浙教版科学九年级上第三章功能守恒综合练习Word下载.docx

1、若将弹簧测力计移动到 Q 点，仍将钩码匀速提升 h 的高度，设此时弹簧测力计的示数为 F，杠杆的机械效率为 ， 若不计转轴 O 处的摩擦，则： F F， （以上两空都填 “”“”或 “”）。6、如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于 A 点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达 B 点；松手后，小车由位置 B 运动至位置 C，在位置 C 时速度为零。则小车从位置 B 运动至位置 C 的过程中，速度达到最大的位置在 （选填 “A点 ”、“A点的左侧 ”、或 “A点的右侧 ”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填 “减小 ”、“先减小后增大

2、 ”、“先增大后减小 ”或“增大 ”）；小车从位置 A 运动到 C 点的过程中，能量转化的情况为 。第六题图7、无链条电动自行车被称为 “没有链条的混合动力电动自行车 ”。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。图中所示无链条电动自行车，其锂电池容量为 10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积） 、电4m；若骑行者踩脚踏板辅 压为 30V 若骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，可正常行驶 1.8 104m。 助锂电池给车提供能量， “混合动力驱动 ”可使车连续行驶 3.2 （1）无链条电动自行车的车把龙头是 （填 “省力/费力/等臂

3、 ”）杠杆；（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 J；（3）正常行驶时，这款车 “混合动力驱动 ”时人所提供的能量与 “电力驱动 ”时锂电池提供的能量之比为 。8、演绎式探究研究机械能守恒与平抛运动：（1）如图甲， 质量为 m 的小球从高度为 h 的光滑斜面顶端由静止自由滑下， 到达斜面底端的速度为 v此过程机械能守恒，关系式 mgh mv2 成立，则一个物体从高 0.2m 的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为 m/s。如图乙，将物体以一定的初速度 v0沿水平方向抛出（不计阻力），物体做平抛运动，在水平方向运动的距离 rv0t，在竖直方向下落得高度 y gt2，则 y 与 r 的

4、关系可用丙图中的图线 表示。（2）如图丁所示， 小球沿长度为 l 的光滑斜面 AB 由静止自由滑下， 经过高度为 h 的光滑桌面 BC后做平抛运动，撞到前方挡板的 D 点，桌边到挡板的距离为 s，D 点到地面的高度为 d，请推理证明 dh 。9、已知物体的重力势能表达式为 Epmgh，动能表达式为 Ek mv2；其中 m 为物体的质量， b 为物体距离水平地面的高度， v 为物体的运动速度， g10N/kg 。如图，一小球从斜面底端以速度 v 沿光滑斜面向上运动。不计空气阻力，小球在光滑的斜面上滑行时，机械能守恒。请推导：小球能运动到斜面上的最大高度 h2，其中 m 为物体的质量， h 为 1

5、0、已知物体的重力势能表达式为 EPmgh，动能表达式为 Ek mv物体距离水平地面的高度， v 为物体的运动速度， g 为常量，取 10N/kg 。如图所示，滑雪场的弯曲滑道由 AB 、BC 两部分组成， AB 段高度 H20m，BC 段高度 h10m。总质量 m70kg 的运动员从 A 点由静止开始沿 AB 滑道下滑，经过 B 点后沿 BC 滑道运动。不计摩擦和空气阻力。（1）求运动员在 A 点处的重力势能 Ep。（2）求运动员经过 B 点时的速度大小 v。（3）判断运动员到达 C 点时速度是否为零，请说明理由。第十题图11、如图所示为 “无人机 ”，它具有 4 个旋翼，每个旋翼下方有一个

6、电动机，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是 _ 。（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为 30 瓦，额定旋翼电压为15 伏，电动机正常工作时通过的电流为多少安？（3）该机所需的能量是由一块输出电压为 15 伏，容量为 5000m A?h的电池提供。若飞行时电动机以额定功率运行则该机最多能飞行多少分钟？12、如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压 U9V 保持不变，已知电动机线圈电阻为1开关闭合后，电动机匀速提升重物，此时，电流表读数为 1A ，电压表读数为 5V不计任何

7、摩擦，求：（1）10 秒内该电路消耗的总电能； （2）电动机的发热功率；（3）当重物的质量超过一定数值时，电动机将无法转动，求此时电动机的电功率。第十二题图13、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其 vt 图象如图所示，在第 10s 时速度达到 20m/s，通过的路程为 120m。求：（1）在 010s 内汽车的平均速度；（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变， 大小为 f4000N ，那么在 010s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？（3）若发动机的转化效率为 40%，则 010s 内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功？7J/kg）。 （已知汽油的热值大约为 5功

8、能守恒综合练习参考答案一选择题（共 2 小题）1某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处 O 点开始下落， A 点是弹性绳的自由长度，在 B 点运随时间 t 变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。A 从 A 点到 C 点过程中运动员减速下落B从 B 点到 C 点过程中弹性绳的弹性势能一直增大Ct0 时刻对应的是运动员在 B 点的时刻D运动员重力大小等于 F0【解答】 选：B。2如图所示，用弹簧 K 1和 K2 的一端拴住滑块 M ，另一端连在竖直墙壁上，弹簧恰好处于自然状态，滑块静止在 O点处。今将滑块 M 向右推一段后放手，滑块在光滑水平面上来回运动的过程中。A 滑块的动能增加

9、， K2 的弹性势能增加 B滑块的动能减小， K1 的弹性势能减小D。3、如图所示，一根很长的柔性轻绳跨过光滑的定滑轮，绳的两端各系一个小球 a 和 b，a 球的质量为 m，静置于地面； b 球的质量为 3m，用手托住，高度为 h，此时轻绳刚好拉紧。不计滑轮转轴处的摩擦，从静止开始释放 b 球后，a 球可能到达的最大高度为（ ）A、h B、1.5h C、2h D、2.5hB4、如图所示， 小球在 竖直向下的力 F 的作用下， 将竖直的轻质弹簧压缩， 若将力F 撤去，小球向上弹 起并离开弹簧，直到速度为零。小球在上升过程中，下列说法正确的是（ ）D实验时，将总重为 G的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测

10、力计作用于 P 点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计， 钩码上升的高度为 h，弹簧测力计的示数为 F，其移动的距离为 s，则杠杆的机械效率 100%， （用题中字母表示）。若将弹簧测力计移动到 Q 点，仍将钩码匀速提升 h 的高度，设此时弹簧测力计的示数为 F，杠杆的机械效率为 ， F， = （以上两空都填 “ ”“”或“”）。【解答】 解：根据杠杆的机械效率 100%，根据图示可知，将弹簧测力计移动到 Q 点时，阻力和阻力臂都不变，动力臂减小，由 F1L1F2L 2可知，动力将增大，即 FF；若将弹簧测力计移动到 Q 点，钩码上升相同的高度，则杠杆偏转角度不变，克服杠杆重力做的额外功不变，总功不

11、变，则效率不变即 。故答案为： 100%；。在 A 点 （选填 “A点”、“A点的左侧 ”、或 “A点的右侧 ”），弹簧的弹性势能的变化情况是 先减小后增大 （选填 “减小 ”、 “先减小后增大 ”、 “先增大后减小 ”或 “增大 ”）；小车从位置 A 运动到 C点的过程中，能量转化的情况为 小车的动能转化为弹簧的弹性势能 。由于木板是光滑的，不存在摩擦力，小车在木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时， A 点时弹簧恰好为自然长度，所以 A 点的动能是最大的；从 B 到弹簧自然长度 A 时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小； 从 A 到 C 的过程，小车由于惯性继续

12、运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大；小车从位置 A 运动到 C 的过程中，弹簧的长度变长，弹性势能变大，小车的速度变小，动能变小，由于接触面是光滑的，不存在摩擦，则小车的动能转化为弹簧的弹性势能。答案： A 点；先减小后增大；小车的动能转化为弹簧的弹性势能。7、无链条电动自行车被称为 “没有链条的混合动力电动自行车 ”。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量；也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。图中所示无链条电动自行车，其锂电池容量为 10Ah（电池容量是指放电电流与放电时间的乘积）、电压为 30V 若骑行者不踩脚踏 4

13、m；若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量， “混合板，仅靠锂电池驱动，可正常行驶 1.8 动力驱动 ”可使车连续行驶 3.2 （1）无链条电动自行车的车把龙头是 省力 （填 “省力/费力/等臂 ”）杠杆；（2）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 1.08 6 J；比为 7：9 。（1）车把龙头的支点就是车把的转轴，车轮与地面之间的摩擦力就是阻力，人手施加的力就是动力，这时动力臂大于阻力臂，因此它是省力杠杆；6（2）这款车的锂电池最多所储存的电能： WUIt 30V 10A 3600s1.08 J；4m1.8 104m1.4 104m， （3）人的能量驱动的路程 s13.2 正常行驶时，这

14、款车 “混合动力驱动 ”时人所提供的能量与 “电力驱动 ”时锂电池提供的能量之比： 。（ 1）省力；（ 2）1.08 6；（3）7：9。（1）如图甲， 质量为 m 的小球从高度为 h 的光滑斜面顶端由静止自由滑下， 到达斜面底端的速度为 v此过程机械能守恒，关系式 mgh mv2 成立，则一个物体从高 0.2m 的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为 m/s。如图乙，将物体以一定的初速度 v0 沿水平方向抛出（不计阻力），物体做平抛运动，在水平方向运动的距离 rv0t，在竖直方向下落得高度 y gt，则 y 与 r 的关系可用丙图中的图线 表示。（1）因为质量为 m 的小球从高度为 h 的

15、光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜面底端的速度为 v，过程中机械能守恒， 所以 mgh mv2，将 h0.2m，g10m/s2 代入求解的 v2m/s将物体以一定的初速度 v0 沿水平方向抛出（不计阻力），物体做平抛运动，在水平方向运动的距离 rv0t， 运动时间为 t 在竖直方向下落得高度 y gt2 g（ ）2 g因此，下落高度 y 与水平移动距离 r 的 2 次方成正比，由此可以判断曲线为 b；（2）如图丁所示，小球沿长度为 l 的光滑斜面 AB 由静止自由滑下，则过程中机械能守恒mgh mvmglsin m m 2glsin 又小球从 C 点开始做平抛运动 svcthd gtdh h

16、h g h（ 1）2；b；（2）推理过程如上。9、已知物体的重力势能表达式为 Epmgh，动能表达式为 Ek2；其中 m 为物体的质量， b 为物体距离水平地面的高度， v 为 mv物体的运动速度， g10N/kg 。如图，一小球从斜面底端以速度 v沿光滑斜面向上运动。不计空气阻力，小球在光滑的斜面上滑行时，机械能守恒。请推导：根据题意：小球从斜面底端沿光滑斜面向上运动的过程中机械能守恒；小球到达斜面最高点时动能全部转化为重力势能； Ek Ep，即： mv mgh，小球能运动到斜面上的最大高度 h 。10、已知物体的重力势能表达式为 EPmgh，动能表达式为 Ek mv2，其中 m 为物体的质

17、量， h为物体距离水平地面的高度， v 为物体的运动速度， g 为常量，取 10N/kg 。总质量 m70kg 的运动员从A 点由静止开始沿 AB 滑道下滑，经过 B 点后沿 BC 滑道运动。4J； （1）运动员在 A 点处的重力势能： EpmgH70kg10N/kg20m1.4 （2）运动员从 A 到 B 的过程中，速度变大，高度变小，故动能变大，重力势能变小，重力势能转化为动能，不计摩擦和空气阻力， 从 A 到 B 的过程中运动员的机械能守恒， 则 B 处的动能等于 A 处的重力势能，故有： mv B mgH，则运动员经过 B 点时的速度： vB 20m/s。（3）不计摩擦和空气阻力，运动

18、员在运动过程中机械能守恒，由于 A 点的高度大于 C 点的高度，所以，运动员在 A 点的重力势能大于在 C 点的重力势能，则运动员在 C 点还应具有动能，即运动员在 C 点的速度不为零。 4J。（2）运动员经过 B 点时的速度为 20m/s。答：（ 1）运动员在 A 点处的重力势能为 1.4 （3）不为零；不计摩擦和空气阻力，运动员在运动过程中机械能守恒，由于 A 点的高度大于 C点的高度，所以，运动员在 A 点的重力势能大于在 C 点的重力势能，则运动员在 C 点还应具有动能，即运动员在 C 点的速度不为零。（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的

19、作用是 。（2）该机一个旋翼的电动机额定功率为 30 瓦，额定旋翼电压为 15 伏，电动机正常工作时通过的电流为多少安？（3）该机所需的能量是由一块输出电压为 15 伏，容量为 5000mA?h 的电池提供。 若飞行时电动机以额定功率运行则该机最多能飞行多少分钟？（1）增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；（2）电动机额定功率 P30W ，额定旋翼电压 V15V ，由 PUI 可得，电动机正常工作时通过的电流： I 2A；（3）电池的输出电压 U15V ，容量为 5000mA?h，则电池储存的能量：35J， W UIt15V 5000 10 A 3

20、600s2.7 由 P 可得，该机最多能飞行的时间： t 2250s37.5min。解：（ 1）相互的；（ 2）电动机正常工作时通过的电流为 2A ；（3）若飞行时电动机以额定功率运行则该机最多能飞行 37.5min 。（ 2）电动机的发热功率；（ 1）10 秒内该电路消耗的总电能： W UIt 9V 1A 10s90J；（2）电动机的发热功率： P 热Ir（1A） 11W；（3）当电动机不转动时，相当于一个 1 的电阻，定值电阻 R5；由欧姆定律可得，此时电路中的电流： I 1.5A，2R电动机的功率： PI 线（1.5A） 12.25W 。（ 1）10 秒内该电路消耗的总电能为 90J；

21、（2）电动机的发热功率为 1W ；（3 ）电动机的电功率为 2.25W 。13、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动， 其 vt 图象如图所示，在第 10s 时速度达到 20m/s，通过的路程为 120m。（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为 f4000N，那么在010s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？（1）由题知，在010s内汽车通过的路程为 120m，则在 010s内汽车的平均速度： v 12m/s；（2）由图可知， 10s 后汽车做匀速直线运动，速度 v20m/s，根据二力平衡条件可得，此时牵引力： Ff4000N，4则汽车的功率为： P Fv4000N 20m/s8 W，因汽车的功率不变，所以，在 010s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功：W Pt84W 10s8105J；（3）已知发动机的转化效率 40%，由 可得消耗汽油的质量：m 0.04kg。（ 1）在 010s 内汽车的平均速度为 12m/s；5J； （2）在 010s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是 8（3）若发动机的转化效率为 40%，则 010s 内需要燃烧 0.04 千克汽油才能使发动机做这么多功。