2022九年级物理上册第十一章机械功与机械能章末试卷2（粤教沪版）

第十一章章末试卷2一、选择题1．初中物理九年级上粤沪版第11章卷2我们居住的城市高楼林立，如不小心发生高空坠物事件，则可能给人们的生命财产造成损害，更不可有意为之．日前，某小区的陈先生在早上下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔，上面还插着一个可乐瓶，肇事的可乐瓶里大约还有的可乐．对此，下列描述正确的是（ ）A.可乐瓶从高空坠落，动能会转化为重力势能        B.可乐瓶对挡风玻璃没有做功C.可乐瓶从高空坠落，重力势能会转化为动能        D.可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间，具有很大的重力势能【分析】物体下落时，重力势能转化为动能。物体的质量越大、速度越大，动能越大。【解答】可乐瓶从高空坠落，重力势能会转化为动能；可乐瓶将挡风玻璃击穿了一孔，说明可乐瓶对挡风玻璃做了功；可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间，其速度达到最大，动能最大，重力势能最小。故答案为C。2.初中物理九年级上粤沪版第11章卷28月5日至7日，今年第9号台风“麦莎”给上海造成了1.5亿元的经济损失。一架救灾运输飞机在空中沿水平方向匀速飞行，正在向灾区空投物品，在空投过程中飞机的动能和势能的变化情况是（  ）A.动能增加，势能减小      B.动能减小，势能增加      C.动能、势能都减小      D.动能、势能都不变【分析】救灾运输飞机在空中沿水平方向匀速飞行，速度和高度不变；向灾区空投物品，飞机的质量在减小；【解答】所以在空投过程中飞机的动能减小、势能减小；故选C．3.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（  ）A.60W    B.3.6×103W    C.6×103W      D.3.6×105W【分析】已知该同学的体重和每次腾空的高度，则可利用公式W=Gh计算每跳一次克服重力做的功，跳了180次，从而可以求出他在跳绳过程中克服重力做的功，已知时间，可利用公式P=计算做功的功率．【解答】解：∵G=500N，h=4cm=0.04m，∴跳一次克服重力做功为：W=Gh=500N×0.04m=20J，1min跳180次所做的总功为：W总=180×20J=3600J，又∵t=1min=60s，∴功率为：P===60W．故选A．4.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（每个钩码重相同）（　　）8\nA.实验需要用到的测量仪器弹簧测力计、刻度尺和停表B.实验时需要匀速拉动测力计，只有这样测力计示数才能稳定C.当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高D.把钩码提高的高度越高，做的有用功越多，机械效率越高【分析】①测量滑轮组机械效率的基本原理是η=，根据原理确定测量仪器；②弹簧测力计必须匀速拉动，才能保证读数的准确；③不计绳重和摩擦，在物重一定时，动滑轮重力越大，需要做的额外功越大，机械效率越低；④根据η=可以知道，机械效率与物体上升高度无关．【解答】A、由η=知，要测量滑轮组的机械效率，需要测量物重、拉力，物体上升高度、绳子拉下长度，所以需要的测量仪器是弹簧测力计和刻度尺，不需要停表．此选项错误；B、为了保证拉力测量结果的准确，在拉动物体上升过程中需要匀速直线运动，不易时快时慢，造成拉力测量不准确．此选项正确；C、当钩码个数相同，提升相同高度时，做的有用功相同．但不知道动滑轮的重力、绳重及摩擦，所以不能比较额外功多少，机械效率高低不能比较．此选项错误；D、由据η=可知，机械效率决定于物重和动滑轮重，与物体上升高度无关．此选项错误．故选B．5.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2中考体能测试中，某同学选择跳绳．他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm．设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）A.5W       B.50W     C.500W    D.5000W【分析】首先估测出初中生的重力，结合功率的公式P=求解.【解答】由生活常识可知,初中生的重力大约为G＝500N，在1min内跳了120次，所以跳一次所用时间t＝0.5s，每次跳离地面的高度为h＝5cm＝0.05m，所以P＝＝50W；故答案为：B.6.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2下列物理量中，以科学家焦耳的名字作为单位的是（  ）A.功       B.功率      C.压强      D.机械效率【分析】首先对选项中每个物理量进行分析，明确各自对应的单位，然后确定符合题意的选8\n项，即可轻松解题.【解答】A、功的单位是焦耳，符号J.A符合题意；B、功率的单位是瓦特，符号W.B不符合题意；C、压强的单位是帕斯卡，符号Pa；C不符合题意；D、机械效率是指有用功和总功之比，无单位.D不符合题意.故答案为：A.7.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2下列过程中，重力势能转化为动能的是（  ）A.跳伞运动员匀速下落         B.“神舟9号”飞船由远地点飞向近地点C.钟表里的发条带动指针转动      D.将小球向上抛出，小球在上升阶段【分析】此题考查动能和势能的转化的判断，掌握动能和势能的影响因素，知道减小的能转化为了增加的能.【解答】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能转化为内能，A不合题意；B、“神舟9号”飞船由远地点飞向近地点时，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，B符合题意；C、钟表里的发条带动指针转动是弹性势能转化为动能，C不合题意；D、将小球向上抛出，小球在上升阶段，动能减小，重力势能变大，动能转化为重力势能，D不合题意故答案为：B.8.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2关于功率、机械效率的说法正确的是（  ）A.做功多的机器机械效率一定高      B.机械效率高的机器功率一定大C.功率小的机器做功慢          D.功率大的机器做功时间一定短【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；功率与效率大小没有关系；②机械效率等于有用功与总功的比值；机械效率与做功的多少没有直接关系．【解答】A、机械效率等于有用功与总功的比值，做功多两者的比值不一定大，机械效率不一定高，故A错误；B、机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故B错误；C、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率小的机器，其做功慢，故C正确；D、功率等于功和做功时间的比值，功率大，做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故D错误．故选C．9.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（   ）A.W1≠W2  P1≠P2        B.W1=W2  P1=P2        8\nA.W1=W2  P1＞P2        D. W1=W2  P1＜P2【分析】已知AB=BC，根据W=Gh可知这两段距离内重力做的功相等；因为小球在自由下落时作加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系.【解答】已知AB=BC，根据W=Gh可知，同一个物体在AB段和BC段重力做的功相等，即W1=W2；由于物体在自由下落时做加速运动，根据可知，物体在BC段运动的时间比在AB段的时间短，根据公式可知，物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即P1＜P2．故答案为：D.10.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如右图所示，甲、乙是同一滑轮组的不同绕法。用它们分别把同一重物匀速提升（绳重及摩擦均不计），下列说法正确的是（）A.甲较省功     B.乙较省力   C.甲的机械效率较高        D.甲、乙的机械效率相同【分析】机械效率是指有用功占总功的比值，而总功等于有用功加额外功，因此，分析出滑轮组有用功和额外功的情况，便可比较其机械效率的大小．【解答】甲、乙滑轮组提升的重物相同，在提升相同高度的情况下，其有用功相同．额外功主要来自动滑轮重、绳重及摩擦，这些两个滑轮都是相同的，故额外功也相同．因此，它们的机械效率也是相同的．故选D．【点评】理解机械效率的含义，明确额外功的产生原因，能分析出额外功相同是正确解答本题的关键．11.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板，若支点在跳板中央，当体重均为600N的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时，静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起3m高，若不计空气阻力,跳板的机械效率为(    )A.100%      B.90%      C.75%      D.25%【分析】根据W=Gh分别求出有用功和总功，根据机械效率公式求出跳板的机械效率。【解答】两名运动员做的总功为：W总=2G1h1=2×600N×1.5m=1800J；对女运动员做的有用功：W有=G2h2=450N×3m=1350J；跳板的机械效率为：故选C。8\n【点评】本题考查了有用功、总功和机械效率的计算，关键是分清两名运动员对木板做的功是总功，木板对女运动员做的功是有用功。二、填空题12.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为________J；工人对木箱做功为________J；工人做功的功率为________W．【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；（2）知道工人的推力和移动的距离，利用W=Fs求工人对木箱做功；知道工人做的功和时间，利用功率公式求工人的功率．【解答】功等于力与物体在力的方向通过距离的乘积；工人用力推箱子，箱子在重力方向上没有通过距离，故木箱所受重力对木箱做功为零；工人用100N的力水平推箱子，箱子在水平方向通过6m，工人做功W=FS=100N×6m=600J；工人做功功率P=.故答案为：0；600；150．13.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB(mA<mB)。(1)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论：________。(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。(4)如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：________ 。【分析】探究影响物体动能大小的因素。【解答】（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；（2）mA＜mB，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大；（3）乙丙两图，小球的质量相同，θ1＜θ2，说明丙图中的小球被举高的高度更高，具有更大的重力势能，在下落时就会转化成更大的动能，所以丙图小球的速度更大；（4）乙丙两图，小球的质量相同，丙图小球的速度更大，图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。14.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是________J，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．8\n【分析】图中使用的是动滑轮，知道物体A以0.5m/s的速度运动，利用速度公式可以求出物体2s移动的距离s，则拉力移动的距离s′=2s，利用功的公式求拉力做功；知道物体重，求出物体A受到的摩擦阻力，又知道拉力F，利用机械效率的公式计算滑轮的机械效率．【解答】物体2s移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m，∵使用的是动滑轮，∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m，拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J，∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，∴f=0.2G=0.2×20N=4N，滑轮的机械效率：η====80%．故答案为：5，80%．15.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图是体重为600N的某同学在做引体向上运动．这位同学完成一次动作时（由左图变成右图），他的重力势能________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．如果他连续做了10个引体向上，用了1min，那么他所做的功的功率是________W．【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；（2）由图可知该同学克服自身重力提升的高度，根据W=nGh求出他连续做10个引体向上做的功，根据P=求出他所做功的功率．【解答】（1）该同学在做引体向上运动时，由左图变成右图的过程中，质量不变，高度变高，重力势能增大；（2）由图可知，该同学克服自身重力上升的高度h=0.5m，他连续做10个引体向上做的功：W=10W1=10Gh=10×600N×0.5m=3000J，他所做功的功率：P===50W．故答案为：增大；50．16.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中的________ （“A”或“B”），这是因为在较高处的皮球________ 大。8\n【分析】解答本题注意所用的研究方法：控制变量法，转换法；掌握重力势能与弹性势能的影响因素以及重力势能、动能、弹性势能的转化情况。【解答】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大．从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大。三、解答题17.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义的物理实践活动．现在假定你要测定自己爬上10m高的楼时的功率，自己爬楼所用的时间是20s，你还必须知道一个什么量，才能计算出自己爬楼的功率，现在请你根据自身的实际情况，估计出这个量的值，再计算出自己爬楼的大致功率有多少W．（g取10N/kg）【分析】估测自己的体重（质量），利用G=mg求出身体的重力，再利用W=gh求出克服重力做的功，最后利用P=求出爬楼功率．【解答】还必须知道自己的质量（或体重）假定自己的质量是50kg，所做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×10m=5000J爬楼的功率：P=．答：自己爬楼的大致功率有250W．四、实验探究题18.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止.（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择________两图来进行比较.实验中通过观察________的大小，来判断小球动能的大小.（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是________.（3）要研究动能与速度的关系，我们应该选择________两图来进行实验.【分析】动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中，要注意控制变量法的应用.并要掌握实验中通过控制物体的下滑高度来控制速度的方法.8\n【解答】（1）根据控制变量的思想，要研究动能与质量的关系，对图中各因素（质量、速度）的异同点进行分析；可判断出选择ac两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离（小球对盒子做功多少）反映出来；（2）为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下；（3）根据控制变量的思想，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同、速度不同的两图即ab；故答案为：（1）a、c；纸盒子被推动距离；（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下；（3）a、b.19.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验．图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，mA=mC＜mB，铁块所处的初始高度hA=hB＜hC．（1）实验中我们通过观察________来比较重力势能的大小．（2）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比________两铁块的撞击实验，得到的结论是：【解答】（1）实验中我们通过观察木桩陷入沙坑的深度，来比较重力势能的大小，凹陷越深重力势能越大；（2）此实验利用的控制变量法。为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应控制木桩的初始高度相同，质量不同，对比A、B两铁块的撞击实验，得到的结论是：在高度一定时，质量越大，重力势能越大。五、综合题20.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图所示，某工地上起重机将重为2000N的货物在10s内匀速提升了5m，求：（1）重物上升的速度；（2）起重机提升重物时做的功；（3）起重机对重物做功的功率．【分析】（1）已知重物在10s内匀速提升了5m，利用速度公式v=可求得重物上升的速度；（2）已知重力和在竖直方向上移动的距离，利用W=Gh可求出塔吊对重物做的功；（3）根据P=可求得塔吊对重物做功的功率．【解答】（1）解：重物上升的速度：v===0.5m/s（2）解：起重机对重物做的功：W=Gh=2000N×5m=1×104J（3）解：起重机对重物做功的功率：P===1×103W8