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第十一章测评(A)(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)1.放学后,某同学背着重力为40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家。则他在回家的过程中对书包所做的功约为( )A.0B.400JC.2000JD.8400J2.在学校组织的登山比赛中,小杨同学第一个登顶。以下说法正确的是( )A.小杨同学做的功最多B.小杨同学做功最慢C.小杨同学的动能增大了D.小杨同学的重力势能增大了3.一辆质量为1.4×104kg的小型压路机,以2km/h的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以等效为每次钢轮以2.5×105N的恒力垂直作用在路面上,下压路面的距离为1mm,钢轮每秒钟压路25次。下列判断正确的是(g取10N/kg)( )A.压路机静止时对水平路面的压力是1.4×104NB.压路机在5min内通过的路程是200mC.压路机在1min内对路面做功是3.7×103JD.压路机在1min内对路面做功功率是6.25×103W4.如图所示,在水平地面上,小聪用力将箱子拉走了;小明用力推箱子,但是箱子没有移动。下面关于做功的分析,正确的是( )A.小明用了力,他对箱子做了功B.小聪用力拉动了箱子,她对箱子做了功C.小聪在拉箱子的过程中,箱子的重力做了功D.小明、小聪都没有对箱子做功5.如图所示,物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端,在此过程中,下列说法正确的是( )A.物体动能增大,机械能不变B.物体动能不变,机械能减小C.物体重力势能不变,机械能不变D.物体重力势能减小,机械能增大6.小明从家里去上学,右图是他上学过程中的路程—时间图像,请你判断小明在哪一段时间内动能最大( )A.在t1~t2时间内,小明的动能最大B.在t2~t3时间内,小明的动能最大C.在O~t1时间内,小明的动能最大D.无法判断5
7.蹦床是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央,比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起,离开蹦床时成直立状态并一直保持,到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。再次被蹦床弹起,达到更高点。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )A.在此整个过程中,运动员机械能守恒B.在此整个过程中,运动员机械能一直在增加C.从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中,运动员机械能守恒D.从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中,运动员机械能守恒8.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C时重力势能最小D.小球在整个过程中的机械能守恒二、填空题(每空2分,共22分)9.卡车在平直的公路上匀速行驶160m,所用时间为10s,若此时卡车所受的牵引力为5000N,则这段时间内牵引力所做的功为 J,牵引力的功率是 W。 10.在“攀登中国”全国登塔比赛中,某参赛者跑上208m、1550级台阶的成绩为8min23s,如果他的体重为70kg,则他登塔所做的功是 J,功率是 W。(g取10N/kg,结果保留整数) 11.王波同学帮父母搬家,现有30捆书籍,每捆书籍的质量都为5kg。王波想尽快将它们搬上10m高处的新家。右图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知,为了尽可能快地将这批书籍搬上新家,他每次应搬 捆。若每次下楼时间是上楼时间的一半,则他最快完成搬运任务并返回原地,所用的总时间为 s。(g取10N/kg) 12.下图是撑竿跳高运动的几个阶段,分别是助跑、撑竿起跳、越横竿。从运动员撑竿起跳到越横竿的过程中,有关能变化的情况是运动员的重力势能 ,竿的弹性势能 。 13.如图所示,小球从左端最高点A摆至最低点B的过程中, 能转化为 能。在转化的过程中,不计空气阻力,小球的机械能总量 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 5
三、实验探究题(每题15分,共30分)14.下图为探究物体动能的大小跟哪些因素有关的实验。实验步骤如下:Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。回答下列问题:(1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与 的关系。 (2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与 的关系。 (3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球 的大小,木块的作用是为了比较钢球 的大小。 15.火箭发射过程中残骸坠落地面有可能砸毁民宅,这个问题引起了某校科技小组的关注。竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?某同学猜想与物体的质量和开始下落时离地面的高度有关。(1)你猜想还与 有关。 (2)该同学为验证他的猜想,设计了如下实验方案。在水平地面上平铺一些报纸,将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放,篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹;通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有 。 (3)另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示的电子测力计上,再将篮球放在印迹中央,用力下压篮球,当篮球恰好将 覆盖时,此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。 四、计算题(16分)16.如图所示,某品牌新能源轿车,满载时整车质量为1.6t,每个车轮与地面的接触面积为40cm2,在平直公路上匀速行驶4.5km用了5min,牵引力为800N,求:(1)轿车在平直公路上匀速行驶的速度;(2)轿车静止在水平路面上对路面的压强;(3)牵引力的功率。5
第十一章测评(A)1.B 解析某同学背着重40N的书包,给书包一个向上的力,沿水平路面走了200m,没有在力的方向上通过距离,此过程对书包不做功;登上大约10m高的四楼,在力的方向上通过距离,对书包做了功,做的功为40N×10m=400J。2.D3.D 解析压路机静止时对水平路面的压力F=G=mg=1.4×104kg×10N/kg=1.4×105N,故A错误;由v=st可得,压路机在5min内通过的路程s=vt=2km/h×560h≈0.167km=167m,故B错误;压路机在1min内对路面做功W=nFh=25×60×2.5×105N×10-3m=3.75×105J,故C错误;压路机在1min内对路面做功功率P=Wt=3.75×105J60s=6.25×103W,故D正确。4.B 解析做功需要满足的两个条件是有力且在力的方向上移动了距离。小明用的力没有移动距离;小聪拉箱子的过程中,箱子在重力方向上没有移动距离。5.B 解析物体从斜面顶端匀速滑到斜面底端,在此过程中,物体的质量不变,速度不变,高度降低,故动能不变,重力势能减小;物体的机械能等于动能和重力势能的和,所以机械能减小;故A、C、D错误,B正确。6.C 解析动能与质量和速度有关,因小明的质量不变,故他的动能只与速度有关。在O~t1时间内,vOA=s1t1;在t1~t2时间内,路程没有变化,说明小明处在静止状态,vAB=0;在t2~t3时间内,vBC=s2-s1t3-t2,显然vOA>vBC,所以小明在O~t1时间内的动能最大。7.C8.D 解析小球在整个过程中,不考虑空气阻力,机械能守恒。9.解析W=Fs=5000N×160m=8×105J,牵引力的功率P=Wt=800000J10s=8×104W。答案8×105 8×10410.解析本题考查功、功率的计算。由题意可知参赛者做功为W=Gh=70kg×10N/kg×208m=145600J参赛者的功率为P=Wt=145600J503s≈289W。答案145600 28911.解析由题图可知,当搬运质量为15kg的物体时,人用于搬运物体的功率(输出)最大,其值为50W;由于搬运书籍需要做的总功是一定的,为了尽可能快地将这批书籍搬上新家,要求人始终在最大功率(输出)状态下工作,因此每次应搬运质量15kg的书籍,即他每次应搬3捆。每次搬运的书籍的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N,则重力做功W=Gh=150N×10m=1500J,由P=Wt得,每次上楼所用的时间t=WP=1500J50W=30s,每次下楼所用的时间t'=12t=12×30s=15s,则一个来回需要的时间t1=t+t'=30s+15s=45s,总共有30捆书籍,1次搬3捆,所以要完成搬运任务需要10个来回,则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间t总=10t1=10×45s=450s。答案3 45012.解析重力势能与物体的质量和被举高的高度有关,质量相同的物体,被举得越高,重力势能越大,运动员撑竿起跳到越横竿的过程中,质量没有变,高度增加,重力势能变大;弹性势能由物体的弹性形变决定,同一物体的弹性形变越大,弹性势能越大,运动员撑竿起跳到越横竿的过程中,竿的形变越来越小,弹性势能变小。答案变大 变小13.解析小球由最高点摆动到最低点的过程中,速度变大,高度下降,故动能变大,重力势能减小,重力势能转化为动能;在不计空气阻力的情况下,机械能总量不变。答案重力势 动 不变14.解析本题考查探究物体动能的大小跟哪些因素有关的实验。实验中要通过控制变量法研究动能的大小与物体的质量和速度之间的关系,步骤Ⅰ让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,是为了使小球到达水平面时具有不同的速度,在质量相同的情况下研究动能大小与速度的关系;步骤Ⅱ让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,是为了使小球到达水平面时具有相同的速度,在速度相同的情况下研究动能大小与质量的关系。该实验中斜面的作用是为了控制钢球速度的大小,木块的作用是为了比较钢球动能的大小。答案(1)速度 (2)质量 (3)速度 动能5
15.解析(1)物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与物体的动能有关,动能越大,物体与地面碰撞时对地面的作用力也就越大,而动能的大小与速度有关,所以猜想与物体落地时的速度有关。(2)在实验中使用同一个篮球,且由静止释放,只是改变下落的高度,所以用到了控制变量法;对地面的作用力不能直接看出,而是转化为篮球留在报纸上的印迹大小来比较对地面作用力的大小,所以也用到了转换法。(3)印迹是篮球受力发生形变而留下的,印迹越大,说明篮球受到的力越大,所以当用力使篮球恰好将印迹覆盖时,测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。答案(1)物体落地时的速度(选填“物体的形状”“物体及地面硬度”“物体与地面作用时间”“是否反弹”“反弹速度大小”等其他合理猜想均可) (2)控制变量法和转换法 (3)印迹16.解析(1)轿车匀速行驶4.5km用了5min,所以轿车的速度v=st=4500m5×60s=15m/s。(2)轿车静止在水平路面上时,对路面的压力等于其重力,有F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N所以车对地面的压强p=FS=1.6×104N4×40×10-4m2=106Pa。(3)牵引力的功率P=Wt=Fst=Fv=800N×15m/s=1.2×104W。答案(1)15m/s (2)106Pa (3)1.2×104W5
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