第11章 机械功与机械能单元集训-【提优精练】2024-2025学年九年级全一册物理（沪粤版）

单元集训 单元集训（第十一章） (建议用时：60分钟) 一、选择题 功功率相同的是 上.小明将实心球送回器材室的过程中，小明的重力 对他做功的过程是 () 甲 A.小明将装有实心球的筐放到与腰部等高的器材 丙·丁 架上 B小明提着装有实心球的筐在水平操场上走着 A.甲和乙 B.丙和乙 C,小明乘电梯从三楼来到一楼 C.甲和丙 D.甲和丁 D.小明站在静止的电梯上等人 5.【易错题】在内径约为1cm的玻璃管中注水近满， 2筐及实心球的总重力为200N,小明提着这管实心 上端留一个气泡，用橡皮塞塞住管口，再将玻璃管 球在操场的水平跑道上匀速行走100m后，通过 翻转后竖直放置，气泡上升，如图所示。测得气泡 竖直高度为6m的阶梯到达器材室。下列说法正 上升40cm用时20s,则该过程中气泡所受浮力日 做功的功率最接近(0*=1.0×10kg/m)( 确的是 () A.2×10-3W B.2×10-W A.小明通过阶梯过程中对这筐实心球做功为0 C.2×10-1W D.2×10-4W B.小明通过操场过程中对这筐实心球做功为2X 6部分农户在新建住房时，常利用如图所 10J 示的简易滑轮提升建材。在一次提升 C整个过程中，小明对这筐实心球做功为2.12× 建材的过程中，建筑工人用4O0N的拉 10J 力，将重600N的建材在10s内匀速提 D.整个过程中，小明对这筐实心球做功为1200J 高3m(不计绳重及轴摩擦)。则下列判 断正确的是 3,同学们在体育课上进行实心球投掷训练，如图所 A.滑轮所做的有用功为1200J 示，A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B B.滑轮受到的重力为100N →C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气 C.该滑轮的机械效率？=75% 阻力忽略不计。下列分析正确的是 D.绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s 7【跨学科·数学】如图甲所示，使用滑轮组匀速提 升质量不同的物体，每个滑轮的质量相同，每次物 体被提升的高度均为1m,滑轮组的机械效率与物 体重力的关系如图乙所示，不计绳重和轴摩擦，下 A实心球在B→C过程中，动能逐渐增加 列说法正确的是 () B实心球在C→D过程中，其重力势能转化为 动能 C,实心球到达最高点C时，它处于平衡状态 1009% D.实心球在B点的机械能大于在C点的机械能 50 4.小辰对四位同学的做功情况各测量了一次，把四 010 GN 位同学做的功W和所用时间：在坐标系中描点 甲 得到了图中甲，乙、丙，丁四个点，这四个同学中做 A.滑轮组中A滑轮可以省功 B动滑轮的重力为5N (选填“改变力的方向”或“省力”)的作用。 C.滑轮组的机被效率越高，拉力功越少 请你提出一个提高起重机机械效率的方法： D.每次提升重物时，滑轮组做的额外功为10J 二、填空题 周定点 连接起升 8,“智慧餐厅”是2022年北京冬奥会的一大科技亮 电动机 点，餐厅顶部有透明的“空中云轨”，机器人利用 “空中云轨”将厨房做好的饭菜水平运送至点餐者 正上方，再下降到点餐者面前，右图是其示意图。 小明认为运送同一盘菜，点餐者距离厨房越远， 12如图所示，把重力为600N的物 “空中云轨”水平运送中，重力做功越多。你 体匀速推到斜面顶端，斜面长为 (选填“赞同”或“不赞同”)小明的观点，理 3m,高为0.9m,实际推力为300N,那么推力做 由是 功大小是 J,斜面的机械效率是 “空中云轨” 物体与斜面之间的摩擦力是 N 13.(2023·六安较级期未)一辆新能源小汽车在平 直公路上以20m/s的速度匀速行驶30km,发动 机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做 点餐者3点餐者2点餐者1厨房 的功为 J,发动机的输出功率为 0.图甲中汽车引擎盖被拾起的过程可近似看成一个 kW。当汽车需上坡时，一般为了增大牵引力，使 能绕B点转动的均匀直杠杆AB(如图乙)：若引擎 汽车 (选填“加”或“减”)速。 盖重力G=200N,其重心在中点C处，不计摩擦， 14.(2023。东莞校城期中)如图甲所示，重为500N 刚刚拾起时，作用在A点竖直向上的力F= 的物体与水平地面间的摩擦力是150N,为使物 N,使用杠杆 (选填“能”或“不能”) 体匀速移动，必须在绳端施加100N的水平拉力 省功。 F。若物体移动速度为0,2m/s,则1min拉力F 所做的总功为 J,滑轮组的机械效率约 为 如图乙所示，若在物体A上方再放 上一物体B(假设该装置的摩擦力不变)，当在绳 子端施加另一拉力F,使物体A、B一起匀速移 10,为清洁高楼层大玻璃窗户，人们常用如 动时，该滑轮组的机械效率将 (选填“增 大”“减小”或“不变”)。 图所示的自动擦窗机器人来完成。 (1)自动擦窗机器人的质量为2kg,擦 窗机器人在3s内匀速竖直向上运动了0,6m,机 器人克服重力做的功为 J,克服重力做 甲 功的功率为 W.(g取10N/kg) (2)自动擦窗机器人紧贴着玻璃匀速竖直下滑， 它受到的摩擦力 (选填“大于”“等于”或 “小于”)其重力。向下运动过程中机器人的机械 能将 (选填“变大“变小”或“不变”)，吸 15.打篮球是一项很多人喜欢的运动，如图甲所示， 盘与玻璃的接触面积为1.2×10-m2,若吸盘在 离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点， 此面积上对玻璃的压强为1.0×103Pa,则吸盘对 在 点动能最大。图乙为它在等高点B 玻璃的压力为 N 和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 11塔式起重机的起重结构简化示意图如图，a属于 (选填“大于”“等于”或“小于”)在D点 (选填“定”或“动”)滑轮，b能起到 的机械能。整个过程机械能 (选填“守 恒”或“不守恒”)。 时等因素，电梯运行时速度要经过增大、不变和 能量 ☐重力势能 减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来 动能 实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上 B. 升高度变化的图像如图乙所示。这个过程用 时1min,求这个过程中： B点 D点 ·位置 FMIO'N) 甲 拉力F 三、实验题 16.(2024·合肥校级期中)某小组在“测滑轮组机械 效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置 个个 4448h/m 如图所示。 甲 钩码的 钩码上 绳自由 绳自由端 机械 (1)电梯上升的平均速度： 实验 重力 序号 升高度 嘴拉力 移动距离 效率 (2)拉力做的功： G/N h/m F/N x/m (3)拉力做功的功率。 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0,3 74% 0.1 3.1 0.3 86% 8 0.1 2.5 18.如图甲所示的装置，A是质量为1.2kg的物体， 绳子白由端能承受的最大拉力为24N,人施加的 拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速 度)随时间：变化关系如图丙所示，忽略绳重及 摩擦，g取10N/kg。 A (1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测 力计。 (2)小红同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测 FN 0/(ms 力计示数不稳定，应该静止读数，你认为她的想法 (选填“正确”或“不正确”)，因为她没有考 虑到 对滑轮组机械效率的影响。 (3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验 数据，第4组实验机械效率是 (4)通过比较 (填实验序号)两次实验数 乙 据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时， (1D1~2s内拉力F的功率为多少？ 滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 (2)动滑轮的重力为多少？ (5)通过比较 (填实验序号)两次实验数 (3)此装置匀速提升重物的最大机械效率为多 据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物体重力 少？（若除不尽，结果保留小数点后一位） 越大，滑轮组的机械效率越高。 四、计算丽 17,电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省 3 五、综合能力题 ②若这位老人的质量为50kg,所坐的轮椅质量 19【新题型·五育】图甲是某居 为20kg,则年轻人用沿着斜面通道方向的力推 民楼前的无障碍斜面通道， 轮椅匀速上坡时，力的大小为 N 一个年轻人正用轮椅推着行 20.【新题型·科技发展】 动不便的老人缓缓上行，图 2019年12月17日，我国第一教国产航母 乙是该斜面通道示意图。为 “山东舰”（如图所示）交付海 了解年轻人推轮椅时所用力 军，公开资料显示：“山东舰 的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底 舰身长315m,规宽约75m 端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取 满载排水量在6万吨左右，至 10 N/kg) 少可以搭载36架歼-15舰载机。航母飞行甲板 倾角为12°，舰载机起飞的飞行仰角为14°， “山东舰”是典型的常规动力航母，采用了全 新的动力组。“山东舰”的燃料储备量达到了 13000t,若以20节航速航行·每天大约消耗 1100t燃料 下表为歼-15主要参数 0.90 空载质量 17500kg 空载起飞延离 105m 0.75 正常起 0.60 27000kg 满载起飞距离 195m 飞质量 0.45 0.30 2×WS10加 0.1S 最大起 飞质量 32500kg 发动机 力涡扇发 0123456G/N 动机 丙 爬升率 325m/s 正常起飞推力 2×117600N (1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测 最大 应急起飞 量B点高度，结果如图乙，为 cm. 24马排 2×125400N 速度 最大推力 (2)选用车轮与轮椅车轮相同材质，花纹的小车为研 (1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5× 究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N。 10kW,速度为36km/h,则牵引力为 N ②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ,然 经过2h航行距离为 m. 后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧 (2)歼-15空载正常起飞时，从启动到离开飞行甲 测力计示数为 N 板的过程中，飞机的动能 重力势 ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉 能 ,该过程中飞机发动机推力所做的功 力所做的功为J:利用斜面将小车从水平 为 J。(前两空均选填“增大”“减小”或 地面提升到B点时的机械效率为 “不变”). (3)在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重力 (3)当歼15空载正常起飞时，关于“山东舰”和舰 G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉 载机，下列说法正确的是 小车从A点到B点所做的功W,:计算出竖直向 A舰载机起飞时，因为空气阻力不能忽略，所以 上将小车从水平地面提升到B点所做的功W:, 其机械能在不断变小 以功为纵坐标，以小车总重力为横坐标，建立平 B.舰载机机翼上平下凸的设计是仿生老鹰翻翔 面直角坐标系，作出W,和W,与小车总重力G的 时从而获得升力 关系图像，分别如图丙中的线段a和 C舰载机离开后，“山东舰”漂浮状态不变，浮力 ①由图像可知：用该斜面通道提升物体时的机械 不变 效率与物体重力 (选填“有关”或“无 D.舰载机离开后，“山东舰”排开液体的体积将 关”) 变小null