学年沪粤版物理九年级上册 第十一章机械功与机械能 单元综合检测.docx

学年沪粤版物理九年级上册 第十一章机械功与机械能 单元综合检测.docx

《学年沪粤版物理九年级上册 第十一章机械功与机械能 单元综合检测.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年沪粤版物理九年级上册 第十一章机械功与机械能 单元综合检测.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年沪粤版物理九年级上册第十一章机械功与机械能单元综合检测

2018-2019学年沪粤版物理九年级上册第十一章机械功与机械能单元检测

一、选择题

1.小亮同学从地面走上10m高的四楼教室，估计他克服重力做的功为  （  ）                                       

A. 500W                                 

B. 500J                                 

C. 5000W                                 

D. 5000J

2.下列数据最符合实际的是（   ）

A. 我们正常骑自行车的功率约为

                 B. 你的物理老师从一楼走到二楼时的功率约

C. 把

个鸡蛋举高

，做的功约为

D. 起重机的效率可以达到

3.如图，一物块放在粗糙的水平地面上，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动，运动距离为s，以下说法正确的是（  ）

A.在水平方向上，物体受到地面的摩擦力和拉力F是一对平衡力

B.在竖直方向上，物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力

C.拉力F做的功大小为Fs

D.物体机械能大小保持不变

4.下列现象中，由动能转化为重力势能的是（）

A. 动车匀速上坡

B. 脚踩滑板从高处滑下

C. 滚摆自下而上运动

D. 火箭加速升空​

5.关于功率和机械效率，下列说法中正确的是                        （    ）

A. 功率大的机械，机械效率一定高                  B. 做功多的机械，机械效率一定高

C. 省力的机械，机械效率一定高                     

D. 做相同的有用功，额外功少的机械，机械效率一定高

6.列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率．已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2，设提速前速度为80km/h，提速后速度为120km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为：

（提速前后均视为匀速运动）（  ）

A. 8：

27                                 B. 4：

9                                 C. 2：

3                                 D. ：

16：

81

7.一物体沿斜面匀速下滑，物体的（   ）

A. 动能增加，势能减小                                           

B. 动能不变，势能减小

C. 动能和势能都减小                                              

D. 机械能的总量保持不变

8.如图所示，物体放在水平地面上，在拉力F作用下做匀速直线运动，如果重力突然消失了，以下说法正确的是（　　）

​

A. 物体的机械能增加                                              

B. 物体仍然做匀速直线运动

C. 物体受到的支持力对物体做了功                         

D. 物体所受拉力与摩擦力是一对平衡力

9.如图所示的图线，是甲、乙两物体所做功与所用时间的关系图线．由图线可知甲、乙两物体功率P甲、P乙大小关系为（   ）

A. P甲＞P乙                            

B. P甲=P乙                            

C. P甲＜P乙                            

D. 无法判断

10.小华用图示装置做“探究弹性势能大小与形变程度关系”的实验，实验时将钢锯条末端压下一定距离后释放，观察棋子跳起的高度，以下设计方案可行的是（  ）

A. 只改变棋子的位置，重复做几次实验                  

B. 只改变棋子的数量，重复做几次实验

C. 只改变钢锯条伸出桌边的长度，重复做几次实验           D. 只改变钢锯条末端扳下的距离，重复做几次实验

11.下列过程中属于弹性势能转化为动能的是（）

A. 熟透的苹果从树上落下                                       

B. 弹簧枪将“子弹”射出

C. 蹦极者落下拉紧橡皮绳                                       

D. 秋千由低处摆向高处

12.如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是（忽略空气阻力）（）

A. 他受重力、支持力、下滑力和摩擦力的共同作用     

B. 他受重力、支持力和摩擦力的共同作用

C. 他的重力势能转化成了动能和内能                          

D. 他的重力势能减小，动能增大，机械能不变

二、填空题

13.雨滴在匀速下落过程中， ________能减少，转化成了 ________能．

14.小华同学用100N的水平推力，推放在水平地面上重500N的物体，使其作匀速直线运动。

若该物体在10s内移动5m，则小华做的功是________J，功率是________ W。

15.假设质量为m的冰雹从高h处下落，在下落的过程中，所受阻力大小与冰雹下落速度的平方成正比，比例系数为k，则该冰雹降落可能达到的最大速度是________（可以认为冰雹下落过程中质量不变）。

16.木块在大小为2N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进1m，拉力做功为________J，功率为________W；若木块重5N，在此过程中重力对木块做功为________J。

17.根据学过的物理知识，请完成以下问题：

如图所示是“探究物体动能大小与什么因素有关”的实验装置。

本实验通过观察________来判断________（选填“小车”或“木块”）动能的大小，这种实验方法叫________。

18.如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物在50s内匀速上升5m．在此过程中，货物上升的速度是　________ 　m/s；所做的有用功是　________ 　J；拉力做功的功率是　________ 　W；滑轮组的机械效率是　________ 　．

19.玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的，我们教室的窗户玻璃又是由大块的平板玻璃切割下来的．大型平板玻璃生产工艺是著名的玻璃生产商皮尔金顿受到油滴在水面均匀分布开来的启示，组织科研人员攻关而发明的“浮法平板玻璃”工艺流程．若一块冷凝后的玻璃板重375N，采用有真空吸盘的吊车吊运，装置如图所示．若吊车电动机对绳的拉力为250N，则吊车提升玻璃时的机械效率为________ 。

20.放学后，体重为600N的小明同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上每层高3m的四楼才回到家，共用了3min，则他在回家的过程中对书包所做的功约为　 ________J，功率为 ________W．

三、实验探究题

21.物理兴趣小组的同学为了探究物体动能、重力势能的大小与哪些因素有关，做了如下实验：

（1）如图甲所示，实验中是通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块________的多少，从而判断钢球动能的大小，下列实验中所用的研究方法与此相同的是________（选填序号）．

A．根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低

B．研究电流与电阻关系时控制电压不变

C．利用弹簧形变的程度来反映力的大小

D．利用电流表指针偏转的幅度大小来表示用所测量电流的大小

（2）换用质量不同的钢球，让它们从同一高度沿着斜面自由滚下，这是控制了________相同，通过本实验，你得出的结论是________．

（3）探究影响重力势能大小的因素时，该小组分别用A、B、C三个物块从一定高度下落后打在三个相同的桩上，得到了如图乙所示的情景，根据的现象可知________物块的重力势能最大，若mA=mB＜mC，A、C两物块下落高度相等，请在图乙中虚线框内画出B物块的大致位置________．

22.小明利用如图所示的装置来验证影响物体动能大小的因素.甲、乙两图装置相同，分别是同一小球先后从A、B两处由静止滚下，钻入并推动纸盒运动一段距离后静止时的情景.

（1）纸盒被推得越远，小球对纸盒________越多，表明小球的动能越大.

（2）对比甲乙两图可知，小球的动能与________有关.

（3）若要验证动能大小与另外一个因素的关系，需要添加的一个器材是________.

四、综合题

23.底面积100cm2的物体静止在水平地面上，对地面的压强为2×105Pa，用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：

（1）物体的质量；

（2）拉力F的功率；

（3）用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物，需要多大的拉力．

24.国内共享单车突然就火爆了起来，由于其符合低碳出行理念，共享单车已经越来越多地引起人们的注意．吴迪同学使用如图所示的共享单车出游，他与共享单车总质量约为70kg，他骑着共享单车在水平地面上匀速直线运动1500m用时5min，单车所受阻力是他们总重力的0.06倍，求：

（1）该共享单车这段时间内的速度；

（2）该共享单车牵引力做功的功率．

答案解析

一、选择题

1.【答案】D

【解析】【分析】题中已知了该同学在力的方向上移动的距离，只需估算出他的重力，再代入功的计算公式进行解答即可．

若按小亮的体重为50kg计算，那么：

G=mg=50kg×10N/kg=500N；

他克服重力所做的功为：

W=FS=Gh=500N×10m=5000J；

故选D

【点评】重力大小的估测；功的计算．

2.【答案】C

【解析】【解答】A．人正常速度骑自行车的功率约为

，A不符合题意；

B．成年人的质量为

，每一层楼的高度为

，从一楼走到二楼，上升的高度为

，用时约

，功率约为：

，B不符合题意；

C．

个鸡蛋的质量

，

，把

个鸡蛋举高

，人对鸡蛋做的功：

．C符合题意；

D．起重机提升物体时需要克服动滑轮重、摩擦力做功，因此起重机机械效率小于

，D不符合题意．

故答案为：

C．

【分析】根据物体重力和高度计算功，利用功和时间的比值计算功率.

3.【答案】D

【解析】【解答】A、在水平方向上，物体受到地面的摩擦力和拉力F方向不在一条直线上，因此不是一对平衡力，A不符合题意；

B、在竖直方向上，物体除受到重力与地面的支持力之外，还会有一个向上的拉力，这个力是拉力F的分力，因此，重力和支持力的大小并不相等，不是一对平衡力，B不符合题意；

C、物体移动的距离s并没有完全在拉力F的方向上，因此，拉力F做的功大小不为Fs，C不符合题意；

D、物体在运动过程一只，质量不变，高度不变，速度也不变。

因此动能和重力势能都不变，则机械能大小也保持不变，D符合题意。

故答案为：

D。

【分析】二力平衡的条件：

作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直线上，则这两个力二力平衡时合力为零.

功的两个必要因素：

一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离.

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.

4.【答案】C

【解析】【解答】 A项中动车匀速上坡时，质量不变，高度增加，速度不变，故动能不变，重力势能增大；B项中人从高处滑下时，高度减小，速度增加，质量不变，重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；C项中滚摆自下而上运动时，高度增加，速度减小，重力势能增加，动能减小，动能转化为重力势能；D项中火箭加速升空时，质量不变，高度增加，速度增加，故重力势能增加，动能增加。

故选C；故选C

【分析】先判断哪种能量减少，哪种能量增加，减少的哪种能量转化为增加的哪种能量。

5.【答案】D

【解析】【分析】

A、说法错误，功率大，只能说明做功快，做功不一定多；

B、说法错误，由于机械效率是有用功与总功的比值，故做功多，不一定机械效率就大；

C、说法错误，机械效率高，只能说明有用功在总功中占的比例大，功率、机械效率两者没有必然的联系；

D、说法正确．因为功率就是比较物体做功快慢的物理量．

故选D．

6.【答案】A

【解析】【解答】解：

由题可知，列车所受阻力与速度的平方成正比，即f=kv2，列车匀速运动时，机车的牵引力F与阻力f大小相等，则F=f=kv2；

又P=

=Fv，

故有P=Fv=kv2•v=kv3，

即列车的功率与速度的立方成正比，

当列车速度由v1=80km/h提速到v2=120km/h，提速前与提速后机车发动机的功率之比为：

=

=

．

只有A正确．

故选A．

【分析】根据物体做匀速运动时受平衡力的作用，由即f=kv2，可得牵引力F=kv2；

根据P=

=Fv，可得列车功率与速度的关系，据此得出提速前与提速后机车发动机的功率之比．

7.【答案】B

【解析】【解答】物体沿斜面匀速下滑，物体质量不变，速度不变，高度减小，动能不变，重力势能减小，机械能减小．故选B．

【点评】

（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素．

（2）抓住影响因素判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化．

8.【答案】A

【解析】【解答】解：

A、物体放在水平地面上，在拉力F作用下做匀速直线运动，如果重力突然消失了，则压力消失，摩擦力消失，此时物体受非平衡力，因此将做加速运动，动能增大，同时势能不变，机械能增加，故A正确；

B、由上述解析可知，物体摩擦力消失后只受拉力作用，因此物体不可能再做匀速直线运动，故B错误；

C、重力消失时，支持力也消失，因此没有支持力对物体做功，故C错误；

D、由上述解析可知，当重力消失时，压力消失，摩擦力消失，因此物体不再受平衡力，故B错误．故选A．

【分析】

（1）机械能包括动能和势能，根据动能和势能的变化可判断机械能的变化；

（2）物体只有受平衡力或不受力时，才做匀速直线运动；

（3）做功的两个必要因素是作用在物体上的力，以及物体在力的方向上通过的距离；

（4）一对平衡力必须符合四个条件：

大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上．

9.【答案】A

【解析】【解答】解：

我们可以在横轴上任找一点，即保证了甲和乙做功时间相同，做纵轴的平行线，与甲和乙的图象均有一个交点，据此我们就可以看出甲做的功多，所以甲的功率大．

故选A．

【分析】该图是功和时间的关系图象．根据功率的计算公式

可知，在相同时间内，谁做的功多，谁的功率就大．

10.【答案】D

【解析】【解答】该实验中能发现，钢锯条被扳下的距离变大，棋子被弹起的高度将越大，即弹性势能转化的重力势能就越多，所以想探究弹性势能与物体形变程度的关系，应该只改变钢锯条末端扳下的距离，重复做几次实验，

故答案为：

D。

【分析】弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具的能。

物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。

11.【答案】B

【解析】【解答】A、苹果从树上落下是重力势能转化为动能．故A不正确．

B、弹簧枪将子弹弹出是弹性势能转化为动能．故B正确．

C、蹦极者落下拉紧橡皮绳是动能转化为弹性势能，故C不正确．

D、秋千由低处摆向高处是动能转化为重力势能，故D不正确．

故选B

12.【答案】B

【解析】【解答】A、小朋友之所以下滑是因为受到了重力和支持力的作用，没有什么下滑力，所以A是错误的；

B、小朋友受到三个力的作用，重力、支持力和摩擦力，所以B是正确的；

C、小朋友匀速下滑，重力势能减小，动能不变，克服摩擦力做功，内能增加，重力势能转化为内能，所以C是错误的；

D、小朋友下滑，重力势能减小，动能不变，机械能减小．

故选B．

【分析】匀速下滑是一种平衡状态，平衡状态时受到的是平衡力，小朋友受到了重力、滑梯的支持力和摩擦力；

匀速下滑时，速度不变，动能不变，高度下降，重力势能减小，机械能减小；下滑时，克服摩擦做功，机械能转化为内能．物体的受力分析是研究力学的基础，需要掌握；

分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量．

二、填空题

13.【答案】机械；内

【解析】【解答】雨滴在匀速下落过程中，与空气发生摩擦，将机械能转化为能内，自身的机械能减少。

故答案为：

机械；内。

【分析】物体下落时，与空气摩擦，机械能转化为内能。

14.【答案】500；50

【解析】【解答】小华做的功W=Fs=100N×5m=500J；

小华做功的功率

故答案为：

500；50．

【分析】

（1）由题意可知，物体的重力不做功（竖直方向的高度不变），根据W=FS求出此过程中小华做的功；

（2）根据P=W/t求出此过程的功率．

15.【答案】

【解析】【解答】质量为m的冰雹下落过程中，受地球重力G和空气阻力f两个力的作用。

刚开始下落时，G>f，冰雹加速下落。

随着冰雹速度的增大，它受到的阻力也在不断增大，而当阻力增大到与重力相等时，即当G＝f时，冰雹开始做匀速向下运动，冰雹的速度不再增大，此时的速度就是冰雹的最大速度；由题意可知：

＝k,由此得出：

f＝kv2,所以v＝

.

【分析】根据动能的影响因素和已知条件，计算速度的大小.

16.【答案】2；0.2；0

【解析】【解答】根据题意知道，拉力做的功是：

W=Fs=2N×1m=2J，拉力做功的功率是：

P=W/t=2J/10s=0.2W；由于在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功是0。

​故答案为：

2；0.2；0.

【分析】力和距离的乘积可以计算功的大小，功和时间的比值计算功率，做功的条件是物体受力且在力的方向上移动距离.

17.【答案】木块移动的距离；小车；转换法

【解析】【解答】解：

实验中，通过小车推动木块运动距离的大小来反映小车动能的大小，这种方法叫转换法。

故答案为：

木块移动的距离；小车；转换法。

【分析】探究动能大小的影响因素，用到转换法（小车的动能无法直接比较，通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小）和控制变量法（当研究动能大小与质量的关系时，要让质量不同的小车沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同，质量不同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小车从不同的高度释放，这样可以保证小车的质量相同，速度不同）.

18.【答案】0.1；4000；100；80%

【解析】【解答】解：

（1）在此过程中，货物上升的速度v=

=

=0.1m/s；

（2）拉力做的有用功W有用=Gh=800N×5m=4000J；

（3）因为货物上升5m，所以绳子自由端被拉下的距离s=nh=2×5m=10m，

拉力做的功为：

W总=Fs=500N×10m=5000J；

功率：

P=

=

=100W；

（4）使用滑轮组时，动滑轮是由两股绳子承担，则绳子自由端被拉下的距离s=2h，

因为η=

=

=

=

，

所以滑轮组的机械效率η=

=

=80%．

故答案为：

0.1；4000；100；80%．

【分析】

（1）根据v=

计算货物上升的速度；

（2）根据公式W=Gh可求出拉力所做的有用功；

（3）根据公式W=Fs求出拉力做的总功，根据公式P=

可求出功率；

（4）根据图中滑轮组中线的绕法，利用滑轮组机械效率的公式η=

=

=

=

即可求出．

19.【答案】50% 

【解析】【解答】由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，根据滑轮组的机械效率公式

求出吊车提升玻璃时的机械效率．吊车提升玻璃时的机械效率：

．

【分析】本题考查了滑轮组机械效率的计算，关键是得出滑轮组机械效率的表达式

20.【答案】360；2

【解析】【解答】解：

小明在水平路面上行走时，在竖直方向上移动的距离是0，此过程对书包做功为0；

在登楼时，将书包提升，对书包做功：

W=Gh=40N×3m×3=360J；

做功功率：

P=

​=2W．

故答案为：

360；2．

【分析】力对物体做功的两个必要因素：

作用在物体上的力，物体在该力的方向上通过的距离．先确定两个过程（水平路面上行走、登楼）是否做功；若做功，利用W=Fs=Gh计算，再利用P=

求功率．

三、实验探究题

21.【答案】

（1）做功；ACD

（2）钢球到达水平面的速度；当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；木桩陷入沙坑深度不同

（3）B；

【解析】【解答】解：

（1）实验中是通过木块被推动距离的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小，这种方法是转换法；A.根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低运用的是转换法；B.研究电流与电阻关系时控制电压不变运用的是控制变量法；C.利用弹簧形变的程度来反映力的大小运用的是转换法；D.利用电流表指针偏转的幅度大小来表示用所测量电流的大小运用的是转换法；

（2）换用质量不同的钢球，沿斜面同一高度自由滚下，这是控制了钢球到达水平面的速度相同，改变的是质量，研究动能与质量的关系；当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；

（3）如图乙探究影响重力势能大小的因素，木桩陷入沙坑深度不同的现象可知B物块的重力势能最大,物块陷入沙坑的深度最大；若mA＝mB，B物块重力势能大，则B物块的位置比A物块的位置高，其粗略位置如下图所示：

故答案为：

（1）做功；ACD；

（2）钢球到达水平面的速度；当速度一定时，物体的质量越大，动能越大；木桩陷入沙坑深度不同；（3）B；

。

【分析】

（1）转换法：

对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量；

（2）物体在同一高度沿着斜面自由滚下，滚到水平面时具有相同的速度；运用控制变量法分析得出结论；（3）木桩陷入沙坑深度越深，说明物块具有的重力势能越大。

22.【答案】

（1）做功

（2）速度

（3）质量不同的球

【解析】【解答】

（1）纸盒被推得越远，小球对纸盒做功越多，表明小球的动能越大；

（2）对比甲乙两图可知，同一小球质量相同，先后从A、B两处由静止滚下，小球到达斜面底部的速度不同，动能不同，说明小球的动能与速度有关；（3）动能的大小与物体的质量和速度有关，探究过程中需要运用控制变量法，若要验证动能大小与质量的关系，需要添加的一个器材是质量不同的球.

故答案为：

（1）做功；

（2）速度；（3）质量不同的球

【分析】

（1）通过纸盒运动的距离来判读小球动能大小；

（2）动能大小与另外一个因素的关系是质量，所以要用到质量不同的球.

四、综合题

23.【答案】

（1）解：

由p=

可知对地面的压力：

F压=pS=2×104Pa×100×10﹣4m2=200N，

由于物体静止在水平地面上，则物体重力：

G=F压=200N，

所以，质量m=

=

=20kg

（2）解：

根据η=

=

=

可得绳子的拉力：

F=

=

=125N；

拉力做功W=Fs=Fnh=125N×2×3m=750J；

功