2025沪粤版九年级物理全一册
第十一章 机械功与机械能
题号 一 二 三 四 总分
分值
一、填空题(每空2分,共30分)
1.如图所示是撑竿跳高运动员在比赛时的情景.在运动员从地面起跳至越过横杆过程中,撑竿的弹性势能的变化情况是 (选填“一直变大”“先变大后变小”或“先变小后变大”).
2.公路上都有限制汽车速度的标志以减少交通事故,这是因为汽车的速度越大, 能越大;大卡车的最高限速相对于小轿车的最高限速要 (选填“大一些”“小一些”或“一样大”).
3.甲机器10 s内做功6 000 J,其功率为 W.乙机器的功率为800 W,说明乙机器做功比甲机器 (选填“多”或“快”).
4.如图所示,提沙子时,用质量较小的塑料桶代替铁桶后(其他条件不变)做的额外功 ,机械效率 .(均选填“变大”“变小”或“不变”)
5.一颗子弹从枪膛里水平射出,子弹在枪膛里受到的气体作用力为600 N,枪膛长60 cm,射出的子弹在空气中飞行了50 m,则气体在枪膛里对子弹做的功为 J.如图是子弹快速击穿酒杯的瞬间,说明子弹具有较大的 能.
6.如图所示,用拉力F匀速提起重力为20 N的物体A,不计摩擦,拉力F的大小为 N.若物体A在20 s内上升了8 m,则此过程中拉力F做的功为 J,功率为 W.
7.如图所示的公交车残疾人专用踏板搭在车上相当于斜面,长1 m、高0.2 m,某人乘坐电动轮椅在踏板上沿直线匀速向上行驶至踏板最顶端,用时2 s,人和电动轮椅的总质量为100 kg,这一过程电动轮椅牵引力所做的有用功为 J,若此过程中踏板的机械效率为50%,电动轮椅牵引力的功率为 W.若高度不变,通过 (选填“增大”“减小”或“不变”)踏板的长度,可以更省力.(g取10 N/kg)
二、选择题(每小题3分,共27分.多选题每小题至少有2个选项符合题意,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,有错选的不得分)
8.下列关于功和能的叙述中,正确的是 ( )
A.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
B.吊在天花板上的吊灯静止,所以没有能
C.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
D.没有做功的物体不具有能
9.小圆参加劳动实践活动,下列是他在采摘桔子时发生的几个过程,他对桔子做了功的过程是 ( )
A.挑着两筐桔子站立不动 B.弯腰从树下捡起桔子
C.桔子被抛出后,在空中运动 D.熟透的桔子从树上下落
10.随着社会的发展,城市高楼林立,高空抛物致人受伤事件频频发生.2021年1月1日起,我国《民法典》将高空抛物列入违法行为.物体在下落过程中速度逐渐增大,每下落1 m,重力做功的平均功率将 ( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.无法判断
11.在篮球训练中,小戴把篮球竖直向上抛出,篮球在运动过程中动能Ek随时间t变化的关系图像最接近下列选项中的( )
A B C D
12.工人用滑轮组把一箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼时,做的 ( )
A.有用功不变,总功减小 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功增加 D.有用功减小,总功减小
13.如图所示,水平地面O点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向3 N的力F.物体经过M点开始计时,每经过相同时间,记录下物体的位置.物体在MO段做匀速直线运动,力F在MN、OP段所做的功分别为WMN、WOP,功率分别为PMN、POP,则 ( )
A.WMN
C.PMN>POP D.PMN
甲 乙 丙 丁
A.甲:悬停在空中的热气球不具有机械能
B.乙:蹦极的人从高处下落的过程中只具有重力势能
C.丙:瀑布将水的动能转化为重力势能
D.丁:带发条的玩具可将弹性势能转化为动能
15.金色的田野,麦浪翻滚,机械轰鸣,大型联合收割机和装载车并肩作业,收割、脱粒、装车同步完成,若两车工作时保持不变的速度前进,则关于装载车的动能和功率分析正确的是 ( )
A.装载车的动能不变,功率不变
B.装载车的动能变小,功率不变
C.装载车的动能变大,功率不变
D.装载车的动能变大,功率变大
16.(多选)科技馆里小明和爸爸正在体验升降座椅装置,其简图如图所示.图中爸爸手握绳子,小明坐在升降座椅上.爸爸对绳子施加拉力,小明被匀速拉升,已知爸爸的质量大于小明的质量,则 ( )
A.使用该装置可以省功
B.爸爸拉动绳子时,拉力做的功是有用功
C.若小明和爸爸的位置互换,匀速拉动绳子时拉力增大
D.若小明和爸爸的位置互换,该装置的机械效率会变高
三、实验探究题(共23分)
17.(7分)在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块A、B、C的质量关系为mA=mB
(2)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度,可以初步得出结论:在质量一定时,物体所处的高度越高,重力势能 (选填“越大”或“越小”).
(3)木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,由此小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关.你认为小刚的判断是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 .
(4)实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的深度来判断木块重力势能的大小,下列实验也采用了该方法的是 .
A.学习光的三原色时,与颜料三原色作比较
B.研究发声的音叉是否振动时,把音叉放进水里观察到水花四溅
18.(8分)体育生成昊泽向电梯挑战,跑楼梯锻炼身体.他在1层按下电梯的第13层按钮后,拔腿往楼梯上冲,结果从第1层到第13层所用的时间比电梯少.成昊泽想知道自己上楼的平均功率,需要的器材是刻度尺和 .(已知成昊泽的重力为G)
实验步骤:
(1)用刻度尺量出一级台阶的高度为h,并算出一层楼的台阶数为n,若每节台阶等高,则第13层楼的高度为 .
(2) .
(3)成昊泽从第1层到第13层的平均功率P= (用已知量和测量量的符号表示).
19.(8分)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用同一滑轮组提升不同的物体,如图甲、乙所示,实验数据记录如下:
(1)图乙中弹簧测力计的示数为 N,表格中②处数据应为 %.
实验次数 物体重/N 提升高度/m 拉力/N 绳端移动的距离/m 机械效率η
1 3 0.1 2.0 0.3 50%
2 6 0.1 ① 0.3 ②
(2)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率 (选填“变大”“不变”或“变小”).
(3)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定.有同学认为应静止时读数,这想法是不正确的,因为他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响,而导致所测的机械效率偏 .
四、计算题(共20分.解答时要求写出必要的文字说明、公式和主要计算步骤)
20.(10分)如图甲所示的地面清洁机器人,质量为 3 kg,它在水平地面上做匀速直线运动时,所受的牵引力与速度的关系如图乙所示.(g=10 N/kg)
(1)该机器人的水平牵引力为300 N时,它沿直线匀速运动 2 s 能通过多远的路程 此时水平牵引力做了多少功
(2)该机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度做匀速直线运动时,水平牵引力的功率是多大
甲 乙
第十一章 机械功与机械能
8 9 10 11 12 13 14 15 16
A B A A A D D D CD
1.先变大后变小
【解析】在运动员从地面起跳至越过横杆过程中,撑竿的弹性形变先变大后变小,所以它的弹性势能先变大后变小.
2.动 小一些
【解析】汽车的质量一定时,速度越大,汽车具有的动能越大;大卡车的质量大,为了减小大卡车的动能,其最高限速相对于小轿车的最高限速要小一些.
3.600 快
4.变小 变大
【解析】使用滑轮组时,提的沙子质量不变,沙子被提的高度不变,做的有用功不变,减小桶重,减小了额外功,则有用功占总功的比例增大,故滑轮组的机械效率变大.
5.360 动
【解析】已知子弹在枪膛里受到的气体作用力为600 N,枪膛长为 60 cm=0.6 m,气体在枪膛里对子弹做的功W=Fs=600 N×0.6 m=360 J.高速运动的子弹具有较大的动能.
6.20 160 8
7.200 200 增大
【解析】这一过程电动轮椅牵引力所做的有用功W有用=Gh=mgh=100 kg×10 N/kg×0.2 m=200 J;若此过程中踏板的机械效率为50%,电动轮椅牵引力做的总功W总===400 J,电动轮椅牵引力的功率P===200 W;若高度不变,通过增大踏板的长度,可以更省力.
8.A
9.B 挑着两筐桔子站立不动,人对两筐桔子有一个力的作用,而两筐桔子没有在力的方向上通过距离,不做功,故A不符合题意;弯腰从树下捡起桔子,人对桔子的力方向向上,而桔子移动的距离在力的方向上,人对橘子做了功,故B符合题意;桔子被抛出后,桔子在空中运动,人对橘子没有力的作用了,所以人对橘子没有做功,故C不符合题意;熟透的桔子从树上下落,是重力的作用,人没有施加力的作用,不做功,故D不符合题意.
10.A 物体在下落过程中重力不变,速度逐渐增大,根据P===Gv可知,每下落1 m,重力做功的平均功率将逐渐变大.
11.A
12.A 加润滑油后工人将同样重的货物从一楼提升到五楼时,货物的重力和提升的高度不变,由W有用=Gh可知,工人所做的有用功不变,故BD错误;在滑轮组上加润滑油后,摩擦减小,克服摩擦力所做的额外功减少,由W总=W有用+W额外可知,总功减小,故C错误、A正确.
13.D
14.D
选项 分析 正误
A 悬停在空中的热气球具有重力势能
B 蹦极的人从高处下落的过程中具有重力势能,也具有动能
C 瀑布将水的重力势能转化为动能
D 玩具的发条发生弹性形变时具有弹性势能,发条的弹性势能可转化为玩具的动能 √
15.D 装载车在“收割作业”的过程中,其行驶的速度不变,但装载车的质量变大,所以装载车的动能变大;装载车的质量变大,由F=G=mg可知,装载车对地面的压力变大,其受到地面的摩擦力也变大;装载车匀速直线行驶时,摩擦力与牵引力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,牵引力也变大,且速度不变,根据P===Fv可知,装载车的功率变大.
16.CD 使用图中机械装置,可以省力、可以改变力的方向,但不能省功,故A错误.使用图中机械装置,爸爸拉动绳子时,拉力做的功为总功,故B错误.使用图中机械装置,若小明和爸爸的位置互换,由于爸爸的质量大于小明的质量,则爸爸的重力大于小明的重力,同一机械装置提升“物体”的重力增大,拉力增大;在提升高度相同时有用功增大,有用功在总功中所占的比例增大,所以机械效率增大.故CD正确.
17.(除标注外,每空1分)(1)正上方 (2)越大 (3)错误 B、C两木块由静止释放的高度不同(合理即可)(2分) (4)B(2分)
18.(每空2分)秒表 (1)12nh (2)用秒表测出成昊泽从1层到13层所用的时间为t (3)
【解析】(1)一级台阶的高度为h,一层楼的台阶数为n,则一层楼的高度为nh,第13层楼的高度为12nh.(3)成昊泽从第1层到第13层所做的功W=12Gnh,上楼的平均功率P==.
19.(每空2分)(1)3.2 62.5 (2)不变 (3)大
【解析】(3)在弹簧测力计静止时读数,没有考虑机械之间的摩擦力对滑轮组机械效率的影响,故测出的拉力偏小,求出的总功偏小,则机械效率偏大.
20.(1)由图乙可知,当水平牵引力为300 N时,机器人的速度v=0.6 m/s (2分)
由v=可得,机器人沿直线匀速运动2 s通过的路程s=vt=0.6 m/s×2 s=1.2 m (2分)
此时水平牵引力做的功W=Fs=300 N×1.2 m=360 J (2分)
(2)由图乙可知,当机器人的速度v'=0.5 m/s时,水平牵引力F'=150 N (2分)
则水平牵引力的功率P=F'v'=150 N×0.5 m/s=75 W(2分)
21.(1)建筑材料受到的重力G=mg=200 kg×10 N/kg=2 000 N (1分)
提升装置所做的有用功W有用=Gh=2 000 N×10 m=2×104 J (2分)
(2)不计绳重及摩擦,则F===1 250 N(2分)
绳子自由端通过的距离s=2h=2×10 m=20 m (1分)
拉力做的功W总=Fs=1 250 N×20 m=2.5×104 J (1分)
拉力的功率P===2.5×103 W (1分)
(3)该装置的机械效率η=×100%=×100%=80% (2分)
(3分)
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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