第十一章功與機械能

學(xué)業(yè)質(zhì)量評價單元卷

一、選擇題（共7小題，每小題3分，共21分）

1.下列情景中，人對物體做了功的是（)

A.用力搬石頭但沒有搬動B.提著水桶在水平地面上走

C.推著小車在水平路面上前進D.投擲出去的實心球在空中飛行

2.下列四幅圖中，力有對物體做功的是（)

推車未推動B.提著滑板水平前行

。黑搬石未搬起D.用繩子提升物體

3.關(guān)于功、功率和機械效率，下列說法中正確的是（）

A.機械越省力，機械效率越高B.機械做功的功率越大，機械做功越快

C.有用功做的越多，機械效率越高D.額外功做的越少，機械效率越高

4.如圖所示，在2025年春節(jié)聯(lián)歡辣會上，機器人手持手絹歡快地杵秧歌。地出的手絹在加速下落過程中（）

A.重力勢能不變B.重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

C.動能減小D.重力勢能變大

5.用測力計沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運動，兩次運動的s?t圖象如圖所示，其對應(yīng)的測力

計示數(shù)分別為B和F2,功率分別為P和P2,則它們大小關(guān)系正確的是（）

A.FI>F2PI>P2B.FI=F2PI>PZC.FI=FZPI<PZD.PI<FZP1VP2

6.如圖所示，用滑輪組提升重為900N的物體A,滑輪組繩子自由端在拉力F作用下豎直勻速移動了12m,

同附物體A被豎直勻速提升了4m,用時40s,滑輪組的額外功是400J,下列說法中正確的是()

A.動滑輪所受的重力為100NB.滑輪組的機械效率是90%

C.拉力F的功率是90WD.物體A上升的速度是().3m/s

7.如圖甲所示，電動機通過滑輪組沿斜面勻速拉動重為900N的貨物，電動機的輸出功率恒為240W。0~10s

內(nèi)貨物運動的路程隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，貨物被提升的高度為2m。不計滑輪重、繩重及滑輪與繩的摩

擦，則()~l()s內(nèi)

A.斜面對貨物的支持力做功為1800JB.電動機對繩子的拉力為600N

C.貨物受到斜面的摩擦力為150ND.滑輪組的機械效率為80%

二、填空題(共7小題，每空1分，共20分)

8.如圖所示，小明用200N的水平力推著重為300N的木箱在水平地板上10s前進了4m,松手后，木箱又向

前自由滑行了1m后靜止。整個過程中，木箱的重力做功J,小明對木箱做功J,功率是W。

9.如圖所示，將彈簧、小車置于水平木板面上，被壓縮后的彈簧將小車彈出，這一過程中，彈簧的彈性勢能

轉(zhuǎn)化為小車的能.實驗表明，彈簧被壓縮得越短，小車被彈開的距離越遠(yuǎn)，這說明，彈簧的彈性形變

越大，彈性勢能越.小車在水平木板上運動時，所受重力對小車(選填”做功”或"不做功'>

10.如圖所示，小明想用撬棒把地上的大石塊撬起，他沿斜向上方向用力，此時撬棒的支點在(選

填"”仍或"CD點。撬動大石塊的過程中，小明對大石塊做的功是（選填“有用”“額外”或“總”）功,

對撬棒做的功是（選填“有用""額外''或“總”）功。

11.如圖所示，在拉力F=50N的作用下，一個重600N的物體以O(shè).lm/s的速度沿水平地面向右勻速直線運動

10s,已知滑輪組的機械效率為80%,則物體與地面間的滑動摩擦力為N,拉力F做功的功率為Wo

12.如圖所示，用同一滑輪按甲、乙兩種力式勻速提升同一物體，物體重100N,繩重和摩擦不計。使用圖甲

方式的好處是可以改變力的,若甲、乙兩種方式的機械效率分別為4甲、〃乙，則"甲。乙（選

填或“<”），若圖乙中再加掛一物體，其機械效率將（選填“變大”、“變小”或"不變

甲乙

13.學(xué)校舉行了乒乓球比賽。比賽中運動員某次擊球，球先后經(jīng)過A、B、C三個位置，題圖甲為球的運動軌

跡。圖乙為球在位置A的機械能參數(shù)，球此時的機械能為J,若圖丙為球在位置C的機械能參數(shù)，

則乒乓球在整個運動過程中，機械能（選填“守恒”或“不守恒”），小球在位置C的重力勢能

（選填，"y"或“=”）球在位置A的重力勢能。

14.某建筑工地用如題圖甲所示的裝置提升重物，在20s內(nèi)將480N的物體A勻速提升2m。該過程中，電動

機拉繩子的功率恒定，電動機對繩子的拉力F與繩子自由端的移動速度v的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重及摩擦，

此時電動機對繩子的拉力為N,滑輪組的機械效率為。若電動機勻速拉動繩子的功率減小,

（2）甲圖，鋼球質(zhì)量越大，將木塊撞得越遠(yuǎn)，對木塊做功越，鋼球的動能越,

（3）乙圖實驗得出：質(zhì)量相同時，（選填“高度”或“速度”）越大，動能越大。

（4）若水平面光滑且足夠長，木塊將做直線運動，（選填"能''或"不能”）達到探究目

的。

17.風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置，小明制作了一架小風(fēng)車，風(fēng)車轉(zhuǎn)起來時，回形針能被提到一定高度，他想粗

略測量風(fēng)車在?定風(fēng)速下做功的功率，實驗裝置如圖所示。

在回形針

（1）觀察實驗裝置可知，小明是通過測量細(xì)線對做功的功率來測量風(fēng)車做功的功率的；

（2）除了圖中的實驗器材，還必需的測量工具有：、刻度尺和彈簧測力計；

（3）實驗時，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止，此時風(fēng)車對細(xì)

線的拉力（選填"等于“、"小于''或"大于”）回形針的重力。若測得回形針勻速上升的高度h、所用的

時間t、回形針重力G,則風(fēng)車做工的功率為P=；

（4）實驗過程中，風(fēng)車轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸處會有摩擦，這會使測得的風(fēng)車功率與實際相比偏（選填“大”

或“小”）。

18.小明在做“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數(shù)據(jù)如

下表所示.

鉤碼所受的重繩端移動的

實驗次數(shù)提升高度h/m拉力F/N機械效率

力G/N距離s/m

12.00.11.00.366.70%

22.00.21.00.666.7%

32.00.31.00.966.7%

43.00.31.40.971.4%

54.00.31.80.9-

（1）利用甲圖的滑輪組進行實驗，要測量繩子自由端所受的拉力，應(yīng)在彈簧測力計（選填“保

持靜止”或“勻速上升”）時讀數(shù).

（2）表中的實驗數(shù)據(jù)是利用（選填"甲''或"乙”）圖所示的滑輪組測

得的；第5次實驗測得的滑輪組機械效率是.（保留一位小數(shù)）.

（3）分析表中數(shù)據(jù)，可知滑輪組的機械效率與物體上升的高度,與所提升物體的重力大

小;（均選填“有關(guān)”或"無關(guān)”）

（4）采用甲滑輪組進行實驗，若彈簧測力計沒有豎直向上拉，測得的機械效率將（選填“偏大'"'偏

小”或“不變”）.

五、計算題（共2小題，共13分）

19.某款純電新能源汽車進行道路測試，以72km/h的速度勻速直線行駛，共持續(xù)行駛lOmin,行駛時汽車所

受阻力為600N,其電動機工作的效率為80%。求：

（1）汽車行駛的路程s；

（2）汽車牽引力做的功W乖；

（3）電動機消耗的電能W電。

20.學(xué)習(xí)了簡單機械的有關(guān)知識后，小強同學(xué)白制了一種簡易升降晾衣架，它由四個定滑輪和兩個動滑輪組成，

繩子的一段固定在天花板上，人用力拉繩子的自由端可以使晾衣架勻速上升，晾衣架在勻速上升過程中橫梁保

持水平，如圖所示。將40N的衣物掛在晾衣架上，人拉繩的力為12.5bUL衣物勻速上升，忽略繩重及摩擦。

（1）此時該裝置的機械效率；

（2）將60N的衣物掛在晾衣架上，使其勻速上升1米，人所做的總功？

六、綜合能力題（共3小題，共20分）

21.如圖甲所示為《天工開物》中描述的龍骨水車，它由水槽、刮板、木鏈、木齒輪、腳踏等組成，其中腳踏

部分的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。水車安放在河邊，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齒輪固定于堤岸的木架上,

用時踩動腳踏部分使木齒輪轉(zhuǎn)動，通過木鏈帶動槽內(nèi)板葉刮水上行，傾灌于?地勢較高的田地。

（1）龍骨水車刮水上行時水的能增大。

（2）刮板的面積越大，水車旋轉(zhuǎn)周提升的水就越多，對水所做的功越,當(dāng)工人踩動腳踏的速

度變大時，提升水的功率會變o

（3）若工人踩動龍骨水乍旋轉(zhuǎn)一局可■將30kg的水提升到4m高的田地中，所用時間為60s,工人做功的總

功率為50W,則該過程中工人做的總功為J,機械效率為%o

（4）如圖丙所示，水龍頭開關(guān)的設(shè)計也應(yīng)用了同樣的原理，為了更省力，開關(guān)應(yīng)選用（選填“①”

或“②”）。

22.如圖甲所示，利用滑輪組勻速豎直向上提升物體M,已知M受到的重力為400Ni做的功為Wi,拉力Fz

做的功為W2,Wi和Wz的大小如圖乙所示，繩子自由端移動的距離s為15m,用時50s。求此過程中：

（1）滑輪組的機械效率巾

（2）R做功的功率；

（3）該滑輪組結(jié)構(gòu)可能是圖丙中的____________________________________________________________________

（選填對應(yīng)的字母）。

23.一些容易傾倒的廣告牌成為城市的安全隱患，如圖甲所示。這一問題引發(fā)了小明、小羽的思考：這類廣告

牌之所以容易傾倒，是否與它們的結(jié)構(gòu)特點有關(guān)？通過觀察，他們繪制了這類廣告牌的結(jié)構(gòu)圖（如圖乙所示），

并猜想：在廣告牌展板相同、底座長度相同的情況下，底座寬度越窄的越容易傾倒。

為驗證猜想，他們制定了如下探究方案：制作兩個展板相同、底座長度相同但寬度不同的模型，底座質(zhì)量

不計，如圖丙所示。用懸掛于鐵架臺Hl勺鐵球撞擊展板，模擬外界對展板的作用，記錄觀察到的現(xiàn)象并進行分

析。

接下來請參與他們的探究并回答以下問題：

（1）如圖丁所示，他們讓鐵球靜止時與展板接觸但不擠壓。拉起鐵球，松手后鐵球由靜止向下擺動，鐵球

的重力勢能轉(zhuǎn)化為能，使鐵球具有撞擊展板的能量。

（2）小明先后兩次釋放鐵球，分別撞擊兩塊展板最上端。為使兩次的撞擊作用相同，擺線被拉開的角度Q

應(yīng)該o撞擊后發(fā)現(xiàn)：兩塊展板都未傾倒。由此，小明得出“廣告牌是否容易傾倒與底座寬度無關(guān)''的

結(jié)論。你認(rèn)為他能否根據(jù)實驗現(xiàn)象得到這一結(jié)論？o（無需說明理由）

（3）小羽對小明的結(jié)論提出了質(zhì)疑。她選用了一個質(zhì)量更大的鐵球，重復(fù)上述操作后發(fā)現(xiàn)：兩塊展板都被

撞倒。這似乎證明了小明的結(jié)論是正確的。你認(rèn)為當(dāng)撞擊作用相同時，需觀察到什么現(xiàn)象，才可對比出哪塊展

板更容易傾

倒？_____________________________________________________________________________________________________

（4）在不改變實驗裝置的前提下，如何驗證“在廣告牌展板相同、底座長度相同的情況下，底座寬度越窄

的越容易傾倒”，請寫出你的操作方法

參考答案

1.【答案】C

2.【答案】D

3.【答案】B

4.【答案】B

5.【答案】B

6.【答案】B

7.【答案】C

8.【答案】（）；800：80

9.【答案】動；大；不做功

10.【答案】C；有用；額外

11.【答案】120；15

12.【答案】方向；＞；變大

13.【答案】0.1；不守恒；＜

14.【答案】200：80%；不變

15.【答案】

AP/W

50

40

16.【答案】30-

20-

1u0--

0~~2-4-1/s

17.【答案】（I）轉(zhuǎn)換法

（2）多;大

（3）速度

（4）勻速；不能

18.【答案】（1）回形針

（2）秒表

（3）等于；牛

（4）個

19.【答案】（1）勻速上升

（2）曰；74.1%

（3）無關(guān)；“有關(guān)

（4）偏小

20.【答案】（1）解:汽車行駛速度v=72km/h=20m/s

汽車行駛時間t=10min=600s

汽車行駛的路程s=vt=20m/sx600s=1.2x104m

（2）解：因為汽車做勻速直線運動，所以牽引力大小等于阻力大小F=600N

牽引力做的功W牽=F^s=600Nx1.2x104m=7.2x106J

（3）解：已知電動機工作的效率『80%

W6

電動機消耗的電能“也=d=線賽=9x106/

w

有ChGh40A/

21.【答案】（1）解：該裝置的機械效率為〃100%=80%,

總

答：此時該裝置的機械效率為80%；

（2）解：設(shè)晾衣架橫梁（含動滑輪）的總重G架，由力的平衡可知/=［（G袈十G）,

則晾衣架橫梁（含動滑輪）的總重力為G『4F-G=4X12.5N-40N=10N,

而由于第二次提升物體的重力為G右=60N,此時的拉力為P=：（G袈+G/J=ix（10/V+60N）=17.5/V,

而物體上升的高度h=lm,則繩子末端移動的距離為s=4h=4x1m=4m,

人做的總功為W=Fs=17.5Nx4m=70Jo

答：將60N的衣物掛在晾衣架上，使其勻