九年级物理功和机械能单元综合练习卷(含答案)
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九年级物理功和机械能单元综合练习卷(含答案)
一、选择题
1.如图所示,物体浸没在水中,工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m,物体没有露出水面,此时滑轮组的机械效率是80%,不计绳重和摩擦,
g=10N/kg,则下列说法中正确的是()
A.物体露出水面前,工人匀速提升重物时拉力的功率为40W
B.物体在水中受到的浮力为320N
C.物体的体积为8×10-3m3
D.物体露出水面后,此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由图知,n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,拉力端移动的速度:
v=s/t=4m/10s=0.4m/s,拉力的功率:P=Fv=200N×0.4m/s=80W,故A错;
B.滑轮组的机械效率:η=W有用/W总=(G−F浮)h/Fs=(G−F浮)h/F×2h=G−F浮/2F=400N−F浮/2×200N=80%,解得:F浮 =80N,故B错;
C.由F浮 =ρ水V排g得物体的体积:V=V排 =F浮/ρ水g=80N/1×103kg/m3×10N/kg=8×10-3 m3,故C正确;
D.物体露出水面后,没有了浮力,相当于增加了提升物体的重,增大了有用功,不计绳重和摩擦,额外功不变,有用功和总功的比值变大,此滑轮组提升该物体的机械效率将大于80%,故D错。
2.在校园足球比赛中,队员把足球踢出后,足球在水平地面上向前减速运动,如图所示.以下关于足球在水平地面上运动的这一过程中说法正确的是
A.足球所受的重力做了功B.脚一直对足球做功
C.足球受到非平衡力作用D.地面的支持力对足球做了功
【答案】C
【解析】
【详解】
A、重力时竖直向下的,球在地面上移动的距离是水平方向,即力与距离垂直,重力不做功,故A错误;
B、球离开运动员的脚以后,以后不再受运动员的作用力,故脚对球不再做功,故B错误;
C、由于足球的运动速度越来越慢,运动速度发生了变化,故受到的是非平衡力,故C正确;
D、支持力是竖直向上的,球在地面上的运动是水平方向,即力与距离垂直,支持力不做功,故D错误;
故选C.
3.用弹簧测力计拉着甲、乙两物体沿竖直方向运动,两次运动的s−t图象如图所示。若甲的重力比乙小,则下列说法中正确的是
A.它们的惯性一定相等B.它们的重力势能一定都变大
C.它们的动能可能相等D.它们所受的合力可能不相等
【答案】C
【解析】
【详解】
由两次运动的s−t图象可知,甲乙都是在竖直方向上运动:且两次都做匀速直线运动,都处于平衡状态,且甲的速度大于乙的速度,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故A.甲的重力比乙小,即其质量是不等的,所以惯性一定不相等,故错误;
B.由于甲乙都是在竖直方向上运动,但具体向上运动还是向下运动不能确定,故不能判断重力势能的大小变化,故错误;
C.由于甲的重力小于乙的重力,即甲的质量小于乙的质量,但甲的速度大于乙的速度,所以据动能大小的影响因素可知,它们的动能可能相等,故正确;
D.因为物体受到的重力和拉力为一对平衡力,所以所受合力一定都为零,故错误;
4.扫地机器人是智能家用电器,正逐渐进人我们的家庭,如图是一款质量为1.5kg集自动充电、清扫、吸尘的机器人,某次寻找充电电源过程中,在水平地面上2min匀速行驶
20m,若机器人行驶过程的平均阻力为3N,则关于机器人这次行驶过程中克服阻力做功和功率分别是
A .300J ,2.5W
B .60J ,0.5W
C .60J ,30W
D .360J ,3W
【答案】B
【解析】
【详解】 机器人这次行驶过程中克服阻力做的功:32060W fs N m J ==⨯=,故AD 错误;克服阻力做功的功率:600.5260W J P W t s
=
==⨯,故B 正确、C 错误。 故选:B 。
【点睛】
本题考查了做功公式和功率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
5.如图所示的光滑轨道,BC 为水平面,小球从A 点静止释放运动到C 点的过程中,小球的动能和重力势能的变化情况是( )
A .A 到
B 小球的重力势能不变
B .A 到B 小球的动能减少
C .B 到C 小球的重力势能增大
D .B 到C 小球的动能不变
【答案】D
【解析】
【详解】
A .由图示可知,小球从A 到
B 高度减小,重力势能减小,故A 错;
B .小球从A 到B 速度变大,动能增大,故B 错;
C .小球从B 到C 高度不变,重力势能不变,故C 错;
D .由于平面是光滑的,小球不受摩擦力,所以小球在平面上是匀速直线运动,所以从B 到C 的速度不变,动能不变,故D 正确.
6.将重为2N 的物体A 挂于弹簧测力计下,测力计与物体A 共同处于静止或匀速直线运动状态,已知匀速运动的速度v 1<v 2<v 3 . 关于测力计和物体A 的描述:①弹簧测力计的示数等于2N ;②测力计对物体A 的拉力做功的功率最大;③物体A 的重力势能增加.图所示的四种情景中,同时符合以上三条描述的是
A .静止
B .竖直向上匀速运动
C.竖直向上匀速运动D.水平向右匀速运动
【答案】C
【解析】
【分析】
物体处于平衡状态时,受平衡力,据此判断弹簧测力计的示数;再根据运动速度的大小,判断做功的功率;同时根据重力势能的影响因素,判断重力势能的变化.
【详解】
①由题意可知,物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态,即平衡状态,因此,物体受到的是平衡力,则拉力与重力平衡,即弹簧测力计的示数都等于2N;
②首先,做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素,A选项中有力无距离,所以不做功;D选项中力与运动方向垂直,所以也不做功,因此,做功的只有BC;
而BC中,v1 ③选项AD中,物体的高度不变,所以重力势能不变;BC选项中物体的高度增大,所以物体A的重力势能增加。综上所述,同时符合以上三条描述的只有C.故选C. 7.如图是滑雪运动员收起雪杖后从高处滑下的情景,对此过程 A.运动员下滑过程中动能增大,重力势能也增大 B.运动员下滑过程中,动能的增加量等于重力势能的减小量 C.运动员的动能是由重力势能转化来的 D.运动员弓着腰,是为了通过降低重心来增大惯性 【答案】C 【解析】 【详解】 A.运动员下滑过程中,质量不变,速度越来越大,高度不断变小,所以动能增大,重力势能减小,故A错误; B.运动员下滑过程中,由于要克服摩擦做功,有一部分动能转化为内能,所以动能的增加量小于重力势能的减小量,故B错误; C.运动员下滑过程中,动能增大,重力势能减小,所以,运动员的动能是由重力势能转化来的,故C正确; D.运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,不能改变惯性的大小,故D错误。 故选C。