第十一章 功和机械能 章末拓展达标试题（含答案）
一、选择题
1．下列实例中，哪个力对物体做了功（　　）
A．马拉车，车未动，马的拉力对车做功
B．人提着一袋面粉上楼，人的拉力对面粉做功
C．冰壶在水平冰面上减速滑动，重力对冰壶做功
D．起重机吊着重物在空中静止不动，钢丝绳的拉力对重物做功
2．如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（　　）
A．重力做的功是500J B．拉力大小为100N
C．拉力大小为120N D．拉力做的功为100J
3．甲、乙两机器的功率相等，在相等时间内通过的路程之比为2：1，则这两台机器（　　）
A．做功之比为1：1，所受牵引力之比为1：2
B．做功之比为1：1，所受牵引力之比为2：1
C．做功之比为2：1，所受牵引力之比为1：2
D．做功之比为1：2，所受牵引力之比为2：1
4．如图所示是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做功最接近（　　）
A．90J B．120J C．135J D．300J
6．如图所示，表示甲、乙两辆相同小车的s﹣t图象，关于这两辆小车的动能，以下判断中正确的是（　　）
A．甲车的动能大
B．乙车的动能大
C．甲、乙两车的动能相等
D．缺乏条件，无法判断
7．用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（　　）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
8．下列有关机械能及其转化的说法正确的是（　　）
A．弯弓射箭，箭的动能转化为弓的弹性势能
B．拦河大坝使上游的水位升高，提高了水的重力势能
C．蹦床运动员从高处落下，其动能转化为重力势能
D．人造地球卫星从近地点飞向远地点的过程中，势能减小，动能增大
9．苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌。如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中a、c两处等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．运动员从a处到b处重力势能转化为动能
B．运动员在a处和c处的重力势能相等
C．运动员在b处时的机械能最大
D．运动员从b处到d处速度逐渐减小
10．物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则F1：F2和P1：P2分别为（　　）
A．3：5 9：25 B．3：5 1：1 C．3：5 3：5 D．1：1 3：5
11．如图甲所示，用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动，此过程中M、N的动能大小随时间变化的关系如图乙所示。用fM、fN分别表示M、N所受地面的摩擦力，WM和WN分别表示在相同时间内拉力F对物体M、N做的功，PM和PM分别表示拉力F拉动物体M、N的功率大小。下列关系式中，一定正确的是（　　）
A．vM＜vN B．fM＝fN C．WM＝WN D．PM＞PM
12．雨滴从高空沿直线竖直下落，由于空气阻力的作用，雨滴先加速后匀速运动，可认为雨滴受到的空气阻力与速度的平方成正比，且比例系数不变。关于雨滴下落过程中下列说法正确的是（　　）
A．匀速下落时，质量大的雨滴速度比质量小的雨滴速度大
B．雨滴一直处于平衡状态
C．雨滴下落过程中机械能保持不变
D．雨滴只有在加速下落过程中才有力对它做功
二．填空题
13．2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会在北京、张家口举行。如图所示，在冰壶比赛中，运动员将冰壶掷出后，冰壶由于 　 　继续向前运动，此时水平冰面对冰壶的支持力 　 　（选填“做功”或“不做功”）。
14．在水平地面上，小明沿水平方向推重400N的木箱做直线运动，木箱速度随时间变化的图像如图所示。已知在4s～8s内木箱受到的推力恒为150N，在这段时间（4s～8s）内，木箱受到的推力的功率是
　 　W，8s～10s内木箱受到的摩擦力是 　 　N（忽略空气阻力）。
15．“搬不完的昭通，塞不满的叙府。”这一脍炙人口的谚语表明昭通矿产资源十分丰富。表格是一种采煤使用的小型吊运机参数，若用单绳起吊模式将质量为500kg的煤匀速吊运到5m高的仓库中，钢绳拉力的功率为 　 　W。若改用双绳起吊模式吊运以上煤至相同高度，且吊运机总功率为2kW，此过程中吊运机所做总功为 　 　J。（结果均用科学记数法表示）
220V一吨整套微电款
单绳起吊 500公斤
双绳起吊 1000公斤
钢绳规格 6mm；长度12m
起吊速度 0.2米/秒（单绳）
0.1米/秒（双绳）
16．在水平地面上铺一张纸，将两个弹性相同，质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑，让它们从相同高度由静止下落，在纸上留下黑色圆斑如图所示，分析图中两个圆斑大小，可推断mA　 　（选填“大于”“小于”或“等于”）mB。推断的理由是 　 　。
三．实验探究题
17．如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。实验中，让同一个钢球从斜面上的不用高度由静止滚下，碰到同一木块。
（1）实验中，通过观察　 　来判断钢球动能的大小。
（2）实验中，让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，是为了探究钢球动能的大小与其　 　的关系。
（3）如果水平面是光滑的，木块收到钢球撞击后将做　 　。
（4）本实验的科学研究方法用到了控制变量法，在你所学的物理探究实验中，哪些实验也用到了这个研究方法，请举一例：　 　。
18．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：　 　。
（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”）。
四、计算题
19．运动员从高空竖直向下跳伞，人（包括装备）的质量为80kg。只考虑人受到的重力和空气阻力，下落时的速度﹣﹣时间图线如图所示。
（1）人在前50s内下落了2100m，求这段时间内人的平均速度。
（2）人在前30s内下落了1500m，求这段时间内人所受重力做的功和功率（g＝10N/kg）
（3）从第10到第30s这个过程中，人的动能、重力势能、机械能是如何变化的？
（4）人在第30s时所受空气阻力　 　第50s时所受空气阻力（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
参考答案：
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B D A A A A D B B D B A
二、填空题
13．惯性；不做功。
14．150；150。
15．1×103；1×105。
16．小于；高度相同时，皮球的质量越大，重力势能越大，下落过程中转化为的动能就越大，接触地面后转化为的弹性势能也就越大，从而使皮球的形变程度越大，在纸上留下的黑色圆斑越大。
三、实验题
17．（1）木块被推动的距离；（2）速度；（3）匀速直线运动；（4）探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关。
18．（1）球陷入沙面的深度；（2）当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）A、C；（4）无关。
四、计算题
19．解：（1）人在前50s内的平均速度：v＝＝＝42m/s；
（2）人和装备的总重力：G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N，
人在前30s内人所受重力做的功：W＝Gh＝800N×1500m＝1.2×106J，
人在前30s内人所受重力做的功率：P＝＝＝4×104W；
（3）由图知10到30s人的速度先增加后不变，动能也是先增加再不变，高度一直减小，重力势能也一直减小，由于空气阻力的影响，机械能会转化为内能，所以机械能减小；
（4）由图知，在第30s时和第50s时人都做匀速运动，阻力和重力都是平衡力，重力不变，则阻力不变，即人在第30s时所受空气阻力等于第50s时所受空气阻力。
答：（1）人在前50s内下落了2100m，这段时间内人的平均速度为42m/s；
（2）人在前30s内下落了1500m，这段时间内人所受重力做的功为1.2×106J，功率为4×104W；
（3）从第10到第30s这个过程中，人的动能先增加后不变、重力势能一直减小、机械能减小；
（4）等于。