1、机械能 一、单选题1.下列关于机械效率说法正确的是（ ） A.机械效率可以大于1B.有用功占总功的比例越大，机械效率越高C.功率大的机械，机械效率高D.做有用功越多，机械效率越高2.对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的() A.摩擦力B.惯性C.势能D.动能3.一位司机驾驶大货车在某路段行驶，由于超速被警察拦住，警察对司机说：“先生，刚才你的车速为70kmh，超速了。”这位司机不满地说：“为什么小车的限速为80kmh，而大车的限速却为60kmh，不合理!”如果让你从物理学角度向司机解释，你会告诉他，这是由于（ ） A.物体的惯性跟速度和质量有关B.摩擦力的大小跟速度和质量有
2、关C.物体的动能跟速度和质量有关D.压强的大小跟速度和质量有关4.（2017扬州）扬州城区的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（ ） A.弹性势能B.重力势能C.体积D.阻力5.当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（ ） A.做功多B.做功少C.做功快D.做功慢6.关于机械效率和功率说法正确的是（） A.机械效率高的机械功率一定大B.任何机械的机械效率都小于1C.做功越多，功率越大D.时间越长，功率越小7.图的剪刀剪纸机械效率为80% ，这表示（）A.若作用在剪刀的动力是1N，则阻力是0.8NB.若作用在剪刀的阻力是1N，则动力是0.8N
3、C.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.2J 的功用于剪纸D.若作用在剪刀的动力做功1J，则有0.8J 的功用于剪纸8.如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ） A.动能增加，重力势能增加B.动能不变，机械能减少C.动能减少，重力势能增加D.动能不变，机械能增加9.下列物体在运动过程中，动能转化为势能的是（ ） A.汽车沿斜坡向下运动B.汽车在水平公路上匀速行驶C.投篮时，篮球向下运动过程中D.荡秋千时，秋千上升过程中二、多选题10.如图所示，定滑轮重5N，动滑轮重2N物体A在拉力F作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高0.3m如果不计绳重和摩擦，则以下计算结果
4、正确的是（ ） A.绳子自由端移动速度为0.9m/sB.滑轮组的机械效率为80%C.拉力F的功率为3WD.拉力F的大小为6N11.我国自主研制的“神舟十号”试验飞船在返回地面通过大气层的飞行过程中，下列说法中正确的是（） A.飞船的机械能保持不变B.飞船的一部分机械能转化为内能C.飞船的势能越来越小D.飞船的外表温度会降低12.如图所示是我国射箭运动员进行射箭比赛的情形，下面说法正确的是（） A.被拉弯的弓具有弹性势能B.手拉弓弯，说明力能改变物体的运动状C.手对弓的拉力大于弓对手的拉力D.运动员松手时弓的弹性势能将转化为箭的动能三、填空题13.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀
5、速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为_N，测力计上升的高度s为0.2m物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为_%，使用该杠杆做额外功的一个原因是_ 14.汽车急刹车时轮胎与地面摩擦常有冒烟现象，在此过程中_能转化成_能 15.如图是探究“物体的动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图该实验要探究的是物体动能的大小与物体_的关系该实验物体的动能是指物体_（选填“A”或“B”）的动能该实验物体动能的大小是通过_来反映的该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时_（ 选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”
6、）的速度，它是通过_（选填“高度”或“质量”）来改变的实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变_（选填“物体A”或“物体B”）的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系 16.橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了图示的能自动回头的“魔罐”。当将“魔罐”在水平地面上滚出后，它在水平面上滚动的速度会_（填“不变”，“越滚越快”或“越滚越慢”）。稍后，它又能自动滚回来，此过程中的能量转化形式为：_能转化为_能.17.如图A，B所示，平静的湖面上有两艘小船，绳的一端拴在甲船上，绕过乙船上的滑轮，站在船上或岸上的人用100N的力拉绳子的自由端如果A，B图中甲船在20
7、s内向右匀速移动了10m，同时乙船向左移动了4m，则A，B图中人拉绳子的功率分别为_W与_W四、实验探究题18.在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行两次实验，测得数据如下表： 实验次数钩码质量（g）钩码上升的高度（m）弹簧测力计示数（N）弹簧测力计移动的距离（m）11000.10.50.322000.10.90.3（1）所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为：动滑轮为_个；定滑轮为_个 （2）第1次和第2次实验的机械效率的大小分别为1=_2=_（g=10N/kg） （3）两次实验机械效率不同的原因是_ （4）操作中应注意：弹簧测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩码做_运动 19.
8、如图所示，甲是探究”动能的大小与什么因素有关“的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上乙是研究”阻力对物体运动的影响“的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动请回答下列问题： （1）甲实验的目的是探究钢球动能大小与_的关系；实验时，它是通过观察_，从而判断处钢球动能的大小与什么因素有关 （2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始_相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的_来判断小车在不同的水平面受到_的大小 （3）上面两个实验共同用到的物理问题常用的探
9、究方法有_（只需说出一个） 五、综合题20.图甲所示，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时让质量相同的小球分别从同一斜面上的不同高度由静止开始下滑，撞击水平面上的同一位置的相同木块上（1）本实验研究的是_（选择“木块”或“小球”）的动能与它的_的关系 （2）实验中通过观察 _来比较动能大小的 （3）此实验的正确结论是_ 六、解答题21.用如图所示滑轮组提升重物人用500N的拉力F，在15s内将重为900N的物体匀速提升了3m不计绳重和摩擦，求：（1）人拉绳子做功的功率；（2）滑轮组的机械效率. 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】解： A、使用任何机械都不可避免的要做额外
10、功，所以有用功总是小于总功，机械效率总是小于1此选项错误；B、机械效率是有用功跟总功的比值，这个比值越大，表明机械效率越高此选项正确；C、功率表示物体做功的快慢，机械效率与功率大小无关此选项错误；D、机械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的，有用功虽然多，但总功不确定，所以机械效率不能确定此选项错误故选B【分析】解答本题关键是要理解机械效率的概念，根据机械效率的概念去分析2.【答案】D 【解析】【解答】汽车行驶时的速度越大，动能越大，所以限速是为了控制动能，D符合题意，ABC不符合题意.故答案为：D.【分析】动能的影响因素是质量和速度，速度减小，动能减小.3.【答案】C 【解析】【解
11、答】为了保证安全，减小交通事故的伤害，必须控制汽车动能的大小一定；因为动能的大小与物体的质量和速度有关，所以要让汽车的动能大小相同，则需要质量大的汽车速度小些，质量小的汽车速度可以稍大些；故选C【分析】汽车的动能越大，发生交通事故时的伤害越严重，而汽车动能的大小与汽车的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能就越大解决此类问题可以结合影响动能大小的因素分析生活中的实际问题4.【答案】B 【解析】【解答】解： 由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大因此高空抛物会造成很大的危害故选B【分析】物体由于被举高而具有的能叫重
12、力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关5.【答案】C 【解析】【解答】机器的功率大，知单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快，故C正确，A、B、D错误故选C【分析】功率是反映做功快慢的物理量，不是反映做功的多少6.【答案】B 【解析】【解答】解：A、机械效率是有用功与总功的比值，与做功快慢没有关系，故A说法错误；B、使用任何机械都要做额外功，所以总功一定大于有用功，即有用功与总功的比值一定小于1，也就是机械效率小于1故B说法正确；C、根据P=， 时间未确定，可知做功多、功率大的说法错误；D、根据P=，做功多少未确定，可知时间越长、功率越小的说法错误故选B
13、【分析】使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率；使用任何机械不可避免地做额外功，所以机械效率一定小于1；物体在单位时间完成的功叫功率7.【答案】D 【解析】【分析】在使用机械时，为完成某项任务必须做的功叫有用功；对完成任务没有用但又不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功；有用功与总功的比值是机械效率剪刀剪纸机械效率为80%表示：在剪纸过程中，有80%的功用来剪纸，20%克服摩擦是额外功【解答】A、B 剪刀可以看做是一个杠杆，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知，要比较动力或阻力大小，必须知道动力臂和阻力臂A、B选项都错误；C、D 利用剪刀的目的是剪纸，所以剪纸做的功是有用功由机械效
14、率为80%知，如果动力做功1J，有0.8J是用于剪纸C选项错误，D选项正确故选D【点评】在解决机械效率问题时，先要明确使用机械要完成的任务（一般是克服重力或摩擦)-确定有用功8.【答案】D 【解析】【解答】题中旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山时，速度不变，动能不变；高度增大，重力势能增大，机械能增加.故答案为：D.【分析】动能的大小与质量和速度大小有关，质量越大，速度越大，动能就越大；重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能就越大.9.【答案】D 【解析】【解答】A、汽车沿斜坡向下运动时，高度降低，重力势能减少；速度加快，动能增大；所以是重力势能转化为动能，不符合题意；B
15、、汽车在水平路面上匀速行驶的过程，速度不变，动能不变；高度不变，重力势能不变不符合题意；C、投篮时，篮球向下运动过程中，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小，重力势能转化成动能，不符合题意；D、荡秋千时，秋千上升过程中，速度减小，动能减小；相对高度增大，重力势能增大；动能转化为重力势能，符合题意；答案选D.故选:D.【分析】根据动能和势能的影响因素结合选项进行具体分析.二、多选题10.【答案】BC 【解析】【解答】解：由图可知n=2； A、绳子自由端移动距离s=2h=20.3m=0.6m，则绳子自由端移动速度v= = =0.6m/s，故A错；B、有用功：W有=Gh=8N0.3m=2.4J
16、，不计绳重和摩擦，则额外功：W额=G动h=2N0.3m=0.6J，总功：W总=W有+W额=2.4J+0.6J=3J，滑轮组的机械效率：= 100%= 100%=80%，故B正确；C、拉力F的功率：P= = =3W，故C正确；D、因为W总=Fs，所以拉力F= = =5N，故D错故选：BC【分析】A、由滑轮组的结构图可求拉力移动的距离，又知道时间可求绳子自由端移动速度；B、由物体A重和上升高度可求出有用功，由动滑轮重和上升高度可求出总功，利用机械效率公式求滑轮组的机械效率；C、知道总功，即拉力的功，又知道做功时间，可求出功率D、知道总功和做功时间，利用功的公式W=Fs求拉力11.【答案】B,C 【
17、解析】【解答】解：飞船进入大气层到着陆的过程中，飞船的高度减小，所以重力势能减小，在返回过程中，需要克服摩擦做功，消耗机械能，将一部分机械能转化为内能，所以飞船的机械能减小，同时，摩擦使飞船的外表内能增大，温度升高对照选项可知，BC的说法正确故选BC【分析】（1）分析飞船动能和重力势能大小的变化，从动能和重力势能大小的影响因素考虑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；机械能是动能与势能之和（2）在返回过程中，飞船需要克服摩擦做功，消耗机械能，将机械能转化为内能，使飞船的外表内能增大，温度升高12.【
18、答案】A,D 【解析】【解答】解：A、被拉弯的弓发生形变，具有弹性势能，说法正确；B、手拉弓弯，说明力能使物体发生形变，不是改变物体的运动状态，说法不正确；C、手对弓的拉力和弓对手的拉力是一对作用力和反作用力，大小相等，说法错误；D、运动员松手时弓的弹性势能将转化为箭的动能，说法正确；故选A、D【分析】根据能量和能量的转化、力作用的相互性和力的作用效果，结合选项分析判断三、填空题13.【答案】2.5；90；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功 【解析】【解答】解：（1）弹簧测力计的分度值是0.1N，读数是：2.5N；（2）W有用=Gh=1.5N0.3m=0.45J； W总=FS=
19、2.5N0.2m=0.5J；= 100%= 100%=90%（3）因为杠杆自身有重力，提升物体的同时也要提升杠杆，即克服杠杆自重做功，就有了额外功；故答案是：2.5；90；由于使用杠杆时需要克服杠杆自重（克服摩擦力）等做功【分析】（1）对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数（2）在实验中，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式= 来计算14.【答案】机械能；内 【解析】【解答】在公路上急驶的汽车急刹车时，轮胎与地面发生摩擦，使轮胎表面温度急剧升高，相当于地面对轮胎做功使其内能
20、增加，属于将机械能转化为内能。故答案为：机械能，内。【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。15.【答案】速度；A；物体B被推动的距离s；碰前A；高度；物体A 【解析】【解答】解：动能的大小与物体的质量和速度都有关系，实验中同一小球，控制了质量相同，改变小球滚下时的高度，可以改变速度，故要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系；该实验研究的主体是小球A，研究的是小球A动能的大小与速度和质量的关系；该实验中小球动能的大小是通过B被撞距离的远近体现的，B被撞的越远，说明小球的动能越大，被撞的越近，说明小球的动能越小，这里采用了转换法的思想；
21、该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时碰撞前A的速度，这个速度的大小是通过控制小球在斜面上的高度改变的；为了研究物体动能与物体质量的关系，实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，控制了小球的速度，应改变物体A的质量故答案为：速度；A；物体B被推动的距离s；碰前A；高度；物体A【分析】（1）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同（2）小球速度的大小是通过改变小球在斜面上的高度实现的，小球动能的大小是通过物体B被推动移动的距离体现的16.【答案】越滚越慢；弹性势能；动能 【解析
22、】【解答】当将“魔罐”在水平地面上滚出后，由于受到地面摩擦力的作用，它在水平面上滚动的速度会越滚越慢；由于此时橡皮筋已发产生形变，具有了弹性势能，稍后，它又能自动滚回来，此过程中弹性势能转化为动能。故答案为：越滚越慢；弹性势能；动能.【分析】动能的影响因素：质量和速度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度.17.【答案】140；90 【解析】【解答】（1）甲船向右移动了10m，乙船向左移动了4m，以甲为参照物乙向左移动了10m4m14m，有两段绳子拉乙船，故绳子自由端总功移动s=14m2=28m；故人拉绳子的功率 ；（2）如果乙船不动滑轮为定滑轮，甲船向右移动了10m，则绳子自由端会移动10m；
23、如果甲船不动，乙船动，则滑轮为动滑轮，乙船向左移动了4m，则绳子自由端会移动8m；现在两船都动，故绳子自由端总功移动18m；故人拉绳子的功率 故答案为：140；90【分析】正确的判断出绳子的自由端移动的距离然后结合公式W=FS求人拉绳子做的功，利用公式 求人拉绳子的功率四、实验探究题18.【答案】（1）1；1（2）66.7%；74.1%；（3）提起的物重不同（4）匀速 【解析】【解答】解：（1）弹簧测力计移动的距离是钩码上升的高度的3倍，因此由3根绳子承担动滑轮的重，最少由一个动滑轮和一个定滑轮组成；（2）= = = ，1= 100%= 100%66.7%，2= 100%= 100%74.1%
24、（3）两次实验改变的提升高度不影响机械效率的高低，因为提升的钩码重增大，做的有用功增大，使得有用功占总功的比值增大、机械效率增大（4）由二力平衡的条件可知，只有物体做匀速直线运功时，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等，所以实验中测力计应沿竖直向上方向拉着绳子使钩码匀速运动； 故答案为：（1）1；1；（2）66.7%；74.1%；（3）提起的物重不同；（4）匀速【分析】（1）滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；（2）利用= = = 计算滑轮组机械效率（3）使用的是同一台起重机，额外功近似不变，两次不同的是提起的物重不同，据此分析（4）由二力平衡的条件
25、可知，只有物体做匀速直线运功时，弹簧测力计的示数和绳子的拉力相等，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码做匀速运动19.【答案】（1）速度；木块被推动的距离（2）速度；距离；阻力（3）控制变量法 【解析】【解答】解：（1）实验时，通过观察木块B被推动的距离来判断钢球动能的大小；（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其目的是使小车在水平面运动的起始速度相同；通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离来判断小车在不同的水平面受到阻力的大小（3）图中的实验用到的方法有控制变量法和转换法 故答案为：（1）速度；木块被推动的距离；（2）速度；距离；阻力；（3）控制变量法【
26、分析】（1）掌握转换法在实验中的应用，实验甲中通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；（2）在探究阻力对物体运动的影响实验中，为使小车到达水平面的速度相同，应使小车从斜面的同一高度由静止滑下；（3）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法五、综合题20.【答案】（1）小球；速度（2）木块移动距离（3）质量相同时，物体速度越大，动能越大 【解析】【解答】解：（1）本实验研究的是小球的动能，由于让
27、质量相同的小球分别从同一斜面上的不同高度由静止开始下滑，质量相同，速度不同，因此探究的是动能与物体速度的关系；（2）本实验中是通过观察木块在水平面上移动的距离的大小来比较小球动能大小的，这里采用了转换法的思想；（3）观察图可以发现：小球滚下的高度越大，木块移动的距离越大，因此此实验的结论是：在质量一定时，运动物体的速度越大，动能越大故答案为：（1）小球；速度；（2）木块移动距离；（3）质量相同时，物体速度越大，动能越大【分析】（1）此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，要让钢球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一钢球，这样可以保证小球的质量相同六、解答题21.【答案】（1）由图知，；（2）；【解析】【分析】本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，注意机械效率的问题中有用功、额外功、总功都产生在哪里。15
