(物理)功和机械能单元检测试题(含答案)
一、选择题
1.在台球比赛中,选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球, 如图所示.以下说法正确的是( )
A.手推动球杆前进时,手对球杆做了功
B.在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对球做了功 C.桌面对球的支持力做了功
D.白球撞击黑球后没有静止;是因为人的手还在对白球做功 【答案】A 【解析】
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.手推动球杆前进时,有力也有距离,所以手对球杆做了功,故A正确;由于重力的方向与小球运动的方向垂直,所以,重力对小球不做功,故B错误;桌面对球的支持力的方向与小球的运动方向垂直,所以,支持力对小球不做功,故C错误;白球撞击黑球后没有静止,而是继续运动,是因为白球具有惯性,不是手对白球有力的作用,更不是对白球做功,故D错误,故选A.
2.如图所示,悬挂的电灯处于静止状态。假如悬挂它的绳子突然断了,电灯将
A.仍受平衡力 B.加速下落 C.匀速直线下落 D.动能变势能 【答案】B 【解析】 【分析】
物体如果受到力的作用,且受到的力不平衡,物体的运动状态就会发生改变;影响动能的因素:质量和速度;影响重力势能的因素:质量和高度。 【详解】
悬挂的电灯处于静止状态,此时电灯受到重力和拉力的作用;若悬挂它的绳子突然断了,则电灯只受到重力的作用,会向下做加速运动,受非平衡力的作用,质量不变,速度变大,高度变小,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能。 故选B。 【点睛】
本题考查力和运动及机械能的题目,需要知道物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,
即处于静止状态或匀速直线运动状态。
3.如图,小聪用力将水平地面上的箱子拉走了;小明用力推箱子,但没有推动.下面关于做功的分析,正确的是
A.小明、小聪都没有对箱子做功
B.小明对箱子做了功,小聪对箱子没有做功 C.小聪对箱子做了功,小明对箱子没有做功
D.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功,小明在推箱子时,箱子的重力没有做功 【答案】C 【解析】 【详解】
根据做功的两个要素分析解答:
(1)小明用力推箱子,但箱子没有运动,只有力的作用,没有在力的方向上通过距离,所以他对箱子没有做功;
(2)小聪用力将箱子拉走了,在力的方向上通过了距离,因此她对箱子做了功,故AB错误,C正确;
(3)重力的方向是竖直向下的,箱子无论沿水平方向是否运动,箱子的重力都没有做功,故D错误. 故选C. 【点睛】
重点是做功的判断,要根据做功的两个要素进行判断,一要有力作用在物体上,二是物体在力的方向上通过一段距离,当力与物体运动方向垂直时,此力不做功.
4.在生产和生活中经常使用各种机械,在使用机械时,下列说法中正确的是 A.可以省力或省距离,但不能省功 B.可以省力,同时也可以省功 C.可以省距离,同时也可以省功 D.只有在费力情况时才能省功 【答案】A 【解析】 【详解】
使用机械可以省力、省距离或改变力的方向,但都不能省功,故A选项正确; 使用任何机械都不能省功,故B、C、D选项错误;
5.体重相同的小明和小华进行搬砖比赛,他们分别将20块相同的砖从同一栋楼的一楼搬到三楼,小明两次搬完,小华三次搬完,比较他们在此过程中所做总功和功率,下列说法
正确的是
A.他们做功一样多 功多一些 【答案】C 【解析】 【详解】
由于砖的重力相等,楼层高度相等,根据s2?v2t2?20m/s?80s?1600m可知,小明和小华克服砖的重力所做的功相等;小明和小华的体重相等,楼层高度相等,小明两次搬完,小华三次搬完,所以在搬砖的过程中,小华克服自身重力所做的功多;小华所做总功比小明所做的总功多,由于无法比较小明和小华做功时间的多少,根据P?法比较小明和小华的功率大小;故C符合题意.
B.小明做功多一些
C.小华做
D.小明的功率大一些
W可知,无t
6.如图,在同样的水平面上,两人分别去推静止在水平面上重100N的同一课桌.小芳用10N的水平推力,课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动;小明用20N的水平推力,课桌在水平面上也做直线运动.则下列说法正确的是
A.小芳推课桌时,推力做功的功率为20W B.小明推课桌时,课桌所受的摩擦力大小为20N C.小芳推课桌时,课桌受到的摩擦力大小为100N D.小明推课桌时,课桌沿水平面也以2m/s做匀速直线运动 【答案】A 【解析】
小芳用10N的水平推力,课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动,则小芳推课桌时,推力做功的功率P=Fv=10N×2m/s=20W,故A正确.
根据小芳用10N的水平推力,课桌沿水平面以2m/s做匀速直线运动可知,课桌处于平衡状态,受平衡力的作用,课桌所受摩擦力的大小和推力相等,即f=F=10N;小明推课桌时,课桌对地面的压力和接触面粗糙程度不变,摩擦力大小不变,仍为10N,故B错误. 小芳推课桌时,课桌受到的摩擦力大小与推力是一对平衡力,大小相等,摩擦力为10N,故C错误.
小明推课桌时,推力大于摩擦力,课桌做加速运动,故D错误. 答案为A.
7.如图所示,分析小球从A点自由摆动到C点的过程,不考虑空气阻力,以下说法正确的是( )
A.小球从A点自由摆动到B点的过程中,动能转化为重力势能 B.小球摆动到最低点B时,动能为零 C.小球摆动到最高点C时,重力势能最小 D.小球在整个过程中的机械能守恒 【答案】D 【解析】
试题分析:小球从A点自由摆动到B点的过程中,速度增大,高度减小,所以动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能,故A错;小球摆动到最低点B时,速度最大,动能最大,故B错;小球摆动到最高点C时,重力势能与在A点时相同都为零,故C错;由于不计空气阻力,只有重力做功,故机械能是守恒的,D正确;应选D. 【考点定位】机械能转化和守恒
8.如图所示,小明用相同滑轮组成甲、乙两装置,把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲装置所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙装置所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则
A.W1 = W2,η1 =η2 C.W1 < W2,η1 >η2 【答案】C 【解析】 【分析】
B.W1 = W2,η1 <η2 D.W1 > W2,η1 <η2
由图可知甲是定滑轮,乙是动滑轮,利用乙滑轮做的额外功多,由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功,再根据总功等于有用功加上额外功,可以比较出两种情况的总功大小.然后利用η=的大小. 【详解】
(1)因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;
(2)当有用功一定时,甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,利用机械时做的额外功越
W有用W总即可比较出二者机械效率
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