人教版九年级物理中考复习功和机械能强化训练含答案.docx
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人教版九年级物理中考复习功和机械能强化训练含答案
人教版九年级物理中考复习功和机械能强化训练
一、填空题(本题共10小题,每空2分,共32分)
1.清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中.清洁车沿街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能将____(填“变大”“变小”或“保持不变”).
2.举重运动员把杠铃举在头顶不动,保持3秒,在这3秒内运动员对杠铃____.足球运动员把足球踢出去后,足球运动了一段距离,这个过程中运动员的踢力对足球____.(填“做功”或“不做功”)
3.2020年6月23日,长征三号运载火箭把北斗三号最后一颗全球组网卫星送入预定轨道.在火箭携卫星加速升空阶段,卫星的动能____,机械能____.(填“变大”“不变”或“变小”)
4.小汽车与摩托车以相同的速度行驶时,____具有的动能大.质量相等的实心铁球和木球放在同样高的桌面上,____具有的重力势能大.
5.如图是女排比赛中运动员在精彩扣球的瞬间.球与手接触做减速运动,并发生形变,其动能转化为____能.
6.如图所示为“中华月球车”的模型.物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的
,月球车的质量为120kg.若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为___J.(地球上g取10N/kg)
7.如图甲所示,放在水平地面上的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的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,由图象可知4~6s内,水平推力F做的功为____J.
8.滚摆从图中的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置中:
滚摆重力势能最大的是位置___、动能为零的是位置____.(填位置序号)
9.如图所示,质量为65g的金属小球从a处由静止自由下滑,经过b处,到达c处时,恰好停下.如果小球从a运动到b的过程用了4s的时间,则此过程中重力做功的功率为____W;在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为___J.(g取10N/kg)
10.随着生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车.若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则经过10s轿车发动机所做的功是____J,当牵引力为___N时,轿车能保持匀速直线运动.
二、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分.每小题只有一个选项符合题目要求)
11.下列生活实例中,力对物体做功的有(
A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丙D.丙和丁
12.体育课上,同学们进行投掷铅球的练习.铅球在空中下落时,铅球的(
A.重力势能变大,速度变小B.重力势能变小,速度变小
C.重力势能变大,速度变大D.重力势能变小,速度变大
13.攀岩运动以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者.要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小,不需要测量的物理量是(
A.运动员的质量B.攀岩的高度
C.攀岩所用的时间D.运动员的身高
14.如图是公园内的“摩天轮”,一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动,游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是(
A.游客的动能保持不变B.游客的动能先增大后减小
C.游客的重力势能保持不变D.游客的机械能保持不变
15.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O点匀速直线运动到Q点,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则()
A.W1>W2B.W1<W2
C.P1>P2D.P1<P2
16.如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道.体重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从A处自由滑向B处,若不计空气阻力,下列说法中正确的是(
A.甲、乙在下滑过程中所受重力做功相等
B.甲从A到B,重力势能一定减小
C.甲、乙在下滑过程中机械能不守恒
D.甲、乙到达B点时的动能相同
17.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动.其结构如图甲所示.图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,针对此过程,下列分析正确的是(
a.最低位置 b.弹簧恢复到原长时 c.最高位置
乙
A.在a状态时弹簧的弹性势能最大,小希的机械能为零
B.a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中,弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能
D.a→c的过程中,小希先加速后减速,在b状态时速度最大
三、实验题(18题8分,19题10分,20题8分,共26分)
18.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,A、B表示质量不同的两个小球.
(1)本实验用到的实验方法有____.
(2)在甲、乙两次实验中,木块总是被小球推到了长木板的末端之外,在不更换实验器材的条件下,你解决的办法是___.
(3)如图所示实验现象表明:
物体的动能与物体的____和___有关.
19.小聪猜想:
物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:
用形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处静止下落,C球从距沙表面高2H处静止下落,D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入后从管道下端竖直地落下.实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过____来反映的,这里用到的物理学研究问题的方法是____法;
(2)比较A、B两球,由此可得出结论:
高度相同时,质量越大重力势能就越____;
(3)比较____两球,由此可得出结论:
物体的重力势能与物体运动的路径____(填“有关”或“无关”).
20.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:
弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:
弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩____(填“相同”或“不相同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到放在同一位置的相同木块上,分析比较____.
(2)为验证猜想二,需选用材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩____(填“相同”或“不相同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到放在同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若____,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
四、计算与推导题(21题6分,22题6分,23题9分,共21分)
21.某小汽车以72km/h的速度,在水平公路上沿直线匀速行驶了5min,这段时间内牵引力做功的功率为60kW,求这段时间内:
(1)牵引力所做的功.
(2)牵引力的大小.
22.如图所示,质量为4kg的物体在水平地面上,受到一沿水平方向大小为12N的拉力F的作用,使物体在3s内从A点移动到B点,移动距离s=8m,物体受到的摩擦力为重力的0.2倍.求:
(g取10N/kg)
(1)物体所受水平方向的合力对物体做的功.
(2)拉力做功的功率.
23.物体重力势能的表达式为Ep=mgh,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,g取10N/kg.如图,质量m=0.5kg的小球,从桌面上方高h1=1.0m的A点下落到与桌面相平的B点,B点离地面的高度h2=0.4m.g取10N/kg.求:
(1)小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量.
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功.
(3)试说明重力做功和重力势能的关系.
参考答案
一、填空题(本题共10小题,每空2分,共32分)
1.清扫路面垃圾的清洁车,能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中.清洁车沿街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能将__变大__(填“变大”“变小”或“保持不变”).
2.举重运动员把杠铃举在头顶不动,保持3秒,在这3秒内运动员对杠铃__不做功__.足球运动员把足球踢出去后,足球运动了一段距离,这个过程中运动员的踢力对足球__不做功__.(填“做功”或“不做功”)
3.2020年6月23日,长征三号运载火箭把北斗三号最后一颗全球组网卫星送入预定轨道.在火箭携卫星加速升空阶段,卫星的动能__变大__,机械能__变大__.(填“变大”“不变”或“变小”)
4.小汽车与摩托车以相同的速度行驶时,__小汽车__具有的动能大.质量相等的实心铁球和木球放在同样高的桌面上,__木球__具有的重力势能大.
5.如图是女排比赛中运动员在精彩扣球的瞬间.球与手接触做减速运动,并发生形变,其动能转化为__弹性势__能.
6.如图所示为“中华月球车”的模型.物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的
,月球车的质量为120kg.若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为__800__J.(地球上g取10N/kg)
7.如图甲所示,放在水平地面上的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的关系如图乙所示,物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示,由图象可知4~6s内,水平推力F做的功为__16__J.
8.滚摆从图中的位置1静止释放,下降经过位置2,继续下降,再上升到达最高点3,这三个位置中:
滚摆重力势能最大的是位置__1__、动能为零的是位置__1和3__.(填位置序号)
9.如图所示,质量为65g的金属小球从a处由静止自由下滑,经过b处,到达c处时,恰好停下.如果小球从a运动到b的过程用了4s的时间,则此过程中重力做功的功率为__0.065__W;在整个运动过程中,小球克服摩擦消耗的机械能为__0.13__J.(g取10N/kg)
10.随着生活水平不断提高,小龙家最近也买了辆轿车.若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图所示,则经过10s轿车发动机所做的功是__9×105__J,当牵引力为__3×103__N时,轿车能保持匀速直线运动.
二、选择题(本题共7小题,每小题3分,共21分.每小题只有一个选项符合题目要求)
11.下列生活实例中,力对物体做功的有(B)
A.甲和乙B.甲和丙C.乙和丙D.丙和丁
12.体育课上,同学们进行投掷铅球的练习.铅球在空中下落时,铅球的(D)
A.重力势能变大,速度变小B.重力势能变小,速度变小
C.重力势能变大,速度变大D.重力势能变小,速度变大
13.攀岩运动以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者.要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小,不需要测量的物理量是(D)
A.运动员的质量B.攀岩的高度
C.攀岩所用的时间D.运动员的身高
14.如图是公园内的“摩天轮”,一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动,游客从最低点向最高点运动的过程中,下列说法正确的是(A)
A.游客的动能保持不变B.游客的动能先增大后减小
C.游客的重力势能保持不变D.游客的机械能保持不变
15.如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O点匀速直线运动到Q点,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则(C)
A.W1>W2B.W1<W2
C.P1>P2D.P1<P2
16.如图所示,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道.体重不同的甲、乙两小孩沿着不同轨道同时从A处自由滑向B处,若不计空气阻力,下列说法中正确的是(B)
A.甲、乙在下滑过程中所受重力做功相等
B.甲从A到B,重力势能一定减小
C.甲、乙在下滑过程中机械能不守恒
D.甲、乙到达B点时的动能相同
17.弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动.其结构如图甲所示.图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程,针对此过程,下列分析正确的是(A)
a.最低位置 b.弹簧恢复到原长时 c.最高位置
乙
A.在a状态时弹簧的弹性势能最大,小希的机械能为零
B.a→b的过程中,弹簧的弹力越来越大,在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中,弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能
D.a→c的过程中,小希先加速后减速,在b状态时速度最大
三、实验题(18题8分,19题10分,20题8分,共26分)
18.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,A、B表示质量不同的两个小球.
(1)本实验用到的实验方法有__转换法、控制变量法__.
(2)在甲、乙两次实验中,木块总是被小球推到了长木板的末端之外,在不更换实验器材的条件下,你解决的办法是__降低小球开始下落时的高度__.
(3)如图所示实验现象表明:
物体的动能与物体的__质量__和__速度__有关.
19.小聪猜想:
物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:
用形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处静止下落,C球从距沙表面高2H处静止下落,D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入后从管道下端竖直地落下.实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过__铅球陷入沙子的深度__来反映的,这里用到的物理学研究问题的方法是__转换__法;
(2)比较A、B两球,由此可得出结论:
高度相同时,质量越大重力势能就越__大__;
(3)比较__C、D__两球,由此可得出结论:
物体的重力势能与物体运动的路径__无关__(填“有关”或“无关”).
20.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:
弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:
弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩__不相同__(填“相同”或“不相同”)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到放在同一位置的相同木块上,分析比较__木块被推动距离的远近__.
(2)为验证猜想二,需选用材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩__相同__(填“相同”或“不相同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到放在同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若__木块被推动的距离不同__,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
四、计算与推导题(21题6分,22题6分,23题9分,共21分)
21.某小汽车以72km/h的速度,在水平公路上沿直线匀速行驶了5min,这段时间内牵引力做功的功率为60kW,求这段时间内:
(1)牵引力所做的功.
(2)牵引力的大小.
解:
(1)牵引力所做的功:
W=Pt=60×103W×5×60s=1.8×107J
(2)小汽车匀速运动,v=72km/h=20m/s,由P=Fv得,牵引力的大小:
F=
=
=3000N
22.如图所示,质量为4kg的物体在水平地面上,受到一沿水平方向大小为12N的拉力F的作用,使物体在3s内从A点移动到B点,移动距离s=8m,物体受到的摩擦力为重力的0.2倍.求:
(g取10N/kg)
(1)物体所受水平方向的合力对物体做的功.
(2)拉力做功的功率.
解:
(1)物体重力:
G=mg=4kg×10N/kg=40N
物体所受的摩擦力:
f=0.2G=0.2×40N=8N
物体所受水平方向的合力:
F合=F-f=12N-8N=4N
物体所受水平方向的合力对物体做的功:
W=F合s=4N×8m=32J
(2)拉力做的功:
W′=Fs=12N×8m=96J
拉力做功的功率:
P=
=
=32W
23.物体重力势能的表达式为Ep=mgh,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,g取10N/kg.如图,质量m=0.5kg的小球,从桌面上方高h1=1.0m的A点下落到与桌面相平的B点,B点离地面的高度h2=0.4m.g取10N/kg.求:
(1)小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量.
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功.
(3)试说明重力做功和重力势能的关系.
解:
(1)以地面为零势能面,小球在A点的重力势能:
EPA=mghA=mg(h1+h2)=0.5kg×10N/kg×(1.0m+0.4m)=7J
小球在B点的重力势能:
EPB=mghB=mgh2=0.5kg×10N/kg×0.4m=2J
小球从A运动到B的过程中重力势能的减小量:
ΔEP=EPA-EPB=7J-2J=5J
(2)小球从A运动到B的过程中重力做的功:
W=Gh1=mgh1=0.5kg×10N/kg×1.0m=5J
(3)重力势能越大,重力能做的功越多,且重力做了多少功,重力势能就减少了多少.
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