2021秋九年级物理上册第十一章机械功与机械能达标测试卷（粤教沪版）

第十一章达标测试卷一、选择题(每题3分，共27分)1.用大小相同的力F，作用在质量不同的物体上，使它们分别在同一水平面上沿力的方向移动相同的距离s(如图所示)，F所做的功分别为W1和W2，则(　　)A．W1＝W2B．W1＝W2C．W1＝2W2D．W1＝4W22．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中(　　)A．动能一定增大B．机械能一定不变C．重力势能一定减小D．机械能一定增加3．对物理概念的理解是学好物理的关键。关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是(　　)A．通过改进机械的性能可以使机械效率达到100%B．做功多的机械，功率一定大C．功率大的机械，做功一定快D．做功快的机械，机械效率一定高4．如图所示，在粗糙的轨道内，小球从a点静止释放，小球沿轨道运动到达c点时速度为0，b点为轨道的最低点。下列说法正确的是(　　)A．小球从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小B．小球从b点运动到c点的过程，动能逐渐增大C．小球从a点运动到c点的过程，机械能守恒D．小球运动到c点后，小球一定沿原路径返回到达a点(第4题)　　(第5题)　　(第7题)5．如图所示，一个质量为45kg的人，在10s内连续5次跳上每级高度为0.2m的台阶，则此人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)(　　)A．450WB．45WC．5WD．4500W6．司机采取换挡的方法使汽车爬坡。下列说法正确的是(　　)9 A．使汽车的速度增大，牵引力增大B．使汽车的速度减小，牵引力减小C．使汽车的速度增大，牵引力减小D．使汽车的速度减小，牵引力增大7．如图所示，斜面长20m、高10m，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上40N的拉力在20s内把重60N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m。在此过程中(　　)A．斜面的机械效率是66.7%B．斜面的机械效率是75%C．该同学对物体做功的功率是10WD．该同学对物体做功的功率是30W8．利用如图所示的滑轮组，在20s时间内将重为20N的物体匀速提升了2m，所用拉力F为12.5N。下列判断正确的是(　　)　A．绳子自由端移动的速度为0.1m/sB．该滑轮组的机械效率为80%C．此段时间内，拉力做功为40JD．拉力做功的功率为1.25W9．已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为(　　)A．m1∶m2B.∶C.∶D.∶二、填空题(每空2分，共36分)10．小明沿水平方向用力推静止在水平地面上的桌子，但没有推动，此时他对桌子的推力________(填“大于”“小于”或“等于”)桌子所受到的阻力，此过程中小明________(填“有”或“没有”)做功。9 11．如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端用时0.8s，若斜面是光滑的，则拉物体过程中的额外功是________J，沿斜面向上的拉力是________N，拉力做功的功率是________W。(g取10N/kg)(第11题)　　　　　　(第12题)12．如图所示，用滑轮组匀速拉动重70N的物体A，物体A运动的速度是0.5m/s，使物体A在水平方向上运动10s，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N，滑轮组所做的有用功是________J，滑轮组的机械效率是________。13．小明通过机械将重100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m，机械效率为80%。则此过程中有用功W有用＝________J，额外功W额外＝______J。14．质检部门对玩具市场进行专项检查时发现，有些玩具仿真手枪发射出的硬塑料子弹能在1m内打穿三层牛皮纸，这说明硬塑料子弹的动能较大，存在安全隐患。如图是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越__________(填“远”或“近”)，这说明橡皮筋的弹性势能与__________________有关。(第14题)　　　　　　(第15题)15．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，如图为小明可以提供的用于搬运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。(g取10N/kg)16．如图所示，用甲、乙两个动滑轮将物体A、B匀速竖直提升相同高度。已知GA＝2GB，两个动滑轮的机械效率相等。忽略绳重和摩擦，拉力做功W甲:W乙＝________。若在A、B下方均增加重为G的钩码，匀速竖直提升相同高度，则机械效率η甲________(填“＞”“＝”或“＜”)η乙。9 (第16题)　　　　　(第17题)　　　17．如图所示，一同学在用滑轮组匀速提升不同物体时，记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G，如下表：G/N123456F/N0.81.31.82.32.83.3对上表数据进行分析可知，绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F＝____________；当物体重力G＝10N时，此滑轮组的机械效率η＝________。三、实验探究题(19题8分，20题8分，共16分)18．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一位置的同一木块，木块移动一段距离后停止。(1)小球滚下斜面的过程中，它的________能转化为动能，其动能大小是通过木块移动的距离来反映的。(2)分析比较________两次实验，可探究出的结论是质量相同的物体，速度越大，动能越大。(3)甲实验中若木块的重力为1N，水平移动的距离是30cm，则重力对木块做功________J。(4)如果水平面光滑，则________(填“能”或“不能”)完成本实验。19．小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图1所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见下表)。9 序号12345678动滑轮重G0/N1.01.01.01.01.01.01.01.0所挂钩码的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0弹簧测力计示数F/N0.81.21.31.61.82.22.32.7(1)分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组____________(填“省力”或“不省力”)。(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为______________。(3)小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速拉到位置B，请在图2中画出最省力的绕线方法；物块移动的距离为________cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，该滑轮组的机械效率为________。四、计算题(第20题10分，第21题11分，共21分)20．如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA∶OB＝2∶3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、各处摩擦均不计)求：(1)物体M2的重力。(2)拉力F的功率。(3)物体M1对水平面的压力。21．如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G＝9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为v＝2m/s，经过t＝10s，货物A竖直升高h＝10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P＝120kW，不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功。(2)汽车对绳的拉力大小。(3)斜面的机械效率。9 9 答案一、1．B　2．C　3．C4．A　点拨：小球从a点运动到b点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能逐渐减小，故A正确；小球从b点运动到c点的过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故B错误；小球从a点运动到c点的过程，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，不守恒，因此小球运动到c点后，沿原路径返回不会到达a点，故CD错误。5．B　6．D　7．B　8．B　点拨：物体上升的速度v物＝＝＝0.1m/s，n＝2，绳子的自由端移动的速度是v＝nv物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，A选项错误；滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，B选项正确；物体端移动距离：s＝nh＝2×2m＝4m，拉力做的功W总＝Fs＝12.5N×4m＝50J，C选项错误；拉力做功的功率P＝＝＝2.5W,D选项错误。9．D　点拨：因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为f＝G＝mg，由f＝kv2可知，mg＝kv2，所以雨滴的速度为v＝；又因为P＝＝＝Fv，所以两雨滴重力的功率之比为＝＝＝＝＝，故D正确。二、10．等于；没有　11.0；120；300　12．150；75%13．200；50　14．远；弹性形变的程度　15．50；3；450　16．21；<17．0.5G＋0.3N；94.3%　点拨：由表格数据可知，物体所受重力G每增大1N，绳子自由端的拉力F增大0.5N，所以F与G成一次函数关系，设F与G关系的表达式为F＝kG＋b，由表格第一组数据，当G＝1N，F＝0.8N，则：0.8N＝k×1N＋b—①；由表格第二组数据，当G＝2N，F＝1.3N，则：1.3N＝k×2N＋b—②；由②、①可得k＝0.5，将k＝0.5代入①解得b＝0.3N，所以拉力F与物体所受重力G的关系式：F＝0.5G＋0.39 N；当物体重力G＝10N时，此时的拉力：F＝0.5×10N＋0.3N＝5.3N；由表可知，有两股绳子拉着动滑轮；滑轮组的机械效率为η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%≈94.3%。三、18．(1)重力势　(2)甲、乙　(3)0　(4)不能19．解：(1)不省力　(2)F＝　(3)如图所示；3.00；60%点拨：(1)分析表中序号为1、2的两组数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于钩码的重力的条件下，测力计示数F大于所挂钩码的重力G，故此时使用该滑轮组不省力；(2)由题图1可知n＝2，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力G以及动滑轮重力G0的关系为F＝；(3)用另一组滑轮组将重为50N的物块从位置A匀速拉到位置B，当绳子的有效股数最多为3时，最省力，如图所示。由题图2知，物块移动的距离为43.90cm－40.90cm＝3.00cm；若此时绳自由端所用拉力为10N，物块受到的摩擦力为18N，该滑轮组的机械效率为η＝×100%＝＝×100%＝60%。四、20．解：(1)因杠杆与绳的自重、各处摩擦均不计，故克服动滑轮重力做的功为额外功，则滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%，即：80%＝，解得物体M2的重力：G＝80N；(2)由图知，绳子的有效股数为2，绳的自重、各处摩擦均不计，则作用在绳子自由端的拉力：F＝＝＝50N；物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h，绳子自由端移动的距离为：s＝2h，由v＝可得绳子自由端的速度为：v绳＝2v＝2×0.5m/s＝1m/s；拉力F的功率：P＝＝＝Fv绳＝50N×1m/s＝50W；(3)由力的平衡条件可得，B端对定滑轮向上的拉力：F′B＝3F＋G定＝3×50N＋20N＝170N，根据力的作用是相互的，则定滑轮对杠杆B端的拉力为：FB＝F′B＝170N，根据杠杆的平衡条件可得：FA×OA＝FB×OB，故绳子对杠杆A端的拉力为：FA＝×FB＝9 ×170N＝255N，力的作用是相互的，则绳子对M1向上的拉力为F′A＝FA＝255N，根据力的平衡，地面对M1的支持力：F支＝G1－F′A＝500N－255N＝245N；由力的相互性可知，物体M1对水平面的压力：F压＝F支＝245N。21．解：(1)由P＝可得t时间内汽车对绳的拉力所做的功：W＝Pt＝1.2×105W×10s＝1.2×106J。(2)10s内货物A移动的距离：s物＝vt＝2m/s×10s＝20m，由图知，n＝3，自由端移动距离：s＝3s物＝3×20m＝60m，由W＝Fs可得汽车对绳的拉力大小：F＝＝＝20000N。(3)不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对货物A的拉力：F拉＝3F＝3×20000N＝60000N，斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝75%。9