九年级物理功和机械能检测试卷(含答案解析)

九年级物理功和机械能检测试卷（含答案解析）一、选择题1．如图,一个小球在地面上弹跳,下列分析错误是A．小球从A处到B处重力势能增大B．小球从B处到C处动能增大C．小球在B处比D处重力势能大D．小球在A、C、E三处机械能总量相等【答案】D【解析】【详解】A. 小球从A处到B处，质量不变高度增大，所以重力势能增大，故A选项正确；B. 小球从B处到C处，质量不变，在重力作用下速度逐渐增大，所以动能增大，故B选项正确；C. 小球在D处比B处，质量不变高度降低，所以重力势能变小，故C选项正确；D. 看图可知小球在弹跳过程中，每次触地反弹至最高点的高度逐渐减小，说明其机械能在运动过程中减小，所以A、C、E三处机械能总量并不相等，故D选项错误符合题意．2．如图所示，用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦。

则A．物体上升的速度是2.5m/s B．拉力F大小为400NC．拉力F的功率为40W D．拉力F的功率为80W【答案】D【解析】【详解】A．由svt=得体的速度：2m0.4m5shvt===故A项不符合题意；B ．图可知，绳子段数为2n =，不计动滑轮及绳自重，忽略摩擦，则拉力： 11200N 100N 22F G ==⨯= 故B 项不符合题意；CD ．绳子自由端移动的速度：220.4m s 0.8m s v v ==⨯=绳物拉力F 的功率：100N 0.8m s 80W W Fs P Fv t t====⨯= 故C 项不符合题意，D 项符合题意。

3．关于功率概念的理解，下列说法中正确的是A ．功率大的机械做的功多B ．功率大的机械做功时用的时间少C ．单位时间内完成的功越多，则功率越大D ．省力多的机械功率大【答案】C【解析】【详解】A ．W ＝Pt ，做功多少与功率和时间有关，故A 错误；B ．t ＝W P，做功的时间与做功和功率有关，故B 错误； C ．物体单位时间内做的功为功率，单位时间内做功越多，功率越大，故C 正确； D ．功率的大小与省力无关，故D 错误；4．如图所示，定滑轮重4N ，动滑轮重0.5N ，在拉力F 的作用下，1s 内将重为4N 的物体A 沿竖直方向匀速提高了10cm ．如果不计绳重和摩擦．则以下计算结果正确的是A ．绳子自由端移动速度为0.3m/sB ．拉力F 的大小为4NC ．拉力F 的功率为0.45WD ．滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】【详解】由图知道，承担物重的绳子的有效股数是：n =2，A ．绳端移动的距离是：s =2h =2×0.1m=0.2m ，绳子自由端移动的速度是： 0.2m 0.2m/s 1s s v t === ， 故A 错误； B ．不计绳重和摩擦，则拉力()()11=4N 0.5N 2.25N 2F G G n =+⨯+=动， 故B 错误；C ．拉力做的总功：W 总 =Fs =2.25N×0.2m=0.45J ，拉力F 的功率： 0.45J 0.45W 1sW P t ===总 ， 故C 正确； D ．拉力做的有用功W 有 =Gh =4N×0.1m=0.4J ，滑轮组的机械效率是：0.4J 100%100%0.45JW W η=⨯=⨯有总≈88.9%， 故D 错误。

5．如图，小明分别用甲、乙两滑轮把同一沙桶从1楼地面缓慢地提到2楼地面，用甲滑轮所做的功为W 1，机械效率为1η；用乙滑轮所做的总功率为W 2，机械效率为2η，若不计绳重与摩擦，则（ ）A ．W 1＜W 2，η1＞η2 B. W 1=W 2，η1＜η2C ．W 1＞W 2 , 1η＜2ηD ．W 1=W 2 , 1η=2η【答案】A【解析】因为用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；根据η ＝W W 有总可知：当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。

而乙滑轮是动滑轮,所以利用乙滑轮做的额外功多,则总功越多,机械效率越低。

即W 1<W 2,η1>η2.故选C.6．工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为300N 的货物从图示位置向上缓慢提升0.5m 。

F 1、F 2始终沿竖直方向；图甲中OB ＝2OA ，图乙中动滑轮重为60N ，重物上升速度为0.01m/s 。

不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是A ．甲乙两种方式都省一半的力B ．甲方式F 1由150N 逐渐变大C ．乙方式的有用功是180JD ．乙方式F 2的功率为3.6W【答案】D【解析】【分析】（1）根据杠杆的特点和动滑轮的特点分析甲乙两种方式的省力情况；（2）根据动力臂和阻力臂的关系分析甲方式F 1的变化；（3）根据W 有用=Gh 可求乙方式的有用功；（4）根据公式P=Fv 求出乙方式F 2的功率。

【详解】A 、甲图，F 1为动力，已知OB=2OA ，即动力臂为阻力臂的2倍，由于不计摩擦、杠杆自重，由杠杆平衡条件可知，动力为阻力的一半，即F 1=150N ；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则211()(30060)12033F G G N N N =+=⨯+=动，故A 错误； B 、甲图中，重力即阻力的方向是竖直向下的，动力的方向也是竖直向下的，在提升重物的过程中，动力臂和阻力臂的比值不变，故动力F 1为150N 不变，故B 错误； C 、不计绳重和摩擦，乙方式的有用功为：W 有用=Gh=300N×0.5m150J ，故C 错误； D 、乙方式中F 2=120N ，绳子的自由端的速度为v 绳=0.01m/s×3=0.03m/s ，则乙方式F 2的功率为：221200.03/ 3.6F s W P F v N m s W t t====⨯=绳绳，故D 正确。

故选D 。

7．为了将放置在水平地面上重为100N 的物体提升一定高度，设置了如图甲所示的滑轮组装置。

当用如图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力F 拉绳时，物体的速度v 和物体上升的高度h 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。

（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。

下列计算结果不正确．．．的是A．0s～1s内，地面对物体的支持力大于10NB．1s～2s内，物体在做加速运动C．2s～3s内，拉力F的功率是100WD．2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.33%【答案】C【解析】【详解】（1）由图乙可知,在0∼1s内,拉力F＝30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G 和G动,向上的支持力F支,及三根绳子向上的拉力F′作用，处于静止状态；地面对重物的支持力F支＝G−F′＝G−3F拉+G动＝100N−3×30N+G动＝G动+10N10N，故A正确；（2）由图丙可知，1s～2s内，物体在做加速运动，故B正确；（3）由图可知在2∼3s内,重物做匀速运动,v3＝2.50m/s,拉力F3＝40N，因为从动滑轮上直接引出的绳子股数（承担物重的绳子股数）n＝3，所以拉力F的作用点下降的速度v′3＝3v3＝3×2.50m/s＝7.5m/s，拉力做功功率（总功率）:P总＝F3v′3＝40N×7.5m/s＝300W，故C错误；滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%83.33%，故D正确。

故选C.【点睛】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n＝3，则拉力F移动的距离s＝3h．（1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为F拉＝（F′+G动）；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F′；（2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用W＝Fs求此时拉力做功．（3）由F-t 图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用P＝Fv求拉力做功功率，知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率．8．如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等．若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是A．W1＝W2＝W3B．W1＜W2＜W3C．W1＝W2＜W3D．W2＜W1＜W3【答案】C【解析】【详解】定滑轮的特点是不省力，也不省距离，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功是：W1=F1s；直接拉物体时，拉力移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功是：W2=F2s；动滑轮的特点是可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功是：W3=F32s；又因为拉力F1、F2、F3大小相等，综上分析知道：W1=W2=Fs＜W3=2Fs，9．如图所示，用沿斜面向上不同的力，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度大小从底端匀速拉到顶点A，己知AB＞AC，如果拉力做的功分别为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2。

则：[ ]。

A．W1＞W2，P1＞P2；B．W1＞W2，P1＜P2；C．W1=W2，P1＜P2；D．W1=W2，P1=P2。

【答案】C【解析】【详解】根据题意知道，斜面光滑说明摩擦力为0，所以，使用任何机械都不省功，故拉力在两斜面上做功相同，即W1 =W2，又因为AB＞AC，且速度相同，由v=s/t知道，运动时间是t1＞t2；由P=W/t知道，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大，即P1＜P2，综上所述，只有C正确，故选C。

10．下列事件中，力对物体做了功的是（）A．用力推汽车，没有推动B．将重物从一楼扛到二楼C ． 举重运动员举着杠铃保持不动D ．提着水桶在水平路面上匀速前行【答案】B【解析】用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故A 不合题意；将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B 符合题意；举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C 不合题意；提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功．故D 不合题意；故应选B 。

11．如图甲所示，是建设罗泊湾大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A 在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景．A 在下降到江底之前，始终保持0.1m/s 的速度不变．如图乙所示是A 下降到江底之前钢缆绳对A 的拉力F 随时间t 变化的图像（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m 3 , g 取10N/kg ）．则A ．A 从开始下降直到江面的过程中，钢缆绳对A 做的功为5×104JB ．A 下降过程中重力的功率为5×103WC ．A 的密度为1.6×103kg/m 3D ．当A 下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A 对江底的压强为5×103 Pa【答案】D【解析】【详解】A ．由图乙可知，A 从开始下降直到江面的过程中，下降高度h =vt =0.1m/s×20s=2m ，钢缆绳对A 做的功W =Fs =3×104N×2m=6×104J ，故A 错误．B ．A 下降过程中重力的功率43310N 0.1m/s 310W W Fs P Gv t t====⨯⨯=⨯， 故B 错误． C ．A 全部浸没在水中所受浮力444310N 110N 210N F G F =-=⨯-⨯=⨯浮拉，根据阿基米德原理F gV ρ=浮水排可得，4333210N 2m 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ⨯===⨯⨯浮水， 故A 的密度4333310N 1.510kg/m 10N/kg 2mm G V gV ρ⨯====⨯⨯， 故C 错误．D ．由图乙可知，A 物体从开始浸入江水中至完全浸没所用时间t ’=30s-20s=10s ，A 物体的高度h ’=vt ’=0.1m/s×10s=1m ，圆柱体A 的底面积322m 2m 1mV S h ='==， 当A 下降到水平的江底，卸下钢缆绳后，A 对江底的压力444G 310N 210N 110N F F =-=⨯-⨯=⨯压浮，则A 对江底的压强432110N 510Pa 2mF p S ⨯===⨯压， 故D 正确．【点睛】本题是力学综合计算题，具有一定的难度，读懂图，能从图像中找出有用的信息并加以应用是关键．12．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端施加大小分别为F 1和F 2的拉力，将相同的重物缓慢提升相同的高度（不计绳重和一切摩擦）．下列说法正确的是（ ）A ．拉力F 1小于拉力F 2B ．甲、乙两滑轮组的机械效率相同C ．甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D ．甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【详解】不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G物+G动），n1=2，n2=3，所以绳端的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），所以F1＞F2，故A错误；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；因为η=，所以两滑轮组的机械效率相同，故B正确；使用动滑轮能够省力，动滑轮为省力杠杆，故C错误；因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1=2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，则s1≠s2，故D错误；13．如图所示，一位女交警推老人沿水平人行横道过马路，关于此过程力对物体做功的判断，下列说法中正确的是A．老人所受重力对老人做了功B．地面对轮椅的支持力对轮椅做了功C．女交警对轮椅的推力对轮椅做了功D．老人对轮椅竖直向下的压力对轮椅做了功【答案】C【解析】老人受到重力的作用，但在重力的方向上没有通过距离，所以老人所受重力没有做功，故A错误；轮椅受到了地面的支持力作用，但在支持力的方向上没有通过距离，所以支持力对轮椅没有做功，故B错误；女交警对轮椅的有一个推力，轮椅在推力的方向上通过了距离，故推力对轮椅做功，C正确；老人对轮椅有一个竖直向下的压力，但轮椅在压力的方向上没有通过距离，所以压力对轮椅没有做功，故D错误，故选C．14．骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了（）A．缩短上坡过程中所走的路程B．减少上坡过程中所做的功C．减小上坡过程中所施加的力D．缩短上坡过程中所用的时间【答案】C【解析】【详解】A．上坡时，自行车上升的高度不变，走S形路线所走的路线较长，A不符合题意．B．使用任何机械都不省功，B不符合题意．C．上坡时，走S形路线所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，斜面越长越省力．C 符合题意．D．速度一定，走S形路线所走的路线较长，所用的时间较长．D不符合题意．15．物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图像如图甲时，受到的水平推力为F1；当物体运动的速度和时间图像如图乙时，受到的水平推力为F2。