沪粤版九年级——机械功与机械能
一、填空题(每空2分,共20分;将答案直接写在横线上,不必写出解题过程)
1.滑板车是深受小朋友们喜爱的玩具,使用时一只脚站在滑板上,另一只脚蹬地,滑板车就能载着人前进.蹬地时人对车 (填“做功”或“不做功”).
2.如图所示,拉力F=20 N,拉着一个重为50 N的物体在光滑的水平面上做匀速圆周运动(拉力F始终指向圆心),若绳长0.5 m,则物体运动一周,拉力做的功为 J.
3.在创建文明卫生城市期间,每天都会有洒水车清洁街道.匀速行驶的洒水车在洒水的过程中,洒水车的动能 (填“增大”“不变”或“减小”).
4. 2020年6月23日,我国用“长征三号乙”运载火箭,成功发射“北斗”系统最后一颗导航卫星,如图所示是火箭正在加速上升的情景,在这个过程中,火箭的机械能 (填“增大”“不变”或“变小”)
5.如图所示,健身教练为了增大学员的运动量,会加快音乐的节奏,从而增大运动的 (填“功”“时间”或“功率”).
6.如图甲所示,处于水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用.F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示,则4~6 s,推力F的功率是 W.
7.在水平地面上铺一张纸,将两个弹性相同、质量分别为mA和mB的皮球A和B表面涂黑,让它们从相同高度由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图所示,分析图中两个圆斑的大小,可推断:mA (填“大于”“小于”或“等于”)mB.
8.用沿斜面向上、大小为3.5 N的力将一个重为4.9 N的物体从斜面底端匀速拉到顶端.已知斜面长为2 m,高为1 m,则该过程中斜面的机械效率为 .
9.小球沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 .
10.如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点.在C点施力将挂在A点的重为180 N的物体匀速提升0.2 m,杠杆的机械效率为90%.则木棒重为 N(不计摩擦).
二、选择题(每题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的,请将该选项的标号填入题后的括号内)
11.下列事件中,力对物体做了功的是( )
A.用力推汽车,没有推动
B.将重物从一楼扛到二楼
C.举重运动员举着杠铃保持不动
D.提着水桶在水平路面上匀速前行
12.下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A.做功多的机器机械效率一定高
B.功率小的机器做功慢
C.机械效率高的机器功率一定大
D.功率大的机器做功时间一定短
13.利用等重滑轮,分别采用如图所示的两种方式将同一重物提升相同高度.若绳重和摩擦不计,下列分析中正确的是( )
A.乙绳自由端移动距离较大
B.乙绳自由端作用力较小
C.两种方式所做额外功相等
D.增大提升高度,机械效率都变大
14.如图所示,旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山,它具有的( )
A.动能增加,重力势能增加
B.动能不变,机械能减少
C.动能减少,重力势能增加
D.动能不变,机械能增加
15.用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的是( )
A.增加物体被提升的高度
B.增加动滑轮的重力
C.改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数
D.增加提升物体的重力
16.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动,弹跳杆的结构如图甲所示.图乙是小希玩弹跳杆时,由最低位置上升到最高位置的过程.针对此过程,下列分析正确的是( )
A.在a状态时弹簧的弹性势能最大,小希的机械能最小
B.a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中,弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能
D.a→c的过程中,小希先加速后减速,在b状态时速度最大
17.用如图所示滑轮组提升100 N的重物时,机械效率为50%;用同一滑轮组提升300 N的重物,重物以2 m/s的速度匀速上升5 s时,下列说法不正确的是(不计绳重与摩擦)( )
A.动滑轮自重为100 N
B.拉力做功4 000 J
C.拉力做功功率为400 W
D.机械效率为75%
三、实验题(第18题6分,第19题4分,第20题8分,共18分)
18.在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图a、b、c所示,让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下,小球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置.
(1)实验中通过 反映小球动能的大小.
(2)比较 两图进行的实验,可以探究小球的动能与速度的关系.
(3)比较a、b两图进行的实验,可以得到小球的动能随质量的增大而 .
19.如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验.图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑,在此实验中,mA=mC<mB,铁块所处的初始高度hA=hB<hC.
(1)实验中我们通过观察 来比较重力势能的大小.
(2)对比A、B两铁块的撞击实验,得到的结论:
.
20.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码,分别做了甲、乙、丙三次实验,实验数据记录如下表.
(1)实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计,使钩码升高.
(2)表格中编号①处数据应为 ,编号②处数据应为 %.
(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与 有关.
四、计算与推导题(第21题6分,第22题5分,第23题7分,共18分)
21.如图所示,用力F将重为100 N的物体匀速拉上高为1 m、长为2 m的斜面,已知斜面的机械效率为80%.
(1)求所用拉力F的大小.
(2)若物体重为G,与斜面之间的摩擦力为f,斜面长为s、高为h,拉力为F.很多同学都认为,物体匀速上升的过程中,拉力F与摩擦力f是一对平衡力.试根据有用功、额外功和总功之间的关系,证明:F>f.
22.如图,水平地面上一个重为50 N的物体,在大小为10 N的水平拉力F作用下,向左做匀速直线运动,在5 s的时间内通过的距离为2 m.求物体运动过程中:
(1)所受摩擦力的大小.
(2)拉力F做功的功率.
23.重力为560 N、双脚与地面接触面积为0.04 m2的学生站在水平地面上,用如图所示的滑轮组,在20 s内将600 N的重物匀速提升1 m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计).
(1)请画出滑轮组的绕线.当这名学生未提重物时,他站在地面上对地面的压强为多大?
(2)若匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率为多大?
(3)若用该滑轮组将800 N的重物匀速提起1 m,机械效率是多大?