北京專用九下物理 專題7 功和能 專題檢測1. 如圖所示，小明分別使用甲、乙、丙、丁四種機(jī)械勻速提升物體（繩長不變），測得拉力和物體 M 、 N 所受的重力如表所示，則 A甲的機(jī)械效率比丙的大B乙、丁的機(jī)械效率相同C使用丙提升物體 M 時(shí)省力D實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)無法算出機(jī)械效率2. 如圖甲所示，虛線框內(nèi)是由兩個(gè)相同的滑輪安裝成的滑輪組，利用該滑輪組提升質(zhì)量為 27kg 的物體所用的拉力為 100N，物體和繩子自由端的運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，不計(jì)繩重和摩擦，則 A拉力的功率為 50W B滑輪組中動(dòng)滑輪重 10N C該滑輪組的機(jī)械效率為 90% D繩子自由端移動(dòng)的速度為 0.5m/s 3. 圖為某蹦床運(yùn)動(dòng)員從床面上 A 點(diǎn)起跳后騰空瞬間的照片，根據(jù)照片信息判斷下列說法正確的是 A此時(shí)運(yùn)動(dòng)員腳尖到床面的距離約為 1.8m B運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，合力為零C運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過程中，重力的功率越來越小D運(yùn)動(dòng)員在空中上升的過程中，動(dòng)能和重力勢能都增大4. 物體 A 掛于彈簧測力計(jì)下分別做圖甲、乙、丙所示的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中彈簧測力計(jì)與物體 A 共同處于勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（不考慮空氣阻力），已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)的速度 v1<v2<v3。則下列判斷正確的是 A甲圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)大于物體 A 的重力B乙圖中彈簧測力計(jì)對物體 A 的拉力做功的功率最大C丙圖中勻速運(yùn)動(dòng)的物體 A 的動(dòng)能最大D甲、乙、丙三圖中物體 A 的機(jī)械能均增加5. 小明體重 600N，用由 A 、 B 兩個(gè)滑輪組成的滑輪組向上提升 1000N 的重物 C，如圖所示。提升的過程中，小明用大小為 550N 、豎直向下的力拉動(dòng)繩子，使物體 C 以 0.4m/s 的速度勻速上升。若不計(jì)繩重及輪與軸的摩擦，則下列說法正確的是 A小明在提升重物的過程中，A 滑輪起到改變力的方向的作用B滑輪 B 的重力是 100N C滑輪組本次提升的機(jī)械效率大于 100% D若想提升 1500N 的重物，小明只需要在繩子自由端施加 800N 的豎直向下的拉力即可6. 在做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明想：小球從相同高度滾下，若小球材質(zhì)和斜面傾角不同，到達(dá)水平位置時(shí)的速度會(huì)相同嗎？(1) 圖甲是用擋板控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上起始位置的兩種方案，小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇 A 方案而不能選擇 B 方案的原因是 。(2) 小明選擇大鋼球、小鋼球、木球以及可調(diào)整傾角的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別讓球從斜面同一高度由靜止開始釋放，利用測速儀測出球到達(dá)水平位置時(shí)的速度如表所示。分析表中數(shù)據(jù)可知：要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)無關(guān)，則斜面傾角不可能是 。A. 15 B. 25 C. 35 D. 45 (3) 小明利用圖乙裝置做“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過觀察球撞擊相同塑料軟片的數(shù)目來比較球的動(dòng)能大?。▓D中未畫出固定塑料軟片的裝置）。老師指出此裝置不適合體積不同的兩個(gè)球做實(shí)驗(yàn)，原因是 。7. 閱讀火箭起飛回答問題?；鸺痫w在中國科技館四層 B 廳，有火箭發(fā)射的模型展示、載人飛船的模型展示 還有一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：如圖甲，向一個(gè)氣球中吹足氣，然后松開氣球口，氣球迅速向上飛去 原來，吹入氣球的氣體受到氣球的擠壓，當(dāng)松開氣球口時(shí)，氣球內(nèi)的氣體被擠出，力的作用是相互的，當(dāng)氣球向外擠壓氣體時(shí)，氣體也對氣球施加了反方向的作用力，使氣球向上運(yùn)動(dòng)。水火箭又稱氣壓式噴水火箭、水推進(jìn)火箭。水火箭包括：動(dòng)力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘，如圖乙。動(dòng)力艙由廢棄塑料瓶制成，灌入三分之一的水，用橡皮塞塞緊瓶子，形成一個(gè)密閉的空間。發(fā)射前，利用打氣筒把氣體打入密閉的容器內(nèi)，使得容器內(nèi)空氣的氣壓增大，當(dāng)瓶內(nèi)壓強(qiáng)大到一定程度，瓶內(nèi)水對橡皮塞向外的推力大于橡皮塞和瓶口接合處的摩擦力時(shí)，橡皮塞與瓶口脫離，水火箭（塑料瓶）中的水向后噴出，水火箭（塑料瓶）受到反作用力向前飛行，能在空中飛行一段距離，達(dá)到一定高度，在空中打開降落傘徐徐降落。目前真正的火箭也是利用這個(gè)原理制成的，不同之處是真正的火箭是利用自身攜帶的燃料（推進(jìn)劑）在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓細(xì)鈴幕鸺袊姵鰰r(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)力使火箭升空。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：(1) 向一個(gè)氣球中吹足氣，然后松開氣球口，氣球向上飛去的原因是 。(2) 水火箭上升的過程中，不考慮噴出水的質(zhì)量損失，它的重力勢能 （選填“變大”“變小”或“不變”）。(3) 火箭噴出高溫高壓燃?xì)鈺r(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)大的推力使火箭升空，這個(gè)過程中是將 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(4) 水火箭飛行過程中，如果 3s 飛行路程大約是 24m，則它飛行的平均速度是 m/s。8. 圖甲是用動(dòng)滑輪運(yùn)送物體 A 的裝置示意圖，繩子自由端豎直移動(dòng)的距離 s 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系如圖乙所示。已知物體 A 重 300N，卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力 F 做功的功率為 400W。(1) 在 020s 的過程中動(dòng)滑輪做的有用功為多少？(2) 卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力 F 為多少？(3) 動(dòng)滑輪提升物體 A 的機(jī)械效率為多少？(4) 若忽略繩重和輪與軸間的摩擦，則動(dòng)滑輪的重力為多少？答案1. 【答案】A【解析】設(shè)承擔(dān)物重的繩子股數(shù)為 n，則拉力端移動(dòng)的距離 s=nh，拉力做的有用功 W有用=Gh，拉力做的總功 W總=Fs=F×nh=nFh，機(jī)械效率 =W有用W總=GhnFh=GnF。甲圖中，使用的是定滑輪，n甲=1，機(jī)械效率 甲=GM1×F甲=5N1×5.5N×100%90.9%；乙圖中，使用的是定滑輪，n乙=1，機(jī)械效率 乙=GN1×F乙=10N1×12N×100%83.3%；丙圖中，使用的是動(dòng)滑輪，n丙=2，機(jī)械效率 丙=GM2×F丙=5N2×5.5N×100%45.5%；丁圖中，使用的是滑輪組，n丁=2，機(jī)械效率 丁=GN2×F丁=10N2×8N×100%=62.5%。A、由上面計(jì)算可知，甲90.9%，丙45.5%，所以甲的機(jī)械效率比丙的大，故A正確；B、由上面計(jì)算可知，乙83.3%，丁=62.5%，所以乙的機(jī)械效率比丁的大，故B錯(cuò)誤；C、使用丙提升物體 M 時(shí)，GM=5N，F(xiàn)丙=5.5N，F(xiàn)丙>GM，是費(fèi)力的，故C錯(cuò)誤；D、由上面計(jì)算可知，利用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)可以算出機(jī)械效率，故D錯(cuò)誤。故選：A。2. 【答案】C3. 【答案】A【解析】根據(jù)照片中的比例，運(yùn)動(dòng)員腳尖到床面的距離和其腳尖到頭頂?shù)母叨炔畈欢啵钥梢怨罍y為 1.8m，故A正確。運(yùn)動(dòng)員上升到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，只受重力，合力不為零，故B錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)員在空中下落的過程中，重力大小不變，但速度越來越大，根據(jù) P=Gv，可知重力的功率越來越大，故C錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)員在空中上升的過程中，質(zhì)量不變，速度減小，高度增加，所以動(dòng)能減小，重力勢能增加，故D錯(cuò)誤。4. 【答案】B；C5. 【答案】A；B【解析】 A 滑輪為定滑輪，可以改變力的方向，不能省力。對動(dòng)滑輪 B 受力分析，可知滑輪 B 的重力為 100N。A 、B正確。6. 【答案】(1) B 方案中兩球從起始位置到水平位置的高度差不同(2) D(3) 塑料軟片對不同體積的小球的阻力不同【解析】(1) A 方案中擋板水平放置，兩小球從起始位置到水平位置的高度差相同，B 方案中擋板與斜面垂直放置，因?yàn)閮尚∏虻拇笮〔煌?，所以，兩小球從起始位置到水平位置的高度差不同，為了控制大小不同的兩個(gè)小球在斜面上從起始位置到水平位置的高度差相同，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇 A 方案而不能選擇 B 方案。(2) 根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，斜面傾角為 10 、 20 、 30 時(shí)，大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時(shí)的速度均相同，斜面傾角為 40 、 50 、 60 時(shí)，大鋼球、小鋼球、木球到達(dá)水平位置時(shí)的速度不全都相同，所以要使球到達(dá)水平位置時(shí)的速度與球是鋼質(zhì)或木質(zhì)質(zhì)無關(guān)，則斜傾角不可能是 45，故D符合題意。(3) 不同體積的小球從塑料軟片下面通過時(shí)受到的阻力不同，無法“探究動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系”。7. 【答案】(1) 物體間力的作用是相互的(2) 變大(3) 內(nèi)能(4) 8 【解析】(1) 向一個(gè)氣球中吹足氣，然后松開氣球口，氣球向上飛去，是因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，被擠出氣球的氣體給氣球一個(gè)反作用力，使氣球飛上去。(2) 水火箭上升的過程中，它的質(zhì)量不變，高度變大，所以重力勢能變大。(3) 火箭噴出高溫高壓燃?xì)鈺r(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)大的推力使火箭升空，這個(gè)過程中是將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能。(4) 根據(jù)速度公式得平均速度 v=st=24m3s=8m/s。8. 【答案】(1) 6000J (2) 200N (3) 75% (4) 100N 【解析】(1) W有=Gh=300N×40m2=6000J。(2) v=st=40m20s=2m/s， F=Pv=400W2m/s=200N。(3) W總=Pt=400W×20s=8000J， =W有W總=6000J8000J=75%。(4) 忽略繩重和輪與軸間的摩擦，則 2F=G+G動(dòng)，G動(dòng)=2FG=2×200N300N=100N。