人教版（2024）机械能及其转化同步测试题

这是一份人教版（2024）机械能及其转化同步测试题，共11页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
1．快递小哥宋学文作为一名普通劳动者当选全国劳动模范。在以下工作中，宋学文对货物做了功的是( )
A．搬货物但未搬起
B．抱着货物在原地等待签收
C．用力从地上搬货物到车厢
D．提着货物在水平路上匀速前进
2．小德看到正在工作的两台挖掘机，展开了自己的思考。下列说法正确的是( )
A．挖掘机挖起土后在水平路面上匀速行驶的距离越远，对土做的
功越多
B．大功率挖掘机一定比小功率挖掘机做的功多
C．大功率挖掘机一定比小功率挖掘机所用时间少
D．大功率挖掘机比小功率挖掘机做功快
3. 为响应国家“每日体育锻炼时间不低于两小时”的要求，某校组织学生徒步，开展户外运动。高程指某点沿竖直方向到基面的距离。如图所示为某次学生徒步路线，当某正在徒步的学生重力势能最大时，位于( )
A．紫涧园 B．极目阁观景点
C．红花岭观景点 D．梅林水库绿道涂鸦墙
4．如图所示，AC>BC, 把同一物体分别沿斜面 AC、BC拉上顶端，拉力分别为F1、F2，所做的功分别为W1、W2。 在不考虑摩擦的情况下，下列选项正确的是( )
A．F1F2，W1>W2
C．F1＝F2，W1＝W2 D．F10)，由P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv可知，P与v的关系式为P＝Fv＝(kv＋b)×v＝kv2＋bv(其中k＜0，b>0)，由数学知识可知，P与v的关系图像为开口方向向下的抛物线。故选C。
9. BD 【解析】a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以弹簧的弹力越来越小，到达b时，弹簧恢复到原长，所以此时弹簧弹力为0，故A错误；b→c的过程中，即离开地面上升的过程中，小德和弹跳杆的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中动能主要转化为重力势能，故B正确；a→b的过程中，开始一段时间内，弹簧的形变量较大，小德所受向上的弹力大于向下的重力，小德做加速运动，随着弹簧形变量的减小，小德所受弹力减小，当小德所受弹力等于重力时，小德的速度达到最大，弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小德做减速运动，而b→c的过程中，小德在重力作用下做减速运动，所以，a→c的过程中，小德先加速后减速，在b状态时速度并不是最大(此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段中的某刻)，故C错误；由图可知，a状态时弹簧的形变程度最大，弹簧的弹性势能最大，小德处于最低位置，速度为0，故小德动能为0，故D正确。故选BD。
10. A 【解析】由图甲可知，9～12 s内，拉力F4＝6 N，由图乙知，9～12 s内，物体做匀速直线运动，v4＝1 m/s，所以9～12 s内物体移动的距离s4＝v4t4＝1 m/s×3 s＝3 m，则9～12 s内拉力对物体做功W＝F4s4＝6 N×3 m＝18 J，故A正确；由图乙知，0～3 s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故B错误；由图甲可知，3～6 s内，拉力F2＝9 N，由图乙知，3～6 s内，物体运动速度逐渐增大，由P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv可知，功率逐渐变大，故C错误；由图甲可知，第4 s拉力的大小F2＝9 N，由图乙可知，3 s时速度为0，6 s时速度为3 m/s，3～6 s内物体在相同时间内速度的变化量相等，所以第4 s物体的速度为1 m/s，由P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv可知，第4 s时拉力的功率P2＝F2v2＝9 N×1 m/s＝9 W，故D错误。故选A。
二、11. 没有做；距离 12. 9. 6×106；16；0
13. (1)不同车型 (2)车速相同，质量不同
(3)质量越大，动能越大
【解析】对于同一辆车，质量相同，速度越大，具有的动能就越大，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速度要进行限制；不同车型，质量不同，速度相同时，车的质量越大，具有的动能就越大，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对不同车型限制的车速不同。
14. ＝；＜ 【解析】由题知，两球的质量相同，则重力相等，当两球到达悬点正下方A点时，两球下落的高度相同，根据W＝Gh可知，该过程中小球重力所做功W甲＝W乙；由题知，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，细绳不会伸长，而橡皮筋会伸长，不计空气阻力，小球到达A点时，甲球的重力势能转化为甲球动能和橡皮筋的弹性势能，乙球的重力势能全部转化为乙球的动能，这样，在最低点时，乙球的动能较大，其速度较大，即v甲＜v乙。
三、15. (1)小德的重力G ; eq \f(nGh,t) (2)B (3) eq \f(7,12)L
【解析】(3)设两人相遇时的时间为t1，两人相遇时的位置距A为L1，则小德的速度为v1＝eq \f(L1,t1)，小荣的速度为v2＝eq \f(L－L1,t1)。则整个过程中，小德所用的时间t小德＝2t1，小荣用的时间为t小荣＝eq \f(L,v2)＝eq \f(L,\f(L－L1,t1))＝eq \f(Lt1,L－L1)，小荣所用时间是小德的1. 2倍，则有eq \f(Lt1,L－L1)＝1. 2×2t1，解得L1＝eq \f(7,12)L。
16. (1)速度；A ；质量相同时，物体速度越大，动能越大
(2)纸盒向右运动的距离 (3)c
17. (1)面积大小；转换法 (2)a (3)物体所处的高度越高，其重力势能越大 (4)让小球落在细沙上，通过沙坑的深度反映小球的重力势能(合理即可)
【解析】(1)小球的重力势能可以通过小球与白纸的接触面积(圆斑的面积大小)反映出来，这种方法是转换法。(2)实验中，在质量相同时，高度越高，落在白纸上时，圆斑的面积越大，如果第二次实验所得圆斑如图b所示，那么第一次就应是图a。(3)根据控制变量法对比第2、3次实验，可以初步得出结论：在质量一定时，物体所处的高度越高，物体的重力势能越大。(4)可以让小球落在细沙上，测量小球砸出的沙坑的深度，通过沙坑的深度反映小球的重力势能。
四、18. 【解】(1)小德3 min骑行的距离s＝vt＝18 km/h×3×eq \f(1,60) h＝0. 9 km＝900 m。
(2)小德在水平路面上骑行时，车对地面的压力F＝G总＝m总g＝(45 kg＋10 kg)×10 N/kg＝550 N，车对地面的压强p＝eq \f(F,S)＝eq \f(550 N,5×10－4 m2)＝1. 1×106 Pa。
(3)小德骑行平衡车时，平衡车所受阻力f＝0. 1G总＝0. 1×550 N＝55 N，
因为匀速行驶，平衡车水平方向受力平衡，所以牵引力F′＝f＝55 N，
平衡车的功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝F′v＝55 N×18×eq \f(1,3.6) m/s＝275 W。
19. 【解】(1)由题可知，运动员在0～15 s内下落的路程为s前＝210 m，由图像可知，15 s后运动员以6 m/s的速度做匀速直线运动，则运动员在15～30 s内通过的路程为s后＝vt后＝6 m/s×15 s＝90 m；运动员通过的总路程s＝s前＋s后＝210 m＋90 m＝300 m，总时间为t＝30 s，则整个过程中运动员下落的平均速度v′＝eq \f(s,t)＝eq \f(300 m,30 s)＝10 m/s。
(2)运动员下落的高度h＝s＝300 m，重力做的功W＝Gh＝500 N×300 m＝1. 5×105 J。
(3)匀速下降时，重力做功的功率P＝eq \f(W,t)＝eq \f(Fs,t)＝Fv＝Gv＝500 N×6 m/s＝3×103 W。
实验次数
m
h /m
1
m1
1
2
m2
1
3
m3
1.5
平衡车参数
净重
10 kg(含电池组)
最高车速
18 km/h
轮胎接地面积
5 cm2