九年级物理功和机械能检测试卷及答案

九年级物理功和机械能检测试卷及答案一、选择题1．跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有重力势能减少，动能增加，机械能不变重力势能增加，动能减少，机械能不变重力势能减少，动能不变，机械能减少重力势能增加，动能不变，机械能增加【答案】C【解析】解：（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变．（2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小．（3）动能不变，重力势能减小，机械能减小．故选C．2．2018年5月6日，央视《今日说法》栏目播出了一则高空坠物的新闻。一个从12楼掉落的苹果把三个月大的婴儿砸成重伤，再次提醒大家要杜绝高空坠物。苹果在下落过程中相关物理量的变化描述正确的是A•重力势能越来越大B.动能越来越大C.质量越来越大D.惯性越来越大【答案】B【解析】【详解】A、苹果下落过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小。故A错误；B、苹果下落过程中重力势能转化为动能，所以动能越来越大。故B正确；C、苹果下落过程中，所含物质多少没有变化，所以质量不变。故C错误；D、惯性与质量有关，质量不变，所以苹果的惯性大小不变。故D错误。故选：B。3.有甲、乙两个完全相同的小球。在同一高度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出、将乙球竖直向上抛出，如图所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是IlI抛出时刻，甲球比乙球的动能小抛出时刻，甲球比乙球的重力势能小乙球上升过程中，重力势能转化为动能甲球下落过程中，它的机械能保持不变【答案】D【解析】【详解】抛出时刻，甲乙两球的速度大小相等，又因为甲乙是两个完全相同的小球，因此甲乙两球的质量相等，所以抛出时刻甲球和乙球的动能相等；故A错误；由题意可知，甲乙两球的质量相等，甲乙两个小球在同一高度抛出，所以抛出时刻甲球和乙球的重力势能相等；故B错误；乙球上升过程中，速度越来越小，高度越来越高，是动能转化为重力势能；故C错误；甲球下落过程中，速度越来越大，高度越来越低，是重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以甲球下落过程中，它的机械能保持不变；故D正确。4.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的路程（s）时间（r）图象如图，根据图象，下列判断正确的是（）B•两次物体所受的拉力：F]>F2o-8s两次拉力对物体做功的功率：P]VP20-8s两次拉力对物体所做的功：W]=2W2【答案】D【解析】【详解】由图象知道，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，即冬>u2，故A错误；由图象知道，两次物体都做匀速直线运动，即物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；又因为是同一物体，在同一水平面上运动，故对水平面的压力和接触面的粗糙程度均相同，所以，两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；即两次物体所受的拉力相等，大小是F1=F2=f，故B错误；CD.由图象知道，0〜8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，由W=Fs知道，两次拉力对物体所做的功满足：W1=2W2；W由P—知道，0〜8s两次拉力对物体做功的功率是：LP1>P2，故C错误，D正确。225．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是在助跑阶段动能不变在起跳时动能最大在最高点时势能最小落地时势能最大【答案】B【解析】A.助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误。B.起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。C.最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。D.落地时势能最小，故D错误。点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m。F、F始终沿竖直方向；图甲中0B=20A，图乙中动滑轮重为60N,重物上升速度为120.01m/s。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是乙乙甲乙两种方式都省一半的力甲方式F由150N逐渐变大1乙方式的有用功是180J乙方式F的功率为3.6W2【答案】D【解析】【分析】（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式.的变化；（3）根据W有用=Gh可求乙方式的有用功；有用（4）根据公式P=Fv求出乙方式F的功率。【详解】A、甲图，F1为动力，已知OB=2OA,即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F]=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重11和摩擦，则F=斤（G+G）=x（300N+60N）=120N，故A错误；23动3B、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F1为150N不变，故B错误；C、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W=Gh=300Nx0.5m150J,故C错误；有用D、乙方式中F2=120N，绳子的自由端的速度为v=0.01m/sx3=0.03m/s，则乙方式F2的功2绳2WFs率为：P=—2绳=Fv=120Nx0.03m/s=3.6W，故D正确。tt2绳故选Do为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果不．正列计算结果不．正．确．的是Os~1s内，地面对物体的支持力大于10N1s~2s内，物体在做加速运动2s~3s内，拉力F的功率是100W2s~3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】（1）由图乙可知，在0〜1s内，拉力F=30N.取动滑轮和重物为研究对象受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支，及三根绳子向上的拉力F作用，处于静止状态；地面对重物的支动支持力F=G—F=G—3F+G=100N—3x30N+G=G+10N10N，故A正确；（2）由图支拉动动动丙可知，1s〜2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在2〜3s内，重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n=3,所以拉力F的作用点下降的速度v；=3v3=3x2.50m/s=7.5m/s，拉力做功功率（总功率）：P卄=F3v；=40Nx7.5m/s=300W，故C错误；滑轮组的机械效率：n=件Gh100N7x100%="〉5100%=工、一，x100%：83.33%，故D正确。故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.(l)已知滑轮组绳子的段数n和拉力F「物体静止，设滑轮组对物体的拉力F,其关系为F拉1拉=人(F'+G动)；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整拉动个滑轮组对物体的拉力F'；(2)由F-t图象得出在1〜2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W=Fs求此时拉力做功.(3)由F-t图象得出在2〜3s内的拉力F,由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P=Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率.如图所示，小明用相同滑轮组成甲、乙两装置，把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲装置所做的总功为W],机械效率为〃卫用乙装置所做的总功为化，机械效率为〃2.若不计绳重与摩擦，则A.=W2,n1=n2B.W]=W2,n1<n2c.W]<w2,n1>n2d.W]>w2,n1<n2【答案】c【解析】【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，利用乙滑轮做的额外功多，由“小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼”可知两种情况的有用功，再根据总功等于有用功加上W额外功，可以比较出两种情况的总功大小.然后利用n^w有用即可比较出二者机械效率总的大小.【详解】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，甲中所做的总功为对一袋沙所做的功，利用机械时做的额外功越少，则总功就越少，机械效率就越高；又因为乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即W]小于W2,n1大于n2.故选C.下列说法中正确的是抛出手的铅球在空中向前运动的过程中推力对它做了功提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功C•用水平力推着购物车前进，推车的力做了功D.书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功【答案】C【解析】【详解】抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，不再受到推力的作用，只有距离，没有推力的作用，所以对铅球不做功，故A错误.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力竖直向上，距离水平向前，没有在拉力方向上通过距离，故拉力没有做功.故B错误.用水平力推着购物车前进，购物车受到水平力的作用且在力的方向上通过了距离，推车的力做了功.故C正确.书静止在水平桌面上，书受到支持力的作用但没有在力的方向上通过距离，所以支持力没有做功，故D错误.故答案为C.【点睛】做功的两个必要因素：1）作用在物体上的力；2）物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可.关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是辛下降过程中动能不变最低点动能为零上升过程中重力势能减小最高点重力势能最大【答案】D【解析】滚摆下降过程中，高度变小，重力势能变小，速度增加，动能增加，故A错误；滚摆下降到最低点时，速度最大，动能最大，故B错误；滚摆上升过程中，高度增加，重力势能增大，故C错误；滚摆到达高点时，高度最大，重力势能最大，故D正确.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，则汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是（）【解析】【详解】汽车发动机的功率始终保持不变，途中经过一段泥泞路面，由于泥泞路面摩擦阻力增大则汽车的牵引力也随之增大，根据P=Fv可知，汽车的速度变小；速度变小，则相同时间内通过的距离变小。A图，始终为匀速直线运动，不正确；B图，中间一段，在相同时间内通过的距离更远，不正确；C图，中间一段，随时间的变化，路程出现减小的情况，不正确；D图，中间一段，在相同时间内通过的距离变小了，说明速度减小了，正确；故选D。B•甲做功较多，功率较大C•甲做功较多，甲、乙功率相等D•甲、乙做功相等，乙的功率较大【答案】B【解析】【分析】相同质量的杠铃，根据G=mg可知重力相同，根据W=Gh分析做功大小，知道所用时间相同，根据功率的公式分析甲乙功率的大小关系．【详解】两人举起杠铃质量相同，根据G=mg得到杠铃的重力相同，举起的高度：h>h，根据公甲乙W式W=Gh得到甲乙做功的关系W甲〉W，举起杠铃用的时间相同，根据P=匸得到P甲甲乙t甲>P．乙故选B．13.如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-1和图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是t=ls时，物体处于静止状态，摩擦力是0t=3s时，物体受到摩擦力是7N4〜6s内，拉力F做的功是20J2〜4s内，物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】由丙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N,所以摩擦力也为3N；故A错误；由丙图知在4s6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F=5N，由平衡条件得滑动摩擦力f=F=5N，在t=3s时物体做加速运动，物体受到滑动摩擦力作用，由于滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，而与拉力大小无关，因此在t=3s时，物体受到的摩擦力为5N,故B错误；由丙图可知，4s〜6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s，则4s〜6s内通过的距离s=vt=2m/sX2s=4m，由图乙知，4s〜6s时拉力F=5N，所以拉力F做的功为W=Fs=5NX4m=20J,故C正确。由丙图可知，2〜4s内物体正在做加速运动，其质量不变，高度不变，速度变大，则重力势能不变，动能变大，所以物体的机械能变大。故D错误。14.下面说法中正确的是从P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大功率大的机器比功率小的机器做功多【答案】C【解析】【详解】IVIVAB、从公式’；可知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关，大小等于做的功与时间的比，故A、B错误，WC、甲每小时做的功比乙每小时做的功多，根据知:知，甲的功率比乙的功率大，故C正确；D、根据工，知，做功多少与功率与做功时间都有关系，只知道功率，不能说做的功就多，故D错误；故选C.15．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F1和F2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）.下列说法正确的是（）££拉力行小于拉力F2甲、乙两滑轮组的机械效率相同甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F='（G物+G,），叫=2,n2=3，所以绳端的拉力：（G物物动121J物+G动），F2=】（G物+G动），所以F]>F2，故A错误；动2物动12W有用=G物h，W有用=G物h，所以利用滑轮组，所以两滑轮组的机械效率相做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为n=同，故B正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h,s2=3h,则s1^s2，故D错误；物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为行；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。两次推力的功率分别为P]、P2。则下列关系正确的是率分别为P]、P2。则下列关系正确的是B．F1=F2P1<P2A．F1=F2P1>P2【答案】BC．F1>F2P1>P2D．F1<F2P1>P2解析】详解】s4m由图象甲可知，物体作匀速直线运动，速度大小为v=-甲==2m/s；由v-t图象乙可甲t2s甲知，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v乙=4m/s；因为两次都是乙匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，根据二力平衡条件可知，推力都等于摩擦力，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，受到的水平推力为F]=F2。WFs已知v<v，由P==Fv可得，两次推力的功率P1<P?O甲乙tt12如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m.已知拉绳子的力F力F为500N，则提升重物的过程中A.绳子自由端被拉下3mB.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80WD.滑轮组的机械效率是60%【答案】B【解析】【详解】有用功是采用任何方法都必须做的功，是我们想要达到的目的，有用功是W=800Nxlm=800J,有拉力F的功率是P=W/t=(500Nx2m)/10s=100W,重物由二根绳承担，移动距离是2m，滑轮组的机械效率是，n=W/W有总=800J/1000J=80%.选项B正确在20N的水平拉力F作用下，沿水平地面以2m/s的速度匀速运动10m。撤去水平拉力后。该物体又向前运动了1.5m后停了下来。则下列说法正确的是物体受到的重力和它对地面的压力是一对相互作用力撤去拉力后，物体又向前运动了1.5m是受到惯性力的作用物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力是一对平衡力拉力做的功为230J【答案】C【解析】A.物体受到的重力和它对地面的压力方向相同，不是一对相互作用力，故A错误；B.物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是一种性质，不能说物体受到惯性作用，故B错误；C.物体匀速运动时拉力与它受到的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力，故C正确；D.拉力做的功为：W=Fs二20Nx10m二200J，故D错误。点睛：区分相互作用力和平衡力：一对相互作用力必须大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上；平衡力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上。如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A,已知AB>AC,施加的力分别为F]、F2拉力做的功为W]、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是A.F]VF2，W]=W2，P]>P2/r/