初中科学浙教版 九年级上册 第三章 第3节 能量转换的量度同步练习
试卷更新日期：2024-11-08 类型：同步测试
一、单选题
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1. 有甲、乙、丙3台机器，甲每秒做功5000焦，乙每小时做功2.7×108焦，丙每分钟做功36000焦，这3台机器做功的快慢情况是（ ）。A、甲最快，乙最慢 B、乙最快，丙最慢 C、丙最快，甲最慢 D、甲、乙、丙一样快2. 在体育课上，某同学练习爬竿。他第一次匀速爬到竿顶用时8秒，第二次匀速爬到竿顶用时10秒，则他两次爬竿的功率之比为 ( )A、5：4 B、4：5 C、25：16 D、16：253. 如图所示，小桂和小林一起坐在秋千凳上荡秋千，他们的重力分别是G1、G2 ， 且 某次从最高点下摆到最低点的过程中，他们重力做功的大小分别为W1、W2 ， 重力做功的快慢分别为P1、P2。则 ( )
A、 B、 C、 D、4. 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，两次拉动同一木块得到的s-t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、P1>P2 B、 C、 D、5. 跳绳是体育中考项目之一，如图所示为小虹同学在跳绳考试时的情景，她一分钟跳了 180次，则她跳绳的功率约为 ( )
A、0.5瓦 B、5瓦 C、50 瓦 D、500瓦6. 小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，下列判断正确的是 ( )A、用时少的做功多 B、用时少的做功功率大 C、用时多的做功多 D、用时多的做功功率大7. 用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图象如图所示，其对应的测力计示数分别为和 ， 功率分别为和 ， 则他们大小关系正确的是：（ ）
A、 B、 C、 D、8. 如图所示，一个物体由A点从静止开始下落，相继经过B、C两点，AB=BC。物体在AB段重力做功W1 ， 做功功率P1；在BC段重力做功W2 ， 做功功率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<P29. 力和运动、功和能量是物理学的核心概念，它们之间存在着密切的联系。关于力和运动、功和能量之间的关系，下列说法错误的是（ ）A、运动的物体一定具有能量 B、物体受到力的作用，力一定对物体做功 C、做功的本质是能量的转化 D、功和能量的单位都是焦耳10. 如图是小科投掷实心球的过程示意图，实心球在b点离手，d点为落地点，最后滚到e点停止运动。在整个过程中，小科对实心球做功的是（ ）
A、ab段 B、bc段 C、cd段 D、de段11. 在探究“汽车的速度”的实验中，甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的图象分别如图（1）、（2）示。根据图像（空气阻力忽略不计），我们可以得到的正确结论是（ ）
A、甲车的动能大于乙车的动能 B、甲车的功率小于乙车的功率 C、甲车牵引力大于乙两车牵引力 D、甲车的受到摩擦力小于乙车的受到摩擦力12. 跳绳是宁波市体育中考的选考项目之一，男生满分为180次/分，女生满分为170次/分。某位男生在体育中考中跳了185下，得了满分，则他的功率最接近于（ ）A、0.75W B、7.5W C、75W D、750W13. 如图是第19届亚运会吉祥物“琮琮”“莲莲”“宸宸”正在开展的亚运会的一些比赛项目，下列有关做功情况的叙述正确的是（ ）
A、“琼踪”打网球时，网球离开球拍之后，球拍对网球仍在做功 B、B.“莲莲”打篮球时，篮球在手指上转动的过程中，手指对篮球做了功 C、“宸宸”打乒乓球时，手上的乒乓球掉落到地上的过程中，手对乒乓球做了功 D、“宸宸”跨栏时，从栏杆上落下的过程中，重力做了功14. 在两个等长、等高但材质不同的斜面上，用平行于斜面且大小相等的拉力F分别将质量为2m和3m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端，如图所示。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙 ， 拉力F所做的额外功分别为W额甲、W额乙。则（ ）
A、W甲＜W乙 ， W额甲＞W额乙 B、W甲＝W乙 ， W额甲＞W额乙 C、W甲＝W乙 ， W额甲＝W额乙 D、W甲＝W乙 ， W额甲＜W额乙15. 频闪照相机是研究物体运动的重要手段之一，图所示的频闪照片记录了竖直下落的小球每隔相等时间的位置，不计空气阻力，在小球下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A、小球的重力势能逐渐增大 B、小球的机械能逐渐减小 C、小球的重力在ab段做功比在cd段多 D、小球的重力在ab段做功比在cd段慢16. 在杭州亚运会举重项目男子67公斤级比赛中，中国选手谌利军获得冠军。如图为谌利军做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是（ ）
A、从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功 B、从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功 C、从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功 D、举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功二、填空题
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17. 如图所示，用20N的水平推力，经过2s，使重力为100N的物体在水平桌面上移动0.5m。在这个过程中，重力做的功为J，推力F 的功率为W。
18. 在立定跳远项目的测试时，体重为500牛的某同学从最高点到落地点的过程中，重心下降的最大距离为0.3米，用时0.5秒，运动轨迹如图所示。
(1)、 此过程中人的重力做的功为焦。(2)、 人的重力的平均功率为瓦。19. 小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600 N。则他在回家过程中对书包所做的功为J，他所做总功的功率为W。20. 现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高的四楼教室。如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图像。由图可知，若用最少的时间将这批书籍搬上教室，每次搬运的书籍的质量应是kg，每次上楼对书做的功是J，除去小明搬起、放下以及下楼的时间，搬完这批书小明最少需要分钟。
21. 如图所示，在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上，用平行于斜面的拉力F，分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中，甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为W甲、W乙 ， 斜面的机械效率分别为η甲、η乙 ， 物体在斜面上受到的摩擦力分别为f甲、f乙 ， 则W甲W乙；η甲η乙；f甲f乙（以上三空均选填“<”“=”或“>”）。
22. 小明去商场购物时，站在匀速上行的自动扶梯上（如图），若扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明质量为60千克，扶梯用10s把小明从一楼送到二楼，扶梯对小明做功J；扶梯对小明做功的功率是W。
23. 如图所示，水平桌面上放一重为10N的物体A，在6N的水平推力F的作用下，2s内运动了0.2m，从甲图位置运动到乙图位置，在此过程中，推力F的功率为W，物体A所受重力做功J。
三、实验探究题
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24. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
用体重计测量自己的质量m。
用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。
用秒表记录跳n次所用的时间t。
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
小钢球
2.67
2.67
2.67
2.75
2.88
2.97
木球
2.67
2.67
2.67
2.67
2.74
2.89
(1)、计算出跳绳时克服重力的平均功率P=(用字母表示)。(2)、两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同)，则____。(填字母)A、频率相同，体重大的功率大 B、频率相同，跳的时间长的功率大 C、体重相同，频率高的功率小 D、体重相同，跳的时间长的功率大(3)、小华要想提高跳绳成绩，请你从物理学角度为他提出一条合理建议：。(4)、小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。(填字母)A、3600W B、6000W C、500W D、60W25. 学习功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动。(1)、如何比较同学上楼功率，可以有多种方案：①测量出各自的体重、爬楼用的时间、爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；
②控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼的功并进行比较；
③控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较。
以上方案可行的是____。
A、只有① B、只有①② C、只有②③ D、①②③都可以(2)、相互合作，估测每位同学的上楼功率的数据并记录在自己设计的表格中，根据测量所选方案，表格中空缺的栏目内容应该填。
质量m/kg
上楼高度h/m
…
…
…
(3)、功率表达式：（用符号表示）。26. 风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，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)、观察实验装置，小明是通过测量细线对做功的功率来测定风车做功的功率；(2)、除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、；(3)、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）；(4)、如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏。27. 跳伞是一项极具挑战的运动，现在越来越受到人们的喜爱，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所示，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，求在这个过程中：（1）运动员通过的总路程；
（2）重力做的功；
（3）匀速下降时重力做功的功率。
28. 小明利用如图所示的实验装置，探究动能大小的影响因素。实验时小明让不同质量的铁球从斜面的某一高度静止释放，并测量长图钉被撞击后插入泡沫块的深度。实验数据如表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
铁球质量/克
5
10
10
15
20
铁球释放高度/厘米
50
40
60
50
20
图钉插入深度/厘米
2.0
3.2
4.8
6.0
x
(1)、实验中采用了转化法，即长图钉插入泡沫块的深度越深，则表明小球的动能越大。请结合功与能关系对其原理进行解释：。(2)、根据实验获得的数据，推测表格中 x 的大小为厘米。(3)、实验过程中，小明发现长图钉插入的深度比较接近，导致无法准确得出实验结论，针对以上问题可采取的改进措施为：。四、解答题
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29. 为响应国家提出的“节能减排，低碳生活”的号召，质量为 60kg的小明同学每天坚持骑自行车上学。他所骑自行车的质量为15kg，轮胎与水平地面的总接触面积为30cm2 ， 在水平路面上匀速骑行时所受阻力为总重力的2%(g 取10N/ kg)。(1)、求小明和自行车的总重力。(2)、求他骑行时自行车对地面的压强。(3)、若他在水平路面上5m in内匀速骑行了1500m，则他骑行时的功率是多少?30. 周末，重为的550N小海同学沿情侣路骑行，其路程与时间关系图像如图甲所示，小海所骑的单车如图乙所示，单车质量为20kg，g取 ， 试计算：
(1)、整个过程中小海的平均速度；(2)、单车与地面的接触总面积为 ， 求骑行过程中单车对水平路面的压强；(3)、若骑行过程中受到的阻力为总重力的0.02倍，求小海前5min的骑行功率。31.
净重
10kg
轮胎与地面的接触面积
30cm2
额定输出功率
700W
最高车速
18km/h
充满电行程
24km
(1)、该车充满电后，若以最大速度行驶，能行驶的最长时间是多少分钟?(2)、小敏的质量为50kg，当他驾驶该车时，车对水平地面的压强是多大?(3)、当平衡车在额定输出功率下以最高车速匀速直线行驶时，受到路面的阻力为多少?32. 为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品。通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如表所示。
(1)、机器人从某块垃圾上取样检测时。检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0.1秒。通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶？样品电阻值/Ω
垃圾类别
小于10
金属
10~30
餐厨
大于30
其他
(2)、机器人将重为1牛的垃圾举高70厘米花了10秒，然后再水平移动3米花了20秒，最后将垃圾放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功?功率是多少?33. 为了提高快递配送效率，某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg，最大承载质量为150kg，匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍，牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算（g=10N/kg）：
(1)、当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。(2)、当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。(3)、某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km，用时20min，计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。34. 2023年1月1日起，浙江省所有备案非国标电动车不得上道路行驶。对此小余家购置了一辆整车质量55kg的电动车质量为65kg的小余骑行该电动车以21.6km/h的速度在水平路面上匀速行驶20min，电动车受到的阻力是车和人总重的0.1倍。求：(1)、对蓄电池充电时，电能转化为能；(2)、新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的较大，以减小行车危险。(3)、电动车在这段行驶过程中动力所做的功?35. 如图甲所示是疫情期间推出的一款消毒机器人，机器人可在无人控制的情况下，对需要消毒场所进行智能消毒。消毒机器人自身质量为50kg，利用蓄电池驱动，可自主回桩充电。使用前对机器人进行测试：在储液箱中装满消毒液，消毒液质量为20kg，关闭喷洒装置并使机器人在水平地面上运动。此过程中，牵引力F随时间t的变化情况如图乙所示，消毒机器人前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
(1)、如果该机器人在水平地面做匀速直线运动并消毒时，具有的动能（选填“变大”、“变小”或“不变”）；(2)、在3-5s内，牵引力做功多少焦？(3)、该机器人在匀速直线运动时，牵引力的功率为多少瓦？