九年级物理功和机械能单元测试(含答案)

九年级物理功和机械能单元测试（含答案）

一、选择题

1．跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有

A．重力势能减少，动能增加，机械能不变

B．重力势能增加，动能减少，机械能不变

C．重力势能减少，动能不变，机械能减少

D．重力势能增加，动能不变，机械能增加

【答案】C

【解析】解：（1）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变．

（2）跳伞运动员在空中匀速下落时，质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小．

（3）动能不变，重力势能减小，机械能减小．

故选C．

2．跳远运动的几个阶段（不计空气阻力）如图所示，关于运动员的下列说法正确的是（ ）

A．在助跑阶段动能不变

B．在起跳时动能最大

C．在最高点时势能最小

D．落地时势能最大

【答案】B

【解析】A. 助跑阶段，运动员的质量不变，速度逐渐增大，因此动能增大；运动员的高度不变，因此重力势能不变。机械能等于动能和势能的和，动能增大，重力势能不变，因此机械能增大，故A错误。B. 起跳时，运动员的速度达到最大值，动能达到最大值，故B正确。C. 最高点时，高度达到最大值，因此重力势能也达到最大值，故C错误。D. 落地时势能最小，故D错误。

点睛：动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能也就越大；重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大，高度越大，物体的重力势能越大。

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．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。F1、F2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F1由150N逐渐变大

C．乙方式的有用功是180J

D．乙方式F2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F1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F2的功率。

【详解】

A、甲图，F1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F1=150N；由图乙可知，n=3，不计绳重和摩擦，则211()(30060)12033FGGNNN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F1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F2=120N，绳子的自由端的速度为v绳=0.01m/s×3=0.03m/s，则乙方式F2的功率为：221200.03/3.6FsWPFvNmsWtt绳绳，故D正确。

故选D。

5．关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）

A．火山具有内能，冰山不具有内能

B．火箭在加速上升时，机械能保持不变

C．拦河大坝使水位升高，增大了水的动能

D．坠落的陨石在空中划过一道亮光时，机械能转化为内能

【答案】D

【解析】

【分析】

（1）物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能，任何物体都具有内能；（2）物体由于运动而具有的能叫做动能，影响动能大小的因素有质量和速度；（3）物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，影响重力势能大小的因素是质量和高度；（4）物体克服摩擦力做功时，机械能转化为内能．

【详解】

A. 任何物体都具有内能，冰山和火山都有内能，该选项说法不正确；

B. 火箭加速上升时，动能增大，重力势能也增大，因此机械能是增大的，该选项说法不正确；

C. 拦河坝使水位升高，增大了水的重力势能，该选项说法不正确；

D. 陨石在空中运动出现亮光，是因为它与空气摩擦，机械能转化为内能，温度升高而燃烧的现象，该选项说法正确。

故选D.

6．在学习和生活中，我们要善于发现，善于思考。下列对身边物理量估测的数据，你认为符合实际的是

A．八年级物理教科书重约100N

B．人从一楼上到三楼做的功约3000J

C．标准大气压约1×103Pa

D．多数人脉搏跳动100次用时约15min

【答案】B

【解析】

【详解】

A、八年级物理教科书的质量在0.2kg左右。受到的重力在左右，故A不符合实际；

B、初中生的体重在500N左右，一楼到三楼的高度在6m左右，人从一楼上到三楼做的功约为左右，故B符合实际；

C、标准大气压约1×105Pa，故C不符合实际；

D、正常情况下，人的脉搏跳动一次的时间接近1s，跳动100次的时间在左右，故D不符合实际。

故选：B。

【点睛】

此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位大小要认识清楚，能对生活中常见的物理量进行估计，要多注意理论联系实际，生活中留心积累。

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10N

B．1s～2s内，物体在做加速运动

C．2s～3s内，拉力F的功率是100W

D．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．

9．阳光体育运动不仅锻炼了孩子们的身心，而且也让校园充满了欢声笑语．下面图与对应描述相符合的是（ ）

A．甲图学生在跳绳的过程中，没有做功

B．乙图学生跑步时，地对脚有力的作用

C．丙图乒乓球在空中向前飞行时，仍受到球拍的作用力

D．丁图拔河时尽量降低重心，可以减小脚与地面的摩擦力

【答案】B 【解析】

【详解】

A、甲图学生在跳绳的过程中，克服重力做功，故A错；

B、乙图学生跑步时，脚对地施加了力，因为力的作用是相互的，地对脚有力的作用，故B正确；

C、由于惯性丙图乒乓球在空中向前飞行，此时不再受球拍的作用力，故C错；

D、丁图拔河时尽量降低重心，是为了提高稳度，不会减小脚与地面的摩擦力，故D错．

故选B

10．甲、乙、丙、丁四位同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。若规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

【答案】A

【解析】

【详解】

在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。由图像知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式WPt知，甲功率最大，做功最快。故A符合题意。

11．如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则下列说法中错误．．的是

A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少

B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少

C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变

D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大

【答案】B

【解析】

A、小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，故A正确；

BC、物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没能量损失，机械能守恒；小物块从P向M运