3.2-3.3机械能 功和功率（练习）-2024—2025学年浙教版科学九年级上册

3.2-3.3机械能 功和功率（练习） 一、选择题 1． 草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ） A．动能不变，势能不变 B．动能减少，势能增加 C．动能增加，势能减少 D．动能减少，势能减少 2． 掷实心球是某地中考体育加试项目之一。掷出去的实心球从a处出手后，在空中的运动轨迹如图所示，球最终停在水平地面e点处（不计空气阻力）。则实心球（ ） A．在a处重力势能最小 B．在b处动能为零 C．在A．B．c三处机械能相等 D．在d处动能为零 3． 跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（ ） A．在助跑阶段，动能保持不变 B．在起跳时，机械能最小 C．在最高点时，动能最大 D．从起跳到最高点的过程中，部分动能转化为重力势能 4． 第24届冬奥会将于2022年2月在中国举行．高山滑雪项目是冬奥会的比赛项目之一，若某运动员在该项目测试赛过程中运动的轨迹（a→b→c→d→e）如图所示，不计空气阻力，则下列说法中错误的是（ ） A．运动员从a点下滑到b点过程中，动能增加 B．运动员从b点运动到c点过程中，重力势能增加 C．运动员在c点的机械能等于d点的机械能 D．运动员在a点的重力势能等于c点的重力势能 5． 小明同学以一定速度将弹性球扔向地面，弹性球经地面和墙壁两次反弹，重新在同一高度用手接住，碰撞时小球能量损失不计，1处和2处是在同一高度。如果1处小球的动能大于2处，则下列说法错误的是（ ） A．1处的机械能一定大于2处 B．1处的动能一定大于4处 C．3处的动能一定大于4处 D．接到小球时的速度一定小于扔出时的速度 6． 关于功的说法正确的是（ ） A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功 B．吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 7． 如图所示的链球、铅 球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中（ ） ( 第题图 ) A．物体的动能先减小后增大，重力势能先减小后增大 B．物体的动能先增大后减小，重力势能先增大后减小 C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小 D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大 8． 如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物体m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是（ ） A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小 B．物体从A到B动能越来越小，从B到C所受合力不变 C．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小 D．物体在B点动能最大 9． 某次演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其速度v与时间t的关系如图所示，下列判断中正确的是（ ） A．在0～t1内，伞兵受到的重力小于阻力 B．在t1～t2内，伞兵受到的重力等于阻力 C．在t2～t3内，伞兵的机械能不变 D．在t2～t3内，伞兵受到的阻力保持不变 10．如图所示，质量为60Kg的某运动员在做俯卧撑运动，如图所示，质量为60Kg的某运动员在做俯卧撑运动，运动过程中可将她的身体视为一根直棒，已知重心在C点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离oA．ob分别为0.9m和0.6m。若她在1分钟内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做的功和相应的功率约为（ ） A．430J，7W B．4300J，70W C．720J，12W D．7200J，120W 二、填空题 11．起重机吊着5×104N的货物，若将货物匀速提升10m高，起重机钢绳拉力对货物做的功是__________J；接着将货物沿水平方向匀速移动10m，此时拉力对货物做的功为__________J；之后又吊着货物不动并经历了2s，拉力对货物做的功是__________J；整个过程中拉力做的功是__________J。 12．如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1，功率为P1．若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2，功率为P2，则W1_____W2，P1_____P2（选填“＞”、“＜”或“=”） 13．如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上，另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧，其左端至A点时，弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，则木块运动过程中克服阻力做的功是 J．整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于 （选填：“B“、“C”或“D”）点。 14．如图所示，要把一个质量是 360kg 的贵重物品 A，沿水平地面移动 100m，为保护该物品， 工人把它放在一个质量是 40kg、底面积为 0.5m2 的木板 B 上，B 接触面粗糙程度相同。 然后用 F=300N 的水平拉力将木板 B 沿直线匀速拉动，直至终点。在匀速拉动 B 的过程 中，A．B 之间的摩擦力是__________N，拉力 F 做的总功是__________J。 15．质量为200千克的汽车，以20米/秒的速度在平直的公路上行驶，若汽车的输出功率恒定，路面对汽车的摩擦力恒为车重的0.05倍，那么汽车开上坡度为0.01（坡路的高与长之比）的坡路所能达到的最大速度是__________米/秒。 三、实验探究题 16．为保障学生安全，交通部门通常会按规定在学校附近设置30km/h的限速标识，如图示。 （1）从能量角度分析，限制汽车速度能减轻被撞时伤害的原因是__________。 （2）小乐经常发现经过学校门口直道上的汽车行驶速度较快，可能超过30km/h。为验证自己的想法，他组织同学一起测量随机驶过校门口的某些辆汽车的速度。 实验器材：100m长的皮尺、若干个秒表、粉笔等。 请在保证安全的前提下，为他们设计实验方案并作出判断。 17．小科利用图甲装置探究物体动能大小的影响因素，在光滑的水平面右端固定一个强大磁铁，一辆绑有磁铁的小车从光滑斜面上静止下滑后再从水平面上向右运动，确保不与强力磁铁碰撞。现从斜面顶端自由释放小车，小车能够距离强力磁铁的最近位置为A 点。小车在水平面上运动的距离与受到的斥力的关系如图乙所示。请回答下列问题： （1）该实验如何反映物体动能大小?____________________。 （2）图乙中阴影面积表示的科学含义是：____________________。 （3）为探究物体质量大小对动能的影响，小柯应该选择下图的__________装置与图甲进行试验对照。 3.2-3.3机械能 功和功率（练习）（参考答案） 一、选择题 1． 【答案】D 2． 【答案】C 【解析】重力势能的大小与物体的质量、高度有关，据图可知，D．e两点高度最小，重力势能最小，故A错误；据图可知，球在b点时，竖直方向是静止的，但在水平方向上仍有速度，所以此时的动能不是零，故B错误；不计空气阻力，即说明球在空中的机械能是守恒的，在A．B．c三处的机械能相等，故C正确；据图可知，球到达d点后没有静止，仍然向前滚动，所以动能不是零，故D错误。 3． 【答案】D 【解析】解答：解：A．在助跑阶段，速度越来越快，所以动能不断增大，故A错误； B．在起跳时，人的速度达到最大，此时机械能最大，故B错误； C．在最高点时，重力势能最大，由于速度不是最快，所以动能不是最大，故C错误； D．从起跳到最高点的过程中，速度减小，高度增加，部分动能转化为重力势能，故D正确。 故选：D。 4． 【答案】D 5． 【答案】C 6． 【答案】D 【解析】考点：知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。 专题：机械能 解析：A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功； B．吊车吊着重物沿水平匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功； C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功，错误，错误，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功； D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功，正确。 故选D。7． 【答案】C 8． 【答案】C 【解析】【考点】力与运动的关系，动能和势能的大小变化 【分析】当物体受到的合力与运动方向相同时，做加速运动；当物体受到的合力与运动方向相反时，做减速运动，据此判断动能的变化。 【解答】当物体从A到B时，它受到向右的弹力和向左的摩擦力。在开始的一段时间内，弹力大于摩擦力，合力向右，因此物体m做加速运动；当弹力和摩擦力相等时，合力为0，物体m的加速停止，此时速度最大，动能最大；在从这点到达B点这段时间内，弹力逐渐减小为0，合力向左，物体做减速运动；当从B点到C点的过程中，弹力和摩擦力都向左，即合力向左，那么物体m一直做减速运动，直到速度为0。      物体从A到B的过程中，由于弹力和摩擦力相等的点在二者之间，所以物体的速度先增大后减小，即动能先增大后减小；从B到C时，弹簧形变增大，弹力增大，因此合力变大；但速度变小，因此动能减小，故A．B．D错误，而C正确。 故选C。 9． 【答案】D 【解析】【分析】观察图象可知，伞兵的运动状态可分为三段：0～t1，t1～t2，t2～t3，三段中运动的状态不同，重力与阻力的关系也不同，机械能也可能不同． 【解答】解：从图象中可以看出0～t1，速度在增大，受到的重力大于阻力；从t1～t2，速度在减小，受到的重力小于阻力；从t2～t3，速度不变，重力等于阻力，重力不变，阻力不变．高度减小，重力势能减小，速度不变，动能不变，因此机械能减小． 故选D． 【点评】本题考查了平衡力与机械能的知识．学会分析图象，从中找出有用的信息，结合平衡力与机械能的知识进行判断，是解决此题的关键． 　 10．【答案】B 二、填空题 11．【答案】5×105 0 0 5×105 12．【答案】（1）．=（2）．＞ 【解析】（1）由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到的滑动摩擦力不变；又因为物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力，大小相等，即F1＝F2＝f；（2）物体运动的距离都为10m，且F1＝F2，由W＝Fs可知W1＝W2；由题意可知v1＞v2，且F1＝F2，由P＝＝Fv可知，P1＞P2。 点睛：（1）根据影响滑动摩擦力大小的因素和二力平衡条件即可比较水平拉力的大小；（2）知道拉力拉力做功的大小关系，根据W＝Fs和P＝Fv判断比较功和功率的关系。 13．【答案】　24　 　B　 【解析】【解答】解：弹簧具有的弹性势能为25J；松手后，木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止，此时弹簧具有的弹性势能为1J，木块在运动过程中，克服摩擦力做功，根据能量守恒定律可知，总的能量不变，故克服阻力所做的功为25J﹣1J=24J； 弹簧被压缩时具有弹力，弹力的方向是向右的，木块向右运动时，阻力是向左的；开始运动时，弹力大于阻力，木块向右运动的过程中，弹力慢慢减小，阻力不变，木块做加速运动，当木块受到的弹力等于阻力时速度最大，此时弹簧未恢复值原长；木块由于惯性仍然会向右运动，此时弹力小于阻力，做的是减速运动，当弹簧恢复原长时阻力为0；由图可知，整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。 故答案为：24；B。 　 14．【答案】0；30000 15．【答案】16．7 【解析】V=S/T W=FS P=W/T=F*S/T=FV P=FV=200*10*0.05*20=2000 F上坡=200*10*0.05+200*10*0.01=120 V上坡=P/F上坡=2000/120约=16.7 三、实验探究题 16．【答案】（1）质量一定时，汽车的速度越小，动能就越小，能够减轻撞击的伤害。（没有说明质量一定时扣1分；从机械能角度回答扣1分） （2）答题要点：①皮尺测量距离 s；②多组同时测量避免偶然性（若写重复实验该点不得分，因为驶过的汽车无法回来重新测）；③减少计时误差：举手示意或汽车经过起点和终点时分别按下秒表取差值（若写跟着汽车跑或站在原地观察汽车到达终点时停止计时，该点不得分）；④记录汽车行驶的时间 t；⑤计算 v 并取平均值⑥判断结果。 满分参考答案： ①用皮尺测出校门口直道上100m的长度记为 s，并在始末端用粉笔画出起点线与终点线。 ②让6位同学两两分成3组记为 AD．BE、CF，其中 A．B．C 3 名同学站在起点线，让 D．E、F 三名同学站在终点线； ③当随机驶过的某辆汽车车头行驶至起点线时，起点线的 3 位同学立刻举手示意，同时终点线对应组的三位同学马上按下秒表开始计时。当汽车车头行驶至终点线时，终点线的 3 位同学停止计时； ④记录汽车从起点线到终点线的时间 t； ⑤用速度公式 v=s/t 分别计算各组汽车的速度，再对 3 组数据取平均值。与 30km/h 作比较； ⑥若 v>30km/h 则该汽车超速，若 v≤30km/h，则该汽车不超速。 17．【答案】（1）在水平面上运动的距离 （2） 0-Sa段物体做功总额 （3） C 第 2 页，共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $$