1、【物理】泰安市功和机械能单元综合练习卷（解析版）一、选择题1物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是AF1=F2 P1P2BF1=F2 P1F2 P1P2DF1P2【答案】B【解析】【详解】由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为v甲= =2m/s；由v-t图象乙可知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗
2、糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F1=F2。已知v甲v乙，由P=Fv可得，两次推力的功率P1P2。2如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ）A在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左B乒乓球弹跳时机械能守恒C乒乓球运动过程中重力势能一直减小D乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能【答案】D【解析】【详解】乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，A
3、B选项不符合题意乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C选项不符合题意，D选项符合题意3如图所示，用滑轮组在4s内将重为140N的物体匀速提升2m，若动滑轮重10N，石计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。则在此过程中，下列说法正确的是A拉力F为75NB绳子自由端向上移动了4mC滑轮组的机械效率约为93.3%D提升200N重物时，滑轮组机械效率不变【答案】C【解析】【详解】A 由图可知，n=3，不计摩擦及绳重，拉力：F= （G+G动）=（140N+10N）=50N，故A错误；B则绳端移动的距离：s=3h=32m=6m，故B错误；C拉力做功：W总=Fs=50N6m=300J，有用功：W有用
4、=Gh=140N2m=280J，滑轮组的机械效率：=100%=100%93.3%，故C正确。D 提升200N重物时，重物重力增加，据=可知滑轮组机械效率变大，故D错误。4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B小明做功多一些C小华做功多一些D小明的功率大一些【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
5、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，根据可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C符合题意5扫地机器人是智能家用电器，正逐渐进人我们的家庭，如图是一款质量为1.5kg集自动充电、清扫、吸尘的机器人，某次寻找充电电源过程中，在水平地面上2min匀速行驶20m，若机器人行驶过程的平均阻力为3N，则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是A300J，2.5WB60J，0.5WC60J，30WD360J，3W【答案】B【解析】【详解】机器人这次行驶过程中克服阻力做的功：，故AD错误；克服阻力做功的功率：故B正确、C错误。故选：B。【点睛】本题考查了
6、做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。6用如图所示的滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A，使物体A在4s内匀速前进了4m，物体A受到地面的摩擦力f=300N，所用拉力F=120N，忽略绳重、滑轮重及绳与滑轮间的摩擦下列说法中正确的是A绳子自由端在4s内移动了8m B物体A重力做功的功率为1000WC物体A克服摩擦力做的功为480J D滑轮组的机械效率约为83.3%【答案】D【解析】【详解】A由题图可知，承担物体拉力的绳子的股数n=3，因此物体A在4s内匀速前进了4m，则绳子自由端在4s内移动了s绳子=34m=12m。故A错误。B物体在重力方向上没有做功，所以物体A重力做功的功率
7、为0，故B错误。C物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N4m=1200J，故C错误。D由题可知：物体A克服摩擦力做的功W有用=fs=300N4m=1200J，拉力F所做的总功W总=Fs绳子=120N12m=1440J，所以滑轮组的机械效率，故D正确为答案。7如图所示，在粗糙程度相同的地面上，手推木块向右压缩弹簧；释放木块，木块沿水平地面向左运动；离开弹簧后，木块运动到某一位置停下下列说法中正确的是A木块在弹簧恢复原状过程中，所受弹力变大B木块离开弹簧后，受到的滑动摩擦力变大C木块离开弹簧后能继续运动，是因为它有惯性D弹簧恢复原状过程中，弹性势能变大【答案】C【解析】【详解】A木块向左运动
8、过程中，弹簧变长，弹簧的形变逐渐减小，弹力逐渐变小，故A错误；B木块离开弹簧后，木块对水平地面的压力和接触面的粗糙程度没有变，摩擦力就是不变的，方向向左，故B错误；C木块离开弹簧后，不再受弹簧弹力的作用由于惯性可以继续前进，故C正确；D恢复原状时，弹性形变不断减小，弹性势能减小，故D错误8如图小红同学正在做“引体向上”。她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠。这个过程中，小红做的功最接近的是A2 000 JB200 JC20 JD2 J【答案】B【解析】小红同学正在做“引体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N，由
9、题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m，即h=0.4m，所以小红做的功最接近W=Gh=500N0.4m=200J，故B符合实际为答案。92018年5月6日，央视今日说法栏目播出了一则高空坠物的新闻。一个从12楼掉落的苹果把三个月大的婴儿砸成重伤，再次提醒大家要杜绝高空坠物。苹果在下落过程中相关物理量的变化描述正确的是A重力势能越来越大 B动能越来越大C质量越来越大 D惯性越来越大【答案】B【解析】【详解】A、苹果下落过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。故A错误；B、苹果下落过程中重力势能转化为动能，所以动能越来越大。故B正确；C、苹果下落过程中，所含物质多少没有变化，所以质量不
10、变。故C错误；D、惯性与质量有关，质量不变，所以苹果的惯性大小不变。故D错误。故选：B。10掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样，则小球在位置1、2时的A动能相同，机械能也相同B动能相同，2位置的机械能较小C机械能相同，2位置的动能较小D2位置的动能较小，机械能也较小【答案】D【解析】【详解】（1）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同；由于与空气摩擦等，小球机械能逐渐减小，所以在1处的机械能大，2处的机械能小；（2）小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但在2处的机械能小，所以2位置的动能小故选D【点睛
11、】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小11一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（ ）ABCD【答案】D【解析】【详解】汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大，则汽车的牵引力也随之增大，根据可知，汽车的速度变小；速度变小，则相同时间内通过的距离变小。A图，始终为匀速直线运动，不正确；B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；C图
12、，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；故选D。12如图所示，小邦在国色天乡玩蹦极，不考虑空气阻力，关于他在下降过程中的能量分析，下列说法正确的是A弹性绳绷直前，重力势能增大，动能减小B弹性绳绷直前，重力势能减小，动能不变C下降到最低点，动能最小，弹性势能最大D下降到最低点，重力势能最大，弹性势能最大【答案】C【解析】分析：动能大小的影响因素：质量、速度质量越大，速度越大，动能越大重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度质量越大，高度越高，重力势能越大弹性势能的影响因素是弹性形变的程度，形变越大，势能越大解答：A
13、B、人在下降过程中，弹性绳绷直前，高度减小，重力势能减小，速度变大，则动能变大，故AB错误；CD、下降到最低点时，人的速度减小为0，动能最小；高度最小，重力势能最小；弹性绳的形变最大，则弹性势能最大，故C正确，D错误故选C【点睛】掌握动能、重力势能的影响因素利用控制变量法能判断动能、重力势能的变化13如图所示，物体浸没在水中，工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m，物体没有露出水面，此时滑轮组的机械效率是80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，则下列说法中正确的是（ ）A物体露出水面前，工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB物体在水中受到的浮力为320NC物体的体积
14、为810-3m3D物体露出水面后，此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】【详解】A由图知，n=2，拉力端移动的距离：s=2h=22m=4m，拉力端移动的速度：v=s/t=4m/10s=0.4m/s，拉力的功率：P=Fv=200N0.4m/s=80W，故A错；B滑轮组的机械效率：=W有用/W总=（GF浮）h/Fs=（GF浮）h/F2h=GF浮/2F=400NF浮/2200N=80%，解得：F浮 =80N，故B错；C由F浮 =水 V排 g得物体的体积：V=V排 =F浮/水g=80N/1103kg/m310N/kg=810-3 m3 ，故C正确；D物体露出水面后，没有了浮力，相当
15、于增加了提升物体的重，增大了有用功，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功和总功的比值变大，此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%，故D错。14同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和滑轮的摩擦力不计则 （ ）A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙B手的拉力：F甲=F乙； 机械效率：甲=乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙【答案】C【解析】【详解】甲为定滑轮，由定滑轮的使用特点可知：绳重和摩擦力不计，并且可以改变力的方向。乙为动滑轮，由题知，G动=20NG，因此。如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速
16、提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功W有用一样大，由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由 可知，定滑轮的机械效率高，所以，故C正确为答案，选项ABD错误。15一位初中生用30s从坡底爬上了9m高的山坡他爬坡时的功率与下列哪一个最接近A几瓦B十几瓦C一百多瓦D一千多瓦【答案】C【解析】【详解】中学生的质量约50kg，体重约左右，山坡的高度为9m登楼的功率：，可见，他爬坡时的功率与C选项最接近；故选C。16如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零。小车向左运动的过程中A小车一直减速 B小车先加速后匀
17、速 C小车的动能先不变后减小 D小车的机械能不变【答案】C【解析】水平面光滑，不受摩擦力，当A向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体A与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故C正确，ABD错误。点睛：当物体受平衡力或不受力，运动状态不变；若物体受合力方向与运动方向相反，物体将做减速运动17一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其vt图象如图所示，汽车在第10s时已行驶了150m，速度达到了20m/s，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N，以下说法正确的是A在020s内汽车的平均速度为15m/sB在010s内汽车的牵引力大小恒为2000N
18、C在1020s内汽车牵引力做的功为4105JD在1020s内汽车牵引力做功的功率为4105W【答案】C【解析】【详解】A根据图象可知，汽车在1020s内做匀速运动，其速度为v2=20m/s，汽车在1020s内行驶的路程s2=v2t=20m/s10s=200m，在020s内行驶的总路程s=s1+s2=150m+200m=350m，则在020s内汽车的平均速度v=17.5m/s，故A错误；B根据图象可知，在010s内，汽车做加速运动，牵引力大于阻力，即牵引力大于2000N，故B错误；C汽车在1020s内做匀速运动，处于平衡状态，牵引力等于阻力，即F=f=2000N，则牵引力做的功：W2=Fs2=2
19、000N200m=4105J，故C正确；D汽车在1020s内牵引力做功的功率：P2=4104W，故D错误18某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6107J/kg，假设燃油完全燃烧通过计算可知，下列结果正确的是（）汽车行驶速度是20km/h 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9107J汽车牵引力做功的功率是30kW 汽车发动机的效率是20%A只有和B只有和C只有和D只有和【答案】D【解析】汽车行驶速度是：，故错误；消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：，故正确；匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡
20、力，所以汽车牵引力做功的功率是：，故错误；汽车发动机的做的功为：，汽车发动机的效率是：，故正确.故选D点睛：综合考查了速度、热值、功、功率、效率的计算，综合性较强，需要注意的是：各个公式应用时，单位要统一，一般都使用主单位，特别是热值公式应用时，有时要用到体积，有进要用到质量，要统一单位后再计算19汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，牵引力为F0。t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变，汽车牵引力F随时间t变化的图像如图所示，则（ ）AV1/2V0 B1至2时间段内汽车做加速运
21、动C1/2 D2时刻后，汽车将保持功率0行驶【答案】A【解析】由题知，t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，则有P0=F0v0t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力F0减小为，所以.由可得，.AD由题，t1时刻后汽车的功率保持恒定，由前面分析可知，汽车的功率将保持不变，故D错误；到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，由图可知，汽车再次做匀速直线运动时的牵引力与开始时做匀速直线运动的牵引力大小相等，均为F0.根据P=Fv可得第二次做匀速直线运动时的速度：，故A正确；B由图可知，t1到t2时间内，汽车受到的牵引
22、力增大，功率不变，由P=Fv可知，汽车行驶的速度减小，所以汽车做减速运动，故B错误；C汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以F0=f，故C错误。20如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其Ft和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是At=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是0Bt=3s时，物体受到摩擦力是7NC46 s内，拉力F做的功是20JD24s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A. 由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故
23、A错误；B. 由丙图知在4s6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F=5N，由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N，故B错误；C. 由丙图可知，4s6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s，则4s6s内通过的距离s=vt=2m/s2s=4m，由图乙知，4s6s时拉力F=5N，所以拉力F做的功为W=Fs=5N4m=20J，故C正确。D. 由丙图可知，24s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。故D错误。
