動了一段距離,則下列判斷中正確的是( )
A.重力對購物車做了功 B.支持力對購物車做了功
C.推力對購物車做了功 D.沒有力對購物車做功
4.一個(gè)物體由A點(diǎn)開始自由下落時(shí),相繼經(jīng)過B、C兩點(diǎn),如圖918所示,已知AB=BC,物體在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,則下列關(guān)系正確的是( )
圖918
A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2
C.W1=W2,P1<P2 D.W1≠W2,P1≠P2
5.下列關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是( )
A.額外功在總功中占的比例越小的機(jī)械,效率越高
B.省力越多的機(jī)械,機(jī)械效率越高
C.單位時(shí)間做功越多的機(jī)械,效率越高
D.機(jī)械做功越快,機(jī)械效率就越高
6.如圖919所示,用不變的拉力F勻速拉動重為G的物體A,使物體A沿水平方向移動了一段距離s,在此過程中拉力F做的功為( )
圖919
A.Fs B.Gs
C.2Fs D.(G+F)s
7.某建筑工地要將同一個(gè)箱子從地面搬上二樓,如果分別采用如圖9110所示的兩種方式搬運(yùn),關(guān)于F1和F2做功的情況,以下判斷正確的是( )
圖9110
A.兩種方式機(jī)械效率一定相等
B.兩種方式功率一定相等
C.兩種方式所做的總功一定相等
D.兩種方式所做的有用功一定相等
8.(2018年云南)如圖9111所示,使用滑輪組提升重物時(shí),能提高機(jī)械效率的是(忽略繩重和摩擦)( )
圖9111
A.改變繞繩方式
B.減小動滑輪的質(zhì)量
C.減小提升重物的高度
D.減小被提升物的質(zhì)量
9.木塊在大小為10 N的水平拉力作用下沿水平面勻速前進(jìn)2 m,拉力做功為________J,木塊受到摩擦力的大小為________N;若木塊重16 N,在此過程中重力做功為________J.
10.(2018年齊齊哈爾)用如圖9112所示的滑輪組勻速提升重為400 N的物體,人對繩的拉力為250 N,不計(jì)繩重及摩擦,滑輪組的機(jī)械效率為________.如果人的體重為550 N,豎直向下勻速拉動繩子過程中(繩始終未斷裂),使用此滑輪組能提升的最大物重為________N.
圖9112
11.(2018年安順)用相同的滑輪和繩子分別組成如圖9113所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,把相同的物體提升相同的高度,在不計(jì)繩重及機(jī)械摩擦的情況下,甲所用的拉力________乙所用的拉力;甲滑輪組的效率________乙滑輪組的效率.(填“大于”“等于”或“小于”)
甲 乙
圖9113
12.如圖9114所示的是“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置,鉤碼總重為6 N.實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì),由圖可知,拉力大小為________N,若鉤碼上升的高度為8 cm,則彈簧測力計(jì)向上移動______cm,該滑輪組的機(jī)械效率為________%(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)).
圖9114
13.(2018年聊城)在“測量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,小麗用如圖9115所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法,分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:
實(shí)驗(yàn)
次序 鉤碼所受的
重力G/N 提升高度
h/m 拉力
F/N 繩端移動的
距離s/m 機(jī)械效
率η
1 2 0.05 1.0 0.15 66.7%
2 4 0.05 1.7 0.15 78.4%
3 6 0.05 ① 0.15 ②
甲 乙 丙
圖9115
(1)實(shí)驗(yàn)中要豎直向上________拉動彈簧測力計(jì),使鉤碼升高.
(2)表格中編號①處數(shù)據(jù)應(yīng)為________,編號②處數(shù)據(jù)應(yīng)為________.
(3)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論:同一滑輪組的機(jī)械效率主要與__________________有關(guān).
(4)若將此滑輪組換一種繞繩方法,不計(jì)摩擦及繩重,提升相同的物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率________(填“變大”“變小”或“不變”).
14.(2018年咸寧)如圖9116所示,小車在水平面上通過滑輪組提升重物.動滑輪重400 N.與小車連接的繩子能承受的最大拉力為6000 N,小車的最大輸出功率為15 kW,水平地面上一物體A重1600 N,與地面的接觸面積為4 m2.(不計(jì)小車所受摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦).求:
(1)提升前,物體A對水平地面的壓強(qiáng).
(2)滑輪組提升重物A時(shí)的機(jī)械效率.
(3)若要使被提升重物以1 m/s的速度勻速上升,整個(gè)裝置工作過程中能提升重物的最大重力.
第2講 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1.(2018年成都)火箭加速升空過程中,對于火箭搭載的衛(wèi)星,下列敘述正確的是( )
A.衛(wèi)星的機(jī)械能總量不變 B.衛(wèi)星的機(jī)械能總量增加
C.衛(wèi)星的動能增加,重力勢能不變 D.衛(wèi)星的動能不變,重力勢能增加
2.(2018年咸寧)如圖9210所示,小球由靜止開始沿著粗糙的路面從a點(diǎn)向d點(diǎn)自由運(yùn)動,其中b和d兩點(diǎn)在同一水平高度,則下列說法中錯(cuò)誤的是( )
圖9210
A.小球從a到c加速下滑,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
B.小球從c到d減速上坡,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能
C.小球在b點(diǎn)和d點(diǎn)時(shí)重力勢能和動能都相等
D.小球從a到d的過程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
3.(2018年邵陽)如圖9211所示,我國空中加油機(jī)正在給殲10戰(zhàn)斗機(jī)加油.加油過程中,若戰(zhàn)斗機(jī)的高度和速度不變,則戰(zhàn)斗機(jī)的( )
圖9211
A.動能增加,勢能減小,機(jī)械能不變
B.動能不變,勢能不變,機(jī)械能不變
C.動能減小,勢能不變,機(jī)械能減小
D.動能增加,勢能增加,機(jī)械能增加
4.下列實(shí)例中,屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )
A.內(nèi)燃機(jī)的活塞在燃?xì)獾耐苿酉逻\(yùn)動
B.點(diǎn)燃的火箭飛向太空
C.夏天,廣場上的石凳被曬得發(fā)燙
D.隕石墜入地球大氣層成為流星
5.如圖9212所示,斜面與水平面在M點(diǎn)通過小圓弧相連,彈簧左端固定在豎直墻壁上,原長時(shí)右端在N點(diǎn).小物塊從斜面上P點(diǎn)由靜止滑下,與彈簧碰撞后又返回到P點(diǎn).則下列說法錯(cuò)誤的是( )
圖9212
A.小物塊從P向M運(yùn)動過程中,重力勢能減小
B.小物塊從P向M運(yùn)動過程中,機(jī)械能減小
C.小物塊從N向M運(yùn)動過程中,機(jī)械能不變
D.彈簧被壓縮到最短時(shí),彈簧的彈性勢能最大
6.(2018年廣元)我國在太空航天領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平,如圖9213所示,是我國近期發(fā)射的一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,它沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行,離地球最近的一點(diǎn)叫近地點(diǎn),最遠(yuǎn)的一點(diǎn)叫遠(yuǎn)地點(diǎn),在大氣層外運(yùn)行,不受空氣阻力.關(guān)于此人造衛(wèi)星的運(yùn)行,下列說法正確的是( )
圖9213
A.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn),勢能減小,動能增大,速度增大
B.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行到近地點(diǎn),勢能減小,動能減小,速度減小
C.衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn),勢能增大,動能增大,速度增大
D.衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn),勢能增大,動能增大,速度減小
7.美國正在實(shí)驗(yàn)助推火箭無損回收技術(shù):火箭將飛船推送至一定高度,箭船分離,火箭停止噴火,落向地面,接近地面時(shí),火箭再次消耗燃料,向下噴火,并以2 m/s的速度勻速下降.勻速下降時(shí),火箭的動能________(填“變小”“不變”或“變大”),重力勢能________(填“變小”“不變”或“變大”).
8.撐竿跳高是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的體育運(yùn)動,完整的過程可以簡化成如圖9214所示的三個(gè)階段:持竿助跑、撐竿起跳上升、越竿下落.到達(dá)最高點(diǎn)的過程中是動能和____________轉(zhuǎn)化為____________;下落過程中________能逐漸增加.
圖9214
9.(2018年大慶)將體積相等的實(shí)心鉛球和鐵球放在同一個(gè)水平桌面上,則鉛球的重力勢能________(填“大于”“等于”或“小于”)鐵球的重力勢能(以地面為參考面,ρ鉛>ρ鐵).現(xiàn)將鉛球斜向上方拋出落至地面,此現(xiàn)象表明力是改變物體____________的原因,此過程中鉛球的動能變化是______________.
10.小球在沒有空氣阻力的情況下,沿?zé)o摩擦軌道運(yùn)動.
(1)如圖9215甲所示,小球從A點(diǎn)靜止釋放,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度是否為零?__________.
甲 乙 丙
圖9215
(2)將軌道BC段改為水平,如圖乙所示,小球仍從A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能大于、小于還是等于其在A點(diǎn)的機(jī)械能?____________.以小球經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在圖丙中大致畫出小球在MN段運(yùn)動的速度時(shí)間圖象.
11.(2018年樂山)物體由于________而具有的能,叫做動能.在“探究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,小明提出如下猜想:
圖9216
A.物體的動能可能與物體的質(zhì)量有關(guān).
B.物體的動能可能與物體的速度有關(guān).
設(shè)計(jì)以下探究實(shí)驗(yàn):讓質(zhì)量為m的小球從高為h的斜槽上滾下,在水平面上運(yùn)動.運(yùn)動的小球碰到水平面上靜止的木塊后,能將木塊撞出一段距離s.實(shí)驗(yàn)過程如圖9216甲、乙、丙所示.圖中m1<m2、s1<s2、s1<s3、h1<h2,水平面上所用的木塊是同一木塊.
(1)通過觀察比較____________________就可以反映小球動能的大小,這里用到的物理學(xué)研究問題的方法是__________法(填“放大”“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換”).
(2)通過比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn),可初步驗(yàn)證________(填猜想序號)是正確的.
(3)通過比較________兩次實(shí)驗(yàn),初步驗(yàn)證猜想A是正確的.
(4)實(shí)驗(yàn)表明:質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動速度越大,它的動能越________;運(yùn)動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越________.
12.某運(yùn)動員做蹦極運(yùn)動,如圖9217甲所示,從高處O點(diǎn)開始下落,A點(diǎn)是彈性繩的自由長度,在B點(diǎn)運(yùn)動員所受彈力恰好等于重力,C點(diǎn)是第一次下落到達(dá)的最低點(diǎn).運(yùn)動員所受彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示(蹦極過程視為在豎直方向的運(yùn)動).下列判斷正確的是( )
甲 乙
圖9217
A.從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中運(yùn)動員加速下落
B.從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中運(yùn)動員的重力勢能增大
C.t0時(shí)刻運(yùn)動員的動能最大
D.運(yùn)動員的重力大小等于F0
第九單元 功和機(jī)械能
第1講 功 功率 機(jī)械效率
【演練?強(qiáng)化鞏固】
1.C 2.B 3.C 4.C 5. A 6.C 7.D 8.B
9.20 10 0
10.80% 1000
11.大于 等于
12.2.4 24 83.3
13.(1)勻速 (2)2.4 83.3% (3)提升物體的重力
(4)不變
14.解:(1)p=FS=1600 N4 m2=400 Pa.
(2)η=W有W總=GhGh+G動h=GG+G動=1600 N1600 N+400 N=80%.
(3)由圖可知,n=3,則小車的運(yùn)動速度
v=3v物=3×1 m/s=3 m/s
F=Pv=15 000 W3 m/s=5000 N<6000 N
因?yàn)镕=13(G最大+G動),所以
G最大=3F-G動=3×5000 N-400 N=14 600 N.
第2講 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
【演練?強(qiáng)化鞏固】
1.B 2.C 3.D 4.D 5.B 6.A
7.變小 變小
8.彈性勢能 重力勢能 動
9.大于 運(yùn)動狀態(tài) 先減小后增大
10.(1)是 (2)等于 如圖D67所示.
圖D67
11.運(yùn)動 (1)木塊移動的距離大小 轉(zhuǎn)換 (2)B (3)甲、丙 (4)大 大
12.A
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