专题06 简单机械和机械能(期中真题汇编,江西专用)九年级物理上学期
2026-09-30
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专题06简单机械和机械能
考点1滑轮组机械效率计算
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】(1)1500J;(2)83.3%:(3)100N
5.【答案】(1)2.5×10Pa
(2)200W
(3)1.8×103N
6.【答案】(1)800J
(2)50W
(3)80%
(4)500N
7.【答案】(1)①绳子与滑轮间的摩擦
②偏大
(2)①0.3
②
83.3%
(3)低
(4)用同一滑轮组提升物体时,物重越大,机械效率越高
(5)12N
8.【答案】①2.4
②80%.8
9.【答案】(1)33.3%:(2)3000W
10.【答案】①大于
②大于
考点2斜面机械效率
1.【答案】C
2.【答案】①2250
②45
3.【答案】①=
②<
③<
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考点3力做功的必要因素
1.【答案】B
2.【答案】①有
②没有
3.【答案】①不做功
②做功
4.【答案】①做功
②不做功
5.【答案】①做了功
②0
2》
考点4功和功率的计算
1.【答案】C
2.【答案】BD
3.【答案】c
4.【答案】AC
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】①0
②100
9.【答案】①400
②0
10.【答案】(1)2×10J
(2)2.25×10J
(3)1.125×104W
213
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考点5动能和势能
1.【答案】B
2.【答案】①变小
②变小
3.【答案】①动
②质量
③高度
④质量
⑤大
⑥增
大
⑦进入工地要佩戴好安全帽
4.【答案】①增大
②重力势
5.【答案】①动能
②变大
》
考点6机械能及其转化
1.【答案】c
2.【答案】C
3.【答案】BC
4.【答案】D
5.【答案】①增大
②增大
6.【答案】①变小
②变小
7.【答案】①
增大
③
不变
8.【答案】①动能
②有
9.【答案】①变大
②变大
3/3
专题06 简单机械和机械能
6大高频考点
1. 滑轮组机械效率计算
2. 斜面机械效率
3. 力做功的必要因素
4. 功和功率的计算
5. 动能和势能
6. 机械能及其转化
考点1 滑轮组机械效率计算
1.(2025-2026九上·江西南昌·期中)小红家买新房承包给装修公司装修,装修师傅用如图所示的滑轮组,将瓷砖从地面匀速运送到三楼,下列说法正确的是( )
A. 动滑轮对瓷砖做的功为有用功
B. 动滑轮对瓷砖做的功为额外功
C. 减少物重可以增加机械效率
D. 使用滑轮组可以省功
【答案】A
【详解】AB.有用功是指直接用于完成任务的功,即提升瓷砖到三楼所需的功;额外功是指除有用功外,还需要克服的其它阻力所做的功,如克服动滑轮自身的重力、绳索的重力和摩擦力等。故A正确,B错误;C.由可得,减小提升物体的重力,会降低机械效率,故C错误;D.滑轮组可以省力,任何机械都不能省功,所以使用滑轮组不能省功,故D错误。故选A。
2.(2025-2026九上·江西九江-11月·期中)如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 动滑轮受到的重力为150N
C. 拉力F做的功为1200J
D. 该动滑轮的机械效率为80%
【答案】D
【详解】A.使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×3m=6m故A错误;B.不计绳重和摩擦,由可得,动滑轮受到的重力G动=2F−G=2×250N−400N=100N故B错误;C.拉力F做的功W总=Fs=250N×6m=1500J故C错误;D.该动滑轮的机械效率故D正确。故选D。
3.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图所示,为提升重物,现选用粗细均匀、重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一重物挂在A、B两处,每次用力让重物匀速上升相同高度,下列说法正确的是( )
A. 重物在A处人做的有用功多
B. 重物在B处杠杆的机械效率更高
C. 重物在A处人做的额外功少
D. 提升重物过程中杠杆是费力、省距离的
【答案】B
【详解】A.利用杠杆提升重物,有用功,在A、B两处提升的是同一个重物,上升同样的高度, 在A、B两处人做的有用功相同,故A错误;BC.由图可知,在A、B两处提升重物,重物上升同样的高度时,杠杆的重心上升的高度hA>hB,额外功W额外=Gh,所以W额外A>W额外B。在A、B两处人做的有用功相同,则做的总功W总=W有用+W额外所以W总A>W总B,由于 ,所以ηA<ηB,故B正确,C错误; D.根据力臂的定义,由图可知,动力臂大于阻力臂,则该杠杆为省力杠杆,提升重物过程中,杠杆是省力、费距离的,故D错误。 故选B。
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图所示,工人用300N的拉力,把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m (忽略摩擦及绳重)。求∶
(1)工人做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数);
(3)动滑轮重。
【答案】(1)1500J;(2)83.3%;(3)100N
【分析】【详解】解:(1)工人做的有用功为W有用=Gh=500N×3m=1500J
(2)由图可知,绳子的股数为2,总功为W总=Fs=Fnh=300N×2×3m=1800J滑轮组的机械效率为(3)根据公式,可得动滑轮的重力为G动=nF-G物=2×300N-500N=100N答:(1)工人做的有用功为1500J;
(2)滑轮组的机械效率为83.3%;
(3)动滑轮重为100N。
5.(2025-2026九上·江西·期中)一辆质量为的汽车,不慎陷入泥泞地面,每个车轮胎与地面的接触面积均为。汽车司机组织人们用下图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,水平拉力F为,汽车沿水平方向匀速直线移动,用了0.5min把汽车从泥泞中拉出,此过程中绳子自由端水平移动了6m,滑轮组的机械效率为90%,g取。求:
(1)汽车静止时对泥泞地面的压强。
(2)拉力F做功的总功率。
(3)汽车受到地面的阻力大小。
【答案】(1) (2)200W (3)
【讲解】(1) 汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于其重力。汽车的重力:;汽车对地面的压力:;汽车有四个轮胎,与地面的总接触面积(受力面积);汽车对泥泞地面的压强:。
(2) 拉力F做的功为总功;做功时间:;拉力F做功的总功率:。
(3) 由图可知,该滑轮组有2段绳子拉着汽车,所以。滑轮组的机械效率。有用功是克服汽车所受阻力f做的功。总功是拉力F做的功。绳子自由端移动的距离与汽车移动的距离关系为。将以上关系代入效率公式:因为汽车做匀速直线运动,所以汽车受到的拉力等于地面的阻力。可得汽车受到地面的阻力:。
6.(2025-2026九上·江西宜春·期中)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到2m高处,所用拉力为250N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)若不计摩擦和绳重,改将重为900N的重物从地面匀速提高,求此时的拉力。
【答案】(1)800J (2)50W (3)80% (4)500N
【讲解】(1) 工人做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J
(2) 绳子移动距离s=2h=2×2m=4m工人做的总功W总=Fs=250N×4m=1000J工人做功的功率为
(3) 该装置的机械效率为
(4) 因为不计摩擦和绳重,故所以动滑轮重力为G动=2F-G=2×250N-400N=100N提升900N重物时的拉力大小为
7.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度 h/m
绳端拉力 F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
(1)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,他认为应该静止读数。老师说该想法是错误的,原因是忽略了 对滑轮组机械效率的影响。如果这样做,测得的机械效率将 (选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。
(2)小组同学再用甲装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s= m,机械效率η= (百分号前保留一位小数);
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
(4)比较第1次实验和第3次实验可得出结论: :
(5)根据所学知识,不计绳重和摩擦,图丙是机械效率η与动滑轮重G动的关系图像,分析图丙中的A点可知,被提升物体所受的重力大小为 。
【答案】(1)① 绳子与滑轮间的摩擦 ② 偏大 (2)① 0.3 ② 83.3% (3)低 (4)用同一滑轮组提升物体时,物重越大,机械效率越高 (5)12N
【讲解】(1) [1][2]在测滑轮组机械效率的实验中,应匀速竖直拉动测力计,使物体向上运动,边拉动边读数,但由于拉动时物体很难做匀速运动,弹簧测力计示数不稳定;若物体静止时再读数,由于忽略了绳子与滑轮间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,这种做法是错误的。如果这样做,读出的拉力将偏小,计算出的总功减小,由可知,测得的机械效率将偏大。
(2) [1][2]如图甲,滑轮组由三根绳承担物重,则,物体上升的高度为0.1m,绳端移动距离机械效率
(3) 比较1、2两组数据可知,第1组数据由甲滑轮组得到,装置中只有一个动滑轮,第2组数据由乙滑轮组得到,装置中有两个动滑轮,把同一物体提升同样的高度,实验2克服动滑轮重力做的额外功较多,有用功相同,因此机械效率较低;可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(4) 比较第1次实验和第3次实验可知,用同一滑轮组提升重物时,第3次实验时,提升物体的重力大,机械效率高;可得出结论:用同一滑轮组提升物体时,物重越大,机械效率越高。
(5) 由图丙可知,滑轮组的机械效率解得,被提升物体所受的重力大小为
8.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)如图所示,是采用滑轮组水平向右移动重物的场景。已知物体A重为20N,水平滑动时受到的摩擦力为12N,拉力F=5N,物体A在5s内匀速移动了0.2m,则滑轮组对物体做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
【答案】① 2.4 ② 80% .8
【详解】[1]滑轮组对物体做的有用功是克服摩擦力所做的功,公式为。已知摩擦力 ,物体移动距离 物,则:[2]首先确定滑轮组的绳子段数:由图可知,动滑轮上有3段绳子承担力,因此绳子自由端移动的距离总功机械效率
9.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)建筑工地的运料装置可以简化为滑轮组装置,如图所示,工作时先将建筑材料装入运料车,再将运料车装入升降机,最后由卷扬机拉动钢索,将升降机提升到指定位置。若卷扬机将建筑材料以0.1m/s的速度运送到10m高的楼层,运料车的总重力为103N,升降机箱的重力为104N,运送的建筑材料的总重力为104N,卷扬机对钢索的拉力为1.5×104N,求:
(1)滑轮组的机械效率。
(2)卷扬机的输出功率。
【答案】(1)33.3%;(2)3000W
【详解】解:(1)有用功为从图中可知总功为滑轮组的机械效率(2)所用时间卷扬机的输出功率答:(1)滑轮组的机械效率为33.3%。
(2)卷扬机的输出功率为3000W。
10.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图所示,用同一个滑轮分别按照甲、乙两种方式匀速拉起同一物体,已知G滑轮<G物,且不计绳重和摩擦,则拉力 (选填“大于”或“等于”或“小于”),两种方式中滑轮的机械效率 (选填“大于”或“等于”或“小于”)。
【答案】① 大于 ② 大于
【详解】[1]由定滑轮的使用特点可知由动滑轮的使用特点可知,不计绳子重和摩擦时因为因此[2]用定滑轮和动滑轮分别将同一物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,则所做的有用功一样大,由于要克服动滑轮重力的作用,所以使用动滑轮做的总功多,由可知,定滑轮的机械效率高,所以
考点2 斜面机械效率
1.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)如图所示,相同质量的甲、乙两人,在相同时间内用不同的装置把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 乙做的总功比甲多
B. 甲做的有用功比乙多
C. 甲做功的功率大于乙做功的功率
D. 甲所用装置的机械效率较大
【答案】C
【详解】A.图甲使用的是动滑轮,不计绳重和摩擦,总功为使用乙定滑轮时,拉力,拉力做功所以乙装置中拉力F做的总功少,故A错误;B.提升物体的重力相等,在相同的时间内物体升高了相同的距离,由可知,两次提升物体所做的有用功相等,故B错误;C.甲、乙做功时间相同,因为,由功率公式可得,、,因此,故C正确;D.不计绳重及滑轮的摩擦,甲提升重物和动滑轮,乙只需要提升重物,有用功相同,总功越大,机械效率越低;因此甲所用装置的机械效率小,故D错误。故选C。
2.(2025-2026九上·江西·期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面的推力,将质量为60kg的物体从斜面底端匀速推上斜面,物体移动的距离为10m,上升的高度为3m,在此过程中斜面的机械效率是80%,则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 J,物体所受摩擦力为 N。(g=10N/kg)
【答案】① 2250 ② 45
【详解】[1]物体的重力有用功在斜面上匀速运动过程中推力做的功为[2]克服物体所受摩擦力做的额外功为由可得,物体所受摩擦力为
3.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图所示,光滑斜面,沿斜面AB和AC将重力相同的物体以相同的速度从斜面底部拉到顶部,所需拉力分别为和,拉力所做的功分别为和,拉力做功的功率分别为和,则 , , 。(选填“”或“”或“”)
【答案】① = ② < ③ <
【详解】[1]因为斜面光滑,所以,拉力做的功均为有用功,不做额外功,根据可知,两个拉力做的有用功相等,即。[2]斜面高一定,斜面越长越省力,所以,两个拉力大小关系为。[3]物体运动速度相等,左侧路程较长,则所用时间较长,即,拉力做的功相等,根据可得,拉力做功功率大小关系为。
考点3 力做功的必要因素
1.(2025-2026九上·江西南昌·期中)如图是冰壶比赛的场地示意图。运动员在A点推动静止在水平地面的冰壶前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止,这个过程中,下列说法错误的是( )
A. A点到B点推力做了功
B. A点到C点推力一直在做功
C. B点到C点动能减小
D. B点到C点过程中机械能转换为内能
【答案】B
【详解】A.做功的两个必要因素: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;从A点到B点,运动员对冰壶施加了推力,且冰壶在推力的方向上移动了距离,所以推力做了功,故A正确,不符合题意;B.从B点到C点,运动员已经松手,不再对冰壶施加推力,所以此过程中推力没有做功,并不是从A点到C点推力一直在做功,故B错误,符合题意;C.动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;从B点到C点,冰壶的质量不变,速度逐渐减小,所以动能减小,故C正确,不符合题意;D.从B点到C点,冰壶与冰面之间存在摩擦力,冰壶克服摩擦力做功,机械能转化为内能,故D正确,不符合题意;故选B。
2.(2025-2026九上·江西·期中)如图所示,是警民合力推着一辆故障车在水平路面前行的情景,在这个过程中,推力对故障车 做功,地面的支持力对故障车 做功。(均选填“有”或“没有”)
【答案】① 有 ② 没有
【详解】[1]警民推车前行时,故障车在推力的方向上移动了距离,所以他们的推力对故障车做了功。[2]故障车没有在水平地面对故障车的支持力的方向上移动距离,所以支持力没有对故障车做功。
3.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)如图是哪吒踢毽子的场景,哪吒踢出毽子后,毽子在上升过程中,哪吒对毽子 ;毽子在落向地面的过程中,重力对毽子 。(选填“做功”或“不做功”)
【答案】① 不做功 ② 做功
【详解】做功的两个必要条件:有力作用在物体上,且物体在力的方向上移动距离。[1]毽子上升过程中,哪吒对毽子已无作用力(踢的力仅在接触瞬间存在),因此哪吒对毽子不做功。[2]毽子在落向地面的过程中,受到重力的作用,毽子在重力的方向上移动了距离,所以重力对毽子做了功。
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)在台球比赛中,如图,选手推动球杆撞击白球,白球受力运动后碰撞其它球,手推动球杆前进时,手对球杆 ,白球在水平桌面滚动的过程中重力 ,(均选填“做功”或“不做功”)。
【答案】① 做功 ② 不做功
【详解】要判断一个力是否做功,需同时满足两个条件: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。[1]手推动球杆前进时,手对球杆施加了力,且球杆在力的方向上移动了一段距离,所以手对球杆做功。[2]白球在水平桌面滚动的过程中,重力的方向是竖直向下的,而白球是在水平方向上移动,在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功。
5.(2025-2026九上·江西新余第一中学·期中)如图所示,一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm,则匀速下滑的过程中,物体的重力 (选填“做了功”或“不做功”),压力做的功为 J。
【答案】① 做了功 ② 0
【详解】匀速下滑的过程中,物体在重力的方向上移动了距离,所以物体的重力对物体做了功;此过程中,压力方向与墙面垂直,物体在压力的方向上没有移动距离,所以压力做的功为0 J。
考点4 功和功率的计算
1.(2025-2026九上·江西南昌·期中)小聪和小明各自把一捆质量相等的书从一楼搬到三楼,小聪用了40s,小明用了60s。下列关于他们对书做功的说法正确的是( )
A. 小聪做功多
B. 小明做功多
C. 小聪做功的功率大
D. 小明做功的功率大
【答案】C
【详解】AB.根据W=Gh=mgh,书的质量m相等、上升高度h相等,因此两人对书做的功W相等,故AB错误;CD.根据,功W相等时,用时t越短,功率P越大。小聪用时40s小于小明的60s,故小聪的功率大,故C正确,D错误。故选C。
2.(2025-2026九上·江西·期中)(多选)如图所示,一辆卡车在平直公路上匀速行驶,速度为72km/h,发动机的实际功率为180kW,行驶的时间为2h。这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 发动机做的功为360J
B. 卡车的牵引力为
C. 卡车行驶的路程为144m
D. 卡车受到的阻力为
【答案】BD
【详解】A.由W=Pt可知,这个过程中,发动机做的功为W=Pt=180×103W×2×3.6×103s=1.296×109J故A错误;B.卡车的速度为根据可得,卡车的牵引力为故B正确;C.根据可得,卡车行驶的路程为故C错误;D.卡车匀速行驶,处于平衡状态,根据二力平衡条件可得,卡车受到的阻力为故D正确。故选BD。
3.(2025-2026九上·江西宜春·期中)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A. 两次物体运动的速度:v1<v2
B. 0~6s 两次拉力对物体所做的功:W1=W2
C. 两次物体所受的拉力:F1=F2
D. 0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
【答案】C
【详解】A.由图像可知,在相同时间内,物体第① 次通过的路程大于第② 次通过的路程,由可知故A错误;BCD.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时,物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,受到的滑动摩擦力不变,因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,所以两次物体所受的拉力由图像可知,0~6s内物体第① 次通过的路程大于第② 次通过的路程,由可知由可知,0~6s内两次拉力对物体做功的功率故BD错误,C正确。故选C 。
4.(2025-2026九上·江西宜春·期中)(多选)如图所示,木块在恒定不变的拉力F作用下沿斜面做匀速直线运动,下列物理量随时间变化的图像正确的是( )
A. 拉力F所做的功与时间的关系 B. 木块的动能与时间的关系
C. 拉力F做功的功率与时间的关系 D. 木块的机械能与时间的关系
【答案】AC
【分析】【详解】A.木块沿斜面做匀速直线运动,v不变,则拉力F所做的功W=Fs=Fvt拉力F所做的功与时间成正比,故A正确;B.木块的质量和速度均不变,则其动能也不变,故B错误;C.拉力F做功的功率P=Fv因为F和v均不变,则P也不变,故C正确;D.木块的质量不变,高度增加,则其重力势能增加,而木块动能不变,则木块的机械能增加,故D错误。故选AC。
5.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则( )
A. 乙车速度大小为10m/s
B. 0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C. 0~6s内,甲车重力做功为
D. 0~6s内,甲车牵引力功率为
【答案】D
【详解】A.由图可知,乙车速度大小为故A错误;B.由图可知,甲车速度大小为甲的速度大于乙的速度,甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,0~6s内,以甲车为参照物,乙车向南运动,故B错误;C.0~6s内,甲车的重力的方向始终竖直向下,而甲车在竖直方向没有移动,因此不做功,故C错误;D.若甲车0~8s内的牵引力大小恒为1.6×103N,则0~6s内,甲车牵引力的功率为P甲=F甲v甲=1.6×103N×10m/s=1.6×104W故D正确。故选D。
6.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)用100N的力将重5N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )
A. 1500J
B. 75J
C. 0J
D. 无法确定
【答案】D
【详解】要解决这个问题,需明确做功的两个必要因素: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。在脚踢足球的过程中,脚对足球施加了100N的力,但足球离开脚后,脚不再对足球施加力,此时足球是由于惯性继续运动了15m。而题目中并没有给出足球在脚的作用力方向上移动的距离,所以无法计算该同学对足球做的功。故ABC不符合题意,D符合题意。故选 D。
7.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为15s。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A. 2W
B. 20W
C. 200W
D. 2000W
【答案】C
【详解】中学生受到的重力约为500N,从一楼跑到三楼上升的高度约为6m,克服重力做的功约为W=Gh=500N×6m=3000J克服自己重力做功的功率约为故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
8.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)用50N的水平拉力拉着重为100N的小车在水平地面上沿直线前进4m,用时2s,则重力做功为 J,拉力做功功率为 W。
【答案】① 0 ② 100
【详解】[1]由于小车在重力的方向上没有移动距离,所以重力没有做功,即重力做功为0J。[2]拉力做功为拉力做功功率为
9.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)如图所示,重为50N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下,向右匀速运动了10m,所用的时间为20s,则拉力做的功是 J,重力做功的功率为 W。
【答案】① 400 ② 0
【详解】[1]拉力做的功W=Fs=40N×10m=400J[2]物体水平向右运动,与重力的方向垂直,重力不做功,由知,重力做功的功率为0。
10.(2025-2026九上·江西景德镇一中·期中)“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器。如图甲所示,用起重机将重为的潜水器吊起,我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若“奋斗者”号的体积约为10m3,离开水面后吊起时,电动机对钢绳自由端的拉力F为,用时200s,“奋斗者”号匀速上升了10m。若不计绳重及摩擦,求:
(1)滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功;
(2)滑轮组所做的总功;
(3)“奋斗者”号在上升过程中电动机的功率。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功为滑轮组克服物体重力所做的功,即
(2) 滑轮组所做的总功为钢绳自由端的拉力所做的功,即
(3) 由电功率公式可得电动机的功率
考点5 动能和势能
1.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板恰好匀速向下运动。在此过程中,他的动能、势能和机械能的变化情况是( )
A. 动能增大,势能减小,机械能减小
B. 动能不变,势能减小,机械能减小
C. 动能减小,势能减小,机械能减小
D. 动能不变,势能减小,机械能不变
【答案】B
【详解】动能:动能与质量、速度有关,中学生匀速向下运动,质量和速度均不变,因此动能不变;势能:重力势能与质量、高度有关,运动过程中高度降低,因此势能减小;机械能:机械能是动能与势能的总和,动能不变、势能减小,因此机械能减小(部分机械能因克服阻力转化为内能)。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
2.(2025-2026九上·江西宜春·期中)现代农业利用喷洒无人机喷洒农药,安全又高效,喷洒无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的动能 、重力势能 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】① 变小 ② 变小
【详解】[1][2]喷洒无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,无人机的速度不变,质量变小,因此动能变小;无人机的高度不变,质量变小,因此重力势能变小。
3.(2025-2026九上·江西南昌·期中)建筑工地常会设置高空坠物的警示牌。这和重力势能的相关知识有关。某同学利用如下器材:铁架台、刻度尺、相同钢珠(质量已知)、橡皮泥、直尺进行了相关探究。
【问题】物体下落时,重力势能主要转化成 能。我们知道,质量越大的物体从越高处掉落会造成越大的危险,可以猜测重力势能大小与物体的 和物体所处的 有关。
【证据】
(1)为了研究重力势能与高度的关系,我们应该控制物体的 相同
(2)将橡皮泥压平固定在水平桌面
(3)用铁架台悬挂钢珠,分别从高度、、处自由释放
(4)测量钢珠在橡皮泥上留下的凹痕深度
实验次数
下落高度h/cm
凹痕深度d/cm
1
20
0.5
2
40
0.8
3
60
1.2
【解释】分析数据可得:当钢珠质量相同时,下落高度越高,凹痕深度越 (填“大”或“小”)。说明物体的重力势能随高度增加而 (填“增大”或“减小”)。
【交流】结合实验结论,提出一条在建筑工地内避免坠物伤人的措施: 。
【答案】① 动 ② 质量 ③ 高度 ④ 质量 ⑤ 大 ⑥ 增大 ⑦ 进入工地要佩戴好安全帽
【详解】[1]物体下落时,高度降低、速度增大,重力势能减少,动能增加,因此重力势能主要转化成动能。[2][3]质量越大、所处高度越高的物体,重力势能越大,从高处掉落时危险越大,所以可猜测重力势能大小与物体的质量和物体所处的高度有关。[4]研究重力势能与高度的关系时,需采用控制变量法,控制物体的质量相同,改变下落高度。[5][6]分析实验数据,当钢珠质量相同时,下落高度越高,凹痕深度越大。凹痕深度反映了钢珠重力势能的大小(转换法),说明物体的重力势能随高度增加而增大。[7]根据实验结论,重力势能与质量、高度有关,因此可采取的措施如 “进入工地要佩戴好安全帽”“禁止在高空随意堆放重物”“对高空作业的工具进行加固” 等(只要能从控制质量或高度的角度提出避免坠物伤人的措施,合理即可)。
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图所示,在2025年春节联欢晚会上,机器人手持手绢欢快地扭秧歌。抛出的手绢在加速下落过程中,动能 (选填“增大”或“减小”),此过程 能转化为动能。
【答案】① 增大 ② 重力势
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,动能越大;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。[1]抛出的手绢在加速下落过程中,质量不变,速度增大,所以动能增大。[2]手绢下落时,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,是重力势能转化为动能。
5.(2025-2026九上·江西新余第一中学·期中)司机开车上坡前,往往加大油门,以提高车速,这是为了增大汽车的 (选填“动能”或“重力势能”)。清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 动能 ② 变大
【详解】动能的大小与物体的质量和速度有关,重力势能与物体的质量和高度有关,上坡前加大油门提高车速,汽车质量不变、速度增大,因此增大汽车的动能。清洁车匀速行驶时速度不变,清扫垃圾时不断吸入垃圾,车的总质量增加,在速度不变的前提下,车的动能会变大。
考点6 机械能及其转化
1.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 顶部的定滑轮可以省力
B. 机械效率可达到100%
C. 主要是利用重力势能转化为动能
D. 给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
【答案】C
【详解】A.顶部的定滑轮的作用是改变力的方向,但不能省力,因为定滑轮的实质是等臂杠杆,不改变力的大小,故A错误;B.由于实际使用中存在摩擦和能量损耗,机械效率不可能达到100%,因为总有一部分能量转化为其他形式(如内能)而无法完全用于做功,故B错误;C.重物下落时高度降低,重力势能减小,同时小车运动,动能增加,说明重力势能主要转化为小车的动能,故C正确;D.给车轮轴承加润滑油是使接触面分离,从而减小摩擦力,使小车运动更顺畅,故D错误。故选C。
2.(2025-2026九上·江西·期中)如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从点向点运动,其中和两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A. 小球从点运动到点,重力势能全部转化为动能
B. 小球在点的机械能小于在点的机械能
C. 小球在点的动能大于在点的动能
D. 小球从点运动到点的过程中,机械能保持不变
【答案】C
【详解】A.从a点到c点过程中,小球的质量不变,高度变小,则重力势能变小,同时速度变大,动能变大,重力势能会转化为动能,由于小球滚动的过程中受摩擦力的作用,一部分机械能会转化为其他形式的能,故A错误;B.由于小球从b到c要克服摩擦力做功,一部分机械能会转化为其他形式的能,故小球在b点的机械能大于在c点的机械能,故B错误;C.小球从b运动到d的过程中,一部分机械能会转化为其他形式的能,故小球在b点的机械能大于在d点的机械能;由于b和d两点在同一水平高度,即两位置小球的重力势能相同,根据“机械能=动能+势能”可知,小球在b点的动能大于在d点的动能,故C正确;D.由于小球滚动的过程中受摩擦力的作用,一部分机械能会转化为其他形式的能,机械能减少,故D错误。故选C。
3.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)(多选)近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人端着餐盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是( )
A. 机器人在水平地面匀速前行时机器人的机械能增大
B. 机器人工作时将电能转化为机械能
C. 机器人端着餐盘水平匀速前进时,餐盘中的物体在水平方向上不受摩擦力
D. 机器人端着餐盘水平匀速前进时,机器人对餐盘做了功
【答案】BC
【详解】A.机器人在水平地面匀速前行时,质量不变,速度不变,动能不变;高度不变,重力势能不变,则机械能不变,故A错误;B.机器人工作时消耗电能,将电能转化为机械能,故B正确;C.机器人端着餐盘水平匀速前进时,餐盘中的物体处于平衡状态,水平方向没有运动趋势和发生相对运动,因此不受摩擦力,故C正确;D.机器人端着餐盘水平匀速前进时,机器人对餐盘施加竖直方向的力,餐盘在竖直方向没有运动距离,因此机器人对餐盘不做功,故D错误。故选BC。
4.(2025-2026九上·江西景德镇一中·期中)同学们的课外生活丰富多彩。关于下图的活动,下列说法正确的是( )
A. 甲图:足球在上升过程中,机械能保持不变
B. 乙图:同学从高处落下时,动能转化为重力势能
C. 丙图:同学在跑步时,人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
D. 丁图:同学挥拍击球时,通过肌肉收缩将化学能转化为机械能,使球获得动能并飞出
【答案】D
【详解】A.足球在上升的过程中因为受到空气阻力,其机械能变小,故A错误;B.同学从高处落下时,重力势能转化为动能,故B错误;C.同学在跑步时,人受到的重力与地面对人的支持力是一对平衡力,故C错误;D.同学挥拍击球时,通过肌肉收缩将体内储存的化学能转化为球拍的机械能,从而使球获得动能并飞出,故D正确。故选D。
5.(2025-2026九上·江西九江-11月·期中)2022年6月5日是第51个世界环境日,主题是“共建清洁美丽世界”,倡导低碳出行。周末小黄同学在骑自行车加速上坡时,他的动能将 ,机械能将 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】① 增大 ② 增大
【详解】[1][2]小黄同学在骑自行车加速上坡时,质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,因此小黄的机械能增大。
6.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)现代农业利用无人机给庄稼喷洒农药,极大地提高了工作效率。如图所示,无人机在稻田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药,此过程中,无人机的动能 ,机械能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】① 变小 ② 变小
【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关,无人机速度不变,由于喷洒了农药,总质量减小,故它的动能减小。[2]机械能是动能和势能的总和。无人机高度不变,质量减小,重力势能减小。动能也在变小,势能与动能的和,机械能也在减小。
7.(2025-2026九上·江西景德镇一中·期中)2023年5月10日,我国在文昌卫星发射中心用长征七号遥七运载火箭成功将天舟六号货运飞船发射升空。火箭加速升空过程中,飞船的机械能 ;飞船在轨道上无动力绕地运行过程中,机械能 。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
【答案】①
增大 ②
不变
【详解】[1]火箭加速升空过程中,飞船的质量不变,速度增大,动能增大,高度增大,重力势能增大,机械能包括动能和势能,机械能增大。[2]飞船在轨道上无动力绕地运行过程中,不受阻力作用,只有动能和势能相互转换,故机械能不变。
8.(2025-2026九上·江西南昌·期中)如图所示是古代炼铁工艺的示意图,匠人在打铁成型时,会将手中的重锤高高举起,然后重重落下,这一过程中重锤的重力势能转化为 ,使得铁器达到成型的目的。在这个过程中重力对重锤 (选填“有”或“没有”)做功。
【答案】① 动能 ② 有
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关,动能的大小与物体的质量和速度有关。重锤被高高举起时,具有较大的重力势能(质量不变,高度高);当重锤重重落下时,重锤质量不变,高度降低,重力势能减小,速度增大,则动能增大,即重力势能转化为动能。[2]做功的两个必要因素是:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。重锤下落时,受到竖直向下的重力,且重锤在重力的方向(竖直向下)上通过了一段距离,因此重力对重锤有做功。
9.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)作为中国空间站T字构型的最后一个舱段,梦天实验舱将于10月31日下午,由长征五号B遥四火箭在海南文昌航天发射场发射升空。梦天实验舱和火箭加速升空过程中,梦天实验舱的重力势能将 ,机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】① 变大 ② 变大
【详解】[1][2]梦天实验舱加速升空过程中,质量不变,速度增大,高度升高,则动能增大,重力势能增大;由于机械能等于动能与势能之和,所以梦天实验舱的机械能将变大。
试卷第1页,共3页
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专题06 简单机械和机械能
6大高频考点
1. 滑轮组机械效率计算
2. 斜面机械效率
3. 力做功的必要因素
4. 功和功率的计算
5. 动能和势能
6. 机械能及其转化
考点1 滑轮组机械效率计算
1.(2025-2026九上·江西南昌·期中)小红家买新房承包给装修公司装修,装修师傅用如图所示的滑轮组,将瓷砖从地面匀速运送到三楼,下列说法正确的是( )
A. 动滑轮对瓷砖做的功为有用功
B. 动滑轮对瓷砖做的功为额外功
C. 减少物重可以增加机械效率
D. 使用滑轮组可以省功
2.(2025-2026九上·江西九江-11月·期中)如图所示,小宇用动滑轮把重400N的物体匀速提升了3m,作用在绳子自由端的拉力F为250N,方向竖直向上。不计绳重和摩擦,则下列选项正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为3m
B. 动滑轮受到的重力为150N
C. 拉力F做的功为1200J
D. 该动滑轮的机械效率为80%
3.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图所示,为提升重物,现选用粗细均匀、重为G的杠杆,不计杠杆支点处的摩擦,先后把同一重物挂在A、B两处,每次用力让重物匀速上升相同高度,下列说法正确的是( )
A. 重物在A处人做的有用功多
B. 重物在B处杠杆的机械效率更高
C. 重物在A处人做的额外功少
D. 提升重物过程中杠杆是费力、省距离的
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图所示,工人用300N的拉力,把一重为500N的货物G用滑轮组提升了3m (忽略摩擦及绳重)。求∶
(1)工人做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数);
(3)动滑轮重。
5.(2025-2026九上·江西·期中)一辆质量为的汽车,不慎陷入泥泞地面,每个车轮胎与地面的接触面积均为。汽车司机组织人们用下图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,水平拉力F为,汽车沿水平方向匀速直线移动,用了0.5min把汽车从泥泞中拉出,此过程中绳子自由端水平移动了6m,滑轮组的机械效率为90%,g取。求:
(1)汽车静止时对泥泞地面的压强。
(2)拉力F做功的总功率。
(3)汽车受到地面的阻力大小。
6.(2025-2026九上·江西宜春·期中)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到2m高处,所用拉力为250N,时间为20s。求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)若不计摩擦和绳重,改将重为900N的重物从地面匀速提高,求此时的拉力。
7.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中实验装置如图所示,得到的数据如表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度 h/m
绳端拉力 F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74.1%
2
4
0.1
1.6
0.4
62.5%
3
6
0.1
2.4
(1)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,他认为应该静止读数。老师说该想法是错误的,原因是忽略了 对滑轮组机械效率的影响。如果这样做,测得的机械效率将 (选填“偏大”、“偏小”或“更准确”)。
(2)小组同学再用甲装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s= m,机械效率η= (百分号前保留一位小数);
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
(4)比较第1次实验和第3次实验可得出结论: :
(5)根据所学知识,不计绳重和摩擦,图丙是机械效率η与动滑轮重G动的关系图像,分析图丙中的A点可知,被提升物体所受的重力大小为 。
8.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)如图所示,是采用滑轮组水平向右移动重物的场景。已知物体A重为20N,水平滑动时受到的摩擦力为12N,拉力F=5N,物体A在5s内匀速移动了0.2m,则滑轮组对物体做的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
9.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)建筑工地的运料装置可以简化为滑轮组装置,如图所示,工作时先将建筑材料装入运料车,再将运料车装入升降机,最后由卷扬机拉动钢索,将升降机提升到指定位置。若卷扬机将建筑材料以0.1m/s的速度运送到10m高的楼层,运料车的总重力为103N,升降机箱的重力为104N,运送的建筑材料的总重力为104N,卷扬机对钢索的拉力为1.5×104N,求:
(1)滑轮组的机械效率。
(2)卷扬机的输出功率。
10.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)如图所示,用同一个滑轮分别按照甲、乙两种方式匀速拉起同一物体,已知G滑轮<G物,且不计绳重和摩擦,则拉力 (选填“大于”或“等于”或“小于”),两种方式中滑轮的机械效率 (选填“大于”或“等于”或“小于”)。
考点2 斜面机械效率
1.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)如图所示,相同质量的甲、乙两人,在相同时间内用不同的装置把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 乙做的总功比甲多
B. 甲做的有用功比乙多
C. 甲做功的功率大于乙做功的功率
D. 甲所用装置的机械效率较大
2.(2025-2026九上·江西·期中)如图所示,工人师傅用平行于斜面的推力,将质量为60kg的物体从斜面底端匀速推上斜面,物体移动的距离为10m,上升的高度为3m,在此过程中斜面的机械效率是80%,则在斜面上匀速运动过程中推力做的功为 J,物体所受摩擦力为 N。(g=10N/kg)
3.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图所示,光滑斜面,沿斜面AB和AC将重力相同的物体以相同的速度从斜面底部拉到顶部,所需拉力分别为和,拉力所做的功分别为和,拉力做功的功率分别为和,则 , , 。(选填“”或“”或“”)
考点3 力做功的必要因素
1.(2025-2026九上·江西南昌·期中)如图是冰壶比赛的场地示意图。运动员在A点推动静止在水平地面的冰壶前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止,这个过程中,下列说法错误的是( )
A. A点到B点推力做了功
B. A点到C点推力一直在做功
C. B点到C点动能减小
D. B点到C点过程中机械能转换为内能
2.(2025-2026九上·江西·期中)如图所示,是警民合力推着一辆故障车在水平路面前行的情景,在这个过程中,推力对故障车 做功,地面的支持力对故障车 做功。(均选填“有”或“没有”)
3.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)如图是哪吒踢毽子的场景,哪吒踢出毽子后,毽子在上升过程中,哪吒对毽子 ;毽子在落向地面的过程中,重力对毽子 。(选填“做功”或“不做功”)
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)在台球比赛中,如图,选手推动球杆撞击白球,白球受力运动后碰撞其它球,手推动球杆前进时,手对球杆 ,白球在水平桌面滚动的过程中重力 ,(均选填“做功”或“不做功”)。
5.(2025-2026九上·江西新余第一中学·期中)如图所示,一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm,则匀速下滑的过程中,物体的重力 (选填“做了功”或“不做功”),压力做的功为 J。
考点4 功和功率的计算
1.(2025-2026九上·江西南昌·期中)小聪和小明各自把一捆质量相等的书从一楼搬到三楼,小聪用了40s,小明用了60s。下列关于他们对书做功的说法正确的是( )
A. 小聪做功多
B. 小明做功多
C. 小聪做功的功率大
D. 小明做功的功率大
2.(2025-2026九上·江西·期中)(多选)如图所示,一辆卡车在平直公路上匀速行驶,速度为72km/h,发动机的实际功率为180kW,行驶的时间为2h。这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 发动机做的功为360J
B. 卡车的牵引力为
C. 卡车行驶的路程为144m
D. 卡车受到的阻力为
3.(2025-2026九上·江西宜春·期中)两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程随时间变化的关系图像如图所示。根据图像,下列判断正确的是( )
A. 两次物体运动的速度:v1<v2
B. 0~6s 两次拉力对物体所做的功:W1=W2
C. 两次物体所受的拉力:F1=F2
D. 0~6s两次拉力对物体做功的功率:P1<P2
4.(2025-2026九上·江西宜春·期中)(多选)如图所示,木块在恒定不变的拉力F作用下沿斜面做匀速直线运动,下列物理量随时间变化的图像正确的是( )
A.拉力F所做的功与时间的关系 B.木块的动能与时间的关系
C.拉力F做功的功率与时间的关系 D.木块的机械能与时间的关系
5.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)甲、乙两车同时同地在水平路面上向北沿直线行驶,它们的s-t图像如图所示。已知甲车总重,若甲车0~8s内的牵引力大小恒为,则( )
A. 乙车速度大小为10m/s
B. 0~6s内,以甲车为参照物,乙车向北运动
C. 0~6s内,甲车重力做功为
D. 0~6s内,甲车牵引力功率为
6.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)用100N的力将重5N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )
A. 1500J
B. 75J
C. 0J
D. 无法确定
7.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为15s。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A. 2W
B. 20W
C. 200W
D. 2000W
8.(2025-2026九上·江西九江第三中学·期中)用50N的水平拉力拉着重为100N的小车在水平地面上沿直线前进4m,用时2s,则重力做功为 J,拉力做功功率为 W。
9.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)如图所示,重为50N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下,向右匀速运动了10m,所用的时间为20s,则拉力做的功是 J,重力做功的功率为 W。
10.(2025-2026九上·江西景德镇一中·期中)“奋斗者”号是中国研发的万米载人潜水器。如图甲所示,用起重机将重为的潜水器吊起,我们将起吊装置简化为图乙所示的滑轮组。若“奋斗者”号的体积约为10m3,离开水面后吊起时,电动机对钢绳自由端的拉力F为,用时200s,“奋斗者”号匀速上升了10m。若不计绳重及摩擦,求:
(1)滑轮组吊起“奋斗者”号所做的有用功;
(2)滑轮组所做的总功;
(3)“奋斗者”号在上升过程中电动机的功率。
考点5 动能和势能
1.(2025-2026九上·江西南昌外国语学校·期中)一中学生骑自行车下坡时,不蹬脚踏板恰好匀速向下运动。在此过程中,他的动能、势能和机械能的变化情况是( )
A. 动能增大,势能减小,机械能减小
B. 动能不变,势能减小,机械能减小
C. 动能减小,势能减小,机械能减小
D. 动能不变,势能减小,机械能不变
2.(2025-2026九上·江西宜春·期中)现代农业利用喷洒无人机喷洒农药,安全又高效,喷洒无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。此过程中,喷药无人机的动能 、重力势能 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
3.(2025-2026九上·江西南昌·期中)建筑工地常会设置高空坠物的警示牌。这和重力势能的相关知识有关。某同学利用如下器材:铁架台、刻度尺、相同钢珠(质量已知)、橡皮泥、直尺进行了相关探究。
【问题】物体下落时,重力势能主要转化成 能。我们知道,质量越大的物体从越高处掉落会造成越大的危险,可以猜测重力势能大小与物体的 和物体所处的 有关。
【证据】
(1)为了研究重力势能与高度的关系,我们应该控制物体的 相同
(2)将橡皮泥压平固定在水平桌面
(3)用铁架台悬挂钢珠,分别从高度、、处自由释放
(4)测量钢珠在橡皮泥上留下的凹痕深度
实验次数
下落高度h/cm
凹痕深度d/cm
1
20
0.5
2
40
0.8
3
60
1.2
【解释】分析数据可得:当钢珠质量相同时,下落高度越高,凹痕深度越 (填“大”或“小”)。说明物体的重力势能随高度增加而 (填“增大”或“减小”)。
【交流】结合实验结论,提出一条在建筑工地内避免坠物伤人的措施: 。
4.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图所示,在2025年春节联欢晚会上,机器人手持手绢欢快地扭秧歌。抛出的手绢在加速下落过程中,动能 (选填“增大”或“减小”),此过程 能转化为动能。
5.(2025-2026九上·江西新余第一中学·期中)司机开车上坡前,往往加大油门,以提高车速,这是为了增大汽车的 (选填“动能”或“重力势能”)。清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
考点6 机械能及其转化
1.(2025-2026九上·江西南昌第二中学-11月·期中)如图,这是小静设计的一款无需电池和燃料的无碳小车。在重物下落驱动无碳小车运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 顶部的定滑轮可以省力
B. 机械效率可达到100%
C. 主要是利用重力势能转化为动能
D. 给车轮轴承加润滑油可以增大摩擦力
2.(2025-2026九上·江西·期中)如图所示,小球由静止开始沿着粗糙的曲面从点向点运动,其中和两点在同一水平高度。下列说法中正确的是( )
A. 小球从点运动到点,重力势能全部转化为动能
B. 小球在点的机械能小于在点的机械能
C. 小球在点的动能大于在点的动能
D. 小球从点运动到点的过程中,机械能保持不变
3.(2025-2026九上·江西景德镇·期中)(多选)近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人端着餐盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是( )
A. 机器人在水平地面匀速前行时机器人的机械能增大
B. 机器人工作时将电能转化为机械能
C. 机器人端着餐盘水平匀速前进时,餐盘中的物体在水平方向上不受摩擦力
D. 机器人端着餐盘水平匀速前进时,机器人对餐盘做了功
4.(2025-2026九上·江西景德镇一中·期中)同学们的课外生活丰富多彩。关于下图的活动,下列说法正确的是( )
A. 甲图:足球在上升过程中,机械能保持不变
B. 乙图:同学从高处落下时,动能转化为重力势能
C. 丙图:同学在跑步时,人对地面的压力与地面对人的支持力是一对平衡力
D. 丁图:同学挥拍击球时,通过肌肉收缩将化学能转化为机械能,使球获得动能并飞出
5.(2025-2026九上·江西九江-11月·期中)2022年6月5日是第51个世界环境日,主题是“共建清洁美丽世界”,倡导低碳出行。周末小黄同学在骑自行车加速上坡时,他的动能将 ,机械能将 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
6.(2025-2026九上·江西九江第一中学·期中)现代农业利用无人机给庄稼喷洒农药,极大地提高了工作效率。如图所示,无人机在稻田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药,此过程中,无人机的动能 ,机械能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
7.(2025-2026九上·江西景德镇一中·期中)2023年5月10日,我国在文昌卫星发射中心用长征七号遥七运载火箭成功将天舟六号货运飞船发射升空。火箭加速升空过程中,飞船的机械能 ;飞船在轨道上无动力绕地运行过程中,机械能 。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
8.(2025-2026九上·江西南昌·期中)如图所示是古代炼铁工艺的示意图,匠人在打铁成型时,会将手中的重锤高高举起,然后重重落下,这一过程中重锤的重力势能转化为 ,使得铁器达到成型的目的。在这个过程中重力对重锤 (选填“有”或“没有”)做功。
9.(2025-2026九上·江西南昌一中教育集团·期中)作为中国空间站T字构型的最后一个舱段,梦天实验舱将于10月31日下午,由长征五号B遥四火箭在海南文昌航天发射场发射升空。梦天实验舱和火箭加速升空过程中,梦天实验舱的重力势能将 ,机械能将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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