华师大版初中科学九上5.3 功与机械效率同步练习
试卷更新日期：2021-08-02 类型：同步测试
一、单选题
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1. 悠悠球是除洋娃娃之外世界上最古老的玩具，它由轮与轴(含绕轴上的线)两部分组成(如图甲)。一悠悠球，轮半径为R，轴半径为r，线为细线，如图乙是玩悠悠球的两种不同方式，小科用拉力F使球在水平方向匀速运动距离s，则下列说法正确的是（ ）
A、两种方式拉力F做功均为Fs B、a方式拉力F所做的功大于b方式拉力F所做的功 C、a方式拉力F所做的功小于b方式拉力F所做的功 D、无法判断2. 某九年级同学家住5楼。一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋，从1楼走到家里大约用了1分钟,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1×103W3. 斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面，螺丝钉上的螺纹就像图甲中形成的纹路，一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图乙、丙所示的两个螺丝钉，则（ ）
A、乙、丙省力情况相同 B、乙更省力 C、丙更省力 D、乙、丙都能省功4. 如图，用大小为10N的作用力F将重为5N的物体竖直向上提起（不计空气阻力），相继经过A、B，C三点，已知AB= BC，F在AB段做功为W1 ， 功率为P1；在BC段做功为W2 ， 功率为P2 ， 则下列关系正确的是（ ）
A、W1<W2 P1<P2 B、W1=W2 P1<P2 C、W1=W2 P1>P2 D、W1>W2 P1>P25. 为早日实现“建设美丽嘉兴，打造江南水乡典范”的目标，各项工程建设正在我市如火如荼的开展。如图为正在施工的工程车，下列关于工程车的说法正确的是（ ）
A、做的功越多，效率越高 B、做功多的工程车，功率大 C、延长工作时间，可提高效率 D、做功越快的工程车，功率越大6. 下列关于做功的判断正确的是（ ）A、小刘提着一桶水从三楼走廊走过20米，拉力做了功 B、小李用力擦黑板，小李对黑板擦做了功 C、小沈高高跳起用力扣篮，小沈对篮球不做功 D、小王高举着实心球准备投掷，小王对实心球做了功7. 如图所示，在水平地面上，小聪用150N的力拉着箱子，使箱子移动一段距离；小明用200N力推箱子，但箱子没有移动。下面关于两人做功的分析，正确的是（ ）。
A、小明用了力，他对箱子做了功 B、小聪对箱子做了功 C、小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功 D、小明、小聪都没有对箱子做功8. 一位初三同学在体育考试时完成标准的引体向上10次，该同学总共克服重力做功大约为（ ）A、1000焦 B、3000焦 C、6000焦 D、9000焦9. 如图所示，把同一物体沿斜面BA和CA分别拉到顶端A，若沿斜面的拉力F1=F2 ， 则斜面两边的机械效率ηB、ηC ， 斜面两边的摩擦力分别为fB和fC ， 则下列判断正确的是（ ）
A、fB＞fC B、fB＜fC C、ηB＜ηC D、ηB=ηC10. 2019 年 9 月 29 日女排世界杯夺冠 11 连胜的消息振奋人心。下图是排球扣球的几个环节，其中运动员有对排球做功的是（ ）
A、助跑起跳 B、手往后伸 C、空中击球 D、双脚落地11. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（ ）A、有用功减少，总功减少 B、有用功增加，总功增加 C、有用功不变，总功不变 D、有用功不变，总功减少12. 图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中不正确的是（ ）
A、从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃做功 B、从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃做功 C、从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃做功 D、举着杠铃稳定站立等待裁判亮灯的过程中，运动员对杠铃做功13. 一根金属棒AB置于水平地面上，通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起直至虚线位置，下图能表示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的关系的是（ ）
A、
B、
C、
D、
14. 如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3 ， 下列关于它们大小关系的判断中正确的是（ ）
A、W1=W2<W3 B、W1=W2=W3 C、W2<W1=W3 D、W1<W2<W315. 小明用100牛力踢一个重5牛的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了20米。在球离开后的滚动过程中（ ）A、小明和重力对足球做功都是0焦 B、重力对足球做功100 焦 C、小明对足球做功2100焦 D、小明对足球做功2000焦16. 台球比赛中，选手推动球杆前进，击打白球，使白球水平向前撞击红球，向前撞击红球，对这一过程的分析正确的是（ ）
A、白球滚动时，白球受到的重力对它做了功 B、推杆时，手对球杆做了功 C、白球滚动时，桌面对白球的支持力做了功 D、击打白球时，手对白球做了功17. 科学中常用数学方法表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量的是（ ）A、
力
B、
功率
C、
路程
D、
时间
18. 如图所示，在水平地面上，小聪用力拉着箱子，使箱子移动一段距离；小明用力推箱子，但箱子没有移动。下面关于两人做功的分析，正确的是（ ）
A、小明用了力，他对箱子做了功 B、小聪使箱子移动了，她对箱子做了功 C、小聪在拉箱子的过程中，箱子的重力做了功 D、小明、小聪都没有对箱子做功19. 如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为W1、W2、W3 ， 则下列说法中正确的是（ ）
A、W1=W2=W3 B、W1＜W2=W3 C、W1＜W2＜W3 D、W1=W2＜W320. 如图所示的情境中，人对物体做功的是（ ）A、
人用力搬石头没有搬动
B、
人将货物从地面拉到高处
C、
人推一块大石头没推动
D、
人使箱子沿水平方向做匀速直线运动
二、填空题
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21. 如图所示，甲、乙各用150N的力，在30s内共同使一辆总重为200N的小车从一个倾角为30°长为60m的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙两人对小车有用功J，两人对小车做功的总功率为W。
22. 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。
23. 工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m。斜面的机械效率为 ， 斜面对物体的摩擦力是。
24. 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。
25. 为了将重为600N的物体运送到6m高的楼顶上，建筑工人搭建了如图所示的长12m、高6m的斜面。工人沿斜面方向用了400N的拉力在30s内，将重物匀速运送到楼顶，该过程中工人的总功率为W，物体受到的摩擦力为N。
26. 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50N的拉力，在20s内把重70N的物体沿斜面向上匀速拉动了10m.物体匀速斜向上时受到的滑动摩擦力为N用该斜面拉动物体的机械效率等于 ， 若物体沿斜面向下运动的过程中，机械能转化为内能，但是相反的过程不会自发的发生，表明能量的转化有一定的
27. 如图所示，斜面长s=1.5m，高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力，该过程拉力F做的功J；该斜面的机械效率是；货物箱在斜面上受的摩擦力大小N。
28. 同学用如图所示的实验装置对杠杆进行探究。实验时始终竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计），重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升的垂直距离为0.3m时，动力作用点C上升的垂直距离为0.5m，此过程该装置的机械效率为。同学又进一步研究，仍用该实验装置，将钩码移动到B点，再次匀速提升杠杆使动力作用点C上升0.5m。则人的拉力F所做的功与第一次相比（填“变大”、“变小”或“不变”）。
29. 某同学在10s内做了5个“引体向上”，他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是J，10s内做功的功率为W。30. 如图所示，一物体在水平向右的拉力F1作用下以3m/s的速度在水平地面上匀速运动了10m，拉力F1所做的功为W1 ， 功率为P1；若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m，拉力F2所做的功为W2 ， 功率为P2 ， 则W1W2 ， P1P2（选填“＞”、“＜”或“=”）。
三、实验探究题
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31. 斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?某科学兴趣小组开展以下探究·
【查阅资料】斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小越省力。
【建立假设】
假设1：与斜面的表面材料有关：
假设2：与斜面的倾斜程度有关：
假设3：与物体受到的重力大小有关。
【收集证据】小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用物块的材料及表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
实验序号
1
2
3
4
5
6
斜面倾角θ/度
30
30
30
30
35
40
斜面的表面材料
木板
毛巾
木板
木板
木板
木板
物块重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.25
1.45
2.50
3.75
1.36
1.48
【得出结论】分析上述数据，斜面的省力情况与有关-
【拓展】⑴已知实验中，斜面长均为1.2m、第1次实验中斜面高为0.6m，则第1次实验中斜面的机械效率是%。
⑵分析表中数据，若要提高斜面的机械效率可采取的措施有。
32. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。
回答下列问题：
(1)、本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是。(2)、该杠杆机械效率的表达式是。（用题中给出的字母表示）(3)、若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（填变大、变小、不变）。请简要说明理由。33. 在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙 3 组实验，实验数据记录如下：
次数
钩码重/N
动滑轮重N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15
/
3
6
0.8
5
/
15
/
(1)、在实验操作中应该使钩码(选填“快速”或“缓慢”)匀速上升。(2)、进行第3次测量时滑轮组的机械效率约。(3)、实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G/，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是_________。A、 B、 C、 D、34. 风车是利用风力做功的装置。小科制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
(1)、除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、和；(2)、实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度 h、所用的时间 t、回形针的总质量 m，则风车做功的功率 P＝（表达式中的物理量均用符号表示）；(3)、如果选用较（填“粗重”或“细轻）的线做实验，则测得风车的功率值将偏小；风车做功过程中，回形针获得了动能和能。四、解答题
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35. 如图所示，斜面长S＝10m，高h＝4m，用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功，求：
(1)、运动过程中克服物体的重力做的功；(2)、斜面的机械效率；(3)、推力F的大小。36. 2020年12月23日，宁波轨道交通4号线正式通车，4号线起自江北区慈城镇慈城站，终于鄞州区东钱湖站，开通后大大方便了江北市民的出行。若4号线列车空载时总质量约198t，列车设计最高速度为80km/h，列车运行时受到的阻力约为车重的0.04倍。空载运行时，平均速度为36km/h，每公里耗电40kW•h。(1)、若列车运行的平均速度保持不变，则满载时每公里耗电量 40kW•h。(2)、求 4 号线列车以最高速度空载匀速运行时牵引力的功率。37. 工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：
(1)、推力做的功；(2)、斜面的机械效率；(3)、斜面对物体的摩擦力。38. 2019年9月30日新昌首批“小马骑行”共享电单车（如图）正式投入使用。其部分参数如表所示。假定共享电单车在水平骑行过程中受到的阻力始终为40牛。
项 目
参数
整车质量（千克）
20
共享电单车最大功率（瓦）
200
(1)、小科在水平地面骑行时，共享电单车重力做功为J？(2)、小科在水平公路上骑共享电单车，匀速行驶1千米过程中牵引力做了多少功？(3)、若小科骑行过程中共享电单车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少千米/时？39. 阳光动力2号太阳能飞机，是一架长航时、不必耗费一滴燃油便可昼夜连续飞行的太阳能飞机，飞行所需能量完全由太阳能电池提供，其翼展达到72米，仅次于体积最大的商用客机A380（79.75米）但重量只有约2300公斤，与一辆半家用汽车相当。如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。求：
(1)、当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以30m/s的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力为多少？(2)、若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大?