功和机械能测试卷及答案一、选择题1．2016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。
2．2018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。
3．如图，小虎用水平向右的力推放在水平地面上的箱子，但没有推动，则此时（）A ．小虎的推力小于箱子受到的阻力B ．小虎的推力大于箱子受到的阻力C ．小虎对箱子做了功D ．小虎对箱子没有做功【答案】D【解析】试题分析：（1）因为用水平力推静止在水平地面上的箱子，没有推动，所以箱子处于静止状态；在水平方向上所受的推力与摩擦阻力是一对平衡力，所以摩擦阻力等于推力，故AB 错误；（2）根据做功的两个必要条件可知，箱子在力的方向上没有移动距离，所以小虎对箱子没有做功．故C 错误，D 正确；故选D ．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22220m /801600s v t s s m ==⨯=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W P t=可知，无法比较小明和小华的功率大小；故C 符合题意．5．将重为2N 的物体A 挂于弹簧测力计下，测力计与物体A 共同处于静止或匀速直线运动状态，已知匀速运动的速度v 1＜v 2＜v 3 ． 关于测力计和物体A 的描述：①弹簧测力计的示数等于2N ；②测力计对物体A 的拉力做功的功率最大；③物体A 的重力势能增加．图所示的四种情景中，同时符合以上三条描述的是A ．静止B ．竖直向上匀速运动C．竖直向上匀速运动D．水平向右匀速运动【答案】C【解析】【分析】物体处于平衡状态时，受平衡力，据此判断弹簧测力计的示数；再根据运动速度的大小，判断做功的功率；同时根据重力势能的影响因素，判断重力势能的变化．【详解】①由题意可知，物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态，即平衡状态，因此，物体受到的是平衡力，则拉力与重力平衡，即弹簧测力计的示数都等于2N；②首先，做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素，A选项中有力无距离，所以不做功；D选项中力与运动方向垂直，所以也不做功，因此，做功的只有BC；而BC中,v1<v2，由功率公式P=Fv可知，C选项中做功的功率最大；③选项AD中，物体的高度不变，所以重力势能不变；BC选项中物体的高度增大，所以物体A的重力势能增加。
综上所述，同时符合以上三条描述的只有C.故选C.6．如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是A．货物被举高后内能增加了B．列车进站速度减小后内能增加C．握力计被握扁后其弹性势能减小D．飞机升空后高度增加内能变大【答案】B【解析】【详解】A、货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A错误；B、列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故B正确；C、握力计发生形变后弹性势能增加，故C错误；D、飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D错误．故选B．【点睛】注意分清楚内能与机械能是完全不同的两种形式的能，内能是分子动能与分子势能的和，而机械能是宏观物体的动能与势能的和，两种形式的能之间没有关系．7．非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水．如图所示，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙的程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积．先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W＝Fs分析判断．【详解】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，此时力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距离s 相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意．【点睛】本题考查影响物体做功大小的因素（力的大小和物体在力的方向上移动距离）．8．如图所示，水平地面上放着一只重1000N的木箱，用100N的水平推力，将木箱沿力的方向，匀速向前推动1m，则有（）A ．重力所做的功是1000JB ．推力所做的功是1000JC ．摩擦力所做的功是100JD ．推力所做的功是100J【答案】D【解析】A 、由题意可知，木箱没有在重力的方向上通过距离，根据做功的两个必要条件可知，重力做功为0J ．故A 错误；BD 、推力做功：1001100W Fs N m J ==⨯=．故B 错误，D 正确．C 、因为物体在水平面上做匀速直线运动，所以摩擦力f=F=100N ，方向与F 相反，由于木箱沿力F 的方向移动，物体移动的距离与摩擦力的方向相反，则1001100W fs N m J '==⨯-=-（），故C 错误．故选D ．【点睛】此题考查功的计算，力是否做功的判断，关键是掌握做功的两个必要条件．注意水平方向运动的物体，重力是不做功的．9．如图所示，用一滑轮组在5s 内将一重为200N 的物体向上匀速提起2m ，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。
则A ．物体上升的速度是2.5m/sB ．拉力F 大小为400NC ．拉力F 的功率为40WD ．拉力F 的功率为80W 【答案】D【解析】【详解】A ．由s v t=得体的速度： 2m 0.4m 5sh v t === 故A 项不符合题意；B ．图可知，绳子段数为2n =，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力：11200N 100N 22F G ==⨯= 故B 项不符合题意；CD ．绳子自由端移动的速度：220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物拉力F 的功率：100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 项不符合题意，D 项符合题意。
10．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5s 内将重为100N 的物体G 匀速提升2m ，每个滑轮的重均为10N ．不计绳重及摩擦，此过程中（ ）A ．拉力F 甲小于拉力F 乙B ．F 甲做的功大于F 乙做的功C ．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率D ．F 甲做功的功率等于F 乙做功的功率【答案】D【解析】【详解】由题可知,甲乙两滑轮组均将相同物体提升相同高度,由W 有＝Gh 可知W 甲有＝W 乙有；不计绳重及摩擦,均只需克服动滑轮自重做额外功,甲乙中均只有一个动滑轮,且动滑轮的重相同,由W 额＝G 动h 可知W 甲额＝W 乙额，因为W 总＝W 有+W 额,所以W 总甲＝W 总乙。
A. 由图可知,n 1＝2,n 2＝3，不计绳重及摩擦，则F 甲＝（G+G 动）＝×（100N+10N ）＝55N ，F 乙＝（G+G 动）＝×（100N+10N ）＝36.7N<F 甲，故A 不正确。
B. F 甲与F 乙做的功均为总功,由于W 总甲＝W 总乙,即F 甲做的功等于F 乙做的功，故B 不正确；C. 由于W 甲有＝W 乙有,W 总甲＝W 总乙,根据η＝可知,η甲＝η乙，故C 不正确；D. 拉力做功的功率P ＝,由于W 总甲＝W 总乙、时间t 也相同,所以P 甲＝P 乙，故D 正确；故选D.【点睛】甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升至相同的高度，在不计绳重和摩擦的情况下，有用功就是提升重物所做的功，对动滑轮所做的功是额外功，总功等于有用功和额外功之和，机械效率是有用功与总功的比值．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（）A．B．C．D．【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，可知，汽车的速度变小；则汽车的牵引力也随之增大，根据P Fv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，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．下列关于功和能的说法正确的是（）A．被拉开的弹弓具有弹性势能B．用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大D．速度小的物体动能一定小【答案】A【解析】【详解】A．被拉开的弹弓由于发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故A正确；B．用力推车而车未动，有力无距离，故推力不做功，故B错；C．人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能增大，动能减小，故C错；D．动能的大小与物体的质量和速度都有关系，速度小的物体如果质量较大，动能也不一定小，故D错．13．如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法正确的是（不计空气阻力）（）A．钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性B．木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多C．钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大D．木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持【答案】B【解析】【详解】A．钢球能从斜槽上滚下是因为它受到重力的作用，而不是因为它具有惯性，故A错误；B．根据W=Fs可知，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多，故B正确；C．钢球在斜槽上向下滚动时，不计空气阻力，但钢球还受到摩擦力作用，钢球滚下时需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，钢球的机械能会减少，故C错误；D．木块被撞出一段距离，是因为木块受到力的作用，其运动状态发生了变化，不能说明物体的运动需要力来维持，故D错误。