物理功和机械能单元测试卷（含答案）一、选择题1．如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是A．小球从A处到B处重力势能增大B．小球从B处到C处动能增大C．小球在B处比D处重力势能大D．小球在A、C、E三处机械能总量相等【答案】D【解析】【详解】A. 小球从A处到B处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A选项正确；B. 小球从B处到C处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B选项正确；C. 小球在D处比B处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C选项正确；D. 看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以A、C、E三处机械能总量并不相等，故D选项错误符合题意．2．如图，小聪用力将水平地面上的箱子拉走了；小明用力推箱子，但没有推动．下面关于做功的分析，正确的是A．小明、小聪都没有对箱子做功B．小明对箱子做了功，小聪对箱子没有做功C．小聪对箱子做了功，小明对箱子没有做功D．小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功，小明在推箱子时，箱子的重力没有做功【答案】C【解析】【详解】根据做功的两个要素分析解答：（1）小明用力推箱子，但箱子没有运动，只有力的作用，没有在力的方向上通过距离，所以他对箱子没有做功；（2）小聪用力将箱子拉走了，在力的方向上通过了距离，因此她对箱子做了功，故AB错误，C正确；（3）重力的方向是竖直向下的，箱子无论沿水平方向是否运动，箱子的重力都没有做功，故D 错误．故选C ．【点睛】重点是做功的判断，要根据做功的两个要素进行判断，一要有力作用在物体上，二是物体在力的方向上通过一段距离，当力与物体运动方向垂直时，此力不做功．3．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A ．300J ，2.5WB ．60J ，0.5WC ．60J ，30WD ．360J ，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：32060W fs N m J ==⨯=，故AD 错误；克服阻力做功的功率：600.5260W J P W t s===⨯，故B 正确、C 错误。
故选：B 。
【点睛】本题考查了做功公式和功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。
4．下列关于力做功的说法，正确的是A ．人向上提箱子提不动，手的拉力对箱子没有做功B ．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功C ．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功D ．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功【答案】A【解析】【详解】A 、人向上提箱子提不动，箱子受到向上的拉力，但箱子在力的方向上没有移动距离，所以手的拉力对箱子没有做功；故A 正确；B 、人把箱子从二楼提到三楼，拉力方向向上，箱子也向上移动了距离，所以手的拉力对箱子做了功；故B 错误；C 、汽车在水平公路上匀速行驶，汽车在所受重力的方向上没有通过距离，所以重力对汽车没有做功，故C 错误；D、过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力向下，乘客也向下移动了距离，所以重力对乘客做了功；故D错误；故选：A。
5．如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＝W2＜W3D．W2＜W1＜W3【答案】C【解析】【详解】定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功是：W1=F1s；直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功是：W2=F2s；动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功是：W3=F32s；又因为拉力F1、F2、F3大小相等，综上分析知道：W1=W2=Fs＜W3=2Fs，6．如图，将铁锁从贴着鼻子尖释放，铁锁摆回时并没有碰到鼻子尖，下列说法正确的是A．铁锁向最低处摆动过程中动能转化为重力势能B．铁锁向最低处摆动过程中重力不做功C．铁锁从释放到摆回的过程中机械能减小D．铁锁在最低处的机械能最大【答案】C【解析】【详解】A．铁锁向最低处摆动过程中，质量不变，高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。
故A错误；B．铁锁向最低处摆动过程中，重力的方向竖直向下，铁锁高度降低，即向下运动了一定距离，所以重力做功。
故B错误；C．铁锁从释放到摆回的过程中，要克服空气的摩擦做功，部分机械能转化为内能，所以机械能减小。
故C正确；D．铁锁在来回摆动的过程中，克服摩擦做功，机械能不断减少，所以在最初释放时机械能最大。
故D错误。
7．关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是A．下降过程中动能不变B．最低点动能为零C．上升过程中重力势能减小D．最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确．8．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度．则（）A．乙升降机提升重物做的有用功较多B．甲升降机的电动机做的额外功较多C．甲升降机的电动机做的总功较少D．乙升降机的电动机做的总功较少【答案】C【解析】【详解】A．提升物体质量和高度相同说明甲、乙升降机做的有用功相等，故A错误；BCD．既然甲机械效率高，则说明甲做的额外功少，总功也就少，故BD错误，C正确．9．如图是一个光滑的轨道．某小球从轨道的O点出发，由静止开始下滑，小球始终没有离开轨道，你认为小球最远可以运动到A．a点B．b点C．c点D．d点【答案】C【解析】【详解】本实验中，由于轨道是光滑的，没有摩擦力，所以小球的机械能守恒。
故小球从O点由静止释放，始终没有离开轨道，最远可以滚到与O点等高的c点，故选C。
10．如图所示,用滑轮组提升重物时,重200N的物体在5s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F为120N,如果不计绳重及摩擦,则提升重物的过程中A．绳子自由端被拉下3m B．拉力F做的功为200JC．滑轮组的机械效率是83.3% D．拉力F的功率是40W【答案】C【解析】【详解】A、物重由两段绳子承担，因此，当物体提升1m时，绳子的自由端应被拉下2m，故A错误；B、拉力为120N，绳子的自由端应被拉下2m，则拉力做功为：，故B错误；C、滑轮组的机械效率，故C正确；D、拉力F的功率，故D错误．故选C．【点睛】涉及机械效率的问题时，关键是要清楚总功、有用功、额外功都在哪，特别要清楚额外功是对谁做的功，弄清楚这些功后，求效率和功率就显得简单了。
11．如图所示，底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮在水面上，控制阀门，使容器中相同时间内流出的水量相等．下列表示木块下表面处水的压强p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能E p和木块所受的浮力大小F随时间t变化的关系图象中，可能正确的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】【分析】压强和浮力【详解】AB．压强p2随时间都是线性减小的，故AB错；C．由于木块的高度在不断减小，所以木块的重力势能也是先不断减小的，故C错；D．由于木块是漂浮的，在木块没有接触底面之前浮力是不变的，当接触底面以后，浮力是越来越小的，故D正确．12．2016年8月16日，我国用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星（简称“量子卫星”）“墨子号”发射升空，如图所示，火箭在加速上升的过程中（）A．动能不变，重力势能增加，机械能增加B．动能增加，重力势能不变，机械能增加C．动能增加，重力势能增加，机械能增加D．动能不变，重力势能不变，机械能不变【答案】C【解析】【详解】火箭在加速上升的过程中，速度变快，动能变大；高度增加，重力势能变大；动能和势能统称为机械能，所以机械能变大。
13．用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s﹣t图象如图所示.．其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（）A ．F 1＞F 2 P 1＞P 2B ．F 1＜F 2 P 1＜P 2C ．F 1=F 2 P 1＜P 2D ．F 1=F 2 P 1＞P 2【答案】D【解析】【详解】 由图像知道，木块两次都进行匀速直线运动，所以拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数F 1=F 2；由图象知道，第②次的运动速度v 较小，由P =Fv 知道，在当拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以，P 1＞P 2，故选D ．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：η甲＜η乙B ．手的拉力：F 甲=F 乙； 机械效率：η甲=η乙C ．手的拉力：F 甲＞F 乙；机械效率：η甲＞η乙D ．手的拉力：F 甲＜F 乙；机械效率：η甲＜η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，G F =甲，并且可以改变力的方向。
乙为动滑轮，12F G G =+乙动（），由题知，G 动=20N ＜G ，因此F F >甲乙。
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ηW W =有用总 可知，定滑轮的机械效率高，所以ηη>甲乙，故C 正确为答案，选项ABD 错误。
15．射箭时，拉开的弓弦能将箭射出，箭离开弓弦后还能继续飞行，小明根据这一现象得出了以下结论：①弓弦对箭施加的力改变了箭的运动状态：②弓弦的弹性势能转化为箭的动能；③箭由于惯性作用仍能继续飞行；④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将处于静止状态，其中说法正确的是（）A．只有①B．只有①②C．只有①②③D．①②③④都正确【答案】B【解析】【详解】①弓弦对箭施加的力使箭由静止变为运动，改变了箭的运动状态，故①正确；②箭射出时，弓弦的弹性形变程度变小，弹性势能减小；箭由静止变为运动，动能增大；所以，弓弦的弹性势能转化为箭的动能，故②正确；③射出去的箭离开弓以后能够继续向前运动，是箭由于惯性仍然保持原来的运动状态；惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能说由于惯性作用，故③错误；④在空中飞行的箭若不受任何力作用，将保持原来的运动状态，继续做匀速直线运动，故④错误；综上分析可知，只有①②正确；故应选B。