2022九年级物理上册第十一章机械功与机械能章末试卷1(粤教沪版)
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2022-08-11 09:00:09
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第十一章章末试卷1一、选择题1.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)( )A.1200W B.10W C.12W D.120W【考点】功率的计算【分析】解决此题可利用功的公式W=Fs和功率的公式P=联立求解.【解答】质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,那么他做的功W=Fs=500N×0.2m×12=1200J,由功率的公式P==W=120W;故选D.2.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员()A.助跑过程中机械能不变B.起跳后升空的过程中,动能转化为重力势能C.经过最高点时动能为零D.经过最高点时重力势能最小【考点】机械能及其转化【分析】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.机械能:动能和势能的统称.(机械能=动能+势能)【解答】助跑阶段速度是越来越大的,动能增大,所以机械能是增大的,A不符合题意;起跳后升空的过程中,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能,B符合题意;在最高点时还具有向前的速度,所以动能不为零,C不符合题意;在最高点时的重力势能是最大的,D不符合题意;故答案为:B。3.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1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【考点】动能和势能的概念,机械能及其转化,是否做功的判断【分析】(1)物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能;(2)做功的两个必要因素:10\n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;(3)动能大小与质量和速度有关,重力势能的大小与质量和高度有关.【解答】A.被拉开的弹弓发生了弹性形变,具有弹性势能,A符合题意;B.用力推车而车未动,因为有力而沿力的方向没有距离,所以不做功,B不符合题意;C.人造地球卫星由近地点向远地点运动时,质量不变,高度增大,重力势能增大;速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能的过程,C不符合题意;D.物体的动能与物体的质量和速度有关,只知道速度的大小,不能确定动能的大小,D不符合题意.故答案为:A.4.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1甲、乙两台起重机分别从地面匀速吊起质量相等的集装箱到同一高度,甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5m/s和1m/s,则( )A.甲起重机做功多,功率大B.乙起重机做功多,功率大C.甲、乙两台起重机做功一样多,但甲功率大D.甲、乙两台起重机做功一样多,但乙功率大【考点】功率大小的比较【分析】根据W=Fs=Gh可知,甲、乙两台起重机做功的关系;根据P=FV可判断两台起重机的功率大小.【解答】根据题意,甲、乙两台起重机分别质量相等的集装箱到同一高度,则货物的重相等,提升的高度也相等,根据可知,甲、乙两台起重机做功一样多,AB不符合题意;甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5m/s和1m/s,根据可知,拉力相等时,速度大功率大,所以甲起重机功率,乙起重机功率大。D符合题意。故答案为:D5.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1用如图所示滑轮组提起重300N的货物,人所用的拉力为200N,绳子的自由端被拉下1m,在此过程中,下列说法不正确的是( )A.拉力所做的总功为200JB.滑轮组提升货物所做的有用功为100JC.额外功为50JD.滑轮组的机械效率为75%【考点】滑轮(组)的机械效率【分析】绳的自由端移动的距离s=nh,然后利用公式W总=Fs计算总功、W有用=Gh计算有用功,最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率.【解答】A.拉力为200N,绳子的自由端被拉下1m,所以拉力所做的总功为:,A符合题意;B.如图有两段绳子拉着动滑轮,所以物体升高的高度为拉力移动距离的一半,即10\n,则滑轮组提升货物所做的有用功为:,B不符合题意;C.额外功为:,C符合题意;D.滑轮组的机械效率为:,D符合题意;故答案为:B。6.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶,它们的牵引力F甲∶F乙=3∶1,速度v甲∶v乙=4∶1,车重G甲∶G乙=2∶1,则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为( )A.3∶1B.6∶1C.12∶1D.24∶1【考点】功的计算及应用【分析】根据s=vt求路程之比;再根据W=Fs可求牵引力做的功之比.【解答】解:根据v=可得,相等时间内,甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比:s甲:s乙=v甲t:v乙t=v甲:v乙=4:1牵引力做的功之比:W甲:W乙=F甲s甲:F乙s乙=×=12:1故答案为:C.7.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1一个斜面高为h,长为l,该斜面的机械效率为η.现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动,则物体受到的滑动摩擦力的大小为( )A.+GB.-GC.D. 【考点】斜面的机械效率【分析】此题考查有关斜面机械效率的计算(W有用=Gh;W总=Fs),容易出错的是摩擦力的计算,我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功,明确总功应等于有用功与额外功之和.【解答】有用功为:;根据得总功为:;则额外功为:额外功为克服摩擦力所做的功,所以可得摩擦力为:。D符合题意。故答案为:D8.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是10\n( )A.F1>F2,P1>P2 B.F1=F2,P1>P2 C.F1>F2,P1=P2 D.F1<F2,P1<P2【考点】功率大小的比较【分析】通过图象可以判断木块做匀速直线运动,匀速直线运动的物体受到平衡力作用,根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系,根据P=Fv判断功率的大小关系.【解答】由图乙可知两次情况下,木块作匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,即F=f。因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关,木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变,所以两次情况下摩擦力不变,即拉力F1=F2,由图乙可知v1>v2,因为拉力功率P=Fv,F1=F2,所以P1>P2。故答案为:B。9.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )A.增大提升重物的速度,可以增大有用功 B.减小定滑轮的重力,可以减小额外功C.增大提升重物的高度,可以提高机械效率 D.减小动滑轮的重力,可以提高机械效率【考点】滑轮(组)的机械效率,有用功和额外功【分析】(1)滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值,比值越大,机械效率越高.(2)要提高滑轮组的机械效率可以,有用功一定时,减少额外功;额外功一定时,增大有用功.【解答】(1)滑轮组的机械效率η====,所以机械效率的高低与物体被提升的高度和提升速度无关,故A、C不正确;(2)使用滑轮组时,克服动滑轮重所做功为额外功,由滑轮组的机械效率η====可知,减小动滑轮重力可减小额外功,定滑轮的重力不影响额外功的多少,故C不正确、D正确.故选:D.二、填空题10\n10.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1日常生活中很多俗语蕴含着丰富的物理知识.如“爬得高,摔得狠”是因为爬高的人重力势能随着高度的增加而________,摔下来就狠了.【考点】势能的影响因素【分析】根据影响重力势能的因素解答.【解答】“爬得高,摔得狠”是因为爬高的人,高度逐渐增加,而人的质量不不变,所以重力势能随着高度的增加而增大,摔下来就狠了。故答案为:增加.11.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1如图所示是玩弹弓的情景.经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与________有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的________小.【考点】势能的影响因素【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.【解答】如图所示是玩弹弓的情景.经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋的伸长量有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小;原因是橡皮筋的弹性势能相同,转变为动能时,动能的大小相同,而动能与质量、速度有关,所以动能一定时,质量大的“子弹”射出时的速度小。故答案为:橡皮筋的伸长量;速度.12.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1如图所示,一滑轮下端悬吊一个重50N的物体,在拉力F的作用下使物体在2s内上升了2m(不计滑轮、绳的重力和摩擦),则拉力F=________N,动滑轮上升的速度是v=________m/s,拉力F所做的功W=________J.【考点】滑轮与功的综合题【分析】由图可知,所用的力是重物重力的2倍,移动距离是重物移动距离的;根据速度公式v=求出动滑轮移动的速度;根据W=Fs即可求出拉力做的功.【解答】根据图示可知:该滑轮动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知:F=2G,则F=2×50N=100N;F移动的距离是物体移动距离的二分之一,则滑轮在2s内移动的距离为1m,故动滑轮上升的速度:v===0.5m/s;拉力所做的功:W=Fs=100N×1m=100J.10\n故答案为:100;0.5;100.13.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1甲、乙两人在相同的水平路面上,分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m.在此过程中,甲推木箱的力________(填“大于”、“小于”或“等于”)乙推木箱的力;________(填“甲”或“乙”)做功的功率更大.【考点】功率大小的比较,二力平衡的条件及其应用【分析】根据影响摩擦力的因素及二力平衡条件判断甲、乙推力的大小;根据P==Fv来计算甲、乙功率的大小.【解答】根据条件,木箱在两种情况下受到的摩擦力相同,因为均做匀速直线运动,所以对木箱的推力相等;由P==Fv可知,甲乙对木箱的推力相等,甲的速度大于乙的速度,所以甲的功率大于乙的功率.故答案为:等于;甲.14.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”.实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,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η=________(用题中给出的物理量表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F′________(选填“>”“=”或“<”)F,杠杆的机械效率η′________(选填“>”“=”或“<”)η.【考点】杠杆的机械效率【分析】根据η=表示出杠杆的机械效率;根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,判断弹簧测力计的示数变化;克服摩擦和杠杆自重做的功是额外功,据此分析机械效率的关系.【解答】将总重为G的钩码挂在杠杆A处,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,则有用功为:;拉力做的总功为:;所以杠杆的机械效率为:;若将钩码移动到B点,则阻力臂增大,而阻力和动力臂不变,根据可知,动力应增大,即弹簧测力计的示数F′>F;若仍将它匀速提升h的高度,有用功不变,由于阻力臂增大,拉力移动的距离将变小,则提升动滑轮所做的额外将减小,效率会提高,所以此时杠杆的机械效率η′>η。15.初中物理九年级上粤沪版第11章卷110\n用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用它们把相同的重物匀速提升相同的高度.若不计绳重及摩擦,则所用拉力的大小F1________F2,两滑轮组的机械效率η甲________η乙.(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”)【考点】滑轮(组)的机械效率【分析】不计绳重与机械间摩擦,根据F=(G物+G动)分析拉力的大小关系;根据W有=Gh可知有用功的关系;根据W额=G动h可知额外功的关系;即可根据W总=W有+W额判断总功的关系;根据效率公式η=分析即可.【解答】如图甲有两段绳子承担物重,所以拉力为:;如图乙有三段绳子承担物重,所以拉力为;所以拉力的大小F1大于F2;相同的重物匀速提升相同的高度.所以两次的有用功相等;不计绳重及摩擦时,额外功为提高动滑轮所做的功,因为提升相同的高度,所以额外功也相等,根据可知,两次的机械效率相等。故答案为:大于;等于.16.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1如图所示,小强在30s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6m,已知物体A重为800N,它受到的滑动摩擦力为60N,小强所用拉力为25N,有用功W有用=________J,此滑轮组的机械效率为________.【考点】滑轮(组)的机械效率【分析】根据W=Fs求出拉力做功多少,根据P=求出功率;根据W=fs求出有用功,根据机械效率公式求出机械效率.【解答】物体A受到的滑动摩擦力为60N,沿水平地面匀速移动6m,有用功即为克服摩擦力所做的功,所以有用功为:;由图知,由三段绳子拉着动滑轮,所以拉力移动距离是物体移动距离的3倍,即,小强所用拉力为25N,所以总功为:;10\n此滑轮组的机械效率为:。故答案为:360;80%.三、实验题17.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”实验时收集的有关数据.(1)请你将表格中的数据补充完整:①________;②________;③________.(2)请在如图中画出实验中滑轮组的绕绳方法. (3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重越大,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”).(4)第一次实验中,提升钩码所用的时间为1.5s,则拉力的功率是________W.【考点】滑轮(组)机械效率的测量实验【分析】根据W有用=Gh计算有用功,根据W总=Fs计算总功,根据η=计算出机械效率;根据h与s的关系判断出承担物重的绳子段数,并绕线;根据P=得出拉力的功率.【解答】(1)①第一次实验中的有用功为:;②第二次实验的总功为:;③第三实验的机械效率为:;(2)由实验数据知,拉力移动的距离是物体升高距离的3倍,所以应有三段绳子拉着动滑轮,根据“奇动,偶定”的规则绕绳,如图:10\n;(2)由三次的实验数据故而,用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重越大,滑轮组的机械效率越高。(4)第一次实验中,总功为0.21J,提升钩码所用的时间为1.5s,所以拉力的功率是:。18.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1小希用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素. (1)本实验运用了物理研究方法中的转换法:用________来表示小球动能的大小. (2)小希通过实验探究.发现质量和速度都是影响动能大小的因素,得出实验结论后,又提出了新的问题:物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗?小希查阅了相关资料,收集了一些物体的动能(如表所示),结合生活经验分析表中数据,你认为在“质量”和“速度”这两个因素中,对物体动能影响较大的是________.(3)如图2为某段道路的标志牌,请结合所学知识解释: ①对机动车限定最高行驶速度:________.②对不同车型限定不一样的最高行驶速度:________.(4)用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响,必须增加的器材是______(请从以下三个选项中选择).A.倾斜程度不同的斜面 B.粗糙程度不同的水平面 C.质量不同的钢球【考点】探究影响物体动能大小的因素10\n【分析】探究动能大小的影响因素,用到转换法(小球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,要让质量不同的小球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,应选择同一小球从不同的高度释放,这样可以保证小车的质量相同,速度不同).【解答】因为一个物体动能的大小我们无法直接看出来,所以实验就采用了转换法来研究。实验把小球动能的大小转换成小球推动木块移动的距离(即小球做功的多少)来体现。因此(1)答案为:木块被推动的距离。(2)从表中可以看出:运动员的质量比牛的质量要小,但是因运动员的速度比牛的速度大,而运动员的动能却是牛动能的50倍,所以明速度对物体动能的影响更大;(3)①机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶;②因为不同车型车的质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,所以要对不同车型限定不一样的最高行驶速度(4)探究阻力对物体运动的影响,需要比较小车在不同表面上运动的距离,所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面,B符合题意。四、计算题19.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形.某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m.在这段时间内:(1)拉力F所做的有用功是多少?(2)拉力F做功的功率是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?【考点】滑轮(组)的机械效率【分析】(1)利用W有用=Gh计算有用功;(2)利用W总=Fs计算总功;利用P=计算功率;(3)有用功与总功的比值是机械效率.【解答】(1)解:将总重为900N的泥土匀速提升5m.根据计算有用功为:(2)解:由图知,有三段绳子拉着动滑轮,所以拉力移动的距离是物体升高距离的3倍,即:,拉力F为400N,时间为1min,即60s。所以拉力做的总为:拉力做功的功率为:(3)解:滑轮组的机械效率是:10