功和机械能单元测试5

第十四章 功和机械能

（单元检测题）

一、选择题

1 飞鸟如果撞到静止飞机的前窗玻璃上，不会给飞机造成太大的伤害，但如果飞鸟撞上高速飞行的飞机，常常会撞破坚固的玻璃窗，甚至造成驾驶员的伤亡事故，对这一现象的解释，下列说法正确的是（ ）

A．飞机静止时动能为零，高速飞行时的动能很大

B．鸟在地面飞行时，重力势能很上，在高空飞行时，重力势能很大

C．鸟在地面飞行时，动能很小，在高空飞行时，动能很大

D．对于高速飞行的飞机来说，速度很大，因此相对于飞机的动能也大

2 下列情况中，爷爷克服孙子的重力做了功的是（ ）

A．爷爷抱着孙子在水平路上行走 B．爷爷抱着孙子在水平路上奔跑

C．爷爷抱着孙子上楼 D．爷爷抱着孙子站在楼上观看风景

3 在平直公路上行驶的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光；降落伞在空中匀速下降。上述三种不同现象中所包含的相同物理过程是（ ）

A．物体的动能转化为其他形式的能 B．物体的势能转化为其他形式的能

C．其他形式的能转化为物体的机械能D．物体的机械能转化为其他形式的能

4 如图14－1所示，甲是放在水平桌面上的木块，钩码乙通过细绳绕过定滑

轮带动甲做匀速直线运动，以下说法中不正确的是（ ）

A．甲的机械能不变 B．乙所受合力为零 图14－1

C．在运动过程中不断有机械能转化为内能 D．甲和乙所受重力都不做功

5 一个同学用120N的力，将一个重4N的足球踢到25m远处。对他踢球时做功的情况，下列说法正确的是（ ）

A．做功300J B．做功100J

C．没有做功 D．做了功，但条件不足，无法计算做功多少

6 A、B两杆竖立在水平地面上，A、B杆长之比为3：5，甲、乙两同学同时进行爬杆，甲用9s，乙用10s，分别爬上A、B杆顶，甲、乙两人体重之比是5：6，则

甲、乙两人爬杆的功率之比是（ ）

A．3：4 B．6：5 C．5：9 D．9：20

7 图14－2所示情景是一种游戏，叫做蹦极．游戏者将一根有弹性的绳子一端系在

图14－2 身上，另一端固定在高处，从高处跳下．图中a点是弹性绳子自然下垂时绳下端

的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（ ）

A．游戏者的动能一直在增加 B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能

C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能 D．游戏者到c点时，他的动能最大 8 如图14－3所示，在半径为R的油桶外绕了几圈绳子，在绳子的

引出端作用一水平拉力F，使油桶沿水平地面滚动了一周，在这

一周中，拉力F所做的功为（ ）

A．0 B．πRF C．2πRF D．4πRF

9 下图14－4所示的情形中，力对物体做功的是（ ）

图14－3

C.起重机以拉力F将重物水平移动一段距离s D.水平匀速直线运动的卡车，车厢对重物的支持力F A.汽车以拉力F拉着拖车前进了一段距离s B.人用力推汽车，但没有推动

图14－

4

10 关于机械效率的下列说法正确的是（ ）

A．有用功越多，机械效率越高 B．动力做功越多，机械效率越高

C．额外功越少，机械效率越高 D．额外功与总功之比越小，机械效率越高

二、填空题

11 如图14－5，小女孩吊起了一头牛犊，若牛的重力为3000N，每个轮子重为2.5N，忽略

绳子和木棒重力及摩擦，则小女孩所用的拉力为 N，若牛距地面1m高，想将牛放下来，则小女孩需放掉 m长的绳子，整个装置的机械效率为 。

12 如图14－6所示．是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图．上端固定在楼

顶．若动滑轮质量为2.5kg．工作台质量为7.5kg．涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg．绳重及摩擦不计。当工作台停在距地面10米高处时，工人师傅对绳子的拉力为 Ｎ；若工作台从距地面10m高处上升到距地面30m高处，工人师傅最少需要做 Ｊ的功。

13 如图14－7所示，重20N的物体在拉力F＝5 N的水平拉力的作用下以0.5m/s的速度在

水平地面上匀速移动，不计滑轮及绳的质量，且滑轮光滑，绳在水平方向上，则物体与地面间的摩擦力为 ，2s内拉力F做的功为 。

图14－8 图14－7 图14－5 图14－6 图14－8 图14－7 图145 图14－6 “机械手”14 如图14－8

－所示为一装配线上的一个，其O点为固定转动轴．现在它水平 抓

住一只重40N的工件G，则动力机械M至少要施加 N的推力；若它在0.5s内匀速将这一工件提升了20cm，而M的功率为20W，则机械手做的功为 J，机械效率为 ．

15 如图14－9所示，让小球从斜槽滚入水平槽（槽光滑），槽右端竖立固定一弹簧片，试

说明下列各过程中的能量转化：

（1）小球从斜槽高处滚下到水平槽时 ；

（2）小球接触弹簧片到小球静止 ；

（3）小球由静止到弹簧片将小球弹回 ．

图14－9 三、实验题

16 使用滑轮组提升重物，其机械效率与哪些因素有关？有什么关系？请你提出一个问题

进行探究。

（1）你猜测影响滑轮组机械效率的因素有：

（2）对你猜测的多种因素中的某一个因素进一步猜测它是怎样影响滑轮组的效率的？

（3）针对（2）设计一个实验进行验证。

① 实验器材：

② 画出你将使用的滑轮组的组装及绕线方法示意图。

③ 实验中需测的物理量有哪些？

④ 写出计算滑轮组机械效率的表达式。

17 在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用装置如图14－10所示

图14－10

（1）安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端的位置，然后 向上提起弹

簧测力计，读出 的大小，测出钩码和拴住弹簧测力计的线端上移的距离．

（2）某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重为1.5N，其他被测和计算的数据如下

（3）若用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为η，提起重3N的钩

码，机械效率为η2，则η1 η2．（填“＞”、“＜”或“＝”）。

18 如图14－11是小敏和爷爷爬楼时的情景，对此，小华和小明展开了

讨论：

小华：小敏跑得快，做功快，功率大。

小明：爷爷质量大，克服重力做功多，功率也很大。

„„

对他们的议论你有何想法？

图14－11 你怎样通过实践证明你想法的正确性？

四、综合计算题

19 如图14－12所示，某工人用滑轮组往3m高的平台上运沙土，已知沙土的

质量是40kg，袋子和动滑轮共重100N，不计绳重和摩擦。求：工人匀速拉

动绳索时，所用的拉力是多大？此过程中工人做的有用功是多少？此滑轮

组的机械效率有多大？（g＝10N/kg）

图14－12

20 观察水泵的铭牌：

这里说的铭牌，是指固定在机器上的一个小标牌，上面标有机器的主要规格和性能，

其中包括机器的功率等。例如一台水泵（水泵，就是抽水机，它自己是不会转动的，需要电动机、内燃机等其他动力机械来带动它，因此存在着功率配套的问题），其铭牌如下：

（1（2）铭牌中标明的效率是多少？有用功是多少？你认为它做了哪些额外功？

21 小红学过“机械效率”后，有一个疑问：“机械效率越高是否

越省力？”针对个问题小红用一个弹簧测力计，利用家中“案

板”和盛入一定水的小茶杯做了以下实验：

A．把杯子放在塑料袋中，在杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的重力G。

B．用“案板”作斜面，如图14.4－12所示，把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，把盛水的杯子匀速拉上斜面。

C．分别测出拉力F，杯子移动的距离s和升高的高度h。 D．改变斜面的高度，做4次实验，记录实验数据如右表： （1）计算并将数据填入表中4个空格。 （2）小红的疑问是否得出解决？分析实验数据，能得出什么结论？ （3）完成上面实验后，小红又产生一个猜想：“如果减小斜面的摩擦，可以提高斜面

的机械效率。”请你先用所学知识，说明小红的猜想是否正确（简述理由）。

（4）请你设计一个实验，进一步证明你对小红猜想的判断。（简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作）。

22．一个钢球冲到一张竖直的木板上，由于钢球的动能，

木板上出现了一个裂痕。钢球是怎样获得这个动能呢？

（1)请你设计一个情景，表明钢球的动能是从重力势能

转化的，请你把这个情景画在图示中，并在图旁边做出

必要的说明。

(2）请你设计另一个情景，表明钢球的动能是从弹性

势能转化的，请你把这个情景画在图示中，并在图旁边

做出必要的说明。 第22题图

第十四章 单元检测 答案

1．D 2．C 3．D 4．D 5．D 6．B 7．C 8．D 9．A 10．D

411．376.25 8 99.83% 12．300 1.8×10 13．10N 10J 14．200N 8

80%

15．（1）重力势能转化为动能 （2）动能转化为弹性势能 （3）弹性势能转化为动能

16．提示：物重、机械自重、摩擦等，（答案请参阅第17题的内容）

17．（1）匀速 弹簧测力计示数 （2）“拴住弹簧测力计的线端提升的距离s”和“总功W总” （3）＜

18．提示：通过分别测人体质量、楼高、爬楼时间计算功率进行比较

19．F＝250N W有用＝1200J η＝80%

20．3.22kg