专题04 机械功与功率(期中真题汇编,安徽专用)九年级物理上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题04 机械功与功率
地 城
核心必练
基础必刷 练透不丢分
一、单选题
1.(24-25九上·安徽六安金安区·期中)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.女孩把一箱报刊搬起来
B.司机推车,车纹丝不动
C.学生背着书包在水平路面前进
D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
2.(24-25九上·安徽淮南西部·期中)汽车上坡时,驾驶员通常要换档,改变汽车的行驶速度,下列论述中正确的是( )
A.减小速度,增大汽车的牵引力 B.减小速度,减小汽车的牵引力
C.增大速度,增大汽车的牵引力 D.增大速度,减小汽车的牵引力
3.(23-24九上·安徽马鞍山第七中学·期中)下列说法错误的是( )
A.功率大的机器做功一定快
B.额外功与总功之比越小,机械效率一定越大
C.热机的效率越高,做同样多的功消耗的燃料越少
D.糖炒板栗,主要是通过做功的方式使板栗的内能增大
4.(23-24九上·安徽池州部分学校·期中)下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,这个力一定会对物体做功
B.做功越多,功率就越大,机械效率就越高
C.要形成电流必须是闭合电路中电荷做定向移动
D.电流表和电压表使用时量程选择越大越好
5.(23-24九上·安徽合肥庐江县·期中)物体在自由下落过程中运动速度会越来越大,如图所示一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知,物体在AB段重力做功,做功功率;在BC段重力做功,做功功率。则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
6.(24-25九上·安徽淮南寿县·期中)如图所示,是子弹离开枪口后的飞行轨迹,子弹在飞行过程中,重力对它 (选填“做了功”或“没有做功”)。
7.(24-25九上·安徽马鞍山第八中学东校区·期中)某同学在10s内做了5个“引体向上”,他的质量为60kg,每次上升的高度为40cm。10s内做功的功率为 W(取)。
8.(24-25九上·安徽六安霍邱县·期中)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止时重力对物体 ,下滑时重力对物体 (两空均选填“做功”“不做功”)功。
9.(24-25九上·安徽亳州利辛县直属初中·期中)国产雪龙2号极地科考破冰船配备总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为,向前破冰行驶速度是,则破冰船产生的向前推力大约是 N。
10.(24-25九上·安徽淮南西部·期中)在体育达标测试中,小东同学在1min内跳绳180个。若小东的质量为50kg,他每次跳绳的起跳高度为3cm,则他跳绳时的功率是 。
三、计算题
11.(24-25九上·安徽安庆·期中)上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型,它是用氢气代替石油作为燃料,用燃料电池代替发动机,储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能,据悉其功率最大可达75kW。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg,热值q=1.4×108J/kg。
(1)一罐氢完全燃烧放出的热量是多少?
(2)在某次测试中发现,该车以最大功率行驶时,每消耗一罐氢能行驶1.4h,则该客车的效率是多少?
12.(24-25九上·安徽蚌埠·期中)氢燃料公交车行驶时运行平稳,无振动无噪声,零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比,最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。[,],1个标准大气压下,求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若氢燃料公交车发动机的热效率为50%,氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶,如果完全燃烧0.6kg的氢燃料,这些热量能让该氢燃料公交车匀速行驶多少秒?
地 城
进阶提升
重难提升 练会的高分
2025年9月5日初中物理作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面向上的推力,把重为的木箱从斜面底端推到顶端,用时。已知斜面长、高,木箱受到斜面的摩擦力为其重力的,则推力的平均功率为 。
则推力的平均功率为
2.(24-25九上·安徽六安裕安区六安第九中学·期中)一个工人用200牛的水平推力,在25秒钟内推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米,则工人做的功的功率是 瓦。
3.(24-25九上·安徽铜陵第十五中学联合办学体·期中)重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以0.5m/s的速度匀速运动,若物体运动了5m,拉力的功率为3W,则拉力做功 J。
4.(24-25九上·安徽芜湖无为初中十校联考·期中)在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体的边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图甲所示,某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所示。请写出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力所做功的功率为 (g已知,所有物理量符号单位皆为国际单位基本单位)。
5.(24-25九上·安徽六安汇文中学·期中)小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重45N的物体,从滑轮正下方沿水平方向在2s内缓慢移动8m,如图所示。若该装置效率为90%,他对绳子的拉力的功率为 W。
他对绳子的拉力的功为
拉力的功率为
二、实验题
6.(23-24九上·安徽合肥瑶海区三十八中·期中)阅读焦耳热功实验短文,回答文后的问题。
大家都知道“摩擦生热”。那摩擦做功与产生热量之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。
(1)其中最经典的是1847年焦耳设计的以下实验: 如图,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高,焦耳通过测量 和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功 (W): 测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q):
(2)焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与 的关系;
(3)根据你所学知识,结合此试验测得的数据,不计能量损耗,理论上可以得到: W、Q两者数值的关系式应该是 。
三、计算题
7.(22-23九上·安徽六安舒城县仁峰实验学校·期中)如图甲所示,某家庭小汽车的发动机为4缸四冲程汽油机,其中一个汽缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。汽缸活塞面的直径为d,连杆的长度为l,曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r,满负荷工作时,做功冲程中燃气的平均压强为p,飞轮每秒转过的转数为n。当该4缸四冲程汽油机满负荷工作时,工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q,圆周率为π,不考虑摩擦阻力。求:(均用字母表示)
(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率。
8.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)2022年2月4日,北京冬奥会开幕式惊艳世界。如图所示,质量为的“冰雪五环”破冰而出,在内被匀速提升至的高空,求:(g取)
(1)拉力对奥运五环所做的功;
(2)拉力做功的功率。(保留整数)
拉力对奥运五环所做的功为
9.(24-25九上·安徽淮北第一中学·期中)一辆卡车要将砂石拉往一个施工现场,卡车和砂石总质量为9t.卡车先以10m/s的速度在平直公路上以30kW的输出功率匀速行驶了10min。之后卡车行驶到一个山坡下,为了将砂石从山坡底运送到山坡顶的施工现场,司机将输出功率提升到120kW,用时2.5min,消耗了1.3kg柴油才到达坡顶。柴油的热值为4.3×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)1.3kg的柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)卡车在平直公路上行驶时,受到的阻力是多少?
(3)卡车爬上坡顶的过程中,卡车内燃机的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
10.(24-25九上·安徽阜阳阜南县·期中)氢能被视为未来的理想清洁能源。若质量为0.6kg的液氢完全燃烧放出的热量是。
(1)液氢热值是多少?
(2)若氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,其效率为50%,完全燃烧0.6kg的液氢可使氢能源汽车行驶多长时间?
W=Qη=8.4×107J×50%=4.2×107J氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,行驶时间
11.(24-25九上·安徽阜阳太和县两校联考·期中)如图是暑假期间,张华同学在海南三亚驾驶沙滩车在海边的沙滩上以43.2km/h的速度沿直线匀速行驶,整个过程共消耗了1kg汽油。已知沙滩车和张华的总质量为200kg,发动机的功率恒为()。
(1)沙滩车消耗1kg汽油放出的热量是多少(汽油完全燃烧)?
(2)沙滩车所受的牵引力是多少?
(3)若发动机的效率为30%,则此过程中沙滩车能够行驶的时间是多少?
12.(24-25九上·安徽芜湖无为部分学校·期中)如图所示,这是我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线,也是全球在建距离最长、规模最大的全尺寸超高速低真空管道磁浮交通系统试验线。2024年1月,高速飞车全尺寸超导电动悬浮试验成功,在0.9km的平直线路上实现了150km/h的稳定悬浮运行,行驶中受到水平方向的阻力为。求高速飞车在0.9km的平直线路上稳定运行时:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力做功的功率。
地 城
培优冲刺
思维拓展 练熟稳提分
一、填空题
1.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面向上的推力,把重为的木箱从斜面底端推到顶端,用时。已知斜面长、高,木箱受到斜面的摩擦力为其重力的,则推力的平均功率为 。
则推力的平均功率为
2.(24-25九上·安徽六安裕安区六安第九中学·期中)一个工人用200牛的水平推力,在25秒钟内推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米,则工人做的功的功率是 瓦。
3.(24-25九上·安徽铜陵第十五中学联合办学体·期中)重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以0.5m/s的速度匀速运动,若物体运动了5m,拉力的功率为3W,则拉力做功 J。
4.(24-25九上·安徽芜湖无为初中十校联考·期中)在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体的边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图甲所示,某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所示。请写出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力所做功的功率为 (g已知,所有物理量符号单位皆为国际单位基本单位)。
5.(24-25九上·安徽六安汇文中学·期中)小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重45N的物体,从滑轮正下方沿水平方向在2s内缓慢移动8m,如图所示。若该装置效率为90%,他对绳子的拉力的功率为 W。
他对绳子的拉力的功为
拉力的功率为
二、实验题
6.(23-24九上·安徽合肥瑶海区三十八中·期中)阅读焦耳热功实验短文,回答文后的问题。
大家都知道“摩擦生热”。那摩擦做功与产生热量之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。
(1)其中最经典的是1847年焦耳设计的以下实验: 如图,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高,焦耳通过测量 和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功 (W): 测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q):
(2)焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与 的关系;
(3)根据你所学知识,结合此试验测得的数据,不计能量损耗,理论上可以得到: W、Q两者数值的关系式应该是 。
三、计算题
7.(22-23九上·安徽六安舒城县仁峰实验学校·期中)如图甲所示,某家庭小汽车的发动机为4缸四冲程汽油机,其中一个汽缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。汽缸活塞面的直径为d,连杆的长度为l,曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r,满负荷工作时,做功冲程中燃气的平均压强为p,飞轮每秒转过的转数为n。当该4缸四冲程汽油机满负荷工作时,工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q,圆周率为π,不考虑摩擦阻力。求:(均用字母表示)
(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率。
8.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)2022年2月4日,北京冬奥会开幕式惊艳世界。如图所示,质量为的“冰雪五环”破冰而出,在内被匀速提升至的高空,求:(g取)
(1)拉力对奥运五环所做的功;
(2)拉力做功的功率。(保留整数)
拉力对奥运五环所做的功为
9.(24-25九上·安徽淮北第一中学·期中)一辆卡车要将砂石拉往一个施工现场,卡车和砂石总质量为9t.卡车先以10m/s的速度在平直公路上以30kW的输出功率匀速行驶了10min。之后卡车行驶到一个山坡下,为了将砂石从山坡底运送到山坡顶的施工现场,司机将输出功率提升到120kW,用时2.5min,消耗了1.3kg柴油才到达坡顶。柴油的热值为4.3×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)1.3kg的柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)卡车在平直公路上行驶时,受到的阻力是多少?
(3)卡车爬上坡顶的过程中,卡车内燃机的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
10.(24-25九上·安徽阜阳阜南县·期中)氢能被视为未来的理想清洁能源。若质量为0.6kg的液氢完全燃烧放出的热量是。
(1)液氢热值是多少?
(2)若氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,其效率为50%,完全燃烧0.6kg的液氢可使氢能源汽车行驶多长时间?
W=Qη=8.4×107J×50%=4.2×107J氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,行驶时间
11.(24-25九上·安徽阜阳太和县两校联考·期中)如图是暑假期间,张华同学在海南三亚驾驶沙滩车在海边的沙滩上以43.2km/h的速度沿直线匀速行驶,整个过程共消耗了1kg汽油。已知沙滩车和张华的总质量为200kg,发动机的功率恒为()。
(1)沙滩车消耗1kg汽油放出的热量是多少(汽油完全燃烧)?
(2)沙滩车所受的牵引力是多少?
(3)若发动机的效率为30%,则此过程中沙滩车能够行驶的时间是多少?
12.(24-25九上·安徽芜湖无为部分学校·期中)如图所示,这是我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线,也是全球在建距离最长、规模最大的全尺寸超高速低真空管道磁浮交通系统试验线。2024年1月,高速飞车全尺寸超导电动悬浮试验成功,在0.9km的平直线路上实现了150km/h的稳定悬浮运行,行驶中受到水平方向的阻力为。求高速飞车在0.9km的平直线路上稳定运行时:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力做功的功率。
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专题04 机械功与功率
地 城
核心必练
基础必刷 练透不丢分
一、单选题
1.(24-25九上·安徽六安金安区·期中)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.女孩把一箱报刊搬起来
B.司机推车,车纹丝不动
C.学生背着书包在水平路面前进
D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
【答案】A
【来源】安徽省六安市金安区2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】A.女孩把一箱报刊搬起来,对报刊施加向上的力,其沿力的方向移动一段距离,女孩对报刊做功,故A符合题意;
B.司机推车,车纹丝不动,司机对车时间水平方向的力,车在水平方向没有移动距离,因此不做功,故B不符合题意;
C.学生背着书包在水平路面前进,学生对书包施加的是竖直方向上的力,但书包在竖直方向上无距离,因此学生对书包不做功,故C不符合题意;
D.足球被踢后,在草地上滚动了一段距离,此时人对足球没有力的作用,虽然有距离,但没有做功,故D不符合题意。
故选A。
2.(24-25九上·安徽淮南西部·期中)汽车上坡时,驾驶员通常要换档,改变汽车的行驶速度,下列论述中正确的是( )
A.减小速度,增大汽车的牵引力 B.减小速度,减小汽车的牵引力
C.增大速度,增大汽车的牵引力 D.增大速度,减小汽车的牵引力
【答案】A
【来源】安徽省淮南市西部地区2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】车在行驶时输出的功率一定,根据P=Fv可知,在速度减小时牵引力变大,汽车上坡时,驾驶员通常要换档,改变汽车的行驶速度,目的是减小速度,增大汽车的牵引力。
故选A。
3.(23-24九上·安徽马鞍山第七中学·期中)下列说法错误的是( )
A.功率大的机器做功一定快
B.额外功与总功之比越小,机械效率一定越大
C.热机的效率越高,做同样多的功消耗的燃料越少
D.糖炒板栗,主要是通过做功的方式使板栗的内能增大
【答案】D
【来源】安徽省马鞍山市第七中学2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】A.功率表示物体做功的快慢,功率大的机器做功一定快,故A正确,不符合题意;
B.机械做的额外功与总功之比越小,则有用功与总功之比越大,机械效率一定越大,故B正确,不符合题意;
C.热机的效率越高,有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比就越大,故做同样多的功消耗的燃料越少,故C正确,不符合题意;
D.糖炒板栗,主要是通过热传递的方式使板栗的内能增大,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(23-24九上·安徽池州部分学校·期中)下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,这个力一定会对物体做功
B.做功越多,功率就越大,机械效率就越高
C.要形成电流必须是闭合电路中电荷做定向移动
D.电流表和电压表使用时量程选择越大越好
【答案】C
【来源】安徽省池州市部分学校2023-2024学年九年级上学期期中质量检测物理试题
【解析】A.有力作用在物体上,同时物体在力的方向上通过一定的距离,这个力才做功,故A错误;
B.机械做功快,说明功率大,与机械效率没有关系,故B错误;
C.电压使闭合电路中的自由电荷定向移动形成电流,故C正确;
D.电流表和电压表都有一定的量程,在不超出电表量程的条件下,为提高测量的准确程度,要选用小量程,故D错误。
故选C。
5.(23-24九上·安徽合肥庐江县·期中)物体在自由下落过程中运动速度会越来越大,如图所示一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知,物体在AB段重力做功,做功功率;在BC段重力做功,做功功率。则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【来源】安徽省合肥市庐江县2023-2024学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】,根据可知,物体在AB段和BC段做的功相等,即,小球在自由下落时做加速运动,根据可知,小球在BC段运动的时间短,根据可知,物体在AB段重力做功功率小于BC段重力做功功率,即。
故选B。
二、填空题
6.(24-25九上·安徽淮南寿县·期中)如图所示,是子弹离开枪口后的飞行轨迹,子弹在飞行过程中,重力对它 (选填“做了功”或“没有做功”)。
【答案】做了功
【来源】安徽省淮南市寿县2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】重力的方向竖直向下,子弹在空中下落过程中,子弹在重力的方向上通过一定距离,所以重力对它做了功。
7.(24-25九上·安徽马鞍山第八中学东校区·期中)某同学在10s内做了5个“引体向上”,他的质量为60kg,每次上升的高度为40cm。10s内做功的功率为 W(取)。
【答案】120
【来源】安徽省马鞍山市第八中学东校区2024-2025学年九年级上学期期中测试物理试题
【解析】该同学所受的重力
完成一次引体向上,克服重力做的功
在10s内做了5个“引体向上”,则10s内做的总功
10s内做功的功率
8.(24-25九上·安徽六安霍邱县·期中)如图所示,一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止,水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑,则静止时重力对物体 ,下滑时重力对物体 (两空均选填“做功”“不做功”)功。
【答案】 不做功 做功
【来源】安徽省六安市霍邱县2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】[1]物体静止时,物体在重力的作用下没有移动,此时重力对物体不做功。
[2]下滑时,物体在重力的方向上发生移动,重力对物体做功。
9.(24-25九上·安徽亳州利辛县直属初中·期中)国产雪龙2号极地科考破冰船配备总动力,能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日,雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为,向前破冰行驶速度是,则破冰船产生的向前推力大约是 N。
【答案】
【来源】安徽省亳州市利辛县直属初中2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】根据
可得,破冰船产生的向前推力大约是
10.(24-25九上·安徽淮南西部·期中)在体育达标测试中,小东同学在1min内跳绳180个。若小东的质量为50kg,他每次跳绳的起跳高度为3cm,则他跳绳时的功率是 。
【答案】45W
【来源】安徽省淮南市西部地区2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】每次跳绳做功
180次跳绳做功
跳绳时的功率
三、计算题
11.(24-25九上·安徽安庆·期中)上汽大通FCV80是国内第一款运用全新标准的燃料电池轻客车型,它是用氢气代替石油作为燃料,用燃料电池代替发动机,储氢罐中液化氢汽化为氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能,据悉其功率最大可达75kW。已知车载储氢罐的氢存储量为5.4kg,热值q=1.4×108J/kg。
(1)一罐氢完全燃烧放出的热量是多少?
(2)在某次测试中发现,该车以最大功率行驶时,每消耗一罐氢能行驶1.4h,则该客车的效率是多少?
【答案】(1)
(2)50%
【来源】安徽省安庆市2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)一罐氢完全燃烧放出的热量是
(2)该车以最大功率行驶1.4h所做有用功为
则该车燃料的效率为
12.(24-25九上·安徽蚌埠·期中)氢燃料公交车行驶时运行平稳,无振动无噪声,零下40℃也可正常启动运行。与传统公交车相比,最大特点是“零污染、零排放”。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源。[,],1个标准大气压下,求:
(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若氢燃料公交车发动机的热效率为50%,氢燃料公交车以42kW的恒定功率匀速行驶,如果完全燃烧0.6kg的氢燃料,这些热量能让该氢燃料公交车匀速行驶多少秒?
【答案】(1);
(2)1000s
【来源】安徽省蚌埠市2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)公交车的功率
公交车所做的功
由得公交车行驶时间
地 城
进阶提升
重难提升 练会的高分
2025年9月5日初中物理作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、填空题
1.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面向上的推力,把重为的木箱从斜面底端推到顶端,用时。已知斜面长、高,木箱受到斜面的摩擦力为其重力的,则推力的平均功率为 。
【答案】24
【来源】安徽省亳州市谯城区2022-2023学年九年级上学期期中测试物理试题
【解析】木箱受到斜面的摩擦力为
摩擦力做的功属于额外功,则拉动木箱过程中做的额外功为
拉动木箱,克服木箱重力做的功属于有用功,则有用功为
推力做的功属于总功,总功为
则推力的平均功率为
2.(24-25九上·安徽六安裕安区六安第九中学·期中)一个工人用200牛的水平推力,在25秒钟内推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米,则工人做的功的功率是 瓦。
【答案】400
【来源】安徽省六安市裕安区六安市第九中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】由题意可知,工人做的功为
则工人做的功的功率是
3.(24-25九上·安徽铜陵第十五中学联合办学体·期中)重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以0.5m/s的速度匀速运动,若物体运动了5m,拉力的功率为3W,则拉力做功 J。
【答案】30
【来源】安徽省铜陵市第十五中学联合办学体2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】物体以0.5m/s的速度匀速运动5m需要的时间为
根据W=Pt可得,拉力做的功为
W=Pt=3W×10s=30J
4.(24-25九上·安徽芜湖无为初中十校联考·期中)在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体的边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图甲所示,某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所示。请写出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力所做功的功率为 (g已知,所有物理量符号单位皆为国际单位基本单位)。
【答案】
【来源】安徽省芜湖市无为市初中十校联考2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力所做功的功率为
5.(24-25九上·安徽六安汇文中学·期中)小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重45N的物体,从滑轮正下方沿水平方向在2s内缓慢移动8m,如图所示。若该装置效率为90%,他对绳子的拉力的功率为 W。
【答案】100
【来源】安徽省六安市汇文中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】如下图所示
AC的长度为
定滑轮不省距离,拉动绳子的距离为
物体上升的高度
有用功为
他对绳子的拉力的功为
拉力的功率为
二、实验题
6.(23-24九上·安徽合肥瑶海区三十八中·期中)阅读焦耳热功实验短文,回答文后的问题。
大家都知道“摩擦生热”。那摩擦做功与产生热量之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。
(1)其中最经典的是1847年焦耳设计的以下实验: 如图,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高,焦耳通过测量 和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功 (W): 测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q):
(2)焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与 的关系;
(3)根据你所学知识,结合此试验测得的数据,不计能量损耗,理论上可以得到: W、Q两者数值的关系式应该是 。
【答案】 所挂重物的重力(质量) 产生热量 W=Q
【来源】安徽省合肥市瑶海区三十八中2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】(1)[1]焦耳通过测量所挂重物的重力(质量)和重物下落的距离,计算出重物所做的功,即
(2)[2]根据实验步骤可知,焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与产生热量的关系。
(3)[3]不计热量损耗,根据能量守恒可知,理论上,W、Q两者数值的关系应该是
即克服摩擦力做的功转化为热量。
三、计算题
7.(22-23九上·安徽六安舒城县仁峰实验学校·期中)如图甲所示,某家庭小汽车的发动机为4缸四冲程汽油机,其中一个汽缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。汽缸活塞面的直径为d,连杆的长度为l,曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r,满负荷工作时,做功冲程中燃气的平均压强为p,飞轮每秒转过的转数为n。当该4缸四冲程汽油机满负荷工作时,工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q,圆周率为π,不考虑摩擦阻力。求:(均用字母表示)
(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率。
【答案】(1);(2);(3)
【来源】安徽省六安市舒城县仁峰实验学校2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
【解析】解:(1)活塞的半径
活塞的面积
由可知,燃气的平均压力
由题意可知,一个冲程活塞的行程
在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功
(2)汽油机飞轮每秒转过的转数为n,所以一个汽缸每秒对外做功次,整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率
(3)工作时间,汽油机所做的有用功
汽油完全燃烧放出的热量
该4缸四冲程汽油机的效率
答:(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功为;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率为;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率为。
8.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)2022年2月4日,北京冬奥会开幕式惊艳世界。如图所示,质量为的“冰雪五环”破冰而出,在内被匀速提升至的高空,求:(g取)
(1)拉力对奥运五环所做的功;
(2)拉力做功的功率。(保留整数)
【答案】(1)3.9×105J
(2)9070W
【来源】安徽省亳州市谯城区2022-2023学年九年级上学期期中测试物理试题
【解析】(1)奥运五环的重力为
匀速拉动中,拉力与五环的重力是一对平衡力,大小相等,则拉力为
拉力对奥运五环所做的功为
(2)拉力做功的功率为
9.(24-25九上·安徽淮北第一中学·期中)一辆卡车要将砂石拉往一个施工现场,卡车和砂石总质量为9t.卡车先以10m/s的速度在平直公路上以30kW的输出功率匀速行驶了10min。之后卡车行驶到一个山坡下,为了将砂石从山坡底运送到山坡顶的施工现场,司机将输出功率提升到120kW,用时2.5min,消耗了1.3kg柴油才到达坡顶。柴油的热值为4.3×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)1.3kg的柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)卡车在平直公路上行驶时,受到的阻力是多少?
(3)卡车爬上坡顶的过程中,卡车内燃机的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
【答案】(1)5.59×107J
(2)3000N
(3)32.3%
【来源】安徽省淮北市第一中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)的柴油燃烧放出的热量为
(2)卡车输出的牵引力为
由于卡车做匀速运动,受到阻力与牵引力是一对平衡力,所以受到的阻力为
(3)卡车爬上坡顶的过程中,内燃机输出的有用功为
则卡车内燃机的效率为
10.(24-25九上·安徽阜阳阜南县·期中)氢能被视为未来的理想清洁能源。若质量为0.6kg的液氢完全燃烧放出的热量是。
(1)液氢热值是多少?
(2)若氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,其效率为50%,完全燃烧0.6kg的液氢可使氢能源汽车行驶多长时间?
【答案】(1)1.4×108J/kg
(2)280s
【来源】安徽省阜阳市阜南县2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】(1)根据可得,液氢热值为
(2)完全燃烧0.6kg的氢燃料转化出的机械能
W=Qη=8.4×107J×50%=4.2×107J氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,行驶时间
11.(24-25九上·安徽阜阳太和县两校联考·期中)如图是暑假期间,张华同学在海南三亚驾驶沙滩车在海边的沙滩上以43.2km/h的速度沿直线匀速行驶,整个过程共消耗了1kg汽油。已知沙滩车和张华的总质量为200kg,发动机的功率恒为()。
(1)沙滩车消耗1kg汽油放出的热量是多少(汽油完全燃烧)?
(2)沙滩车所受的牵引力是多少?
(3)若发动机的效率为30%,则此过程中沙滩车能够行驶的时间是多少?
【答案】(1)
(2)800N
(3)
【来源】安徽省阜阳市太和县两校联考2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)消耗1kg汽油放出的热量
(2)沙滩车的速度
沙滩车的功率
汽车牵引力的大小
(3)发动机做的有用功
沙滩车行驶的时间
12.(24-25九上·安徽芜湖无为部分学校·期中)如图所示,这是我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线,也是全球在建距离最长、规模最大的全尺寸超高速低真空管道磁浮交通系统试验线。2024年1月,高速飞车全尺寸超导电动悬浮试验成功,在0.9km的平直线路上实现了150km/h的稳定悬浮运行,行驶中受到水平方向的阻力为。求高速飞车在0.9km的平直线路上稳定运行时:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1);
(2)
【来源】安徽省芜湖市无为市部分学校2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)高速飞车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是平衡力,牵引力为
高速飞车匀速直线行驶时牵引力所做的功
(2)高速飞车稳定运行的时间
牵引力做功的功率
地 城
培优冲刺
思维拓展 练熟稳提分
一、填空题
1.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面向上的推力,把重为的木箱从斜面底端推到顶端,用时。已知斜面长、高,木箱受到斜面的摩擦力为其重力的,则推力的平均功率为 。
【答案】24
【来源】安徽省亳州市谯城区2022-2023学年九年级上学期期中测试物理试题
【解析】木箱受到斜面的摩擦力为
摩擦力做的功属于额外功,则拉动木箱过程中做的额外功为
拉动木箱,克服木箱重力做的功属于有用功,则有用功为
推力做的功属于总功,总功为
则推力的平均功率为
2.(24-25九上·安徽六安裕安区六安第九中学·期中)一个工人用200牛的水平推力,在25秒钟内推动重1200牛的箱子沿水平路面匀速前进了50米,则工人做的功的功率是 瓦。
【答案】400
【来源】安徽省六安市裕安区六安市第九中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】由题意可知,工人做的功为
则工人做的功的功率是
3.(24-25九上·安徽铜陵第十五中学联合办学体·期中)重为20N的物体在水平地面上受水平拉力作用时恰能以0.5m/s的速度匀速运动,若物体运动了5m,拉力的功率为3W,则拉力做功 J。
【答案】30
【来源】安徽省铜陵市第十五中学联合办学体2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】物体以0.5m/s的速度匀速运动5m需要的时间为
根据W=Pt可得,拉力做的功为
W=Pt=3W×10s=30J
4.(24-25九上·安徽芜湖无为初中十校联考·期中)在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体的边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图甲所示,某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图乙所示。请写出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力所做功的功率为 (g已知,所有物理量符号单位皆为国际单位基本单位)。
【答案】
【来源】安徽省芜湖市无为市初中十校联考2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力所做功的功率为
5.(24-25九上·安徽六安汇文中学·期中)小伟用一个距离手6m高的定滑轮拉住重45N的物体,从滑轮正下方沿水平方向在2s内缓慢移动8m,如图所示。若该装置效率为90%,他对绳子的拉力的功率为 W。
【答案】100
【来源】安徽省六安市汇文中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】如下图所示
AC的长度为
定滑轮不省距离,拉动绳子的距离为
物体上升的高度
有用功为
他对绳子的拉力的功为
拉力的功率为
二、实验题
6.(23-24九上·安徽合肥瑶海区三十八中·期中)阅读焦耳热功实验短文,回答文后的问题。
大家都知道“摩擦生热”。那摩擦做功与产生热量之间存在怎样的关系?焦耳等科学家运用多种方法、不同实验,测出做功(W)和做功产生的热(Q)两者之间的比值关系。
(1)其中最经典的是1847年焦耳设计的以下实验: 如图,在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮,多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动,转动的叶片与水摩擦,产生的热使水的温度升高,焦耳通过测量 和重物下落的距离,计算出重物做的功,即翼轮克服水的摩擦所做的功 (W): 测量绝热桶中水升高的温度,从而计算出水吸收的热(Q):
(2)焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与 的关系;
(3)根据你所学知识,结合此试验测得的数据,不计能量损耗,理论上可以得到: W、Q两者数值的关系式应该是 。
【答案】 所挂重物的重力(质量) 产生热量 W=Q
【来源】安徽省合肥市瑶海区三十八中2023-2024学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】(1)[1]焦耳通过测量所挂重物的重力(质量)和重物下落的距离,计算出重物所做的功,即
(2)[2]根据实验步骤可知,焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功与产生热量的关系。
(3)[3]不计热量损耗,根据能量守恒可知,理论上,W、Q两者数值的关系应该是
即克服摩擦力做的功转化为热量。
三、计算题
7.(22-23九上·安徽六安舒城县仁峰实验学校·期中)如图甲所示,某家庭小汽车的发动机为4缸四冲程汽油机,其中一个汽缸的相关参数如图乙所示(剖面图)。汽缸活塞面的直径为d,连杆的长度为l,曲轴的中心与连杆连接点之间的距离为r,满负荷工作时,做功冲程中燃气的平均压强为p,飞轮每秒转过的转数为n。当该4缸四冲程汽油机满负荷工作时,工作t时间消耗的汽油质量为m。已知汽油的热值为q,圆周率为π,不考虑摩擦阻力。求:(均用字母表示)
(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率。
【答案】(1);(2);(3)
【来源】安徽省六安市舒城县仁峰实验学校2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
【解析】解:(1)活塞的半径
活塞的面积
由可知,燃气的平均压力
由题意可知,一个冲程活塞的行程
在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功
(2)汽油机飞轮每秒转过的转数为n,所以一个汽缸每秒对外做功次,整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率
(3)工作时间,汽油机所做的有用功
汽油完全燃烧放出的热量
该4缸四冲程汽油机的效率
答:(1)在一个完整的工作循环中,单个汽缸对外做的功为;
(2)整个4缸四冲程汽油机对外做功的功率为;
(3)该4缸四冲程汽油机的效率为。
8.(22-23九上·安徽亳州谯城区·期中)2022年2月4日,北京冬奥会开幕式惊艳世界。如图所示,质量为的“冰雪五环”破冰而出,在内被匀速提升至的高空,求:(g取)
(1)拉力对奥运五环所做的功;
(2)拉力做功的功率。(保留整数)
【答案】(1)3.9×105J
(2)9070W
【来源】安徽省亳州市谯城区2022-2023学年九年级上学期期中测试物理试题
【解析】(1)奥运五环的重力为
匀速拉动中,拉力与五环的重力是一对平衡力,大小相等,则拉力为
拉力对奥运五环所做的功为
(2)拉力做功的功率为
9.(24-25九上·安徽淮北第一中学·期中)一辆卡车要将砂石拉往一个施工现场,卡车和砂石总质量为9t.卡车先以10m/s的速度在平直公路上以30kW的输出功率匀速行驶了10min。之后卡车行驶到一个山坡下,为了将砂石从山坡底运送到山坡顶的施工现场,司机将输出功率提升到120kW,用时2.5min,消耗了1.3kg柴油才到达坡顶。柴油的热值为4.3×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)1.3kg的柴油完全燃烧放出的热量是多少?
(2)卡车在平直公路上行驶时,受到的阻力是多少?
(3)卡车爬上坡顶的过程中,卡车内燃机的效率是多少?(百分号前保留一位小数)
【答案】(1)5.59×107J
(2)3000N
(3)32.3%
【来源】安徽省淮北市第一中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)的柴油燃烧放出的热量为
(2)卡车输出的牵引力为
由于卡车做匀速运动,受到阻力与牵引力是一对平衡力,所以受到的阻力为
(3)卡车爬上坡顶的过程中,内燃机输出的有用功为
则卡车内燃机的效率为
10.(24-25九上·安徽阜阳阜南县·期中)氢能被视为未来的理想清洁能源。若质量为0.6kg的液氢完全燃烧放出的热量是。
(1)液氢热值是多少?
(2)若氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,其效率为50%,完全燃烧0.6kg的液氢可使氢能源汽车行驶多长时间?
【答案】(1)1.4×108J/kg
(2)280s
【来源】安徽省阜阳市阜南县2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题
【解析】(1)根据可得,液氢热值为
(2)完全燃烧0.6kg的氢燃料转化出的机械能
W=Qη=8.4×107J×50%=4.2×107J氢能源汽车以150kW恒定功率匀速直线行驶,行驶时间
11.(24-25九上·安徽阜阳太和县两校联考·期中)如图是暑假期间,张华同学在海南三亚驾驶沙滩车在海边的沙滩上以43.2km/h的速度沿直线匀速行驶,整个过程共消耗了1kg汽油。已知沙滩车和张华的总质量为200kg,发动机的功率恒为()。
(1)沙滩车消耗1kg汽油放出的热量是多少(汽油完全燃烧)?
(2)沙滩车所受的牵引力是多少?
(3)若发动机的效率为30%,则此过程中沙滩车能够行驶的时间是多少?
【答案】(1)
(2)800N
(3)
【来源】安徽省阜阳市太和县两校联考2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)消耗1kg汽油放出的热量
(2)沙滩车的速度
沙滩车的功率
汽车牵引力的大小
(3)发动机做的有用功
沙滩车行驶的时间
12.(24-25九上·安徽芜湖无为部分学校·期中)如图所示,这是我国首条超高速低真空管道磁浮交通系统全尺寸试验线,也是全球在建距离最长、规模最大的全尺寸超高速低真空管道磁浮交通系统试验线。2024年1月,高速飞车全尺寸超导电动悬浮试验成功,在0.9km的平直线路上实现了150km/h的稳定悬浮运行,行驶中受到水平方向的阻力为。求高速飞车在0.9km的平直线路上稳定运行时:
(1)牵引力所做的功;
(2)牵引力做功的功率。
【答案】(1);
(2)
【来源】安徽省芜湖市无为市部分学校2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题
【解析】(1)高速飞车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是平衡力,牵引力为
高速飞车匀速直线行驶时牵引力所做的功
(2)高速飞车稳定运行的时间
牵引力做功的功率
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