浙教版科学九上第三章 第3节 能量转化的量度同步练习（优生加练）
试卷更新日期：2021-07-25 类型：同步测试
一、单选题
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1. 小球从某高度由静止下落过程中速度逐渐增大，在这个过程中，物体下落的路程与时间的关系式为h＝gt2 ， 能正确描述重力对该球做功大小与时间关系的图像是（ ）
A、
B、
C、
D、
2. 有一圆柱铁块，想用如上甲乙两种方法使它倒下成丙图状。比较两种方法力和做功大小正确的是（ ）
A、F1>F2 W1>W2 B、F1<F2 W1<W2 C、F1=F2 W1=W2 D、F1<F2 W1=W23. 如图所示，木棒AB放在截面半径为R的圆柱体上且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圈柱体在水平地面上匀速向前滚动，设木棒与圆柱体、副柱体与地面间均无滑动现象，当把圆柱体恰好推动一圈时，推力F做的功是（ ）
A、πRF B、2πRF C、3πRF D、4πRF4.如图，两个质量相等的小铁球A、B从两个高度相同的光滑斜面和光滑圆弧面的顶点滑到底部，如果它们都是从静止开始下滑忽略各种阻力，则下列说法中不正确的是（ ）
A、下滑到底部时，两球动能相等 B、下滑过程中重力对两球做的功不相等 C、到达底部时，两球速度相等 D、下滑过程中，两球的机械能总量不变5. 某人骑一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近( )
A、1W B、10W C、100W D、1000W6.爷爷与小丽进行爬楼比赛，他们都从1楼上到6楼．爷爷的体重是小丽体重的2倍，爷爷所用的时间是小丽所用时间的2倍．若爷爷做功为W1 ， 功率为P1 ， 小丽做功为W2 ， 功率为P2 ， 则下列判断正确的是（ ）
A、W1：W2=1：1 B、W1：W2=4：1 C、P1：P2=1：1 D、P1：P2=4：17. 在某次跳伞训练过程中，一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图，经15s下落210m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时30s。在这个过程中运动员（ ）
A、受到的重力小于阻力 B、下落的平均速度20m/s C、机械能先增加再减小最后保持不变 D、重力做功的平均功率为5×103W8. 如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在o点，另一端系住运动员，运动员从o点自由下落，a点处弹性绳自然伸直，c点是运动员到达的最低点，最后静止时运动员停在b点，运动过程中忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A、从a至c运动员一直在克服重力做功 B、在下落过程中，运动员经过b点时受到的是平衡力 C、从o至a运动员机械能不守恒。从a至c运动员机械能守恒 D、从o至a运动员速度增大，从a至c运动员速度减小9. 如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块的s-t图像分别是图乙中的图线①②。则下列物理量相等的是（ ）
A、木块前后两次所受的摩擦力 B、木块前后两次运动的速度 C、前后两次在相同时间内拉力所做的功 D、前后两次拉力的功率10. 如图甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的路程，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是( ）
A、木块第一次做功较少 B、木块第一次受到的摩擦力较大 C、木块第二次的动能较小 D、木块第二次做功较快11. 一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像，下列说法中正确的是（ ）
A、该金属棒的长度L＝1.6m B、在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝1.5N C、当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝5N D、金属棒的重心到A端的距离为0.6m12. 如图所示，水平地面G点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在EG段做匀速直线运动，则（ ）
A、物体在EF段的速度大于GH段的速度 B、物体在GK段受到的摩擦力等于5N C、拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功 D、拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率13. 如图所示，用300N的力沿斜面将600N的物体匀速推到斜面的项部，斜面的长度为3m，高度为1m。下列说法正确的是（ ）
A、此斜面的机械效率为50% B、人们使用斜面主要是为了省功 C、物体受到的摩擦力是100N D、运动过程中木块的机械能守恒14. 有两个形状和大小均相同的圆台形容器，如图所示放置．两容器中装有等高的水，且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球．使两球脱离底部，最终木球浮于水面静止．该过程中浮力对两球做的功分别为W甲和W乙 ， 则（ ）
A、W甲>W乙 B、W甲=W乙 C、W甲<W乙 D、无法确定15.如图3所示是一个空气压缩引火仪。在厚壁玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花会被点燃，下列分析正确的是（ ）
A、当活塞向下压时，玻璃筒内空气体积变小，压强变小 B、当活塞向下压时，对玻璃筒内棉花做功，温度升高 C、向下压活塞时，快压和慢压的效果相同，因为压缩气体做的功相同 D、硝化棉被点燃的原理与擦燃火柴的原理相似16. 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，那么在两滴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： m2 B、： C、： D、：二、填空题
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17. 如图所示，用平行于斜面的拉力F，将一个重为10牛的物体由粗糙斜面底端匀速拉到顶端，斜面高度h=4米，长度L=8米，则拉力所做的有用功是焦；若在这个过程中物体受到的摩擦力为1.25牛，则拉力F的大小为牛。
18. 金属的电阻随温度升高而增大，小灯泡发光时，灯丝温度高，灯丝电阻比不发光时大得多，在课外兴趣小组活动时，某校甲乙同学用实验研究小灯泡的电功率跟所加电压的关系，实验室提供给他们的器材是：额定电压6V，额定功率为3W的小灯泡1只，电压表1只，电流表1只，变阻器1只，电源（大于6V）1个，开关1个，导线若干。
(1)、甲同学根据P=UI设计了如图a所示的电路进行研究。乙同学先由计算式R=U额2/P额算出小灯泡的电阻R，再根据P=U2/R设计了如图b所示的电路进行研究，你认为哪位同学设计的电路是合理的（填“甲”或“乙”或“甲和乙”）(2)、若甲乙同学按照各自所设计的电路进行实验，甲同学先测出若干组电压和电流值，再由P=UI求得对应的功率，并做出功率随电压变化的图线；乙同学先测出若干电压值，再由P=U2/R求得对应的功率，也做出功率随电压变化的图线，则下图中哪个图线反映了他们的实验结果 。（图中标有a的为甲同学所得的图线，图上标有b的为乙同学所得图线）19.(1)、A、B两人共同搬一个质最分布均匀的木箱上楼梯，如图所示。木箱长为L，高为H（H<L），楼梯和地面成45°角。如果两人对木箱的作用力方向都是竖直向上的，且木箱与楼梯平行，那么A对木箱施加的力与B对木箱施加的力的比值是。(2)、悠悠球是古老的玩具，它由轮和轴（含绕在轴上的细线）两部分组成（如图乙），一悠悠球轮半径为R，轴半径为r（轴与轮固定，无相对运动）。将绕好细线的悠悠球放在水平地面上，如图丙（a）所示，在大小不变的水平拉力F作用下悠悠球会向（填“左”或“右”）滚动；如图丙（b）所示，在大小不变的水平拉力下作用下悠悠球向右滚动距离为s，则F做功为。
20. 如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于状态，第6秒末到第9秒末，推力F做功是焦耳，3-6秒时物体受到的滑动摩擦力为牛。
21. 汽油的热值为4.6×107J/kg，这个数值究竟有多大？有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小：一个60kg的人，从1楼步行至11楼，每层楼的高度为3m，他克服重力做了J的功，如果汽油完全燃烧放出热量在数值上与这些功相等，则需要汽油的质量是g．（g=10N/kg，结果精确到0.01）．
22. 手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力(填大于”、“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)
23. 如图为油厂的油桶，空桶质量为65Kg，油桶高为1.2m，底部直径为0.5m，据此回答。
(1)、某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲)沿D点推翻，则甲图上推翻空油桶所需的最小力F1的力臂是。（选填“CD”、“BD”或“AD”）(2)、在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功焦。(3)、若将翻倒的空油桶(如图乙)重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1F2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。24. 现代生活中最重要的交通运输工具——汽车，与我们的生活走得越来越近了。(1)、某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是 120平方厘米，做功冲程中活塞移动的距离是30厘米，气体的平均压强是5×105帕。汽油的热值是4.6×107焦/千克，每次做功耗油0.2克，气体一次膨胀对活塞做的功是焦；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是焦；排气过程中，废气温度 ， 内能。(2)、汽油机的效率很低，主要原因之一是带走了大量的能量。25. 一个边长为10厘米的正方体木块，下表面通过一细线与容器底相连（容器足够高）。现向容器中慢慢加水，木块位置随加水深度的变化如图甲所示。用F浮表示木块受到的浮力，h表示容器中水的深度，细线长为20厘米，则图乙可以正确描述F浮随深度h变化的图象 。（g取10N/kg）（整个过程木块克服重力所做的功是焦。
26.如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图象。请根据图象判断：在相等的时间内，木块两次受到的拉力F1 F2；两次拉力对木块做的功W1 W2。（选填“＞”“＜”或“=”）
27.将两端开口的薄壁玻璃管竖直插入水槽中，从玻璃管上端缓慢注入某种不溶于水的液体，稳定后测得这种液体长度为l，管内水面下降h，如图，忽略水槽中水面的升降，则该液体密度为 ， 若玻璃管横截面积为S，则该液体对水做的功为 ． 已知水的密度为ρ．
28.如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h＜ab＜bc），则在上述过程中F1 F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功F1 F2所做的功（选填“大于”、“小于”或“等于”）；第一次克服重力所做的功 第二次克服重力所做的功（选镇“大于”、“小于”或“等于”）。
三、解答题
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29. 据报道，某煤矿发生特大透水事故，地点在煤矿的-420m掘进工作面上，井下有多名工人被困，煤矿某处有一个如图所示的圆柱形的竖直井里存有一定量的水，井的侧面和底面是密闭的，有人想在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管，管和井共轴，管下端未触及井底。在圆管内有一个不漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动，开始时，管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面。如图，现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F，使活塞缓慢向上移动，已知管筒半径r=0.10m，井的半径R=2r，（考虑管内水面上升，井液面下降），水的密度ρ=1.00×103kg/m3 ， 大气压p0=1.00×105Pa，求活塞上升H=9.00m的过程中拉力F做的功。(井和管在水面以上及以下部分都足够长，不计活塞质量，不计摩擦，π=3.14，g=10N/kg)
30. 一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D点，AB段与CD段的高度差为h米，如图所示.在整个运输过汽车以恒定速度v米/秒运动，汽车t=0时经过A处，t1时经过B处，t2时处经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P随时间的变化的图象可简化为图所示（P1、P2、t1、t2、G、h和v均是已知量常数）.
(1)、请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系.(2)、请用已知量写出汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式f总=。（总摩擦力和空气阻力）.31. 全球首段光伏路面在济南投入运营，该路面发电可为公路照明设备供电。
(1)、已知光伏路面太阳能电池板总面积为6000m2 ， 1m2面积接受太阳平均辐射功率为1kW，光电转化效率为20%，若每天光照时间为6h，高速公路照明设备功率为720kW，则光伏发电可供照明设备正常工作多少h？(2)、在未来，电动汽车可在光伏路面移动充电（图甲），当汽车经过充电区域时，充电垫发出高频电磁波，汽车底盘上的接受装置将电磁波能量转化为电能为电池充电。一辆电量不足的汽车，以速度v匀速通过充电区域（图乙），已知充电区域长度S1为100m，两段充电区域之间距离S2为10km，由于S1远小于S2 ， 忽略汽车在充电过程中消耗的电能；接收装置接受到的电磁波功率P0为5000kW，它将电磁波能量转化为电能并存储在电池中的效率为20%，汽车行驶时受到的阻力为1000N。若汽车电池消耗电能全部用于维持汽车行驶，为了使汽车能顺利到达下一段充电区域，汽车在充电时速度不能大于多少？(3)、为了提高汽车充电时移动速度，你有哪些合理的建议？（写出一条）32. 小金把图甲中三个质量重均为m千克、边长为a的正方体泡沫塑料块按图乙堆叠起来，小金叠起这堆正方体泡沫塑料块，小金至少要做功多少焦？若将水平面上的n块这样的泡沫塑料块，像图乙那样竖直叠放起来，小金至少要做功多少焦？
33. 暑假里，小科全家从宁波出发去舟山自驾游。经过了壮观的金塘跨海大桥，如图。已知人和车的总质量为 M。车子进入大桥之前，先驶入很长的一段引桥。引桥长度为 L，高为 h。
(1)、当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1 ， 此时汽车以v 的速度匀速直线行驶，求汽车受到的阻力为。(2)、当汽车驶入高架引桥，若发动机输出功率恒定为 P2 ， 则速度越 ， 越容易上桥。(3)、已知汽车从引桥底部匀速行驶到顶部所用时间为 t， 若汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的 k 倍，用题中已有的条件（字母）证明：k＝(P2t－Mgh)v/LP1。34. 某同学在科学实践活动中，对一个电路元件A进行了探究。他将元件A与电源、开关、变阻器、电流表串联成电路，在元件A两端并联—个电压表，研究通过元件A的电流跟电压的关系，得到如下表所示的数据：电压/伏
0
1
2
3
4
电流/安
0
0
2
4
6
(1)、请在图甲中画出元件A的电流跟电压的关系图线。
(2)、然后，该同学在电路中去掉变阻器、电流表、电压表，再连接一个电阻R，如图乙所示。若电源电压为5伏并保持不变，元件A消耗的功率超过4瓦时将被烧坏。
①串联电阻R至少要多大才不会烧坏电路元件A?
②在保证不致烧坏电路元件A的条件下，R值为多大时，输入给R的功率达到最大，此最大功率值为多大?
35.建筑工人用如图所示的装置在10s内把重400N的物体匀速提升3m，所用的手拉力为300N，则
(1)、该工人所做的有用功是多少？(2)、该滑轮组的机械效率是多少？36.用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s不计绳重和摩擦，求：
(1)、做的有用功；(2)、动滑轮的重力；(3)、滑轮组的机械效率37. 国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长55毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕，飞轮的转速是1500转/分．(1)、求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；(2)、如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克）四、实验探究题
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38.
肥胖可能会引发许多慢行疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量．（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10N/Kg）
(1)、拉力器上的滑轮均属于（选填“定”或“动”）滑轮．(2)、若该人的质量为85kg，他一次最多能拉起块金属块．(3)、当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？（已知1
克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量）