第十一章 机械功与机械能 单元测试(中难) 2021-2022学年沪粤版物理九年级上册（有答案）

九年级物理《机械功与机械能》单元测试
考试分值：80分　　　　考试时间：80分钟
姓名：＿＿＿＿＿＿　班级：＿＿＿＿＿＿　学校：＿＿＿＿＿＿
题号 一 二 三 四 总分
得分
评卷人得分
一．单选题(10小题，每题3分，共30分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
下列几种情况中，人没有对物体做功的是
A．推车前进 B．提桶水平行走 C．提起箱子 D．将鸡蛋举起
下面关于功和功率的说法中正确的是
A．做功越多，功率越大 B．做功的时间越短，功率就越大
C．在相同的时间内，做功越多，功率越大 D．做相同的功，用的时间越长，功率就越大
火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星，下列叙述正确的是
A．卫星的动能和重力势能都不变 B．卫星的动能增加，重力势能增加
C．卫星的动能增加，重力势能不变 D．卫星的动能不变，重力势能增加
如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动，此时弹簧测力计的示数是8N，若滑轮绳子、弹簧测力计的重力和摩擦力均不计，那么物体A与水平面的摩擦力以及2s内F所做的功分别为
A．8N　32J B．16N　32J C．8N　64J D．16N　64J
拖拉机在田野里耕地时，一般都走得很慢，这是为了
A．保证耕地质量 B．获得较大牵引力 C．节能燃油 D．保证安全
如图所示，小红和妈妈一起逛商场时，一起乘坐自动扶梯匀速上升，在这一过程中，关于对小红的分析正确的是
A．小红受到重力、支持力和摩擦力的作用
B．小红的动能增加
C．小红的重力势能增加
D．以地面为参照物，小红是静止的
如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2拉力做的功为W1、W2， 拉力做功的功率分别为P1、P2， 则下列判断中正确的是
A．F1＜F2， W1＝W2，P1＞P2 B．F1＞F2， W1＞W2， P1＞P2
C．F1＜F2， W1＜W2， P1＜P2 D．F1＜F2， W1＝W2， P1＜P2
用如图所示滑轮组提起重300 N的货物，人所用的拉力为200 N，绳子的自由端被拉下1 m，在此过程中，下面说法不正确的是
A．人用的拉力所做的总功为200 J B．滑轮组提升货物所做的有用功为100 J
C．额外功为50 J D．滑轮组的机械效率为75%
如图所示，用F＝50N的水平拉力拉着重为200N的物体A沿水平地面匀速运动，且物体A运动的速度为0.2m/s，地面对物体A的摩擦力是物体A重的0.1倍，不计滑轮重力，则下列说法正确的是
A．10s内物体A克服与地面之间的摩擦力做的功是80J
B．10s内拉力F做的功是100J
C．拉力F的功率是20W
D．该装置的机械效率是80%
一辆汽车在平直的公路上做直线运动，其v-t图像如图所示，汽车在第10s时已经行驶了150m，速度达到20m/s，随后匀速前进，若汽车在行驶过程中所受阻力大小始终为2000N以下说法正确的是
A．在0-20s内汽车的平均速度为15m/s
B．在0-10s内汽车的牵引力大小为2000N
C．在10-20s内汽车牵引力做的功为4×105J
D．在10-20s内汽车牵引力做功的功率为4×105W
评卷人得分
二．填空题(每空1分，共13分)
发生＿＿＿＿＿＿的物体能对其他物体做功，这种由于发生＿＿＿＿＿＿而具有的能量叫弹性势能。物体由于被举高而具有的能量是＿＿＿＿＿＿，一个物体的＿＿＿＿越大，被举起得越高，它的＿＿＿＿能就越多。
如左图所示，斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为＿＿＿N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80%，则所用推力为＿＿＿N，物体受到的摩擦力为＿＿＿N。
小明用如右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’＿＿＿F ，杠杆的机械效率η’＿＿＿η(后两空均选填“＞”、“＝”或“＜”)。
如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是＿＿＿＿J，滑轮的机械效率是＿＿＿＿(不计滑轮重力)。
评卷人得分
三．简答题(共3分)
一次，小明乘车外出时看到在高速公路路边竖立着“禁止向车外扔杂物”的警示牌，如图所示，请你帮助小明用物理知识解释：为什么在高速公路上规定“禁止向车外扔杂物”？
评卷人得分
四．实验探究题(第16题5分，第17题5分，第18题9分，第19题5分，每空1分，共24分)
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下：
实验 次数 物重 G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
(1)分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一组数据的记录有错误，该实验的次数是＿＿＿＿＿＿；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是＿＿＿＿＿＿；
③滑轮组的机械效率与＿＿＿＿＿＿无关。
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮，也做了同样的实验，如图2所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
②当这两位同学分别使用自己的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率＿＿＿＿＿(选填“相同”或“不相同”)。
在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。
(1)在此实验中，研究对象是＿＿＿＿(选填“铁块”或“木桩”)，我们是通过观察＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来比较研究对象重力势能的大小。
(2)若A、B两铁块质量相等且B铁块的下落高度更高，则得出的实验结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
(3)若A、C两铁块下落的高度相同，则两铁块的质量关系是mA＿＿＿＿mC。
(4)下列实验用到的方法和问题(1)中相同的是＿＿＿＿。
A．研究滑动摩擦力跟什么因素有关 B．探究正在发声的音叉放入水中溅起水花
C．探究杠杆的平衡条件 D．牛顿第一定律的得出
在穗港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？小华提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与放在斜面上的物体的重力有关。
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，并记录实验数据如下表：
实验次数 斜面倾斜角度θ 物重 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率 η
1 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0
2 30° 5.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60%
3 45° 5.0 0.6 2.8 1.2 2.4 3.4 71%
(1)在实验操作过程中，应沿斜面向上＿＿＿＿＿拉动木块。
(2)根据表格中数据可以算出，第1次实验斜面的机械效率为＿＿＿＿＿；第2次实验中总功为＿＿＿＿＿J。
(3)要验证小华的猜想A，必须对比第＿＿＿＿＿(填序号)组实验数据，并得出结论：斜面的机械效率与放在斜面上的物体的重力＿＿＿＿关(选填“有”或“无”)。
(4)要验证小华的猜想B，必须对比第＿＿＿＿＿(填序号)组实验数据，并得出结论：其他条件相同时，斜面倾斜角θ越＿＿＿＿(选填“大”或“小”)，斜面越省力，斜面的机械效率越＿＿＿＿(选填“高”或“低”)。
(5)除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关(写出一个)。
小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验步骤如下：
(1)将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示；
(2)将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示；
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示。
根据上述三次实验，回答下列问题：
①实验中小球动能的大小是通过观察比较＿＿＿＿＿＿＿＿＿反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种＿＿＿＿＿法(选填“直接测量”、“放大”或“转换”)；
②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用＿＿＿＿两个图来分析，并由此得出的实验结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
③小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的＿＿＿＿＿能转化为动能。
评卷人得分
五．计算题(解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤，只写结果不得分，第20题4分，第21题6分，共10分)
装卸工人用如图所示的滑轮组，第一次匀速提升质量为36kg的货物，所用的拉力F为200N，绳子自由端在10s内被匀速拉下4m。第二次匀速提升重为760N的货物，相同时间提高相同高度，求(忽略绳重和摩擦，g＝10N/kg)：
(1)拉力F的功率；
(2)此滑轮组的机械效率；
(3)第二次提升重物时的机械效率。
如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m，物体重G＝6×103N，汽车重G车＝3×104N，汽车以3m/s的速度匀速拉绳子时的拉力F＝2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求：
(1)将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力所做的功；
(2)滑轮组的机械效率(保留一位小数)；
(3)汽车牵引力及牵引力的功率。
物理－段老师
物理－段老师
参考答案
1．B
2．C
3．B
4．D
5．C
6．B
7．D
8．B
9．D
10．C
11．弹性形变＿＿弹性形变＿＿重力势能＿＿质量＿＿重力势＿＿
12．1000＿＿1250＿＿250＿＿
13．＿＞＿＞
14．5＿＿80%＿＿
15．车高速行驶时，车上的物体随车一起运动，抛出时由于惯性还要保持原来的运动状态，速度很大，在物体质量一定时，具有的动能很大，能做的功多，会造成危险．
16．2＿＿80%＿＿物体上升的高度＿＿改变用力的方向，比较方便＿＿相同＿＿见解析＿＿
铁块＿＿木桩陷入沙坑中的深度＿＿＜＿＿＜＿＿B＿
匀速＿＿60%＿＿3.0＿＿1、2＿＿无＿＿2、3＿＿小＿＿低＿＿斜面粗糙程度＿
木块在水平面上移动的距离＿＿转换＿＿甲乙＿＿物体的质量一定时，速度越大，动能越大＿＿物体的速度一定时，质量越大，动能越大＿＿重力势＿＿
(1)0.4m/s；(2)80W；(3)90%
(1)7.92×104J；(2)90.9%；(3)12s；(4)5.2×103N；1.56×104W
20．解析：
(1)提升绳子自由端的速度v＝s/t＝4m/10s＝0.4m/s
(2)拉力F的功率P＝W/t＝Fv＝200N×0.4m/s＝80W
(3)n＝3，此滑轮组的机械效率
滑轮组所做有用功W有＝Gh＝mgs/n＝36kg×10N/kg×2m/2＝720J
滑轮组所做总功W总＝Fs＝200N×4m＝800J
此滑轮组的机械效率
(4)动滑轮重G动＝nF－G＝2×200N－360N＝40N
此滑轮组的机械效率
21．解析：
(1)n＝3，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：W＝Fs＝Fnh＝2.2×103N×3×12m＝＝7.92×104J
(2)滑轮组的机械效率
(3)速度为
由得，将物体由井底拉至井口需要的时间
(4)牵引力：F牵＝F′+f＝F′+0.1G车＝2.2×103N+0.1×3×104N＝5.2×103N，
拉力做功功率： ．