粤沪版物理2023-2024学年九年级上学期专项复习：机械功与机械能
试卷更新日期：2023-12-13 类型：复习试卷
一、选择题
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1. 如图所示的事例中，不做功的是（ ）A、
搬而未起
B、
爬楼梯
C、
提升口袋
D、
推着小车前进
2. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉动木块得到的路程和时间关系图像如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1 、F2 ，两次拉力的功率分别为P1 、P2 ，下列判断正确的是（ ）
A、F1＞F2 B、F1 ＝F2 C、P1 ＝P2 D、P1＜P23. 小明同学用一滑轮组竖直向上提升重为160N的重物，所用的拉力为100N，绳端和重物移动的距离s与时间t的关系图像如图所示。若不计绳重及滑轮轴间的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）
A、有用功的功率为16W B、所使用的动滑轮重为30N C、拉力做功的功率为40W D、该滑轮组机械效率为90%4. 体育课上，小华将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A、皮球经过同一高度的A、B两点时动能可能相等 B、皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C、皮球在D点时的动能一定小于在C点时的动能 D、皮球在D点时的动能一定大于在B点时的动能5. 如图所示，重为800N的物体在100N水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中，下列说法正确的（ ）
A、拉力F做的功为400J B、额外功为240J C、物体与地面间的摩擦力为120N D、若再用该滑轮组水平向左匀速直线拉动重力不同的另一物体，机械效率不变6. 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，绳子所能承受的最大拉力相同（F1=F2）．不计绳重及摩擦，两装置匀速提升物体的重力最大时，则下列说法正确的是（ ）
A、提起最大重物的重力大小不相等，甲滑轮组的机械效率高 B、提起最大重物的重力大小不相等，乙滑轮组的机械效率高 C、提起最大重物的重力大小相等，滑轮组的机械效率相同 D、提起最大重物的重力大小不相等，滑轮组的机械效率相同7. 某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。下列判断正确的是（ ）
A、从A点到B点运动员减速下落 B、从B点到C点运动员减速下落 C、C点时运动员动能最大 D、从A-B-C运动员的动能和重力势能的总和保持不变二、填空题
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8. 某商场自动感应门俯视图如图所示，以 O 为圆心半径为 2m 的虚线圆为感应区，即当有物体进入虚线圆内时 ，宽度均为2m的两扇感应门立即向两边以Vg＝0.1m/s 的速度匀速开启。某次，商场工作人员推动宽为D＝40cm的货物在水平地面上匀速通过该门，货物的中央始终在门的中心线s上 ，该过程中货物受到的地面支持力与货物受到的是一对平衡力；推动货物过程中会有摩擦生热，摩擦生热是通过 （选填“做功”或“热传递”）方式来改变内能的；为能安全通过，工作人员匀速推动货物的速度应不超过 m/s。
9. 小华在元宵节灯展上买了一个兔子灯，她用1N的拉力拉着重3N的兔子灯，2s内在水平路面上前进了3m，则她做的功为 J，功率为 W，重力做功为 J。
10. 如图所示，斜面长1m，高0.4m，用大小为5N沿斜面向上的拉力F，经2秒钟将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端，在该过程中，有用功为 J；拉力做功的功率为 ；斜面的机械效率为 %
11. 如图所示，两光滑斜面长度AB＜AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底端以相同的速度拉到顶端，沿AB斜面拉力F、做功W1、功率P1；沿AC斜面拉力F2、做功W2、功率P2。则有F1F2 ， W1W2 ， P1P2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）。
12. 洒水车在平直公路上一边匀速前进一边洒水，此过程中其动能 ， 重力势能 ， 由此可见，超载会导致汽车的动能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）13. 如图所示，卫星沿椭圆轨道由远地点向近地点运行，卫星的动能 ， 重力势能 ， 机械能 （三空均选填“增大”“减小”或“不变”）。
14. 如图所示，用细线系住小球悬挂在O点，将小球拉至A点释放，从A点经过B点运动到C点的过程中，小球的重力势能先变小后 ， 动能先 后 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
三、作图题
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15. 如图甲为探究摆球的动能与势能相互转化的示意图，不计空气阻力，在乙图中画出：摆球在摆动过程中其机械能E随时间t变化的图像。
16. 如图甲所示的是在中考体育考试中小刚投掷实心球的场景。请你在图乙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能Ek ， 随时间t变化的大致曲线。若平时训时，某同学贪玩把实心球经直向上抛，请你在图丙中画出实心球离手后，在空中飞行过程中动能Ek ， 随时间t变化的大致曲线。
17.
(1)、 已知小华使用某简单机械在20s内实际做了8000J的功， 绘制图像如下； 若此机械的机械效率为75%，请在同一个坐标轴里画出其有用功的图像。(2)、 如图所示，天花板上挂一个小球，放手后摆球沿弧 abcd来回摆动，最终停止，请将小球势能最大的位置涂黑。四、实验探究题
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18. 小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下。
(1)、图甲、乙中两次实验，小球到达水平面时的速度是（选填“相同”或“不同”）的；(2)、实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这里用到的物理方法是；(3)、将小球从斜面上自由滚下（如图甲、乙），观察到木块被撞出的距离不同，我们可以得出结论：同一物体， ， 动能越大；(4)、每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这是为了方便；(5)、将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（如图丙），依次经过 A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的动能分别为EA和EB ， 则EA（选填“>”、“=”或“<”）EB；(6)、当小球从B点运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿（选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动，并且机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。19. 如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。
(1)、该实验是通过观察木块移动的距离来判断 （选填“钢球”或“木块”）动能的大小；(2)、利用如图所示的实验情景，可以得到的结论是：；(3)、在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：（选填序号）。①换质量更大的木块：
②降低第二次钢球的高度；
③换质量更大的钢球；
④换质量更小的钢球；
(4)、小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功 （选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2 ， 则P1P2。（选填“＞”或“＝”或“＜”）(5)、小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；
实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。
关于小明的实验方案，____。（填序号）
A、只有实验方案一可行 B、只有实验方案二可行 C、两个实验方案均可行 D、两个实验方案均不可行20. 小红猜想动能大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了实验，探究动能大小与哪些因素有关，实验情况如图甲、乙所示。
(1)、选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等。(2)、选用图乙探究的是动能与 的关系，乙图中让两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的 ， 得出的结论是：。(3)、物理研究方法有许多，本实验中运用了两种研究方法，一是 法：二是转换法，就是用 来表示小球动能的大小。五、计算题
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21. 工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为320N的重物G，已知工人所用拉力为200N，工人向下拉动绳子使绳子移动了6m，求：
(1)、工人对重物所做的有用功。(2)、工人做的总功。(3)、滑轮组的机械效率。22. 如图所示，汽车重 2×104N ，它先以 50km/h 的速度匀速经过300m的水平路面，再以36km/h的速度匀速爬上长200m的斜坡。已知斜坡与水平路面成30 °角，斜坡的机械效率为80%，问：
(1)、汽车运动过程中克服重力所做的功是多少？(2)、汽车爬坡时的牵引力是多少？(3)、汽车爬坡时发动机牵引汽车所做的功的功率是多少？六、综合题
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23. 山地自行车有节能环保、灵活方使和安全系数高等优点，因此越来越受到人们的青睐，成为一些旅行爱好者的首选工具。
(1)、车座表面做得宽大的目的是什么？(2)、骑自行车下坡时，不蹬脚踏板，车速也会越来越快，请从能量转化的角度解释这一现象。24. 图甲是小明从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋的他做了这样的设想：要是从家到学校的路上挖成一个“V”字形，如图乙所示，那么只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的物理知识解释：
(1)、在他设想的过程中机械能如何转化？(2)、他的设想在现实中为什么不能实现？请写出一条让这个设想实现的方法。25. 长征五号B遥二运载火箭是新一代运载火箭，总长53.7米，起飞质量837.5吨，近地轨道运载能力大于22吨；运载火箭将天和核心舱送入预定轨道后，末级火箭与核心舱分离，末级火箭载入大气层，与大气剧烈摩擦使火箭绝大部分烧蚀销毁；天和核心舱使用的是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池翼，它的光电转换效率高达50%以上，而传统的晶硅电池只有20%左右；天和核心舱目前翼展长是13m，未来将发射升空的“问天”号和“梦天”号两个实验舱的太阳翼单侧翼展将达到30m，到那时，“天宫”号空间站的供电能力将达到100kW。(1)、火箭在加速上升过程中机械能（选填“增大”“减小”或“不变”），这些变化的能量是由燃料的化学能先转化为 ， 再转化而来的；(2)、天和核心舱沿椭圆轨道从近地点到远地点的过程中，它的动能 ， 重力势能；（均选填“增大”“减小”或“不变”）(3)、“点火”发射时，使“长五”火箭起飞需要的最小推力大小为N；（取g为10N/kg）(4)、建成后的“天宫”号空间站，太阳能电池接收太阳能的最大功率为kW。