苏科版九年级物理《第十一章-简单机械和功-第十二章-机械能和内能》测试卷及答案.pdf

1 苏科版九年级物理第十一章 简单机械和功 第十二章 机械能和内能测试卷及答案 一、选择题 1图 1 中是环卫工人用的一种垃圾夹的结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是【】A费力杠杆，省力杠杆 B省力杠杆，费力杠杆 C省力杠杆，省力杠杆 D费力杠杆，费力杠杆 图 1 2工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，某工人设计了如图 2 所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面）。其中最省力的方案是【】图 2 3质量为 40kg 的小华同学，为了从三楼爬到四楼，他在 10s 内连续向上跳了 12 个台阶，在这段时间内，小华的功率大小最接近于【】A.1200W B.10W C.12W D.120W 4下列说法中正确的是【】A用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功 B提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功 C抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对它做了功 D用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 5如图 3 所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近的是【】图 3 A B C D 6如图 4 所示，溜溜球是小朋友很喜欢玩的一个小玩具，玩溜溜球时，则（）A当溜溜球向下自由运动时，动能和重力势能均增加 B当溜溜球向上自由运动时，重力势能转化为动能 C溜溜球是通过动能和重力势能的相互转换完成上下运动的 D溜溜球运动到最底端时，其重力势能最大 1 7频闪照片是研究物体运动的重要手段。通常，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低。如图 5 所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在 1、2 位置的高度一样。下面说法正确的是【】A小球弹跳上升到最高点 3 位置时，瞬间静止，不受任何力作用 B小球在 1、2 位置的重力势能相同，且机械能大小也相同 C小球在 1、2 位置的动能相同，1 位置时受到重力的方向向上 D小球在 2 位置的动能比 1 位置时小，且机械能也比 1 位置时小 8在不计绳重和摩擦的情况下，利用图 6 所示的甲、乙两装置（每个滑轮相同），分别用力把同一物体匀速提升相同的高度。若用甲、乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功。（）A甲乙，W甲W乙 B甲乙，W甲W乙 C甲乙，W甲W乙 D甲乙，W甲W乙 图 4 图 5 图 6 9如图 7 所示，沿不同的方向用大小相等的拉力F，拉物体在粗糙程度相同的表面上运动相同的路程s，则下列关于拉力做功的判断中正确的是【】A甲图中的拉力做功最少 B乙图中的拉力做功最少 C丙图中的拉力做功最多 D甲、乙、丙三种情况下拉力做功一样多 图 7 10一个滑轮组经改装后提高了机械效率，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较【】A.总功减少，额外功增多 B机械效率提高，机械做功加快 C.功率变大，机械做功更多 D有用功不变，总功减少 11 今年国庆节举行了一次登紫金山比赛。体重相同的小明和小刚两人从太平门沿同一路线登上紫金山，小明是快跑上去的，而小刚是慢跑上去的，则【】A两人登山做的功相同，功率也相同 B小明登山所做功比小刚多，但功率小 C两人登山做的功相同，但功率不同 D小明登山所做功比小刚少，但功率大 12关于温度、热量和内能，下列说法正确的是【】A物体的温度越高，所含热量越多 B温度高的物体，内能一定大 C0的冰块，内能一定为零 D温度相同的两物体间不会发生热传递 二、填空题 13某同学分别用如图 8 所示（a）、（b）两种方法挑着同一个物体行走，（a）图中肩受到的压力 （b）图中受到的压力，（a）图中手施加的动力 （b）图中手 1 施加的动力（选填：大于、小于或等于）。14如图 9 所示，有一重为 100N 的小球在桌面上滚动了 10cm后滚出桌面，后落在离桌面边缘2m的地面上，桌面距离地面高度为1m。则小球在整个运动过程中，重力做了 J的功，其功率是 W。图 8 图 9 图 10 15如图 10 示，滑轮组将总重为 5N 的砝码匀速提升 10cm，绳端受到的拉力F为 N，拉力做功为 J，滑轮组的机械效率为 。16普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。下图是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率 。17司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的 能。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 （选填：变大、变小或保持不变）。18中国探月二期工程“嫦娥二号”卫星 2010 年 10 月 1 日由“长征三号丙”运载火箭成功发射。在运载火箭离开地面的上升阶段，“嫦娥二号”卫星的动能 ，“嫦娥二号”卫星的势能 。（选填：增大、减小或保持不变）19如图 11 表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：助跑阶段，运动员消耗体内的化学能 (选填大于、小于或等于)运动员和撑杆获得的动能。撑杆起跳阶段：杠杆的弹性势能发生的变化是 。（选填：一直变大、一直变小或由大变小）。在越横杆阶段：运动员越过横杆后，运动员将 能转化 能。图11 20在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：物体高度、物体质量大小、物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，他对“重力势能大小与物体高度之间关系”进行了探究。小明把橡皮泥平铺在水平面上，让同一个金属球从不同高度自由下落，记录结果如表所示：浪费的能量109J 输入发动机的燃料能量 109J 做有用功的能量108J 1 小明同学依据 判断重力势能的大小；通过分析实验数据和现象，可以得出的实验结论是 ；若想对物体质量大小是否影响重力势能大小进行探究，你认为，实验方案设计中，应控制 保持不变。21如图 12 示，某小组研究“杠杆的平衡条件”，器材：有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等，O 为杠杆的支点。实验前，应先调节杠杆在 位置平衡。这样做，除了可以消除自身的重力影响，还可以方便地测量或读出 。调节时，如发现杠杆左端偏高，应如何操作:。某实验小组记录两组数据如下：图12 实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 20 1 10 2 1 8 2 4 根据分析，这组数据中，实验序号为 （选填：“1”或“2”）的一组肯定有错误。检查发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值比记录值 （选填：大或小）。如图13所示，弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将_ _ （选填：变大、变小或保持不变），其原因是_ _ 。某次实验中，若采取如图14所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，这主要是以下哪种原因 （选填字母）。A一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码 C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多 如图 15 所示，实验小组选用长、粗细均匀的一只金属杆，绕O点在竖直平面内自由转动，同时将一个“拉力位移传感器”竖直作用在杆上，并使杠杆在水平位置始终保持平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图 16 所示。由图可知金属杆重 N。图 13 图 14 图 15 图 16 三、解答题 22（1）如图 17-甲，密度均匀的直杆 AB，自重为 G1，AB 的一部分伸出桌外当 B 端挂 G2物体时，杆刚刚开始翘起，O 为直杆刚翘起时，杆与桌面边缘的接触点)。若 G2对绳子产生的拉力为动力，则请画出杆 AB 所受阻力 F 的力臂l2。1 图 17 乙（2）小明同学测定了一个滑轮组的机械效率，得到以下数据：次数 钓码质量(g)钩码上升 h(m)弹簧秤 示数(N)弹簧秤拉动 的距离(m)1 100 2 200 根据小明实验数据，在表格右边图 17-乙空白虚线框内画出用滑轮个数最少的画法。23小红在升国旗时，感到向下拉绳子所用的力，要此直接提起国旗所用的力大很多。她想到，升国旗采用的定滑轮机械效率是不是很低呢她用了一个量程合适的弹簧测力计，测出了定滑轮的机械效率。小红的实验步骤如下，请你把步骤填写完整：用弹簧测力计测出国旗受到的重力 G；用弹簧测力计 向下拉动绳子,读出弹簧测力计示数 F；定滑轮的机械效率表达式=。24如图 18 所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等。图 18（1）实验中是通过观察 ，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；要研究物体的动能跟质量的关系，就要改变物体的质量，同时控制速度不变。具体办法是：换用 ，并让它们从 沿斜面静止滑下。（2）某同学利用上述实验装置探究“物体的动能大小与质量”的关系，它将不同质量的小球从斜面上由静止自由滑下，实验记录数据如下：钢球的质量 m/g 木块滑行距离 S/m 根据以上实验数据，该同学得出“物体的动能大小与质量无关”，你认为实验结论与物理事实是否相符 （选填：相符或不相符）；你认为出现此实验现象的主要原因是 。（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示：表一（钢球撞击时的速度为v=8cms）表二（钢球质量为 m：100g）序钢球质量 m/g 木块滑行距离 序 钢球撞击速度 v木块滑行距离 1 号 S/cm 号 cms-1 S/cm 1 100 10 1 8 10 2 200 20 2 16 40 3 300 30 3 24 90 分析这两组数据可以得 对物体的动能影响较大，依据是 。25 一辆总重为 G(N)的小轿车，沿 ABCD 路线从 A 处到达 D 处，CD 段与 AB 段高度差为 h(m)，如图 19-甲所示在整个过程中，汽车以恒定速度v(m/s)运动，在 t=0 时经过 A 处，t1时经过 B 处，t2时经过 C 处，汽车牵引力的功率 P 随时间变化的关系可简化为图 19-乙所示(G、h、v、P1、P2、t1和 t2均为已知量)图 19 则：比较汽车在 AB 段和 BC 段运动时牵引力的大小：FAB_FBC（选填：、或）；汽车沿斜坡 BC 段运动时牵引力所做的功为 _（请用已知量表示）；26小明同学想探究影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢如图 20 示，他以一支弹簧玩具手枪为实验器材进行了以下探究：（1）玩具手枪的内部被压缩弹簧伸长时，可以将子弹射出，此时弹簧的 能转化成子弹的动能。（2）手枪固定在某一高度，用同一颗子弹从枪口射出，以下是五次实验数据记录：根据实验数据可以推测，小明探究的问题是：在相同条件下，子弹的射程可能和 有关。（3）分析数据，进一步得出结论：在相同条件下，枪管与水平面的夹角在 度（请填写具体数值）左右时，子弹射程最远。小明由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远。（4）小红同学认为，以上“探究子弹射程与水平夹角”实验方案还能再完善，可以进一步获得更准确的结论。你认为小明的方案还能做的改进是：。27如图 21 所示，利用此实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。（1）实验中，钩码总重G为，若将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 N，钩码上升高度h为，测力计移动距离s为，则杠杆的机械效率为%请图 20 1 P/W m/kg 0 20 40 60 20 40 60 80 图 14 写 出 使 用 该 杠 杆 做 额 外 功 的 一 个 原 因：。图 21（2）为了进一步研究“杠杆的机械效率与哪些因素有关”，某同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：次数 钩码 悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 /%1 B点 2 A点 根据表中数据，你能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重杠杆的机械效率越高”的结论答：（选填：能、否或不能确定）；请简要说明你做出判断的两条理由：；。28学校进行实验室仪器升级工程，买了 30 套总质量为 300 kg 的物理实验器材，每套器材一箱。某实验员需要把这批实验器材搬运到 7 m 高的物理实验室。（1）实验员至少需要做多少功（不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg）（2）如图 22 所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m。若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数 N 应为多少（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒。图 22 29如图 23 所示，张强同学利用图中滑轮组将货物运送到楼上（每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦）。若每次运送货物重都匀速拉动绳子，且提升同样的高度，G 从 200N 开始逐渐增加至 1800N，直到绳子被拉断。图乙是以上实验操作过程中滑轮组的机械效率随货物的重力 G 的增加而变化的图像。请根据提供的相关信息完成以下问题：（1）每个滑轮的重是多少 （2）绳子能承受的最大拉力是多少 （3）若借用此滑轮组提升其他重物，在 6s 内将质量为 60kg 的重物提高 1m，此时滑轮组的机械效率为 80%，则：提升重物所做有用功是多少提起重物的总功是多少（g=10N/kg）图 23 1 参考答案与评分标准 一、选择题(本答题 12 小题，每题只有一个选项正确，每小题 2 分，共 24 分)1B2C 3D.4A 5A 6C 7D 8A 9D 10D 11C 12D 二、填空题（每空 1 分，共 28 分）13小于 小于 14100 200 15 16 20%17动能 变大 18增大 增大 19大于 由大变小 重力势 动 20（1）金属球陷入橡皮泥凹痕程度 （2）物体的质量相同，高度越大，重力势能越大 （3）金属球的高度 21 水平 杠杆力臂大小 向左调节杠杆左侧平衡螺母或向左调节杠杆右侧平衡螺母 1 小 变大 该力的力臂变短了（此时的力臂不是 OC 了）D 10 三、解答题（22 题每小题 2 分，28 题 6 分，29 题 7 分，其他题每空 1 分，解答 28 题、29题时应有解题过程，共 48 分）22略。23竖直 FG 24（1）木块滑行距离的长短 不同质量的金属球 斜面同一高度（2）不相符 不同质量的球没有从斜面上同一高度释放，未控制球的速度相同（3）速度 质量增加一倍，动能增加为原来的两倍；速度增加一倍，动能增加为原来的四倍（或质量和速度增加相同的倍数，速度对动能大小的变化影响较大）25;P2(t2-t1)；26（1）弹性势 （2）枪管与水平面的夹角 （3）45 （4）弹簧被压缩相同长度，保持球射出枪口的速度相同（其他合理答案亦可）27（1）使用杠杆时要克服杠杆自重（或使用杠杆要克服摩擦力）做功 （2）否 两次实验时钩码没有挂在同一位置 仅根据一次对比实验得出探究结论是不可靠的 28(1)W=Gh=mgh=300kg10N/kg7m=104 J （2 分）(2)有图像知，最大功率为 70W 时，提升重物质量为 30kg。（1 分）N=30kg/(300Kg/30 套)=3 套。（1 分）（3）t=W/P=104 J/70W=300s （2 分）29（1）由图像知，=50%，G物=200N.(1 分)=W有/W总=G物/(G物+2G滑)(1 分)50%=200N/(200N+2 G滑)G滑=100N (1 分)（2）F最大=(G物+G滑总)/n=(1800N+2100N)/4=500N (1 分)（3）W有=G物h=60kg10N/kg1m=600J (1 分)=W有/W总 (1 分)80%=600J/W总 W总=750J (1 分)其他解法，步骤合理，结果正确，可酌情给分。