《功和机械能》全章复习与巩固（基础）巩固练习

【巩固练习】

一、选择

1.关于能量的描述不正确的是（　　）

A.挂在屋顶的电灯具有重力势能       B.正在行驶的火车具有动能

C.太阳的光具有光能                 D.平躺在水平桌面上的弹簧一定具有弹性势能

2.（2015•松潘县一模）下面情况中，人对物体做功的是（　　）

A．举重运动员举杠铃不动

B．人用力却没有把重物提起

C．某同学提着水桶在水平路面上匀速行走

D．旅客提着行李上楼梯

3.质量相等的甲、乙两物体在空中均速下落，且下落的高度相等。已知甲下落的速度为1m/s，乙下落的速度为2m/s，下落过程中，关于两物体重力所做的功，下列判断正确的是（　　）

A.两物体做的功一样多    B.甲物体做的功多    C.乙物体做的功多    D.无法判断

4.足球运动员用150牛的作用力，将重4.5牛的足球踢出，足球沿水平场地向前运动的最大距离为20米，则运动员对足球所做的功为（　　）

A.3000焦                 B.90焦             C.0焦       D.无法确定

5.关于力、距离、功与功率的关系，下列说法正确的是（　　）

A.力越大，功率越大                 B.距离越长，功率越大

C.做功越多，功率越大               D.做功越快，功率越大

6. （2015•无锡一模）下列过程中属于弹性势能转化为动能的是（　　）

A．熟透的苹果从树上落下      B．弹簧枪将“子弹”射出

C．蹦极者落下拉紧橡皮绳      D．秋千由低处摆向高处

7.用大小为F的水平力，拉物体M由静止开始，在粗糙的水平地面上运动一段距离，F做功为W1，功率为P1；若仍用水平力F拉M在光滑的水平地面上运动相同的距离，F做功为W2，功率为P2。那么（ ）
A．W1＜W2；P1＝P2　　　　　    B．W1＝W2；P1＜P2
C．W1＞W2；P1＝P2　　　　　    D．W1＝W2；P1＞P2

8.为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（　　）
 

A.该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小

B.该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等

C.在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素

D.实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度

9.如图是高速公路避险车道示意图．当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止．避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害（　　）

A.动能         B.势能              C.内能             D.电能

10.如图所示是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图象，由上图可知，甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比是（　　）

A.P甲＞P乙                             B.P甲＜P乙                                 C.P甲=P乙           D.无法确定

二、填空

11.（2015•玉溪模拟）用100N的水平推力，使重500N的物体沿水平地断移动20m．地面支持力对物体所做的功为 _______，推力对物体做的功为 _______J。

12. 甲、乙两台机器的功率之比为1:3。完成相同的功，所需时间之比为________；在相同时间内所做功之比是________。

13. 跳伞运动员跳出飞机后，立即打开降落伞，下落过程中所受空气阻力随运动速度增大而增大，直至与重力等大，在这个下落过程中，运动员和降落伞的动能________，重力势能_______，机械能_______。（选填“变大”“变小”“不变”）

14.如图所示，小车同时受到甲水平推力100N和乙水平拉力80N的作用，在50s内向前运动了70m。小车受到这两个力的合力是         N，甲对车做功的功率是      W。

15.一台液压起重机在10s内把一辆重为1500N的汽车举高了2m，起重机对汽车做了________J的功，功率是________W(g取10N／kg)。

16.如图所示的滚摆，从最低处向上运动的过程中，动能转化为       ，如果只有这两种能相互转化，机械能的总和         。

三、简答与实验探究

17.如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。下图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请你说明这种设计可以节能的理由。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

18.李华学了动能和势能的转化后，如右图所示利用等高且材料相同的斜坡AC、BC进行实验探究，他将同一小球分别从AC、BC顶端静止滑下，想探究小球滑至底端A、B时动能是否相等，请你参与他的探究。
（1）如何判断小球到达A、B时动能的大小呢？请你选择适当的器材，帮李华设计一个可操作的实验方案。实验方案：                                                                          

                                      。

（2）如不计阻力，你认为实验中小球到达A、B点时的动能会相等吗？并阐述理由。
答：        ，理由是                                                            。

四、计算

19.质量为8t的卡车，行驶时受到的阻力是车重的0.01倍，当发动机以最大输出功率工作时，卡车能保持20m/s的速度做匀速直线运动。

求：⑴发动机所提供的牵引力大小；

⑵行驶5min牵引力所做的功；

⑶发动机的功率。(g=10N/Kg)

20.一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h．

（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小。

（2）求牵引力在10min内所做的功。

（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv

【答案与解析】

一、选择

1.【答案】D

【解析】弹簧没有发生形变，不具有能量。

2. 【答案】D

   【解析】A、举重运动员举杠铃不动，有力，没有距离，不符合题意，B、人用力却没有把重物提起，有力，没有距离，不符合题意，C、某同学提着水桶在水平路面上匀速行走，有力也有距离，但不是在力的方向上通过的距离，所以没做功，不符合题意，D、旅客提着行李上楼梯，符合做功的两个必要因素，符合题意，故选D。

3.【答案】A

【解析】物体下落，克服重力做功，由于两物体的质量相同，重力相同，根据公式：，可知两物体做功相同。

4.【答案】C

【解析】足球在水平地面上滚动的过程中没有受到运动员对足球的力的作用，所以运动员对足球做功0J。

5.【答案】D

【解析】功是力与在力的方向上发生位移的乘积，力再大，如果不发生位移也是没有功，也就没有了功率，A错。物体运动时，如果某力与运动方向相互垂直，该力是不做功的，也就没有了功率，B错。
由得，做功多，但是如果时间长，功率也是小的，C错。由得，功率就是描述做功快慢的物理量。D对。

6.【答案】B

  【解析】A、苹果从树上落下是重力势能转化为动能，故A不正确；B、弹簧枪将子弹弹出是弹性势能转化为动能，故B正确；C、蹦极者落下拉紧橡皮绳是动能转化为弹性势能，故C不正确；D、秋千由低处摆向高处是动能转化为重力势能，故D不正确；故选B。

7.【答案】B

【解析】因为用同样大小的力，移动相同的距离S，即F相等，s相等，所以W1=W2 =Fs；在粗糙水平面上用相同的力让物体运动相同的距离，所用的时间比在光滑水平面上的时间长，即t1＞t2，所以P1＜P2,故选B

8.【答案】C

9.【答案】A

【解析】当汽车高速行驶时，其速度非常快，动能非常大，若汽车出现刹车失灵，即在发生交通事故时，其能对外做的功多，造成的危害非常大，该情况下可以进入避险车道，让汽车的动能转化为重力势能，可以快速的降低车速，避免交通事故的发生。

10.【答案】A

【解析】根据公式：，t相同时，做功越多的物体功率越大。根据图象可知，相同时间内甲做功多，甲物体功率大。

二、填空

11.【答案】0J；2000

【解析】（1）地面对物体的支持力是竖直向上的，物体在支持力的方向上没有移动距离，所以支持力不做功，为0J；（2）推力对物体做的功：W=Fs=100N×20m=2000J，故答案为：0J；2000。

12.【答案】3:1；1:3

13.【答案】增大；减小；减小　

14.【答案】低，竖直，竖直

15.【答案】3000；300

【解析】10s内起重机做的功：；

       起重机的功率：。

16.【答案】重力势能；不变

三、简答与实验探究

17.【答案】进站时将动能 转化为重力势能“储藏”起来；出站时将重力势能转化为动能“释放”出来。达到节约能源的目的。

【解析】一般的车站轨道都是水平连接的，车进站时，需要刹车减速，车出站时，需克服摩擦力加速，这样既浪费了能量又多消耗了能量。将站台设计在小坡上，车进站时，让车驶上小坡，将动能转化为重力势能，车速减小了，重力势能增大了；车在起动出站时，由于下坡，车的重力势能转化为动能，在不需要多消耗能量的情况下，车速加快，减少了因加速消耗的能量。

18.【答案】（1）在A、B面上，分别放相同的木块，分别使小球从AC、BC的顶端静止滑下，观察小球将木块推开的距离，得出实验结论。（2）相等；同一小球位于斜面的同一高度，重力势能相等，到达A、B两点时的动能也相等。

【解析】（1）在A、B面上，分别放相同的木块，分别使小球从AC、BC的顶端静止滑下，观察小球将木块推开的距离，推得越远，小球的动能越大。（2）同一小球位于斜面的同一高度，重力势能相等，小球在滑下的过程中，不计阻力，重力势能全部转化为动能，到达A、B两点时的动能也相等。

四、计算

19.【答案】（1）800N（2）4.8×106J (3)1.6×104W

【解析】小车匀速行驶牵引力等于阻力：；

行驶5min牵引力所做的功：；

发动机的功率：。

20.【答案与解析】

（1）轿车匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以；

答：小汽车匀速行驶时受到的阻力为2000N。

（2）汽车行驶的距离：，

牵引力在10min内所做的功：；

答：牵引力在10min内所做的功3.6×107J

（3）根据功率公式，做功公式，速度公式得，进行推导就会得出。