第十一章 机械功与机械能 学情评估卷（含答案）沪粤版物理九年级上册

第十一章 机械功与机械能 学情评估
一、填空题(每空2分，共20分)
1．如图所示，当足球离开同学的脚后，足球在空中下落过程中，重力对足球________(填“做”或“没有做”)功。
2．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并取得圆满成功。点火后，火箭在加速上升的过程中，机械能________(填“变大”“变小”或“不变”)。
3．在课外实践活动中，小明用如图所示的装置拉动放在水平地面上的物块，已知拉力F＝5 N，物块匀速前进4 m，则拉力F做的功为________J。
4．在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20 N，从最高点到落地点的过程中，实心球下降的高度为2.7 m，用时0.75 s，则实心球下降过程中重力做功的功率为________W。
5．将一台功率为90 kW的发动机装到汽车上，汽车速度可达到108 km/h，若将该发动机装到汽船上，汽船的速度只能达到12 m/s，则汽车和汽船行驶时所受阻力之比为___________________________________________。
6．如图所示，在光滑的斜面上，将物体分别沿斜面AC和BC以相同的速度匀速拉到顶端C，做功的功率分别为P1、P2，则P1______(填“>”“<”或“＝”)P2。
7．如图甲所示，用滑轮组将重为90 N的物体匀速提起，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________(填“总功”“有用功”或“额外功”)。
8．小海利用如图所示的装置，将重为200 N的物体匀速提升1 m，不计绳重和摩擦，小海所用的拉力F大小为125 N，则该装置的机械效率为________。
　　
第8题 第9题
9．如图所示的滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，每个滑轮的重力都等于G0且小于物体的重力G，则甲装置机械效率η1与乙装置机械效率η2的大小关系为__________。
10．利用斜面把重60 N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面长1.5 m，高0.4 m，机械效率为80%，则物体受到的摩擦力f＝________N。
二、选择题(每题2分，共14分)
题序 11 12 13 14 15 16 17
答案
11.某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为输送带式电梯。如图所示，小明分别乘甲、乙两种电梯从一楼匀速到二楼，在乘电梯的过程中，他与电梯均保持相对静止。则下列说法正确的是(　　)
A．乘甲电梯过程中，电梯对小明的支持力做功为零
B．乘乙电梯过程中，电梯对小明的支持力做功为零
C．两种上楼方式，小明受到的摩擦力均为0
D．两种上楼方式，克服小明的重力做的功不相等
12．2024年5月21日，我国一支登山队伍成功登顶珠穆朗玛峰，并传回了全球首份来自世界之巅的超声图。如图所示的为他们攀登时的情景，体重(含装备)越大的队员一定(　　)
A．速度越慢
B．功率越小
C．做功越多
D．做功越少
13．八年级2班的小王同学用20 s的时间从教学楼一楼走到三楼，则他上楼消耗的功率最接近(　　)
A．1.8 W B．18 W
C．180 W D．1 800 W
14．高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”，会给社会带来很大的危害。关于高空物体的下落过程中，下列分析正确的是(　　)
A．只受重力作用
B．动能越来越大
C．重力势能全部转化为动能
D．机械能总量保持不变
15．如图所示的是跳板跳水运动员跳水过程中的几个瞬间，不计空气阻力，其中①位置时运动员把跳板压到最低处。关于该过程，下列判断正确的是(　　)
A．①位置到②位置的过程中重力势能转化为弹性势能
B．②位置到③位置的过程中机械能不变
C．③位置时运动员的动能为零
D．③位置到④位置的过程中，动能主要转化为重力势能
16．如图所示，用质地均匀的杠杆匀速提升重物(不计摩擦)，若想提高杠杆的机械效率，可采取的方法是(　　)
A．仅将物体悬挂点B向右移动，杠杆的机械效率增大
B．仅将物体悬挂点B向右移动，拉力所做的有用功减小
C．仅减小物体所受的重力，拉力所做的额外功减小
D．增加重物上升的高度，杠杆的机械效率增大
17．如图所示，物体A受到的重力是100 N，在拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度在水平地面上向左做匀速直线运动。已知拉力F＝5 N，滑轮组的机械效率为80%，则下列说法正确的是(　　)
A．5 s内拉力F所做功的大小是5 J
B．2 s内绳子自由端移动的距离是0.8 m
C．拉力F的功率是1 W
D．物体A受到水平地面的摩擦力大小是12 N
三、实验题(第18题4分，第19题4分，第20题10分，共18分)
18．如图所示，某同学在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将A、B、C三个小球(mA＝mB＜mC)先后从同一装置的hA、hB、hC高度处(hA＝hC＞hB)由静止滚下，分别推动同一木盒运动一段距离后静止。
(1)小球到达水平面时，三个小球速度vA、vB、vC的大小关系是____________。
(2)在上述情景中，我们认为C球所具有的动能最大，依据是______________________________________________________。
19．某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片(如图所示)。
(1)小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到卡片被弹起，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片________，因此它具有弹性势能。
(2)探究卡片跳起的高度与卡片质量是否有关，应选择质量不同的卡片，控制其他实验条件相同。操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是__________________________。
20．某实验小组用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，其中每个滑轮的重力均为2 N，相关数据记录在下表中。
序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/m 机械效率η/%
1 2 0.1 0.96 0.3 69.4
2 4 0.1 1.6 0.3 83.3
3 4 0.1 1.1 0.5
(1)在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计。
(2)通过分析表中数据可知，第3次实验使用的是______(填“甲”“乙”或“丙”)图所示的装置，且滑轮组的机械效率约为________。(保留一位小数)
(3)比较1、2两次实验，可得出的结论是：同一滑轮组，__________越大，机械效率越高。
(4)若将图甲中的滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
四、计算与推导题(第21题4分，第22题6分，第23题8分，共18分；解答要有必要的公式和过程)
21．如图所示的为某种型号的短途送货智能小车，该小车的质量m＝600 kg。某次运送约100 kg的快递沿着厂区平直路线以36 km/h的速度匀速运动了1 000 m。该小车运动时受到的阻力为总重力的0.01。g取10 N/kg，求：
(1)该送货智能小车的牵引力；
(2)运送货物时该智能小车牵引力做功的功率。
22．如图所示，拉力F＝80 N，物体所受重力G＝192 N，经过t＝10 s的时间，物体被匀速提高的距离h＝4 m，不计滑轮与绳子间摩擦力以及绳重。
(1)求拉力做功的功率；
(2)求此时该滑轮组的机械效率；
(3)若绳子能承受的最大拉力为100 N，求此滑轮组能提升的最大物重。
23．如图所示，工人沿斜面用一定大小的推力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长s＝3 m，高h＝1.5 m。
(1)若该过程中斜面的效率为60%，求工人所做的额外功。
(2)若斜面光滑没有摩擦，请分析说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F的变化情况。
(3)若物体重力为G，与斜面之间的摩擦力为f，试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明F＞f。
答案
一、1.做　2.变大　3.40　4.72　5.2∶5
6．<　7.总功　8.80%　9.η1<η2　10.4
二、11.B　12.C　13.C　14.B　15.B　16.A　17.D
三、18.(1)vA＝vC>vB　(2)C球把木盒推动的距离最远
19．(1)做功　(2)控制橡皮筋的形变量相同
20．(1)匀速　(2)丙；72.7%　(3)钩码重力　(4)不变
四、21.解：(1)小车做匀速直线运动时，所受的牵引力等于阻力，(1分)
F＝f＝0.01G＝0.01×mg＝0.01×(600＋100)kg×10 N/kg＝70 N。(2分)
(2)小车的速度v＝36× m/s＝10 m/s，(1分)
由P＝＝＝Fv得，
运送货物时该智能小车牵引力做功的功率P＝Fv＝70 N×10 m/s＝700 W。(2分)
答题规范：①写出必要的文字说明；②正确写出原始公式、推导公式和解答过程；③计算结果要正确且有单位。(只有最后答案的不能得分)
22．解：(1)绳子承重股数n＝3，绳子自由端移动距离
s＝nh＝3×4 m＝12 m，
拉力做的功W总＝Fs＝80 N×12 m＝960 J，
拉力做功的功率P＝＝＝96 W。
(2)提升物体做的有用功W有用＝Gh＝192 N×4 m＝768 J，
滑轮组的机械效率
η＝×100%＝×100%＝80%。
(3)根据F＝(G＋G动)可得，动滑轮重G动＝nF－G＝3×80 N－192 N＝48 N，
因绳子能承受的最大拉力为100 N，滑轮组能提升的最大物重G′＝nF′－G动＝3×100 N－48 N＝252 N。
23．解：(1)该过程所做的有用功W有用＝Gh＝600 N×1.5 m＝900 J；总功W总＝＝＝1 500 J；该过程所做的额外功W额外＝W总－W有用＝1 500 J－900 J＝600 J。
(2)若斜面光滑没有摩擦，则有W总＝W有用，即Fs＝Gh，则有F＝G·，当斜面倾斜角度增大时，的值变大，G不变，F变大。
(3)推着物体在斜面上匀速运动时，推力F不仅要克服重力做功，还要克服摩擦力做功。
推力做的功为总功，W总＝Fs；克服物体重力做的功为有用功，W有用＝Gh，克服摩擦力做的功为额外功，W额外＝fs；因为W总＝W有用＋W额外，所以W总＞W额外，即Fs＞fs，所以F＞f。