备战九年级物理提升训练专题五十功和机械能.docx
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备战九年级物理提升训练专题五十功和机械能
备战2020九年级物理提升训练——专题五十：
功和机械能
考点一：
功及其计算
1．如图所示，用F＝20N的水平拉力拉着重力为60N的物体沿水平方向做直线运动，若拉力F对物体做了60J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体一定运动了6mB．重力做的功一定为60J
C．物体一定运动了3mD．物体一定受到了30N的摩擦力
2．如图的生活实例中，力对物体做功的是（ ）
3．质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A．都必须大于mgh
B．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
4．功率相同的甲、乙两辆汽车，在相等时间内匀速通过的距离之比是2∶1，则（ ）
A．甲、乙两汽车牵引力之比为1∶2
B．甲、乙两汽车做功之比为1∶2
C．甲、乙两汽车速度之比为1∶2
D．上述说法都不正确
5．甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水平面上做匀速直线运动。
若甲所受的重力是乙的3倍，甲受到的水平拉力是乙受到的水平拉力的2倍，甲的运动速度是乙的运动速度的1倍，则拉力对甲、乙两物体做功之比和所用时间之比可能是（ ）
A．1∶1 2∶1B．2∶1 1∶1
C．3∶2 2∶3D．3∶2 3∶2
6．如图所示，用20N的拉力拉着重力为100N的物体在水平方向上移动了4m，在这一过程中，重力对物体做功J，拉力对物体做功J。
7．实心球能在空中飞行，是因为实心球。
大山同学在体育考试中用60N的力投出实心球，实心球在空中画了一条优美的弧线。
若实心球重为20N，大山投出了9.6m的距离，球最高点距地面3m。
则球在空中飞行的过程中，实心球所受的力所做的功为J（不计空气阻力）。
8．功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为3∶2，则两辆汽车做功之比为，两辆汽车的牵引力之比为。
9.外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150kg，静止时总着地面积约为240cm2，摩托车牵引力的功率为21kW，某次订单他要把外卖从万达广场送到6km远的西南大学附属小学。
若始终以18km/h的速度匀速行驶，求：
（1）在这个过程中摩托车牵引力的大小；
（2）在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
考点二：
功率及其计算
1．两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的
，甲做功所用的时间与乙做功所用的时间的比值是4∶3，则甲、乙两台机器的功率之比是（ ）
A．1∶4B．4∶1
C．4∶9D．9∶4
2．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动，物体运动的s－t图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A．物体10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
3．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为m/s。
在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是kW。
4．新一代动车组“复兴号”采用动力分散的驱动方式，列车所受总动力等于各车厢上电动机提供的动力之和。
铁路沿线上方悬挂着的金属线是接触网，接触网额定电压为25kV，车顶伸出的“长辫子”般的受电弓与接触网滑动接触获得电能而牵引列车运行。
假设某次列车由12节车厢组成，除第1、第12节两车厢为无动力车厢外，其余10节车厢均装备动力系统，各动力车厢产生的动力相同，每节车厢（含乘客行李等）的平均质量为10t。
运行时列车所受的阻力恒为总车重的
，刚启动时每节动力车厢提供7200N动力使列车由静止开始加速，当速度提升到300km/h时，列车保持此时的功率继续加速，直至达到最大速度后匀速运行，则此列车以最大速度运行时的功率为W，此列车运行时的最大速度为km/h。
（g取10N/kg）
1.跳绳是某市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m。
（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）。
（3）用（选填测量器材）记录跳n次所用的（选填物理量与其对应字母）。
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝
。
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则。
A．频率相同，体重大的功率大B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小D．体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：
。
2.我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度为8m，高为3.5m，宽度为3m。
潜水器被轮船上的牵引机械拉出水面时的情景如图所示。
在潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12m的过程中，问：
（g取10N/kg）
（1）牵引机械对潜水器的拉力有多大？
（2）牵引机械对潜水器所做的功是多少？
（3）假如牵引机械提升时间为2min，牵引机械的功率应为多少？
考点三：
机械能的转化与守恒
1．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。
实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（ ）
A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系
B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能
D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速
2．如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。
小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（ ）
A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒
C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加
D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态
3．过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能的说法，正确的是（ ）
A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变
B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
C．过山车通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为零
D．过山车在运行过程中机械能守恒
4．2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。
嫦娥四号探测器在距离月球表面100m高处悬停，对月球表面进行识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。
从距离月球表面100m到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能，机械能。
（均选填“增加”或“不变”或“减少”）
5．如图是人造地球卫星的轨道示意图。
在它从近地点向远地点运行的过程中，卫星的动能，卫星的机械能。
（均选填“增大”“减小”或“不变”）
6．如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的势能。
增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的越大，它的弹性势能越大。
7.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小勇同学设计了如图所示的探究实验：
将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。
请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度（选填“相等”或“不相等”）。
（2）用来研究超载安全隐患时，我们应选择两图所示实验进行比较。
（3）用来研究超速安全隐患时，我们应选择两图所示实验进行比较。
（4）实验中，小球碰撞木块后，小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E，小球推动木块所做的功为W，则E（选填“＜”“＞”或“＝”）W。
（5）后来小勇将实验改装成用形状相同的塑料球和铁球（铁球质量大）将弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，两球离开弹簧时的速度（选填“相同”或“不相同”），
纸盒被推开的距离（选填“相同”或“不相同”）。
备战2020九年级物理提升训练——专题五十：
功和机械能参考答案
考点一：
功及其计算
1．如图所示，用F＝20N的水平拉力拉着重力为60N的物体沿水平方向做直线运动，若拉力F对物体做了60J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体一定运动了6mB．重力做的功一定为60J
C．物体一定运动了3mD．物体一定受到了30N的摩擦力
【答案】C
2．如图的生活实例中，力对物体做功的是（ ）
【答案】A
3．质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A．都必须大于mgh
B．都不一定大于mgh
C．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mgh
D．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh
【答案】C
4．功率相同的甲、乙两辆汽车，在相等时间内匀速通过的距离之比是2∶1，则（ ）
A．甲、乙两汽车牵引力之比为1∶2
B．甲、乙两汽车做功之比为1∶2
C．甲、乙两汽车速度之比为1∶2
D．上述说法都不正确
【答案】A
5．甲、乙两个物体，分别在水平拉力作用下在水平面上做匀速直线运动。
若甲所受的重力是乙的3倍，甲受到的水平拉力是乙受到的水平拉力的2倍，甲的运动速度是乙的运动速度的1倍，则拉力对甲、乙两物体做功之比和所用时间之比可能是（ ）
A．1∶1 2∶1B．2∶1 1∶1
C．3∶2 2∶3D．3∶2 3∶2
【答案】B
6．如图所示，用20N的拉力拉着重力为100N的物体在水平方向上移动了4m，在这一过程中，重力对物体做功J，拉力对物体做功J。
【答案】0 80
7．实心球能在空中飞行，是因为实心球。
大山同学在体育考试中用60N的力投出实心球，实心球在空中画了一条优美的弧线。
若实心球重为20N，大山投出了9.6m的距离，球最高点距地面3m。
则球在空中飞行的过程中，实心球所受的力所做的功为J（不计空气阻力）。
【答案】具有惯性 60
8．功率相同的两辆汽车在相等的时间内匀速通过的距离之比为3∶2，则两辆汽车做功之比为，两辆汽车的牵引力之比为。
【答案】1∶1 2∶3
9.外卖小哥的忙碌也体现了现代生活的节奏。
若摩托车自身质量为150kg，静止时总着地面积约为240cm2，摩托车牵引力的功率为21kW，某次订单他要把外卖从万达广场送到6km远的西南大学附属小学。
若始终以18km/h的速度匀速行驶，求：
（1）在这个过程中摩托车牵引力的大小；
（2）在这个过程中摩托车的牵引力做的功。
【答案】
（1）4200N
（2）2.52×107J
考点二：
功率及其计算
1．两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的
，甲做功所用的时间与乙做功所用的时间的比值是4∶3，则甲、乙两台机器的功率之比是（ ）
A．1∶4B．4∶1
C．4∶9D．9∶4
【答案】A
2．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面运动，物体运动的s－t图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）
A．物体10s时的速度大于4s时的速度
B．0～6s拉力对物体所做的功大于6～12s拉力对物体所做的功
C．0～6s拉力对物体做功的功率小于6～12s拉力对物体做功的功率
D．0～6s物体所受的拉力大于6～12s物体所受的拉力
【答案】B
3．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是1200N，发动机在额定功率下，汽车匀速行驶时的速度大小约为m/s。
在同样的阻力下，如果汽车匀速行驶时的速度为15m/s，则发动机输出的实际功率是kW。
【答案】50 18
4．新一代动车组“复兴号”采用动力分散的驱动方式，列车所受总动力等于各车厢上电动机提供的动力之和。
铁路沿线上方悬挂着的金属线是接触网，接触网额定电压为25kV，车顶伸出的“长辫子”般的受电弓与接触网滑动接触获得电能而牵引列车运行。
假设某次列车由12节车厢组成，除第1、第12节两车厢为无动力车厢外，其余10节车厢均装备动力系统，各动力车厢产生的动力相同，每节车厢（含乘客行李等）的平均质量为10t。
运行时列车所受的阻力恒为总车重的
，刚启动时每节动力车厢提供7200N动力使列车由静止开始加速，当速度提升到300km/h时，列车保持此时的功率继续加速，直至达到最大速度后匀速运行，则此列车以最大速度运行时的功率为W，此列车运行时的最大速度为km/h。
（g取10N/kg）
【答案】6×106 540
1.跳绳是某市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m。
（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）。
（3）用（选填测量器材）记录跳n次所用的（选填物理量与其对应字母）。
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝
。
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则。
A．频率相同，体重大的功率大B．频率相同，跳的时间长的功率大
C．体重相同，频率高的功率小D．体重相同，跳的时间长的功率大
（6）小华要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：
。
【答案】（3）秒表 时间t （4）
（5）A （6）降低跳起的高度
2.我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104kg，长度为8m，高为3.5m，宽度为3m。
潜水器被轮船上的牵引机械拉出水面时的情景如图所示。
在潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12m的过程中，问：
（g取10N/kg）
（1）牵引机械对潜水器的拉力有多大？
（2）牵引机械对潜水器所做的功是多少？
（3）假如牵引机械提升时间为2min，牵引机械的功率应为多少？
【答案】
（1）2×105N
（2）2.4×106J （3）20000W
考点三：
机械能的转化与守恒
1．如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。
实验中，让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，下列说法正确的是（ ）
A．该实验探究的是物体动能大小与高度的关系
B．该实验探究的是物体动能大小与质量的关系
C．该实验中，物体的动能是指木块B的动能
D．该实验结论可以解释为什么对机动车限速
【答案】D
2．如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。
小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（ ）
A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能
B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒
C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加
D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态
【答案】C
3．过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能的说法，正确的是（ ）
A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变
B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能
C．过山车通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为零
D．过山车在运行过程中机械能守恒
【答案】B
4．2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。
嫦娥四号探测器在距离月球表面100m高处悬停，对月球表面进行识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。
从距离月球表面100m到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能，机械能。
（均选填“增加”或“不变”或“减少”）
【答案】减少 减少
5．如图是人造地球卫星的轨道示意图。
在它从近地点向远地点运行的过程中，卫星的动能，卫星的机械能。
（均选填“增大”“减小”或“不变”）
【答案】减小 不变
6．如图所示，将钢锯条固定在桌面边缘，将棋子放在钢锯条的端部，然后用手将锯条的端部压下一段距离，松手后，棋子会被弹起一定的高度，此过程中，钢锯条的弹性势能转化为棋子的势能。
增加钢锯条被下压的距离，发现棋子被弹起的高度增加，实验表明，物体的越大，它的弹性势能越大。
【答案】重力 弹性形变程度
7.为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小勇同学设计了如图所示的探究实验：
将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后停止。
请你根据生活经验和所学的物理探究方法，回答：
（1）在图甲和图丙实验中，A球、C球刚滚到水平面时的速度（选填“相等”或“不相等”）。
（2）用来研究超载安全隐患时，我们应选择两图所示实验进行比较。
（3）用来研究超速安全隐患时，我们应选择两图所示实验进行比较。
（4）实验中，小球碰撞木块后，小球和木块继续在水平木板上滑动一段距离后停下，设碰撞前一瞬间小球的动能为E，小球推动木块所做的功为W，则E（选填“＜”“＞”或“＝”）W。
（5）后来小勇将实验改装成用形状相同的塑料球和铁球（铁球质量大）将弹簧压缩到相同程度后再放手，如图丁所示，两球离开弹簧时的速度（选填“相同”或“不相同”），
纸盒被推开的距离（选填“相同”或“不相同”）。
【答案】
（1）相等
（2）甲、丙 （3）甲、乙 （4）＞（5）不相同 相同
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