物理九年级物理功和机械能单元检测试题解析版.docx
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物理九年级物理功和机械能单元检测试题解析版
(物理)九年级物理功和机械能单元检测试题(解析版)
一、选择题
1.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
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
可知,无法比较小明和小华的功率大小;故C符合题意.
2.以下简单机械的使用属于费力杠杆的是( )
A.道钉撬B.钓鱼竿C.定滑轮D.手推车
【答案】B
【解析】
A、道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B、钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确;
C、定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C错误;
D、手推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D错误.
故选B.
【点睛】杠杆的分类主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.
3.如图所示,用沿斜面向上不同的力,将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度大小从底端匀速拉到顶点A,己知AB>AC,如果拉力做的功分别为W1、W2,拉力做功的功率分别为P1、P2。
则:
[]。
A.W1>W2,P1>P2;
B.W1>W2,P1<P2;
C.W1=W2,P1<P2;
D.W1=W2,P1=P2。
【答案】C
【解析】
【详解】
根据题意知道,斜面光滑说明摩擦力为0,所以,使用任何机械都不省功,故拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2,又因为AB>AC,且速度相同,由v=s/t知道,运动时间是t1>t2;由P=W/t知道,拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大,即P1<P2,综上所述,只有C正确,故选C。
4.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400N
C.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
得体的速度:
故A项不符合题意;
B.图可知,绳子段数为
,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦,则拉力:
故B项不符合题意;
CD.绳子自由端移动的速度:
拉力F的功率:
故C项不符合题意,D项符合题意。
5.2018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。
6.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程(s)一时间(t)图象如图,根据图象,下列判断正确的是()
A.两次物体运动的速度:
v1<v2
B.两次物体所受的拉力:
F1>F2
C.0﹣8s两次拉力对物体做功的功率:
P1<P2
D.0﹣8s两次拉力对物体所做的功:
W1=2W2
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图象知道,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,即v1>v2,故A错误;
B.由图象知道,两次物体都做匀速直线运动,即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等;又因为是同一物体,在同一水平面上运动,故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同,所以,两次拉动物体时,物体受到的摩擦力相等;即两次物体所受的拉力相等,大小是F1=F2=f,故B错误;
CD.由图象知道,0~8s物体第一次通过的路程为0.8m,第二次通过的路程为0.4m,又知两次拉力相等,由W=Fs知道,两次拉力对物体所做的功满足:
W1=2W2;
由
知道,0~8s两次拉力对物体做功的功率是:
P1>P2,
故C错误,D正确。
7.如图所示,定滑轮重4N,动滑轮重0.5N,在拉力F的作用下,1s内将重为4N的物体A沿竖直方向匀速提高了10cm.如果不计绳重和摩擦.则以下计算结果正确的是
A.绳子自由端移动速度为0.3m/s
B.拉力F的大小为4N
C.拉力F的功率为0.45W
D.滑轮组的机械效率为75%
【答案】C
【解析】
【详解】
由图知道,承担物重的绳子的有效股数是:
n=2,
A.绳端移动的距离是:
s=2h=2×0.1m=0.2m,
绳子自由端移动的速度是:
,
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,则拉力
,
故B错误;
C.拉力做的总功:
W总=Fs=2.25N×0.2m=0.45J,拉力F的功率:
,
故C正确;
D.拉力做的有用功W有=Gh=4N×0.1m=0.4J,滑轮组的机械效率是:
≈88.9%,
故D错误。
8.用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动,两次运动的s−t图象如图所示。
若甲的重力比乙小,则下列说法中正确的是
A.它们的惯性一定相等B.它们的重力势能一定都变大
C.它们的动能可能相等D.它们所受的合力可能不相等
【答案】C
【解析】
【详解】
由两次运动的s−t图象可知,甲乙都是在竖直方向上运动:
且两次都做匀速直线运动,都处于平衡状态,且甲的速度大于乙的速度,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故
A.甲的重力比乙小,即其质量是不等的,所以惯性一定不相等,故错误;
B.由于甲乙都是在竖直方向上运动,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故不能判断重力势能的大小变化,故错误;
C.由于甲的重力小于乙的重力,即甲的质量小于乙的质量,但甲的速度大于乙的速度,所以据动能大小的影响因素可知,它们的动能可能相等,故正确;
D.因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力,所以所受合力一定都为零,故错误;
9.下列说法中正确的是
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功
C.用水平力推着购物车前进,推车的力做了功
D.书静止在水平桌面上,书受到的支持力做了功
【答案】C
【解析】
【详解】
A.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,不再受到推力的作用,只有距离,没有推力的作用,所以对铅球不做功,故A错误.
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力竖直向上,距离水平向前,没有在拉力方向上通过距离,故拉力没有做功.故B错误.
C.用水平力推着购物车前进,购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离,推车的力做了功.故C正确.
D.书静止在水平桌面上,书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离,所以支持力没有做功,故D错误.
故答案为C.
【点睛】
做功的两个必要因素:
1)作用在物体上的力;2)物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可.
10.关于能量及能量之间的转化,下列说法正确的是()
A.火山具有内能,冰山不具有内能
B.火箭在加速上升时,机械能保持不变
C.拦河大坝使水位升高,增大了水的动能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时,机械能转化为内能
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,任何物体都具有内能;
(2)物体由于运动而具有的能叫做动能,影响动能大小的因素有质量和速度;(3)物体由于被举高而具有的能叫做重力势能,影响重力势能大小的因素是质量和高度;(4)物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能.
【详解】
A.任何物体都具有内能,冰山和火山都有内能,该选项说法不正确;
B.火箭加速上升时,动能增大,重力势能也增大,因此机械能是增大的,该选项说法不正确;
C.拦河坝使水位升高,增大了水的重力势能,该选项说法不正确;
D.陨石在空中运动出现亮光,是因为它与空气摩擦,机械能转化为内能,温度升高而燃烧的现象,该选项说法正确。
故选D.
11.如甲图所示,小明用弹簧测力计水平拉木块,使它先后两次沿水平木板滑动相同的距离,乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象.下列说法错误的是
A.两次木块都做匀速直线运动
B.两次木块受到的摩擦力一样大
C.两次拉力对木块做的功一样多
D.两次拉力对木块做功的功率一样大
【答案】D
【解析】
【详解】
A.物体做匀速直线运动时,路程与时间成正比,由图像可知两次均为正比函数,故选项A说法正确,不符合题意;
B.因滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,两次运动时压力大小相同,接触面的粗糙程度相同,故摩擦力一样大,选项B说法正确,不符合题意;
C.因两次移动距离相同,两次拉力大小相同,故两次对木块做功相同,选项C说法正确,不符合题意;
D.由公式P=Fv可得;拉力大小相同时,速度大小不同,两次做功功率不同;选项D说法错误,符合题意.
12.2017年春季,共享单车投向襄阳市场,为创建文明城市增加了一道亮丽的风景线.以下关于自行车的说法正确的是()
A.较宽的坐垫可以增大压强
B.轮胎表面凹凸的花纹可以减少摩擦
C.骑车在水平路面上匀速行驶时机械能增大
D.快速骑车时,刹车后还会继续向前运动是因为人和车具有惯性
【答案】D
【解析】
【详解】
A.较宽的坐垫是为了在压力一定时,通过增大受力面积,从而减小压强,故A错误;
B.自行车轮胎上的花纹是为了在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦,故B错误;
C.骑车在水平路面上匀速行驶时,质量和速度都不变,则动能不变,高度不变,势能不变,则机械能不变,故C错误;
D.骑着自行车的人原来处于运动状态,刹车时,人和车由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,所以不能立即停下来,故D正确.
13.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.
14.如图小红同学正在做“引体向上”。
她先两手握住单杠,两脚离地,两臂及身体自然下垂伸直,然后缓缓曲肘,将身体向上拉起,直到下巴超过横杠。
这个过程中,小红做的功最接近的是
A.2000JB.200J
C.20JD.2J
【答案】B
【解析】
小红同学正在做“引体向上”,两臂将身体向上拉起,中学生的体重大约是G=500N,由题图可知,上升的高度大约是胳膊的长度0.4m,即h=0.4m,所以小红做的功最接近
W=Gh=500N×0.4m=200J,故B符合实际为答案。
15.如图所示是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。
小球从a处由静止滚下,在c处与小木块碰撞,并与小木块共同运动到d处停下。
下面的一些判断不正确的是()
A.从a到b小球的势能减小,动能增大
B.到达c处,小球的势能最小,动能最大
C.从c到d处,小球的机械能增大
D.到达d处,小球的动能为零,小木块的动能为零
【答案】C
【解析】
【详解】
A.从a到b,小球的质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,故A正确,不符合题意。
B.到达c处,小球到达平面,小球的势能最小,小球的质量不变,速度最大,动能最大。
故B正确,不符合题意。
C.从c到d处,小球高度不变,重力势能不变,速度逐渐减小,动能减小,所以机械能减小,故C错误;符合题意。
D.到达d处,小球质量不变,小球撞击木块后,速度不断减小,动能不断减小,到d点停止,速度为零,动能为零,木块到达d处速度为零,动能也为零,故D正确,不符合题意。
16.2016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。
17.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.
18.在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
影响动能大小的因素是:
质量与速度.质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能大小的因素是:
质量与被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大.小明把排球竖直向上抛出,在排球向上运动的过程中,高度变大,速度减小,动能转化为重力势能,到达最高点时速度为零,动能为零;然后排球在重力的作用向下运动,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,所以,排球在运动中动能先变小至零,然后再变大,故A图符合题意,故选A.
点睛:
本题考查的是影响动能、重力势能的因素,注意利用控制变量法判断动能、重力势能的变化即可.
19.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是
A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将达到100%
B.当G物=12N时,弹簧测力计读数为5N
C.此滑轮组动滑轮的重力为4N
D.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改
【答案】B
【解析】
【分析】
(1)使用机械时,人们为完成某一任务所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叫机械效率;
(2)不计绳重和摩擦,结合图中信息,根据
求得动滑轮的重力,再计算G物=12N时弹簧测力计读数;
(3)G物不变,改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;克服动滑轮做的额外功相同,由此分析机械效率的变化情况。
【详解】
A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能达到和超过100%,故A错误;
BC、由图可知,G=12N,此时η=80%,
不计绳重和摩擦,
,
即:
,
解得动滑轮的重力:
G动=3N,故C错误;
G物=12N时,弹簧测力计读数:
,故B正确;
D、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:
,即额外功W额相同,总功相同,则两装置的机械效率相同。
故D错误。
故选:
B。
20.如图,小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面,用甲滑轮所做的功为W1,机械效率为
;用乙滑轮所做的总功率为W2,机械效率为
,若不计绳重与摩擦,则()
A.W1<W2,η1>η2B.W1=W2,η1<η2
C.W1>W2,
<
D.W1=W2,
=
【答案】A
【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同;根据η=
可知:
当有用功一定时,利用机械时做的额外功越少,则总功越少,机械效率越高。
而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。
即W1η2.故选C.