第十一章 机械功与机械能 同步训练-- 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十一章 机械功与机械能 同步训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b 点离手，c 点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a 到 d 的整个过程中，下列说法不正确的是（   ） A．只有在a 到b 的过程中，运动员对铅球做了功 B．在c 到d 的过程中，铅球的重力势能减少 C．在a 到d 的过程中，铅球的运动状态在不断的变化 D．在b 到d 的过程中，铅球的机械能先增加后减少 2．下列数据中，最符合事实的是（　　） A．中学生登上一层楼做功约150J B．成人步行的速度大约在5m/s~10m/s之间 C．淋浴用热水的温度为75℃ D．托起两个鸡蛋的力大约是1N 3．提高机车的输出功率是铁路进一步提速需要解决的重要课题.已知机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，列车所受阻力与速度成正比，若列车提速前后分别以180 km/h、240 km/h在平直轨道上匀速直线行驶，则机车的输出功率之比为        （    ） A．3∶4 B．4∶3 C．9∶16 D．16∶9 4．一位同学在30秒内沿教学楼的楼梯从一楼匀速上到三楼，该同学上楼时的功率最接近（　　） A．1000W B．100W C．10W D．1W 5．物理与生活息息相关，如图下列说法中不正确的是（　　） A．甲图：吸管一端做成斜切口是为了——减小压强 B．乙图：洗脸池排水管设计了U形“反水弯”——利用了连通器原理 C．丙图：弹簧发条式钟表的钟摆摆动——利用弹性势能 D．丁图：轮胎上有凹凸不平的花纹——增大摩擦 二、填空题 6．如图所示，跳板运动员向下压跳板，跳板发生弹性形变，说明力可以改变物体的 。被压弯的跳板反过来把运动员弹上去，说明力可以改变物体的 ，在此过程中跳板的 能转化为运动员的动能和重力势能。 7．北京时间2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭在加速升空过程中，飞船的重力势能 ，机械能 ，飞船上装载的货物运送到空间站后，货物的质量 （均选填“增大”、“不变”或“减小”） 8．如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，对物体A做的总功是 J，对物体A做的有用功是 J，对物体B做功的机械效率是 。 9．在水平地面上有一长方体木箱．小林用水平推力F把木箱向前推动，如图甲所示．此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示，则木箱运动时所受的摩擦力为 N，在匀速运动中，推力对木箱所做的功为 J，推力的功率为 W. 10．一颗子弹在枪膛中所受平均推力约为500N，枪管长1.2m，子弹从被击发到离开枪口用时0.1s，子弹在空中飞行了500m，则推力做功为 J，做功的功率为 W。 三、简答题 11．2024年1月13日，世界乒乓球职业大联盟（WTT）球星挑战赛多哈站，中国队组合分获男、女双打冠军。如图所示，是中国运动员发球的瞬间。请回答下列问题： （1）抛球时，乒乓球由静止变为运动，说明力有什么作用效果? （2）乒乓球向上运动时，机械能是如何转化的?（不计空气阻力） 12．随着科技的发展和人们生活水平的提高，轿车进入家庭越来越多。请列举两个力学知识或原理在轿车上的应用。 13．为了保障出行安全，交通部门做了很多规定，如；高速公路上对机动车进行限速和限重；车上驾驶员和乘客要系安全带；请运用你所学的物理知识，简要回答下列问题： （1）为什么要对机动车进行限速和限重？ （2）为什么行驶中的车辆紧急刹车时，乘客会向前倾？ （3）安全带为什么要做得比较宽大？ （4）为什么在加油站给汽车加油时会闻到浓浓的汽油气味？ 四、计算题 14．如图所示，在3N的水平拉力F作用下，重30N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N。求： （1）A处拉力大小； （2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是多少； （3）滑轮组的机械效率为多少。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 答案 D D C B A 1．D 【详解】A．只有在a 到b 的过程中，铅球受到推力作用，且在推力方向上通过了距离，运动员对铅球做了功，故A正确，不符合题意； B．在c到d的过程中，由于铅球的高度减小，故铅球的重力势能减少，故B正确，不符合题意； C．在a 到d 的过程中，铅球运动方向时刻改变，铅球的运动状态在不断的变化，故C正确，不符合题意； D．不计空气阻力时，机械能守恒，所以在b到d的过程中，铅球的机械能不变，故D错误，符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．中学生的质量约50kg，一层楼高约为3m，登上一层楼做功 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J 故A不符合题意； B．成人步行时，每秒约走两步，每步长约0.6M，则成人步行的速度大约是1.2m/s，故B不符合题意； C．人体正常温度约37℃，淋浴用热水的温度略高于人体体温，约为40℃，故C不符合题意； D．两个鸡蛋的质量约50g，托起两个鸡蛋的力 故D符合题意。 故选D。 3．C 【详解】试题分析：列车提速前后速度比为V前：V后=180km/h∶240km/h=3∶4，列车提速前后在平直轨道上匀速直线行驶，所以列车牵引力等于所受阻力（二力平衡），因为列车所受阻力与速度成正比，所以F前∶F后= V前：V后=3∶4，由因为机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，即P前=F前V后，P后=F后V后，机车的输出功率之比为P前∶P后= F前V后∶F后V后=V前2∶V后2=9∶16，选项C正确． 考点：二力平衡，正比关系，审题能力，运用数学知识解决物理问题． 4．B 【详解】设该同学的质量约是50kg，则该同学所受的重力约是500N，三楼的高度约6m，所以该同学上楼的功率约是 故只有B项符合题意。 故选B。 5．A 【详解】A．吸管一端做成斜切口是通过减小受力面积来增大压强，故A错误，符合题意； B．洗脸池排水管中的反水弯上端开口，下端连通，是一个连通器，故B正确，不符合题意； C．弹簧发条式钟表的钟摆发好发条后，发条就具有弹性势能，然后将弹性势能慢慢转化为动能使钟摆摆动计时，故C正确，不符合题意； D．轮胎上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的，故D正确，不符合题意； 故选A。 6． 形状 运动状态 弹性势 【详解】[1]跳板运动员向下压跳板，跳板发生弹性形变，跳板的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状。 [2]被压弯的跳板反过来把运动员弹上去，运动员的运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。 [3]被压弯的跳板具有弹性势能，跳板恢复原状过程中，运动员的动能和重力势能增大；所以跳板的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能。 7． 增大 增大 不变 【详解】[1]重力势能是物体由于被举高而具有的能量，它的大小与物体的质量和被举高的高度有关，飞船的质量在升空过程中是不变的，但随着飞船高度的增加，其被举高的高度在增大，因此，飞船的重力势能在加速升空过程中是增大的。 [2]机械能是动能和势能的总和，飞船在加速升空，所以其动能是在增大的（因为速度在增大），同时，已经知道飞船的重力势能在增大，因此，飞船的机械能（动能和势能之和）在加速升空过程中也是增大的。 [3]质量是物体所含物质的多少，它是物体的一种固有属性，不会随物体位置、形状、状态或温度的改变而改变，因此，当飞船上装载的货物被运送到空间站后，尽管货物的位置发生了变化，但其所含的物质并没有减少或增加，所以货物的质量是不变的。 8． 3 2 80% 【详解】[1][2]由乙图可知，对物体A做的总功是3J，额外功是1J，对物体A做的有用功为 [3]由于A、B是两个完全相同的物体，拉到斜面顶端时作的有用功是相同的；由图知，对物体B做的总功是2.5J，对物体B做功的机械效率为 9． 20 40 20 【详解】由丙图可知，在1～3s内木箱做加速运动，在5～6s内木箱做减速运动，只有在3～5s内木箱做匀速运动，处于平衡状态，受到的推力和摩擦力是平衡力，由乙图可知，在3～5s内推力F=20N，则木箱受到的滑动摩擦力f=F=20N；由丙图知，木箱3～5s内做匀速运动，v=1.0m/s，该过程中木箱通过的距离：s=vt=1.0m/s×2s=2m，推力做功：W=Fs=20N×2m=40J，推力对木箱所做功的功率：． 10． 600 6000 【详解】[1]由于子弹具有惯性被射出后在空中飞行了1000m过程中，推力不做功，推力做功： W＝Fs＝500N×1.2m＝600J； [2]做功时功率： P＝＝6000W。 11．（1）见解析；（2）动能转化为重力势能 【详解】答：（1）抛球时，球由静止变为运动，说明力可以改变物体的运动状态。 （2）乒乓球向上运动时，速度减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，把动能转化为重力势能。 12．见解析 【详解】（1）轿车流线型的形状可以减小空气的阻力；（2）轿车做成流线型（上凸下平），与飞机机翼的作用一样，可以利用快速运动时气流对其产生的向上的压力差，减小汽车对地面的压力，从而减小摩擦，利于加速，利于节能；（3）爬坡过程中需要更大的力，根据PFv，在功率一定时，牵引力与速度成反比，速度越小，牵引力越大，所以调成低速档位，就是为了获得较大的牵引力。 13．（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析；（4）见解析 【详解】（1）对机动车的最高行驶速度及载货质量进行限制的原因是：车辆的质量越大、行驶速度越大，动能越大，越容易发生交通事故，发生交通事故造成的损失越大。 （2）行驶中的车辆紧急刹车时，由于乘客具有惯性，要保持原来的运动状态不变，所以乘客会向前倾。 （3）安全带要做得比较宽大，原因是在压力一定时，通过增大受力面积减小压强。 （4）在给汽车加油时会闻到汽油味儿，这是因为汽油分子在不停地做无规则运动，发生了扩散现象。 14．（1）4.5N；（2）4.5J；（3）75% 【详解】解：（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则A处拉力 FA=f=4.5N （2）绳端移动的距离 s绳=vt=0.5m/s×4s=2m 由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，物体运动的距离 则A处拉力所做的功 W=FAs=4.5N×1m=4.5J有用功即处拉力对物体做的功，滑轮组的机械效率为 答：（1）A处拉力大小为4.5N； （2）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，A处拉力所做的功是4.5J； （3）滑轮组的机械效率为75%。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$