九年级物理专题1.11功和机械能含解析试卷.docx
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1、十一、功和机械能一、选择题1(2019抚顺)如图所示为跳水运动员踏板起跳时的情景。下列说法正确的是()A运动员对跳板的压力与跳板对运动员的支持力是相互作用力B运动员被跳板弹起的过程中动能转化为弹性势能C运动员离开跳板上升的过程中,其动能增加D运动员在空中下落过程中没有力对其做功【答案】A【解析】A、运动员对跳板的压力和跳板对运动员的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在不同物体上,因此二力是一对相互作用力,故A正确;B、运动员被跳板弹起的过程中,弯曲跳板的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能,故B错误;C、运动员离开跳板上升的过程中,速度减小,高度增大,所以其动能减小,势能增加,
2、故C错误;D、运动员在空中下落过程中受到重力作用,并且在重力的方向上移动距离,重力做了功,故D错误。2(2019安顺)质量相等的甲、乙两个小车同时同地沿同一直线匀速直线运动,它们的st图象分别如图所示,根据图象分析正确的是()Av甲0.6m/s,v乙0.2m/s,甲车的惯性大于乙车的惯性B经过6s两小车一定相距6.0m,运动过程中,甲车的动能等于乙车的动能C经过6s两小车一定相距4.8m,运动过程中,甲车的动能小于乙车的动能D经过6s两小车可能相距2.4m,运动过程中,甲车的动能大于乙车的动能【答案】D【解析】A、由图象知,甲运动6s通过的路程是3.6m,乙运动6s通过的路程是1.2m,所以v
3、甲0.6m/s,v乙0.2m/s,因甲、乙两个小车的质量相等,所以惯性相同,故A错误。BCD、因为动能大小跟质量和速度有关,甲、乙的质量相同,甲的速度大于乙的速度,所以甲的动能大于乙的动能;当甲乙反向运动时,6s后相距s3.6m+1.2m4.8m;当甲乙同向运动时,6s后相距s3.6m1.2m2.4m。故BC错误,D正确。3(2019大庆)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶,发动机功率为P0,牵引力为F0,t1时刻开始,司机减小了油门,使汽车保持恒定功率P行驶,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v,已知运动过程中汽车所受阻力f恒定不变,汽车牵引力F随时间变化的图象如图所示,则()At
4、1至t2时间内,汽车做加速运动 BF02fCt2时刻之后,汽车将保持功率P0行驶 Dvv0【答案】D【解析】由题知,在t1时刻以前,汽车以速度v0匀速行驶,发动机功率为P0,牵引力为F0,则:P0F0v0;在t1时刻,司机减小了油门,汽车的功率突然减小为P,在该瞬间汽车的速度不变(仍为v0),由图象知牵引力由F0突然减小为F0,所以:PF0v0,由可知PP0(即汽车的功率突然减小为原来的一半)。A由图可知,t1至t2时间内,汽车受到的牵引力增大,功率不变,由PFv可得,汽车行驶的速度减小,所以汽车做减速运动,故A错误;B汽车做匀速直线运动时,牵引力与阻力平衡,所以F0f,故B错误;D由题可知,
5、t1时刻后汽车的功率保持恒定;由前面分析知,汽车的功率将保持PP0不变,故C错误;D由题知,到t2时刻,汽车又开始做匀速直线运动,速度为v;由图可知,汽车再次做匀速运动时的牵引力与最初做匀速运动的牵引力大小相等,均为F0;根据PFv可得第二次做匀速直线运动时的速度:vv0,故D正确。4(2019七台河)如图所示,力对物体做功的是() A B C DA用力搬石头,搬而未动 B提着桶在水平路面上前进C用力将鸡蛋举高 D手举杠铃静止不动【答案】C【解析】A、用力搬石头,搬而未动,有力作用在石头上,石头在力的作用下没有通过距离,所以力对物体没有做功,故A不符合题意。B、提着桶在水平路面上前进,人给水桶
6、的力向上,水桶向上没有通过距离,所以力对物体没有做功,故B不符合题意。C、用力将鸡蛋举高,人给鸡蛋的力向上,鸡蛋向上移动了距离,所以力对物体做功,故C符合题意。D、手举杠铃静止不动,手给杠铃的力向上,杠铃没有移动距离,所以力对物体没有做功,故D不符合题意。5(2019七台河)(多选)关于以下两个探究实验,说法正确的是() 甲 阻力对物体运动的影响 乙 探究物体动能与哪些因素有关A图甲实验表明:小车受到的阻力越小,它在水平面上运动的距离越远B图乙实验表明:钢球A的动能越大,水平面上的物体B被撞得越远C图甲实验中,为了使小车在水平面运动的初速度相同,让小车从斜面的不同高度下滑D图乙实验中,运用了推
7、理法【答案】AB【解析】AC、图甲是探究阻力对物体运动的影响,实验中,必须让小车从斜面的同一高度滑下,这是为了使小车在水平面运动的初速度相同,这里运用了控制变量法,故C错误;实验中可以看出,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,它在水平面上运动的距离越远,速度减小得越慢,故A正确;BD、图乙是探究影响动能大小的因素,实验中通过木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小,用到了转换法;若钢球A的动能越大,则水平面上的物体B被撞得越远;影响动能的大小有物体的速度和质量,该实验还用到了控制变量法,故B正确,D错误。6(2019随州)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的
8、水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是()F1230426t/sF/N240426t/sv/(ms-1)甲 乙 丙A在第一个2s内木箱所受摩擦力为2NB在第二个2s内木箱所受摩擦力为3NC在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2JD在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W【答案】D【解析】先由速度时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由Ft图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。根据WFs可求功;由PFv可求功率。A、由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,物体
9、处于平衡状态,推力等于摩擦力,等于1N,故A错误;B、由vt图象可知,在4s6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由Ft图象可知在4s6s即在第三个2s内拉力F2N,由平衡条件可得滑动摩擦力fF2N,由vt图象可知,物体在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,因此物体受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左,故B错误;C、由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,由WFs可知,推力F对木箱所做的功为0,故C错误;D、在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为:PFv2N4m/s8W,故D正确。7(2019宜昌)如图所示,过山车是一项惊险刺激的游戏
10、项目,下列关于过山车的机械能说法正确的是() A刚开始过山车匀速被拉升时,机械能不变B过山车向下俯冲时,重力势能转化为动能C通过环形轨道最高点时,重力势能最大,动能为0D过山车在运行过程中机械能守恒【答案】B【解析】(1)重力势能的大小和物体的质量以及所处位置的高度有关,判断重力势能是否改变,看它的质量和高度是否变化就可以了;动能的大小和物体的质量以及运动的速度快慢有关,判断动能的大小看它的质量和运动快慢是否变化就可以了。(2)判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是:减小的转化为增多的。(3)不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。A、刚开始过山车匀速被拉升时,质量不变,速度不变,
11、高度增加,故动能不变,重力势能变大,而机械能等于动能与重力势能之和,所以机械能变大,故A错误;B、过山车向下俯冲时,质量不变,高度降低、速度变大,所以重力势能变小,动能变大,重力势能转化为动能,故B正确;C、通过环形轨道最高点时,高度最大,重力势能最大,但此时其在水平方向上速度不为零,此时动能不为零,故C错误;D、过山车在运行过程中需要克服空气阻力和摩擦阻力做功,会有一部分机械能转化为内能,所以机械能变小,即机械能不守恒,故D错误。8. (2019武汉)如图所示,网球拍击中飞过来的网球,网球发生了明显的形变。下列说法错误的是()A. 球拍击中网球,球拍和网球都发生了弹性形变B. 球拍能将网球弹
12、开,说明球拍对网球的弹力大于网球对球拍的弹力C. 网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性D. 网球和球拍接触的过程中,弹性势能和动能相互转化【答案】B【解析】(1)力的作用效果有两个:力可以改变物体的形状即使物体发生形变。力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。 (2)物体间力的作用是相互的,物体受到力的同时,也对另一个物体施加了力;两个力大小相等。 (3)任何物体都有惯性,即保持运动状态不变的性质。 (4)动能和势能可相互转化;动能的大小与质量和速度有关;弹性势能与弹性形变大小有关。 A、球拍击中网球,球拍和网球的形状都发生改变,即都发生了
13、弹性形变,故A说法正确;B、球拍与网球发生相互作用,球拍对网球的弹力等于网球对球拍的弹力,故B说法错误; C、网球离开球拍后能在空中飞行一段距离,是由于网球具有惯性,故C说法正确。 D、网球和球拍接触的过程中,先是动能转化为弹性势能,后来网球飞出时,弹性势能转化为动能,即体现了弹性势能和动能相互转化,故D说法正确。 9(2019深圳)如图,弧形轨道ab 段光滑,bc 段粗糙,小球从a 点经最低点b 运动至c 点。下列分析正确的是() A从a 到b 的过程中,小球动能转化为重力势能 B经过b 点时,小球动能最大C从b 到c 的过程中,小球动能增大D从a 到c 的过程中,小球机械能守恒【答案】B【
14、解析】A 、从 a 到 b 的过程中,小球高度降低,重力势能转化为动能,故 A 选项不符合题意;B 、小球从 a 运动到 b 动能增大;从 b 运动到 c 动能减小,则在 b 点处小球动能最大,故 B 选项符合题意;C 、小球从 b 到 c 的过程中,高度增加,同时克服摩擦力做功,速度减小,则小球的动能减小,故 C 选项不符合题意;D 、bc 段弧形轨道粗糙,因此小球在 bc 段运动时会克服摩擦力做功,会有一部分机械能转化为内能,则机械能会减小,故 D 选项不符合题意。10(2019淄博)如图所示,小球沿轨道由静止从A点向D点运动的过程中(小球和轨道间存在摩擦),下列说法错误的是()A小球在A
15、点的重力势能最大B小球在B点的速度最大C小球在C点和B点的机械能相等D小球不能到达D点【答案】C【解析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。A、小球在A时,高度最高,重力势能最大,速度增大,动能增大,由于存在摩擦,减小的重力势能转化为动能和内能,故A正确。B、小球在B时,小球的质量不变,高度最小,势能最小,动能最大,速度最大,故B正确;C、小球和轨道间存在摩擦,小球需要克服摩擦做功,故小球从B点到C点的机械能减小,故C错误;D、因为小球需要克服摩擦做功,在运动过程中有一部分机械能转化为内
16、能,故小球不能到达D点,故D正确。11. (2019聊城)如图是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验。实验中,让同一铜球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块,下列说法正确的是()A. 该实验探究的是物体动能大小与高度的关系B. 该实验探究的是物体动能大小与质量的关系C. 该实验中,物体的动能是指木块B的动能D. 该实验结论可以解释为什么对机动车限速【答案】D【解析】AB、同一铜球质量一定,从斜面的不同高度由静止释放,滑到水平面上时的速度不同,所以这是为了探究物体动能与速度关系的,故AB错误; C、实验的研究对象是铜球,所以物体的动能是铜球的动能,实验中通过铜球把木块推出的距离长度来反应铜
17、球的动能的大小,运用了转换的方法,故C错误;D、实验可得出结论是:质量一定时,速度越大,动能越大; 因为质量一定时,速度越大,动能越大,当质量相同时,车辆速度越大动能越大,使刹车困难,容易引发交通事故,所以交通部门要对机动车辆进行限速,故D正确。 (1)动能的决定因素有两个:质量和速度,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时,应该根据题意利用控制变量法的思路分析解; (2)实验的研究对象是铜球;(3)质量一定时,速度越大,动能越大,由此分析解答。12(2019东营)如图所示,我国自主研发的彩虹-4无人机正在进行航空物探试验飞行,下列说法正确的是()A无人机在空中飞行时,始终受到平衡力的作用
18、B无人机匀速下降时,重力势能转化为动能 C地面操作人员通过超声波向无人机传递信息 D试验飞行中的无人机相对于地面是运动的【答案】D【解析】A、无人机在空中飞行时,不一定做匀速直线运动,其受到的力不一定是平衡力,故A错误。B、无人机匀速下降时,质量不变,速度不变,则动能不变;高度减小,重力势能减小,所以在该过程中,重力势能没有转化为动能,故B错误。C、地面操作人员通过电磁波向无人机传递信息,故C错误;D、试验飞行中的无人机与地面有位置的变化,所以无人机相对于地面是运动的,故D正确。13(2019巴彦淖尔)如图所示是舰载机飞离甲板的过程中,下列说法正确的是()A飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,会
19、逐渐停下来B飞机起飞时加速助跑,可获得更大的惯性,利于升空C飞机加速升空,动能转化为重力势能,机械能增大D飞机飞离甲板后,舰艇底部受到水的压强变小【答案】D【解析】A、当飞机在跑道上滑行时若外力全部消失,根据牛顿第一定律他将会作向上的匀速直线运动,故A错误;B、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,故飞机起飞时加速助跑,是为了获得更大的动能,利于升空,不能增大惯性,故B错误;C、飞机加速升空,质量不变,速度和高度都增加,故动能和重力势能都变大,动能没有转化为重力势能,故C错误;D、飞机飞离甲板后,舰艇总重力减小,浮力减小,舰艇排开水的体积减小,所以舰艇
20、底部的深度减小,其受到水的压强会变小,故D正确。14(2019台州)立定跳远时的动作分解如图,在此过程运动员( )A.上升时,动能减小,势能减小 B. 上升时,动能增大,势能增大C.下落时,势能增大,动能减小 D. 下落时,势能减小,动能增大【答案】D【解析】上升时,动能减小,势能增大;下落时,势能减小,动能增大。15(2019北京)如图为一名举重运动员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【答案】D【解析】做
21、功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离。二者缺一不可。A、从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故A错;B、从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故B错;C、从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃施加一个向上的力,杠铃向上移动了距离,所以人对杠铃做了功,故C错;D、举着杠铃稳定站立的过程中,运动员施加了力,但杠铃没移动距离,所以人对杠铃不做功,故D正确。故选:D。16(2019北京) (多选)如图所示,小朋友沿滑梯下滑得越来越快。关于该过程,下列说法中正确的是()A小
22、朋友不具有惯性B小朋友的运动状态不变C小朋友的动能增加D小朋友的重力势能减少【答案】CD【解析】任何物体都有惯性;物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化;动能的影响因素为速度和质量;重力势能的影响因素为高度和质量。A任何物体在任何时候都具有惯性,所以小朋友也具有惯性,故A错误。B物体运动状态的改变包括速度大小和速度方向发生了变化,小朋友沿滑梯下滑得越来越快,速度变大,所以运动状态也在改变,故B错误。C动能的影响因素为速度和质量,小朋友沿滑梯下滑得越来越快,速度在变大,所以动能在增加,故C正确。D重力势能的影响因素为高度和质量,小朋友由滑梯顶端往下滑,高度在减小,所以重力势能在减少,
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- 九年级 物理 专题 1.11 机械能 解析 试卷
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