第十一章功与机械能 测试卷（学生版+答案版）-沪粤版初中物理九年级上册

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第十一章　功与机械能　本章总结提升　功做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离公式:W＝Fs,单位:1 J＝1 N·m机械功原理:使用任何机械都不能省功功率物理意义:功率是表示物体做功的快慢的物理量定义:把做功的多少与所用时间的比叫功率公式:P＝Wt,推导式:P＝Fv单位及换算:瓦W;1 W＝1 Js,1 kW＝1 000 W机械效率使用机械工作时,W总、W有用与W额外之间的关系:W总＝W有用＋W额外物理意义:机械效率是表征机械性能的重要指标定义:把有用功W有用与总功W总的比值叫机械效率公式:η＝W有用W总×100%机械能能概念:物体能够对别的物体做功,这个物体就具有能单位:J机械能动能定义:物体由于运动具有的能叫动能影响因素:质量、速度势能重力势能定义:被举高的物体具有的能叫重力势能影响因素:高度、质量弹性势能定义:物体发生弹性形变而具有的能叫弹性势能影响因素:弹性、形变量机械能的转化:物体的动能和势能可以相互转化;有摩擦等阻力时,在动能和势能的相互转化中,机械能会减少1．某人用100 N的水平拉力使重为500 N的小车沿水平方向前进了5 m，在这一过程中拉力做的功是　500　J。后来又用沿斜坡方向的100 N的拉力将小车拉上坡顶，该斜坡长为6 m，高为0.6 m，这时拉力做的功为　600　J，克服重力做的功是　300　J。 2．［新情境·安全与健康］随着我国经济的发展，城市建筑越建越高，“高空坠物伤人”事件时有发生，原因是高处不稳固的物体坠落时，重力势能转化为　动能　，而且高度越高，物体落到地面时的做功本领　越大　(选填“越大”或“越小”)。 3．如图所示，小军沿着斜面用500 N的拉力，将重为800 N的物体从底端匀速拉上斜面顶端，物体沿斜面方向移动的距离s为3 m，上升的高度h为1.5 m，在这一过程中，拉力做的功是　1 500　J，斜面的机械效率是　80%　，物体受到的摩擦力为　100　N。 4．用如图甲所示的滑轮组提升物体，乙图是滑轮组的机械效率与所挂物体的重力关系图像(不计绳重及摩擦)。从图像可知，同一滑轮组，提起物体越重，滑轮组的机械效率越　大　；动滑轮重为　200　N；当物重为1 800 N时，滑轮组的机械效率为　90%　。 甲　　　乙5．［跨学科·物理学与日常生活］学校最近买了30套总质量为300 kg的物理实验器材，每套一箱。现在，某实验员需要把这批实验器材搬运到14 m高的物理实验室，该实验员至少需要做功　4.2×104　J。假设他身体可以提供的功率P如图所示，取决于所搬运物体的质量m，若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的箱子数应为　3　个。不考虑搬起箱子、放下箱子和下楼的时间，他搬运这批实验器材的最短时间为　10　min。(不考虑他克服自身重力所做的功，取g＝10 N/kg) 第5题图　第6题图6．科技实践是提高学生核心素养的重要途径，如图是某科技实践小组制作的水火箭的运动轨迹，运动到A点后不再喷水，B点是最高点，则在B点时水火箭的动能　不为零　(选填“为零”或“不为零”)，从B运动到C，水火箭的重力势能　减小　(选填“增大”或“减小”)。 7．用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10 m，使人匀速升高0.5 m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30 N，绳b对人的拉力为F2＝480 N。此过程( D )A．有用功为300 JB．F1做的功等于F2做的功C．F1做的功小于F2做的功D．滑轮组的机械效率为80%第7题图　　第8题图8．［新课标·模型建构］如图是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是( C )A．球在B、C两点的动能相等B．球在A、D两点的机械能相等C．球从B点到O点的过程中机械能减少D．球从O点到C点的过程中重力势能减少9．分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组，在5 s内将重为100 N的物体G匀速提升2 m，每个滑轮的重均为10 N。不计绳重及摩擦，此过程中( D )A．F甲小于F乙B．甲的机械效率小于乙的机械效率C．F甲做的功大于F乙做的功D．F甲做功的功率等于F乙做功的功率第9题图　　第10题图10．如图是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图，关于“引体向上”，下列说法中正确的是( D )A．身体悬挂不动时，机械能为零B．身体上升时，重力做功，势能减少C．身体下降时，重力做功，势能增加D．身体上升时，克服重力做功，势能增加11．［新情境·运动与健康］同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是( A )A．实心球从B→C过程中，动能逐渐减小B．实心球到达最高点C时，受力平衡C．实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功D．实心球在B处的动能比D处大12．物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示。(1)实验中应竖直向上　匀速　拉动弹簧测力计。 (2)第4次实验测得的机械效率为　66.7%　。 (3)比较第　1、2　两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，　提起物体的重力　越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比　增大　(选填“增大”“减小”或“不变”)，由此可见机械效率提高的原因是　有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大　。 13．［跨学科·物理学与日常生活］如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10 m，物体重G＝4×103 N，汽车重G车＝3×104 N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2×103 N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。请计算：(1)滑轮组的机械效率是多少？(保留一位小数)(2)汽车的牵引力是多大？(3)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？解：(1)由题图可知，滑轮组中由3段绳子承担重物，绳子移动的距离s＝3h＝3×10 m＝30 m，滑轮组所做的总功W总＝Fs＝2×103 N×30 m＝6×104 J，滑轮组做功的有用功W有用＝Gh＝4×103 N×10 m＝4×104 J，滑轮组的机械效率η＝W有用W总×100%＝4×104 J6×104 J×100%≈66.7%。(2)由题意可得，汽车受到的阻力f＝0.05×G车＝0.05×3×104 N＝1 500 N，汽车匀速直线运动，受到平衡力作用，在水平方向上受到向右的牵引力、向左的阻力和拉力作用；由力的平衡条件可得，汽车的牵引力F牵＝F＋f＝2×103 N＋1 500 N＝3 500 N。(3)汽车运动的距离s车＝s＝30 m，牵引力做功为W牵＝F牵s车＝3 500 N×30 m＝1.05×105 J。次数钩码所受的重力G/N钩码提升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.3