第十五章 功和机械能
测试题
知识与技能
（1～12题每题2分，13～24题每空1分，共46分） 1 在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是
（ ）
A．海上航行的轮船 C．吊在天花板上的电灯
2 在水从高处流向低处的过程中
B．空中飞行的子弹 D．拉开的弓
（ ）
A．势能减少，动能增加 B．动能减少，势能增加 C．势能不变，动能增加 D．动能不变，势能增加 3 下列各种情况中，属于动能转化为势能的是
（ ）
A．“无边落叶萧萧下，不尽长江滚滚来” B．空中匀速下降的跳伞运动员 C．拧紧的钟表发条带动指针走动 D．正在上升的滚摆
4 直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是
（ ）
A．势能减少，动能增加，机械能不变 B．势能减少，动能不变，机械能减少 C．势能不变，动能不变，机械能不变 D．势能减少，动能不变，机械能不变
5 关于机械能的论述，下列说法正确的是
（ ）
A．在空中飞行的飞机只具有动能
B．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大 C．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大 D．质量大的物体的具有的重力势能一定大 6 关于机械效率的说法正确的是
（ ）
A．越省力的机械，其机械效率越高 B．做的总功越多，机械效率越高 C．做的有用功越多，机械效率越高
D．有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 7 在图14-6所示的实例中，其中没有做功的是
（ ）
A．叉车举起货物 B．直升机吊起架电线的铁塔
C．马拉动原木 D．李刚用力但没有推动大石块 8 奥运举重冠军陈小敏在比赛时，第一阶段她把100 kg的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3 s，三名裁判都亮出了白灯，举重成功．关于她举重时对杠铃做功的情况，下列说法正确的是
（ ）
A．她在第一阶段内没有做功 B．她在第二阶段内没有做功 C．她在两个阶段内都做了功 D．她在两个阶段内都没有做功 9 下列说法中正确的是
（ ）
A．用水桶从井中提水的时候，对桶做的功是有用功 B．用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功
C．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，对桶做的功是有用功
D．桶掉到井里，从井里把桶捞上来的时候，桶里带了一些水，对桶和水做的功是有用功
10 甲、乙两辆汽车，功率之比为2∶1，在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1∶2．则它们所做的功之比为
（ ）
A．2∶1 B．1∶1 C．1∶4 D．4∶1 11 下列单位中不是功的单位的是
（ ）
A．W·s B．J C．J/s D．N·m
12 某人用手将一物体竖直举高2m和用机械效率为80％的斜面将它升高2 m．比较两种情况
（ ）
A．用手举高时做功多 B．用斜面升高时做功多 C．两种情况做功一样多 D．两种情况都不做功
13 2003年10月15日，我国自行设计制造的“神舟”五号飞船发射升空，浩瀚的太空迎来了第一位中国访客．飞船升空后，首先进入的是近地点高度约200 km，远地点高度约343 km的椭圆轨道．飞船从近地点向远地点运动的过程中，它的势能________．
14 水电站修筑较高的拦河坝是为了________________．
15 上海桑塔纳牌小轿车的功率是：66 kW＝________W＝________J/s．“66kW”的物理意义是________________．
16 一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，则小汽车的动能________大卡车的动能．（填“大于”“等于”或“小于”）
17 跳水运动员从最高点向水面下落的过程中，他的________能逐渐减少，________能逐渐增加．
18 弹簧门在推开后能自动关闭，这是由于门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有________能；放手后，这个能转化为门的________能，使门被关上．
19 一只小鸟在空中飞行时具有40J的机械能，若它具有10J的势能，则它具有________J的动能．
20 小明在水平面上用50 N的水平推力，加速推着一辆重120 N的小车，前进了10 m，小明的推力做功是________J．水平面对小车的支持力做功是________J．
21 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶．如果它们的功率相同，行驶速度之比v甲∶v乙＝2∶1．在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为________．
22 用三种方法把沙子运上三楼，如图14-7所示，根据图中数据算出三种方法所做有用功的大小均为________；其中方法________做的总功最多，等于________．
23 用一只铁桶从深井中取水，第一次取半桶，第二次取满桶，两次相比：W1额________W2额，η1________η2．（选填“＞”“＜”或“＝”）
24 班级里组织登楼比赛活动，比一比谁登楼的功率大．为此，在活动中必须测量的物理量有________、________、________．
25 简答题（每小题4分，共16分）
（1）骑自行车上坡前往往要加紧蹬几下，加大速度，从能量转化的角度来说明这样做的好处．
（2）如图14-8所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？
（3）在空气阻力不计的情况下，一只皮球从高处由静止下落，被地面弹起后不能再回到原来的高度．在整个过程中：
①说明皮球机械能的转化情况；
②指出皮球在哪几个位置时的动能为零； ③分析皮球不能回到原来高度的原因．
（4）想一想，生活或生产中哪些地方利用了“动能和势能的转化”？请列举两例．
26 计算题（每小题5分，共10分）
（1）如图14-9所示实验装置，斜面长2m，高0.5m，秒表每格1 s．重为1 N的小车在沿斜面方向、大小是0.3 N的拉力F作用下，从底端匀速到达顶端．秒表变化如图（指针转动未超过一周）．求：
①拉力所做的功； ②拉力的功率；
③斜面的机械效率．
（2）如图14-10所示，煤矿工人用200 N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m．根据题给条件，请你计算出与本题相关的五个物理量．（g取10 N/kg）
过程与方法（每小题5分，共15分）
1 测定如图14-11所示的滑轮组的机械效率． （1）实验所需器材除钩码、弹簧测力计、滑轮、铁架台外，还需要________和________．
（2）如果将两个1 N的钩码匀速提升10 cm，弹簧测力计的示数是0.8 N，将实验数据填入下表： 钩码重G/N 测力计示数F/N 钩码上升高度h/m 测力计移动距离s/m （3）根据测量数据，求此滑轮组的机械效率，写出计算过程．
2 在研究动能的大小与哪些因素有关的实验中：（1）小球动能的大小是怎样显示出来的？（2）要研究动能的大小与质量是否有关，应怎样进行实验？（3）要研究动能的大小与速度是否有关，应怎样进行实验？
3 请设计一个实验来测定你跳绳的效率． 要求：（1）写出实验中要测量的物理量及其测量器材； （2）设计实验数据记录表； （3）给出计算功率的表达式；
（4）为了提高测量的准确程度，实验时应注意哪些事项．
科学探究（1题6分，2题4分，3题3分，共13分） 1 小红学过“机械效率”后，产生了一个疑问：“机械的机械效率越高是
否越省力？”针对这个问题，小红借了一个弹簧测力计，利用家中“案板”和茶杯做了以下实验（图14-12）：
A．把杯子放在塑料袋中，在杯子中加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的重力G．
B．用“案板”作斜面，如图所示．把这只茶杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，把盛水的杯子匀速拉上斜面．
C．分别测出拉力F，杯子移动的距离s和升高的高度
D．改变斜面的高度，做四次实验，记录实验数据如下表： 重力G/N 升高h/m 有用功W有用一 5 0.1 /J （ ） 1.6 0.5 （ ） （ ） 二 5 0.15 0.75 2.2 0.5 1.1 0.68 三 5 0.2 1 2.7 0.5 1.35 （ ） 四 5 0.25 1.25 3.1 0.5 1.55 0.81 拉力F/N 移动距离s/m 总功W 总功/J 机械效率η
（1）计算并将数据填入表中四个空格．
（2）小红的疑问是否得到了解决？分析实验数据，能得出什么结论？
（3）完成上面实验后，小红又产生一个猜想：“如果减小斜面的摩擦，可以提高斜面的机械效率．”
①请你先用所学知识，说明小红的猜想是否正确（简述理由）． ②请你设计一个实验，进一步证明你对小红猜想的判断．（可以简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作）
2 在探究滑轮组机械效率与物重关系的实验中，用同一滑轮组装置做了三次实验，测量的有关数据如下表所示．
实验 次数 1 2 3 重物质 量/kg 0.1 0.2 0.3 重物上升 距离/m 0.1 0.1 0.1 重弹簧测力计的 示数/N 0.6 0.9 1.1 拉力作用点移动 距离/m 0.3 0.3 0.3 滑轮组 机械效率 74.1％ 90.9％
（1）根据表中的数据，计算出第一次实验中的机械效率．（g取10 N/kg）
（2）图14-13是某公司的一幅广告宣传画：一个巨大的滑轮提起一个小皮箱，宣传文字写着“事无大小，必尽全力”．请你分析上述实验数据，得出机械效率与物重的定性关系，并利用这个关系对这幅宣传画发表自己的评述．
3 取一弹簧，如图14-14所示．放在水平桌面上用手压球在弹簧上面，然后放手，观察小球上升高度；改变弹簧的压缩量，重做上述实验，看小球上升高度和前一次有什么不同，由此可得出什么结论？
十四章压强和浮力参考答案
知识与技能
1．增大受力面积，减小对路面的压强 2．潜水员潜水越深，水对它的压强越大 3．连通器 0.3 4．4∶1 1∶1 5．大气压 6．小 大 7．1.47×108 1.46×104
8．D 9．B 10．D 11．B 12．C 13．B 14．B 15．B 16．A 17．C 18．B 19．D 20．A
21．（1）芭蕾舞演员对地面的压强为8.2×105Pa，大象的压强为4.1×5
10Pa，芭蓄舞演员的压强大．
（2）0.2m （3）0.196N 1.55N （4）3.3×106N 过程与方法
22．图甲和图乙最能说明压强跟压力有关．因为两图受力面积相同，压力不同，压力作用的效果不同，说明压强（压力作用的效果）跟压力有关．
23．3、4、5 1、2、3 5、6 24．（1）用细线系住马铃薯，挂在弹簧测力计钩上，在空气中称出马铃薯的重力G；（2）把马铃薯浸没在水中，读出测力计的示数为F；（3）则马铃薯的密度为．
科学探究 25．（1）物体抗压的能力跟物体的形状有关．
（2）石拱桥 （3）提出问题、设计并进行实验分析论证 26．本题的答案是开放的．实验方案如：（1）用粗细不同的杯子，装入相同深度的水，用压强计探测杯底处的水的压强，可以看到压强是相同的，由此说明液体的重力大，产生的压强不一定大；（2）取两个粗细不同的塑料饮料瓶，装入相同深度的水，分别在其下部侧壁相同深度处扎一小孔，如图8所示，可以看到从小孔流出的水，喷出的距离相同，表明两孔处水的压强相等，由此证明液体的重力大，产生的压强不一定大．
ρ＝GGF·ρ水
27．（1）用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G；（2）用量筒取一定体积的水，读出水的体积V1；（3）把挂在测力计上的金属块浸没在量筒的水中，读出测力计的示数F，同时记下水面所对的刻度V2；（4）计算F浮＝G－F，G排＝ρ水（V2－V1）g，比较它们的大小可知F浮＝G排．
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