九年级物理上册第十一章机械功与机械能复习检测题新版粤教沪版.docx

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九年级物理上册第十一章机械功与机械能复习检测题新版粤教沪版

《机械功与机械能》复习测试题

一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分）

1.【导学号45784151】下列物理量

中，用物理学家瓦特名字命名其单位的是（）

A.功率B.功C.重力D.能量

2.【导学号45784152】下列实例中，力对物体没有做功的是（）

A.叉车向上举起货物

B.小明用力推石头但石头不动

C.小欣背着书包上楼

D.小林沿着斜面向上拉动物体

3.【导学号45784153】九年级的小明同学家住5楼。

一天，他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中，下列估算不合理的是（）

A.他提鸡蛋的力做的功约为200J

B.他提鸡蛋的力做功的功率约为3W

C.他爬楼做的功约为6×10³J

D.他爬楼做功的功率约为1×10³W

4.【导学号45784154】如图1所示，甲、乙两物体沿竖直向上方向做匀速直线运动，不计空气阻力，则（）

A.甲的速度一定大于乙的速度

B.甲的重力一定大于乙的重力

C.拉力F甲做的功一定大于拉力F乙做的功

D.拉力F甲功率一定大于拉力F乙的功率

5.【导学号45784155】用如图2所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m，已知动滑轮重30N，不计摩擦，则（）

A.利用滑轮组所做的有用功是450J

B.绳子自由端移动的速度是0.9m/s

C.拉力的功率是99W

D.滑轮组的机械效率是80%

6.【导学号45784156】如图3所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是（）

A.（a）图运动员把弯弓拉开将箭射出

B.（b）图跳伞运动员匀速下落

C.（c）图跳水运动员从空中下落

D.（d）图运动员骑自行车冲向坡顶

7.【导学号45784157】为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图4所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。

关于该实验的说法中，不正确的是（　　）

A.该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小

B.在选择实验器材时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素

C.该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等

D.实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度

二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分）

8.【导学号45784158】下列物体各具有什么形式的机械能？

请你将相应的序号填在相应的横线上。

①空中飞行的炮弹；②举高的铅球；③在水平轨道上正在行驶的火车。

只具有动能的是；只有势能的是；既具有动能，又具有势能的是。

（填序号）

9.【导学号45784159】如图5所示，在整修寺庙时，甲和尚用较大的力将一捆木料匀速提到了3m高的庙墙上，乙和尚用较小的力将一篮瓦片匀速提到了8米高的房檐上。

根据以上情景，小明和小红就甲、乙两

个和尚所做功的多少进行了讨论。

小明的观点：

甲和尚做功多，因为他用的力大；

小红的观点：

乙和尚做功多，因为他提起的距离大。

你认为小明的观点，小红的观点（均选填“正确”或“错误”），根据现有条件，（选填“能”或“不能”）准确比较两个和尚做功的多少。

10.【导学号45784160】木块在大小为10N的水平拉力作用下，沿水平地面匀速前进了2m，拉力做功为J，木块受到的摩擦力的大小为N；若木块重16N，在此过程中重力做功为J。

11.【导学号45784161】功率是用来表示物理量。

某万吨远洋货轮的功率是2×104kW，这表明该货轮每秒内可以做J的功。

甲、乙两台机器的功率之比为3：

4，它们做同样多的功所需要的时间之比为。

12.【导学号45784162】现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上

10m高处的库房，如图6为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知，他可以提供的最大功率为W；为尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是s。

13.【导学号45784163】用如图7所示的滑轮组拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦阻力为物重的0.1倍，拉绳子的拉力为25N，则滑轮组的机械效率是_____。

若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是_____J，额外功等于______J。

14.【导学号45784164】如图8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，小石块达到的最大高度为______m，小石块在最高点时的机械能为______J。

三、实验题（本大题3小题，共24分）

15.【导学号45784165】（8分）跳绳是体育测试的项目之一，小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计空气绳重）。

（1）用体重计测量自己的质量m；

（2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；

（3）用（填测量器材）记录跳n次所用（填写物理量与其对应字母）；

（4）数据处理：

①自己所受的重力G=；

②每次克服重力所做的功W=Gh=，则跳n次所做的总功W总=nW=；

③则平均功率P=。

（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（）

A.频率相同，体重大的功率大B.频率相同，跳的时间长的功率大

C.体重相同，频率高的功率小D.体重相同，跳的时间长的功率大

（6）小明要想提高跳绳测试的成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理的建议：

。

16.【导学号45784166】（8分）某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图9甲、乙、丙所示。

次数

钩码重

G/N

钩码上升高度h/m

有用功

W有/J

测力计

拉力F/N

测力计移动

距离s/m

总功

W总/J

机械

效率η

1

2

0.1

0.2

0.9

0.3

0.27

74.1%

2

4

0.1

0.4

1.6

0.3

0.48

83.3%

3

4

0.1

0.4

1.1

0.5

0.55

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：

使用同样的滑轮组,提起的钩码越重，

滑轮组的机械效率。

（2）填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：

使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率。

（3）如果绳重和摩擦不计，丙图中钩码重为4时，弹簧测力计的拉力为1N，那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是。

17.【导学号45784167】（8分）为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图10甲、乙所示的实验装置来进行实验。

（1）如图10甲所示是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。

据此你能得到的结论是　                  　。

（2）如图10乙

所示是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B由静止自由释放，让后与放在水平面上的同一木块相碰到静止后的情景。

据此你能得出结论是　

            。

（3）实验后，同学们联想到在公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大，于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表。

实验序号

小球质量m/g

小球自由滚下的高度h/cm

木块被撞后运动的距离s/m

1

30

10

4

2

30

20

16

3

60

10

8

①为了探究“超载”隐患时，应选择　　序号的实验进行比较。

②分析表格中对应的数据可知：

　 　对物体的动能影响更大，

即当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。

四、计算题（本大题2小题，共18分）

18.【导学号45784168】（9分）如图11所示，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重力均为50N。

求：

（1）用滑轮组让重力为250N的物体匀速上升2m的过程中，人做的有用功为多少？

（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。

19.【导学号45784169】（9分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104N。

（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；

（2）求货车以36km/h的速度空载行驶时，10s内货车牵引力做的功；

（3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。

五、综合能力题（本大题2小题，共16分）

20.【导学号45784170】（6分）如图12所示是小轩同学探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验示意图。

在实验中，小轩将提及相同、质量不同的两个金属球从同一高度释放，目的是探究金属球重力势能的大小与的关系，他观察到两个杯口上方的纸都被砸破了，没有比较出两金属球的重力势能的大小。

为了能够从实验现象中比较出两金属球的重力势能的大小，你将如何改进这个实验？

改进方法：

。

改进后的实验可以通过观察来比较金属球的重力势能的大小。

21.【导学号45784171】（10分）探究篮球反弹性能的强弱与哪些因索有关?

【猜想与假设】

猜想一：

可能与篮球的材质有关；

猜想二：

可能与篮球的、有关。

【制定计划与设计实验】

在探究猪想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相

同的篮球，设计了以下实验方案。

方案一：

其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度；

方案二：

其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们反弹后的高度。

方案三：

其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所需自由下落高度。

【评估与交流】

（1）按照方案一探究，其不足之处是；

（2）按照方案二探究，篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为。

（3）按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越。

【拓展应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的

来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越。

第4期参考答案

《机械功和机械能》复习测试题

一、单项选择题

1.A解析：

功率的单位是瓦特；功和能的单位都是焦耳；重力的单位是牛顿。

故选A。

2.B解析：

做功的条件是：

一个力作用在物体上，物体必须在这个力的方向上通过距离。

货物在叉车作用力的方向上通过了一段距离，故做了功；小明用力推石头但石头不动，虽然有力，但是没有距离，故不做功；书包在力的方向上通过距离，故做了功；物体在斜面拉力的方向上也通过了一段距离，故做了功。

故选B。

3.D解析：

结合生活经验进行估测：

30个鸡蛋的重力大约为G1=mg=0.05kg×30×10N/kg

=15N，中学生的体重G2=500N，1楼道5楼的高度为h=12m，上楼所用的时间约为60s。

提鸡蛋的力做的功W1=G1h=15N×12m=180J；他爬楼做的功W2=G2h=500N

×12m=6000J；提鸡蛋的力做功的功率P1=W1/t=180J/60s=3W；爬楼做功的功率P2=W2/t=6000J/60s=100W。

故选D。

4.B解析：

甲、乙两物体上升的高度和所用的时间不知，故甲、乙的速度大小、做功的多少及功率大小无法确定。

因两物体都做匀速直线运动，故受到的力是平衡力，在竖直方向上两物体都受到拉力和重力的作用，故物体所受的重力大小等于拉力大小，因受到的

拉力大于乙受到的拉力，则甲的重力一定大于乙的重力。

故选B。

5.C解析：

利用滑轮组所做的有用功W有=Gh=300N×3m=900J，故A错误；拉力做的功W总=（G+G动）h=（300N+30N）×

3m=990J，拉力的功率P=W总/t=900J/10s=99W，故C正确；滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=900J/990J×100%≈90.9%，故D错误；由图可知，n=2，则绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m，绳子自由端移动的速度v=s/t=6m/10s=0.6m/s，故B错误。

故选C。

6.C解析：

运动员把弯弓拉开将箭射出是将弓的弹性势能转化为箭的动能；跳伞运动员匀速下落是重力势能减小，动能不变；跳水运动员从空中下落是将重力势能转化为动能；运动员骑自行车冲向坡顶是将动能转化为重力势能。

故选C。

7.B解析：

球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想；斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素；球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度。

故选B。

二、填空题

8.③；②；①解析：

空中飞行的炮弹，在空中，说明了炮弹被举高，所以具有重力势能；飞行说明炮弹是运动的，所以它又具有动能；举高的铅球，位置被举高，它具有重力势能；在水平轨道上正在行驶的火车是运动的，所以它具有动能。

9.错误；错误 ；不能解析：

做功的条件是：

作用在物体上有力，且沿力的方向有一段距离；功就等于力与力的方向的距离的乘积，所以想计算功，必须要知道以上这两个量。

本题中，甲和尚和乙和尚所提物体的重力的大小不知道，即力的大小没有确定，且他们移动物体的距离关系也没有确定，故他们所做功的多少不能确定。

10.20；10；0解析：

拉力做功W=Fs=1

0N×2m=20J；因为木块在水平拉力的作用下匀速前进，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F=f=10N；木块在水平方向上移动了距离，重力的方向与木块移动的方向垂直，所以重力不做功。

11.做功快慢；2×107；4：

3解析：

功率是用来表示做功快慢的物理量；万吨远洋货轮的功率是2×104kW，表明该货轮每秒内可以做2×107J的功；由公式P=W/t可知，做功相同时，时间与功率成反比，故做同样多的功所需要的时间之比为4：

3。

12.50；3；450解析：

由图像可知，当搬动质量为15kg 物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50W；30 包大米，总质量为150kg，每包大米的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量15kg 的物体，即3 包大米；每次搬运的大米的重力G=mg=15kg×10N/kg=150N，重力做的功W=Gh=150N×10m=1500J，则每次上楼所用的时间t=W/P=1500J/50W=30s，每次下楼所用的时间是15s，则一个来回需要的时间是30s+15s=45s， 搬30 包大米需要10 个来回，所以所用是时间一共是45s×10=450s。

13.66.7%；150；50解析：

物体受到的摩擦阻力为f=0.1G=0.1×500N=50N，滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=（fs物）

/（Fs

绳）×100%=f/（3F）×100%=50N/（3×25N）×100%=66.7%；10s物体移动的距离s物=v物t=0.2m/s×10s=2m，拉绳子的距离s绳=3s物=3×2m=6m，拉力做的功W总=Fs绳=25N×6m=150J，有用功W有=Fs

物=50N×2m=100J，额外功W额=W总-W有=150J-100J=50J（或W额=（1-η）W总=50J）。

14.a；4；2解析：

横坐标代表的小石块上升的高度，纵坐标代表的是能量。

小石块上升时质量保持不变。

b图象表示，高度越高，能量越大，所以b图象代表：

高度—重力势能的关系；不计空气阻力，小石块上升时，动能全部转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，所以a图象代表：

高度—动能的关系；小石块到达的最大高度是4m时，动能为0J，重力势能为2J，故机械能=动能+势能=0J+2J=2J。

三、实验题

15.（3）秒表；时间t（4）①mg②mgh；nmgh③nmgh/t（5）A（6）降低跳起高度（减或减轻体重）

解析：

（3）根据前面的分析，测出自己的体重m和跳起的高度h，还要用秒表测出时间t；

（4）自己所受的重力是mg，每次克服重力所做的功W=Gh=mgh，则跳n次所做的总功W总=nmgh，则平均功率P=W/t=nmgh/t；

（5）频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大；

（6）相同时间里，跳得次数越多成绩越好。

在时间相同，功率一定的情况下，所做的功是一样的。

每次作的功越少，相同时间里跳的次数才越多，成绩才越好，所以要想提高跳绳测试的成绩，可以降低跳起高度、减肥或减轻体重。

16.

（1）越高

（2）72.7%；越低（3）90%

解析：

（1）在第1次和第2次实验中，整个滑轮组的实验装置完全相同，故额外功相同，如果提起的钩码越重，则有用功越大，故机械效率越高。

（2）由第3次实验可知，有用功W有=0.4J，总功W总=0.55J所以机械效率为η=W有/W总=0.4J/0.55J=72.7%。

（3）同一个滑轮组，提起重力不同的钩码，机械效率会改变。

在不计绳重和摩擦的情况下，绳子自由端的拉力F=

（G物+G动），所以动滑轮的重力G动=5F-G物=5×1N-4N=1N。

当钩码重力为9N时，绳子自由端的拉力F′=

（G′物+G动）=

（9N+1N）=2N。

滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=（G′物h）/（F′s）×100%=G′物/（5F′）×100%=9N/（2×5N）×100%=90%。

17.

（1）速度相同时，物体的质量越大，动能越大

（2）质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大（3）①甲②速度

解析：

（1）图甲，两小球滚下高度相同，到斜面底端速度相同，两小球的质量不同，探究的是动能与质量的关系，得出的结论是，速度相同时，物体的质量越大，动能越大。

（2）图乙两小球的质量相等，滚下的高度不同，到斜面底端速度不同，探究的是动能与速度的关系；图乙中两小球的质量相同，滚下的高度越大，到达水平面的速度越大，将木块推得越远，得出的结论是：

质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大。

（3）①研究超载隐患时，应控制小球下滑的高度相同而质量不同，由表中实验数据可知，应选择甲图所示实验进行比较；②由表中实验数据可知，在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。

四、计算题

18.

（1）500J

（2）83.75%

解析：

（1）工人做的有用功W有=Gh=250N×2m=500J；

（2）当以绳子能够承受的最大拉力提升物体时，滑轮组的机械效率最大。

由图知n=2，s=nh，

拉力做的总功W总=Fs=F2h=400N×2×2m=1600J，

克服动滑轮重力做的额外功W额1=G动h=50N×2m=100J，

重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功W额2=10%W总=10%×1600J=160J，

滑轮组做的有用功W有=W总－W额1－W额2=1600J－100J－160J=1340J，

滑轮组的最大机械效率η=W有/W总=1340J/1600J×100%=83.75%。

19.

（1）2.5×103N

（2）2.5×105J（3）1.1×104N

解析：

（1）货车空载行驶时所受的阻力f=0.1G空=0.1×2.5×104N=2.5×103N；

（2）v=36km/h=10m/s，10s行驶的路程s=vt=10m/s×10s=100m，

因为汽车匀速行驶，所以f=F=2.5×103N，

10s内货车牵引力做的功W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J；

（3）v′=90km/h=25m/s，此时的货车牵引力F′=P/v=9000W/（25m/s）=3600N，

此时货车受到的阻力f′=F′＝3600N。

因为f=0.1G，所以货车的总重G/=f′/0.1=3600N/0.1=3.6×104N，

故货车最多可装载的货物重G货=G′－G空=3.6×104N－2.5×104N=1.1×104N。

五、综合能力题

20.质量；用橡皮泥（或细沙、花泥、泡沫板等）代替绷紧的纸；橡皮泥（或细沙、花泥、泡沫板等）的凹陷程度（或形变程度）

解析：

实验中小轩图像控制了金属球下落的高度相同，改变了金属球的质量，这是运用了控制变量法探究金属球的重力势能的大小与质量的关系；要比较两金属球重力势能的大小，可通过比较两金属球做功的多少，但用纸无法比较做功的多少，因此用橡皮泥（或细沙、花泥、泡沫板等）代替杯口上方的纸，通过观察比较橡皮泥（或细沙、花泥、泡沫板等）的凹陷程度（或形变程度）来比较金属球重力势能的大小。

21.【猜想与假设】猜想二

：

质量；体积（或球内气压等）

【评估与交流】

（1）不容易控制手向下拍的力相等

（2）强；转换法（3）弱

【拓展应用】比值；强

解析：

【猜想与假设】根据实际，篮球的反弹性能还可能与篮球的充气情况、质量、大小等因素有关，探究时需要采用控制变量法，只改变其中的一个物理量，控制其它量不变，

【评估与交流】方案一中用力向下拍不同的篮球，篮球的材质发生了改变，同时需要控制其它的因素，事实上是很难控制相同的力；方案二中篮球能够反弹的高度越高，说明其弹性越强，用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，称为转换法；方案三中弹跳相同的高度，篮球所需自由下落的高度越高，说明篮球的反弹性能越弱；

【拓展应用】机械效率是有用功与总功的比值，与其类似，用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的比值来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则相同情况弹跳高度越大，说明反弹性能就越强。