第十五章《功和机械能》练习题.docx
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第十五章《功和机械能》练习题
苗庄中学九年级物理第十五章《功和机械能》练习题
一、单项选择题
1．足球运动员用150N的作用力，将重4.5N的足球踢出，足球沿水平场地向前运动的最大距离为200m，则足球在空中飞行时运动员对足球所做的功为（）
A．3000焦 B．90焦 C．3090焦 D．0焦
2．已知甲机器的机械效率是65％，乙机器的机械效率是80％，那么下列说法中正确的是 （）
A．甲机器一定比乙机器省力B．甲机器一定比乙机器省距离
C．甲机器做的有用功一定比乙机器多D．以上说法都不对
3．跟用手直接做功相比，使用滑轮组做功可以（）
A.省力和改变力的方向 B.省力和省功
C.省力和提高机械效率 D.省力和省距离
4．如图所示的两个滑轮组，每个轮的质量都相等。
用它们提升等重的物体时，作用在两个滑轮组上的动力分别为F1和F2，两个滑轮组的机械效率分别为η1和η2。
若不计摩擦，则下列判断中正确的是：
（）
A.一定是F1>F2 B.一定是F1η2 D.一定是η1<η2
5．晓为同学从地面走上10m高的四楼教室，估计他克服重力做的功约为:
（）
A．500WB．500JC．5000WD．5000J
6．如图3所示，挖掘机挖土的速度往往很慢，这是为了：
（）
A．保证挖掘质量．B．获得较大挖掘动力
C．可以节约燃料．D．保证挖掘施工安全
7．质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么（）
A．燕子比鸽子飞得快B．鸽子比燕子飞得快
C．燕子比鸽子飞得高D．鸽子比燕子飞得高
8.雪橇从山坡上滑下，在其机械能的转化过程中（）
A．动能增大，重力势能减小B．动能减小，重力势能增大
C．动能增大，重力势能不变D．动能减小，重力势能减小
9．如图所示的四幅图是某人提包回家的情景，请你判断人提包的力对包不做功的是（ ）
10．沿水平方向分别拉重1000N和500N的两辆车做匀速直线运动，若两车都前进10m，且所用水平拉力都是200N，设拉力对较重的车做功为W1，对较轻的车做功W2，则（ ）
A.W1＞W2B.W1＜W2C.W1=W2D.无法判断
11.用滑轮或滑轮组提起同一重物如图所示，其中机械效率最高的是（）
12.关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（ ）
A.做功越多，机械效率一定越高
B.单位时间内做功越多，机械效率一定越高
C.省力越多的机械，机械效率一定越高
D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高
13．小明和爸爸一起去登山，登到山顶时，小明用40min，爸爸用45min，爸爸的体重是
小明的1．5倍，则小明与爸爸的登山功率之比为（）
A．3∶4B．4∶3C．16∶27D．27∶16
14.到同样的楼层，跑步上去比慢走上去要累得多，这是因为（）
A.跑步做的功多B.跑步效率高C.跑步的功率大D.跑步要费力
15．大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，
从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图14-49所示，若不计绳
重和摩擦，他至少做了多少功
A．200JB．300JC．400JD．500J
16．如图所示，用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动。
若推力对物
体做了60J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体一定受到10N的摩擦力B．重力做的功一定为360J
C．物体一定运动了lmD．物体一定运动了6m
17．篮球落到地面又弹起来，接触地面时被压缩，然后恢复原状，若不计一切阻力，以下说法中正确的是（ ）
A.下落过程中动能增加，机械能增加
B.压缩过程中动能减小，弹性势能减小
C.恢复过程中动能增加，弹性势能减小
D.上升过程中动能减小，机械能减小
18.如图所示，一根不可伸长的细绳一端固定在O点，另一端系一小球，O点的正下方固定有一根钉子P。
位置1在O点的正下方，位置3与A点等高，位置5是A与l之间的某点，位置2是l与3之间的某点，位置4是高于3的某点。
不考虑空气阻力，小球从A点静止释放（）
A．第一次过位置l后最高能到达位置2
B．第一次过位置l后最高能到达位置4
C．第二次过位置1后最高能到达位置5
D．第二次过位置l后最高能到达位置A
19、如图，已知物体A和B质量相等，A在粗糙的水平地面，B在光滑的斜面。
现它们分别在同样大小的力F作用下沿F的方向分别移动了距离S，则F对物体做的功（）
A．对A做的功多B．对A和B做功一样多
C．对B做的功多D．条件不足，无法确定
20、2010年3月5日12时55分，在酒泉卫星发射中心，“长征四号丙”运载火箭成功地将“遥感卫星九号”送入太空预定轨道.图中是火箭发射升空时的情景，以下说法正确的是（）
A．火箭上升过程中动能不变，重力势能增大，机械能增大
B．火箭升空时受到平衡力的作用
C．火箭升空利用了力的作用是相互的
D．火箭升空时受到惯性力的作用
21、在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升，下面说法正确的是（）
A.滑轮组的机械效率是83.3％B.滑轮组的机械效率是66.7％
C.绳端移动速度与物体上升速度相同D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍
22、下列说法中正确的是（）
A、足球在草坪上沿水平方向向前滚动，重力对足球做了功
B、石块从高处下落，重力对石块做了功
C、举重运动员把杠铃在空中停留3s，人对杠铃做了功
D、推出去的铅球在空中运动过程中，推力对铅球做了功
23、分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体举到相同的高度，做的有用功（）
A、杠杆最多B、动滑轮最多
C、滑轮组最多D、一样多
24、甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（）
A．两汽车具有的动能一定相同
B．两汽车具有的机械能一定相同
C．甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能
D．两汽车可能具有相同的机械能
25、下列关于功率的说法中，正确的是（）
A、做功越多的则功率越大B、功率越大的机械，其效率越高
C、功率越大的机械越省力D、功率越小的机械做功不一定少
26、载重汽车爬坡时,一般都走得较慢,这是为了（）
A、减小速度B、获得较大的牵引力
C、节省燃油D、保护发动机
27、一吊车在2s内将1500Ｎ的货物提高2ｍ后，在空中停留了3ｓ，又在5ｓ内沿水平方向将货物移送了10ｍ,则10ｓ内吊车的功率为（）
A、300ＷB、2000ＷC、3000ＷD、1500Ｗ
28、建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（ ）
A．起重机的功率大，做功多B．起重机的机械效率高，做功慢
C．起重机的功率大，做功快D．起重机的机械效率高，做功多
二、不定项选择题
1、在我国古代书籍《墨经》中，对杠杆原理有精辟论述，并有许多巧妙的应用。
如图所示是在井上汲水的桔槔，下列对桔槔在使用中正确的解释是（）
A.向井内放送水桶时，人对配重（石块）做功，使配重的重力势能增大
B.向井内放送水桶时，人用的力气一定小于水桶的重力，所以省力
C.往上提水时，配重（石块）帮助人对水桶做功，配重的重力势能减小
D.往上提水时，人用的力气一定小于桶与水的总重，所以省力
2 、如图4所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。
下列说法不正确的是（）
A．铁锁摆回后能碰到鼻子
B．铁锁的机械能始终不变
C．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
D．铁锁摆动到最低点时，动能最小
3、下列哪种机械是不可能存在的（）
A、机械效率等于1的机械B、做功慢，但机械效率高的机械
C、机械效率低，但做功多的机械D、即省力又省功的机械
4、从高空静止释放一物体，不计空气阻力，释放时物体的机械能是500J，那么（）
A、释放时物体的重力势能小于500JB、下落过程中物体的机械能不变
C、物体落地时的动能是500JD、物体落地时的机械能大于500J
三、填空题
1．机械师设计制造的任何机械都遵循________的原理，使用机械的目的是省_______或者省_________，但不能省_________。
2．人拉着重150牛的木块在水平地面上沿直线匀速前进了20米，人的水平拉力是90牛，那么，木块在前进中受到的摩擦力为_________牛，人对木块所做的功是_________焦。
3．如图所示，小东在物理实验室测得某滑轮组的机械效率，已知重物的重力为60N，他测得该滑轮组拉力为40N，理论上，F的大小应为________N，他计算出该滑轮组的机械效率为75%，这个百分数表示的物理意义是该滑轮组的_________占总功的比例为75%；还有25%是_________功。
4．小芳在3s内将重为60N的哑铃举高2m后,在空中停留了4s,则此人前3s内的功率为_________W；后4s内的功率为_________W；7s内的功率为_________W。
5．如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重40N的物体匀速提高2m，所用的拉力为25N，则拉力做功是________J，动滑轮的机械效率是______；如果把重100N的物体匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将_________。
6、如图所示,绳的一端拴一小球,另一端悬于固定点O点处,用手把小球拉到A点后松开手,小球在摆动过程中.
（1）小球从A运动到B点，在______点的重力势能最大,在______点的动能最大。
（2）小球从B运动到C点，在B点的动能最大,在C点的重力势能______。
7．2003年10月15日凌晨，随着指挥员“点火”一声令下，巨型运载火箭喷射出一团橘红色的烈焰，将“神州五号”飞船平地托起，直冲云天。
如图，在刚离地上升的过程中，“神州五号”飞船的动能，重力势能（选填
图1-2
“增大”，“减小”或“不变”）。
8．回答下列机械能的有关问题：
（1）发条拧的越紧的钟表，走的时间越_______，这是因为发条越紧_______能越大.
（2）修拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的能，水流下时才能转化为更多的能，从而带动发电机发电．
（3）2009年3月1日16时13分10秒，嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下，准确击落于月球丰富海区域。
在嫦娥一号卫星自由下落撞向月球的过程中，其动能不断__________，势能不断__________，其机械能的总量__________。
（选填“增加”、“减少”或“不变”）
9．下面是一些机械做功的实例请回答：
（1）一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程重起重机对钢材做的功为J．
（2）用一动力臂是阻力臂5倍的杠杆，在5s内用60N的力，把240N的重物举高0.2m，则动力做功的功率是W，杠杆的机械效率为．
（3）一台抽水机的功率是1kW，它在5min内可以做J的功．这些功可以把重N的水抽上20m高的水塔上去．
10.如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为_______；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为___________J。
11、工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升，所用拉力为250N，5s内重物上升4m．此过程中，有用功为J，拉力做功的功率为W。
12、如图滑轮重小于物重（绳重、摩擦不计）,使用甲图滑轮最大的好处是________________________；若匀速提升相同的重物，则F甲__________F乙,机械效率η甲___________η乙（后两空选填“<”、“=”或“>”）。
13、工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，忽略一切摩擦及绳的伸长，则拉力的大小是N，动滑轮重N；若使用该滑轮组提升600N的重物，其机械效率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14、2010年学业水平体育测试立定跳远项目中，体重为500N的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3m，用时0.5s，轨迹如图．则此过程重力做的功为________J，重力的功率为_________W．
15、高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”．据报道：
一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡．由此可知，鸡蛋的重力势能与_________有关，下落过程是将重力势能转化为_____________。
16、如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中是动能—高度关系图线，小石块上升的最大高度为m，小石块在最高点时的机械能为J。
17、某步枪的枪膛长0.5m，火药对子弹的平均推力是500N，用此步枪击中前方100m的靶，则推力对子弹做的功为。
18、体重相同的甲乙两个同学同时从一楼登上四楼，甲慢走乙快跑上楼，登上四楼时两人做的功W甲W乙；两人做的功率P甲P乙。
（填“大于”“小于”“等于”）
19、如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。
利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。
则拉力做功的功率为________W，该装置的机械效率为_______。
20、古诗文中有许多描述自然现象的优美诗句．如“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”，从物理学的角度看，滚滚奔流的长江具有巨大的 。
四、综合题
图8
1．如图8，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离。
放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大。
现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远。
回答以下问题：
（6分）
（1）设计本实验的目的是研究 。
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为 。
（3）此实验得出的结论 。
2、在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，得到下表数据：
序号
钩码重力
/N
钩码上升高度
/m
弹簧测力计示数
/N
弹簧测力计移动距离
/m
1
1
0.1
0.5
0.4
2
2
0.2
0.8
0.8
（1）、本实验中你可推出所用滑轮组的动滑轮个数至少有________个。
（2）、请你计算出第1次、第2次实验的机械效率分别是________、________。
3.在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息，通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线框中画出该滑轮组的最简组装示意图。
4．在平地上，用75牛顿的水平推力推动重120牛的箱子，匀速前进了5米，所用的时间是3秒，问：
（1）人做了多少功？
（2）人做功的功率是多少千瓦？
5．如果用滑轮组提升重物，物重为500N，拉力为200N，若将重物提高2m，绳子移动了6m。
求：
（１）机械效率？
（２）若绳子自由端提升的速度为0.3m/s，在５s内重物升高多少m？
6.如图所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）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）质量和速度谁对动能的影响较大呢?
小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
表一（钢球撞击时的速度为v=8cm／s） 表二（钢球质量为m：
100g）
序号
钢球质量m/g，
木块滑行距离s／cm
1
100
10
2
200
20
3
300
30
序号
钢球撞击速度v／cm.s-1
木块滑行距离s/cm
1
8
10
2
16
40
3
24
90
分析这两组数据可以得出：
＿＿＿＿＿对物体的动能影响较大．依据是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
7、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
实验次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的读数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
8
0．8
24
83．3%
2
4
5
1．5
15
3
6
10
90．9%
（1）在表中的空格处填上适当的数据；（机械效率用百分数表示，保留一位小数）
（2）在实验操作中应竖直向上拉动弹簧测力计；
（3）从实验数据分析得出：
使用同一滑轮组，可以提高滑轮组的机械效率；
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：
滑轮组的机械效率与有关（写出一种影响因素即可）。
8、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力
F/N
测力计移动距离s/m
机械效率
η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：
；
请简要说明两条理由：
①；
②．
9、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。
在一次测试中，汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力，5min内匀速直线行驶了9000m。
（1）汽车受到水平方向的阻力是多少？
（2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？
10、用图所示的滑轮组将重G＝12N的物体匀速提升20cm，所用的拉力F＝5N，忽略摩擦阻力。
求：
（1）所做的有用功；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）当改为提升27N的重物时，该滑轮组的机械效率。
11.某物理学习小组，针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑，进行了实验探究活动．
[实验探究]
将长度为lm的长木板的一端垫高，构成长度一定高度可调的斜面（如图所示）．用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。
完成斜面机械效率测量．表格呈现的是部分实验数据：
实验次数
1
2
3
4
斜面高度h/m
0.15
0.20
0.25
0.30
拉力F/N
2.7
3.2
3.6
4.1
机械效率η
0.56
0.63
0.69
0.73
（1）疑惑一：
“斜面的机械效率越高越省力吗?
”请报据表格中的实验数据，写出正确的结论：
。
（2）疑惑二，“斜面倾斜程度越大拉力越大，滑块受到的摩擦力也一定越大吗?
”请进一步分析表格实验数据，写出正确的结论：
。
简述理由：
。
12.在探究重力势能与什么因素有关时，老师提出了一个问题：
“一个静止的物体有多大的重力势能，我们无法直接观察到．那么，怎样才能说明它的重力势能大还是小呢？
”于是同学们开始了讨论．下面是小明和小敏关于这个问题的讨论．
小明：
让小石块从不同高度落向沙坑，留下的印痕深，说明石块的重力势能大
反之说明重力势能小．
小敏：
如果两个大小不同的石块从同一高度落下，大石块会停留在沙的表面，小石块可能陷入沙的里面，这是否说明小石块的重力势能更大？
（1）请你对以上两位同学的发言进行评论；
对小明的评论：
。
对小敏的评论：
。
（2）并设计实验，验证重力势能与物体的质量有关（写出你的实验方法）
。
13、如图所示的网球掉到地上会跳起，但是越跳越低．试回答下面两个问题：
（1）网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？
（2）从能量转化角度分析网球为什么会越跳越低？
14．某城市铁路车站的设计方案如图所示，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。
从能量利用的角度看，这种设计的优点是什么？
15．据报道：
2005年4月20日上午8时38分，由重庆飞往上海的CA4541航班在重庆江北机场起飞后撞上一群鸽子，飞机多处破损．左发动机停止工作，直接经济损失达295万元人民币。
所幸机长沉着冷静依靠右发动机单机工作，在空中盘旋59min后成功迫降，机上所有人员安然无恙。
小小的鸽子怎能把结实的飞机撞坏昵?
请你应用学过的知识解释鸽子撞坏飞机的原因。
16、如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．
（1）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
（2）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?
（3）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?
17、小明同学用如图所示的装置测定斜面的机械效率，实验记录结果如下表：
实验
次数
斜面倾
斜程度
物体重
量G/N
斜面高
度h/m
沿斜面
拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
斜面的机
械效率η
1
较缓
5
0.1
1.5
1
0.5
1.5
33.3%
2
较陡
5
0.2
2
1
1
2
50%
3
较陡
10
0.2
4
1
2
4
50%
4
最陡
5
0.3
2.4
1
（1）根据表格中数据，第四次（最陡）实验的有用功是______J，总功是J，机械效率是______；
（2）分析数据可知，斜面越陡，机械效率_____________（选填“越高”、“越低”或“不变”）；
（3）分析实验数据还可知道，斜面越陡越___________（选填“省力”或“费力”）；
（4）分析实验数据还可知道，斜面的机械效率与物重_______（填“有关”或“无关”）
（5）第一次实验中
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