沪粤版物理九年级第十一章机械功与机械能检测卷（含答案）

沪粤版物理九年级第十一章检测卷
一、选择题(每题3分，共36分)
1．如图所示的四种情景中，人对物体做功的是(　　)

A.提着滑板在 B.搬而未起　 C.推着小车向前 D.举着杠铃静止
水平面上前行 运动了一段距离 　 不动
2．一位初中生用30 s从坡底爬上了9 m高的山坡。他爬坡时的功率与下列哪一个最接近(　　)
A．几瓦 B．十几瓦 C．一百多瓦 D．一千多瓦
3．如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力F所做的功(　　)
A．AB段做功较多
B．CD段做功较多
C．AB段与CD段做的功一样多
D．无法比较
4．如图所示是宜宾天池公园内的“摩天轮”，一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．游客的动能保持不变
B．游客的动能先增大后减小
C．游客的重力势能保持不变
D．游客的机械能保持不变
5．下列有关功和功率的说法中正确的是(　　)
A．某同学背着书包在水平路面上行走时，他对书包做了功
B．举重运动员举着杠铃静止不动时，运动员对杠铃做了功
C．物体所做的功越多，功率越大
D．物体做功越快，功率越大
6．如图所示，弯曲的跳板把人弹至高处，这个过程中人的动能和重力势能的变化情况是(　　)
A．动能减小，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能先增大后减小，重力势能增大
D．动能先减小后增大，重力势能减小
7．如图所示，在伽利略理想实验中，小球每次均从斜面A点自由滚下，分别经过a、b、c各位置(b、c等高)，关于小球的动能和重力势能描述错误的是(　　)
A．从a到b动能转化为重力势能
B．在b、c处重力势能相等
C．从a到c重力势能转化为动能
D．在a处动能最大
8．利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是(　　)
A．重力做的功是有用功
B．拉力F1做的功是额外功
C．绳子自由端的拉力F做的功是总功
D．该滑轮的机械效率可能等于100%
9．一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中不正确的是(　　)
A．小球在下落过程中动能不变
B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能
C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D．小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
10．一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是(　　)
11．小王使用如图所示的滑轮组提升重物，用300 N的拉力在10 s内将540 N的重物匀速提升了1 m，在这个过程中(　　)
A．有用功为540 J
B．拉力的功率为90 W
C．滑轮组的机械效率为60%
D．绳子自由端移动的距离为3 m
12．如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从底端拉到斜面顶端。F对物体做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为η甲、η乙，下列分析正确的是(　　)
A．P甲＞P乙，η甲＜η乙
B．P甲＜P乙，η甲＜η乙
C．P甲＜P乙，η甲＞η乙
D．P甲＞P乙，η甲＞η乙
二、填空题(每空1分，共19分)
13．“弓开如满月，箭去似流星”形容射箭运动员拉弓放箭的情形，那么在这个过程中弓的________能转化为箭的________能。
14．极限跳伞是一项惊险体育运动。如图所示，跳伞员从高空匀速下落过程中重力势能______，机械能________，跳伞员看到地面“迎面扑来”，则他是以__________为参照物。
15．小新遥控重为10 N的小型无人机从水平地面由静止开始经历加速、匀速、减速三个竖直上升阶段，共用时20 s，然后悬停在距地面16 m的高度，在减速上升阶段飞机的动能________(填“增大”或“减小”)，在整个上升阶段飞机的重力势能____________(填“一直增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”)；若不计空气阻力，且无人机在匀速竖直上升的阶段速度为1.2 m/s，则在匀速上升阶段，无人机升力的功率为________W。
16．在如图所示的实验中，被压缩的弹簧一旦放松，就能将它上面的砝码举起，观察由甲图到乙图的变化过程。图甲中，弹簧被压缩得越紧，弹簧的________越大，弹性势能________，放松时对砝码做的功________。图乙中，砝码的____________能增大，这是因为弹簧的____________能减小。

17．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体，物体重100 N，滑轮重25 N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲＝________N，图乙装置的机械效率η乙＝________，若在图乙中再加挂一物体，机械效率将________。
18．现有30包大米总质量为150 kg，小明想尽快将它们搬上10 m高处的库房。如图为小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知他可以提供的最大功率为__________W；为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬______包。若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为________s。(g取10 N/kg)
三、实验与探究题(19题6分，20题9分，21题12分，共27分)
19．现代生活中，健身已成为一种时尚，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己爬楼的功率，可是不知道怎么做。请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案。
(1)实验器材：电子秤、______________、________。
(2)实验步骤：①用电子秤测出小明的质量m；
②_______________________________________________________________；
③_______________________________________________________________。
(3)利用测量数据写出爬楼功率的表达式P＝________。
(4)小明先用较慢的速度爬楼梯，测得功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得功率为P2，则P1________(填“＞”“＝”或“＜”)P2。
20．在探究动能大小与哪些因素有关的实验中：
(1)如图甲所示，小红先探究动能大小与质量的关系，如果小车速度保持不变，让小车从斜面的______(填“同一”或“不同”)高度下滑，目的是________________________。通过比较________________，可以比较小车具有的动能大小。
(2)小磊认为去掉木块，利用粗糙且足够长的木板，通过比较小车在木板上运动的距离也能比较小车动能的大小，即运动的距离越远说明物体的动能越大。于是小磊通过在小车上加砝码来改变质量，得到如图乙所示的实验情形，据此他得出在速度相同的条件下，物体的动能与质量______(填“有关”或“无关”)，该结论是______(填“正确”或“错误”)的。
(3)小磊在探究“动能大小与质量的关系”时将实验装置改进成如图丙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放，撞击同一木块。该实验方案是否可行？答：__________。理由是________________________。若按此方案操作，他会看到的现象是____________________。
(4)小明在“探究动能大小与质量是否有关”时采用的方案是：让同一小车，从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的木块，发现：木块滑行的距离不一样远。根据这一现象，能做出以下哪个判断？______。
A．动能大小与质量无关，一定与其他因素有关
B．动能大小除了与质量有关外，一定还与其他因素有关
C．不能判断物体动能大小是否与质量有关，动能大小一定与除质量外的其他因素有关
21．小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物，在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧，小马认为：“甲滑轮组的动滑轮个数少，机械效率高。”小李却认为：“乙滑轮组更省力，机械效率高。”两人谁也说服不了谁，于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。所用每个滑轮的重相同，绳重和摩擦忽略不计，他们在实验中得到的数据如下表所示：

(1)根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是________N，甲滑轮组的机械效率是________。
(2)由计算结果可以确定________的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是________________，由此可知，可采用________________________的方法来提高滑轮组的机械效率。
(3)随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率________(填“大于”“等于”或“小于”)装置甲的机械效率。
四、综合应用题(每题9分，共18分)
22．“沙场点兵，扬我军威。”2017年7月30日，习近平总书记在朱日和军事基地乘坐检阅车对三军将士进行检阅。某检阅车质量为2 400 kg，在600 s内沿水平方向匀速前进了3 000 m，牵引力大小为2 000 N。求：(g取10 N/kg)
(1)检阅车的重力。
(2)检阅车的速度。
(3)牵引力的功率。
23．某建筑工地上使用塔式起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升12 m，用时15 s，g取10 N/kg。求：
(1)所提建筑材料受到的重力。
(2)起重机提起建筑材料所做的有用功。
(3)提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？
答案
一、1.C　2.C
3．C　点拨：运用公式W＝Fs进行分析。
4．A　5.D
6．C　点拨：弯曲的跳板把人向上弹起，弹性势能转化为动能，动能变大，运动员离开跳板弹向空中至最高点的这一过程中，人的质量不变，速度先变大后变小，高度升高，动能先增大后减小，重力势能增大，故选C。
7．C　8.C
9．A　点拨：小球从A点由静止开始下落，质量不变，速度越来越大，动能不断变大，故A错误；小球的质量不变，C点的高度小于B点的高度，故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，故B正确；已知AB和BC的距离相等，根据W＝Gh可知，重力一定，通过的距离相同，重力做的功相同，故C正确；由题意知，小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度，AB和BC的距离相等，在BC段所用的时间小于在AB段所用的时间，根据P＝可知，BC段功率大，故D正确。
10．D　点拨：汽车发动机的功率始终保持不变，经过泥泞路面时牵引力变大，由此可知，汽车经过泥泞路面时的速度会变小，经过泥泞路面后速度会变大，且在经过泥泞路面前后速度是相同的，故选D。
11．A　 点拨：有用功W有用＝Gh＝540 N×1 m＝540 J，故A正确；由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×1 m＝2 m，拉力F做的总功：W总＝Fs＝300 N×2 m＝600 J，拉力F的功率：P＝＝＝60 W，故B、D错误；滑轮组的机械效率：η＝＝＝90%，故C错误。
12．A　点拨：已知AB＞AC，拉力相同，由W＝Fs可知，W1＞W2；根据W1＞W2，时间相同，则P甲＞P乙；已知物体的重力相同，斜面的高度相同，故由W＝Gh可知，将等质量的物体分别沿斜面AB、AC从底部拉到顶点所做的有用功相同，W1有用＝W2有用；由于W1＞W2，由此可得，η甲＜η乙，故选A。
二、13.弹性势；动　14.减小；减小；自己
15．减小；一直增大；12　点拨：升力的功率P＝Fv＝Gv＝10 N×1.2 m/s＝12 W。
16．形变；越大；越多；重力势；弹性势
17．100；80%；变大　点拨：图甲中滑轮为定滑轮，F甲＝G物＝100 N，图乙中滑轮为动滑轮，F乙＝(G物＋G滑轮)＝×(100 N＋25 N)＝62.5 N，n＝2，s＝nh，机械效率为：η乙＝＝＝80%；由机械效率公式可知，η乙＝＝，若再加挂一物体，机械效率将变大。
18．50；3；450　点拨：每包大米的质量为＝5 kg。要尽快完成搬运工作，则人应在最大功率状态下工作，由图像知每次应搬运质量为15 kg的物体，即3包大米。每次搬运的大米的重力G＝mg＝15 kg×10 N/ kg＝150 N，克服重力做的功W＝Gh＝150 N×10 m＝1 500 J，则每次上楼所用的时间t＝＝＝30 s，则每次下楼所用的时间是15 s，一个来回需要的时间是30 s＋15 s＝45 s，搬30包大米要10个来回，共用时45 s×10＝450 s。
三、19.(1)刻度尺；停表
(2)②用刻度尺测出一级楼梯的高度h0，数出楼梯的级数n，计算出爬楼梯的高度h＝nh0　③用停表测出爬楼梯所需的时间t
(3)　(4)＜
20．(1)同一；控制小车刚到水平面时的速度相同；小车推动木块距离的远近　(2)无关；错误　(3)不可行；没有控制小球的速度相同；木块移动的距离相同　(4)C
21．(1)0.8；83.3%　(2)小马；动滑轮的个数；尽可能减少动滑轮的个数　(3)等于
四、22.解：(1)检阅车的重力：G＝mg＝2 400 kg×10 N/kg＝24 000N。
(2)检阅车的速度：v＝＝＝5 m/s。
(3)牵引力的功率：P＝＝＝Fv＝2 000 N×5 m/s＝10 000 W＝10 kW。
23．解：(1) 建筑材料受到的重力G＝mg＝500 kg×10 N/kg＝5 000 N。
(2)起重机提起建筑材料所做的有用功W有用＝Gh＝5 000 N×12 m＝6×104 J。
(3)总功W总＝Pt＝8×103 W×15 s＝1.2×105 J，
机械效率η＝＝＝50%。