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）

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 查看更多