初中科学9上物理能量及其转化综合

机械能（机械效率）一选择题（共38小题）1如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧，至弹簧压缩最大，在这过程中，机械能转化的情况是（）A重力势能动能 B重力势能动能弹性势能C重力势能动能弹性势能动能重力势能 D小球机械能不断减小2下列物体机械能总量不发生改变的是（）A从光滑斜面滑下来的木块 B蹦床运动员从最高点落到蹦床最低点的过程中的运动员C水平路面上匀速行驶的正在洒水的洒水车 D草地上自由滚动的足球3如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的（）A重力势能减小，动能增大 B重力势能减小，机械能减小C动能不变，机械能不变 D重力势能不变，机械能减小4如图所示装置，在水平拉力F的作用下，物体M沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体M的运动速度为1米/秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中（）A物体M与地面间的摩擦力为5牛B物体M与地面间的摩擦力为10牛C水平拉力F做功的功率为20瓦 D1秒内滑轮对物体M做功为10焦5如图甲所示，一根轻质（质量忽略不计）弹簧竖直固定在水平面上。 t0s时，将一个重为60N的金属小球从弹簧正上方某处由静止释放，小球下落压缩弹簧至最低点后，又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则下列说法中错误的是（）At2时刻小球的动能最小Bt2到t3时间内，小球的动能先增加后减小Ct2到t3时间内，弹簧减少的弹性势能等于小球增加的动能D小球在运动过程中，惯性大小始终不变6如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放，相继经过B、C两点，且ABBC，则下列分析正确的是（忽略空气阻力的影响） （）A小钢球下滑过程中做匀速直线运动B小钢球在AB、BC两段内运动的平均速度相等C就A、B、C三点而言，小钢球在A点具有的机械能最大D小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等7下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（）A功率大的机械，做功一定多 B做功快的机械，功率一定大C效率高的机械，功率一定大 D做功多的机械，效率一定高8甲、乙两人用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的a、b两个滑轮组，把相同物体提升了相同的高度，则两滑轮组的效率a和b及甲、乙两人所用的力Fa和Fb的比分别是（不计摩擦及绳重）（）A2：3；2：3B3：2；3：2C1：1；3：2D1：1；2：39在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）A5WB50WC500WD5000W10如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（）A他的质量B单杠的高度C每次身体上升的高度D做“引体向上”的时间11用图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计。则（）A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙B手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙12如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是（）A从a到b，小球的势能不变，动能增大B从b到c，小球的势能增大，动能增大C到达c处，小球的势能最小，动能最大D到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大13如甲图所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它先后两次沿水平木板匀速滑动相同的距离，乙图是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象。下列说法正确的是（）A两次木块运动的速度相同 B木块第一次受到的摩擦力较大C两次拉力对木块做的功一样多 D两次拉力对木块做功的功率一样大14当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（）A做功多B做功少C做功快D做功慢15小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是（）A皮球由a到b时，动能逐渐增大 B皮球在b点时的机械能最大C皮球由c到d时，机械能一直减小 D皮球在a、c两点时动能相等16如图所示，物体B放在水平桌面上，物体A通过滑轮组拉着物体B，此时物体B保持静止状态。当用竖直向下2N的力F1拉重为1N的物体A时，能使物体B以0.6m/s的速度匀速向右运动，若只用水平向左的力F2拉物体B时，能使物体A以0.3m/s速度匀速上升，不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是（）A物体B受到的摩擦力为6N B拉力F2大小为10NC拉力F2的功率为1.2W D拉力F1的功率为0.4W17如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的st关系图象如图乙所示。 两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（）AFlF2、P1P2 BFlF2、P1P2CF1F2、P1P2 DF1F2、PlP218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N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19如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中（）A动能增加，机械能增加B重力势能减小，机械能减少C动能先减小后增大，机械能不变D重力势能先减少后增大，机械能不变20小明用如图所示的滑轮组将一个重为105N的物体匀速提升3m，所用的拉力为50N，此时拉力所做的功为W，滑轮组的机械效率为1；若仍用该滑轮纽提升一个重为180N的物体。此时滑轮组的机械效率为2，则W、1、2分别是（不计绳重和摩擦）（）A405J，75%，80%B405J，75%，85%C450J，70%，70%D450J，70%，80%21用如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，所用时间为2s，作用在绳子末端的拉力F为6N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），下列计算结果正确的是（）A所做的有用功为1.2J B动滑轮自重0.2NC拉力F做功的功率为0.3W D该滑轮组的机械效率为83.3%22如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A绳子自由端被拉下3m B有用功是800JC拉力F的功率是80W D滑轮组的机械效率是53.3%23春游时，小明和小红决定爬山比赛，他们同时出发，结果又同时到达山顶。想判断谁的功率大，还需知道的物理量是（）A山的高度B二人的体重C爬山的时间D二人身高24如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（）A物体所受合力为5N B物体受到的摩擦力为12NC拉力F做功的功率为5W D在10s内机械所做的有用功为500J25如图所示，小球从斜面上某一高度由静止开始滑下，撞击静止于水平木板上的木块（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A小球在斜面上下滑的过程中，如果以木板为参照物，小球是静止的B若木板的表面光滑且足够长，最终木块的动能保持不变C木块对木板的压力就是木块的重力D小球从斜面上开始下滑到撞击木块后静止的过程中，小球的机械能先变大后变小26把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图线能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E）与篮球离地高度（h）的关系（）ABCD27如图所示，物体G在竖直向上的拉力F的作用下，匀速上升0.2m已知G18N，F10N这一过程中，不能得到的结论是（）A绳子自由端上升0.4m B拉力F做功4JC动滑轮重为2N D该动滑轮的机械效率为90%28为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验的说法中，不正确的是（）A该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小B该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素D实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度29如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化。则（）A小球在A处的动能等于在D处的动能B小球在A处的动能大于在D处的动能C小球在B处的机械能小于在C处的机械能D小球在B处的机械能等于在C处的机械能30利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F50N，则该装置的机械效率为（）A40%B50%C80%D100%31如图是使用汽车打捞水下重物示意图，在重物从水底拉到井门的过程中，汽车以恒定速度向右运动，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，四位同学画出了汽车功率（P）随时间（t）变化的图象（如图），其中正确的是（）ABCD32如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体，拉力F的大小为30N，若物体和地面之间的摩擦力大小为45N，则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为（）A45N、50%B45N、75%C60N、50%D60N、75%33工人师傅用如图所示的滑轮组，将重为800 N的物体缓慢匀速竖直提升3m，人对绳端的拉力F为500N，不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，则（）A绳子自由端移动的距离为9 m B动滑轮的重力为200 NC人通过滑轮组做的有用功为1500 J D滑轮组的机械效率为53.3%34为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置。当用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）下列计算结果正确的是（）A0s1s内，地面对物体的支持力是10NB1s2s内，拉力F做的功是187.5JC2s3s内，拉力F的功率是100WD2s3s内，滑轮组的机械效率是62.5%35如图所示，重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5N不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（）A物体A受到水平面的摩擦力为5NB拉力F的功率为4WC若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4JD物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力36如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中和为楔块，和为垫块，楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中（）A缓冲器的机械能守恒 B摩擦力做功消耗机械能C垫块的动能全部转化成内能D弹簧的弹性势能全部转化为动能37跳绳是一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为（）A168.75WB135WC75WD67.5W38如图是杂技演员演出时的过程示意图，男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（）A男演员的质量必须要大于女演员的质量B甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能C男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能D女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等二填空题（共6小题）39如图所示，小王用两个相同的滑轮组（摩擦不计），分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度，其中G1G2，则所用的拉力F1 F2，其机械效率1 2（填“”、“”或“”）。40如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的过程中，小球的动能 ，小球的重力势能 ，小球的机械能 。（选填序号）保持不变；一直减小；先增大后减小；一直增大；先减小后增大。41如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在粗糙的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大值的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置B运动到速度达到最大值的过程中，弹簧的弹性势能转化成 。42如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计的示数F为 N，测力计上升的高度s为0.2m物块重G为1.5N，物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为 %，使用该杠杆做额外功的一个原因是 。43如图，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：（1）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。（2）撑杆起跳阶段，运动员的 能增加。（3）运动员越过横杆后，运动员将 能转化 能。44如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能 B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；此过程中皮球的机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。三实验探究题（共1小题）45为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究：（1）实验中，通过比较小车推动木块距离的远近，来判断小车动能的大小，这种常用的实验方法是 法（选填“控制变量法”或“转换法”）。（2）为了研究汽车超速问题，实验中应选择 两个图进行比较，得到的结论是：小车的质量一定时，速度越大，则动能越大；（3）为了研究汽车超载问题，实验中应选择乙、丙两个图进行比较，得到的结论是： 。四解答题（共5小题）46利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，12，球A、B的质量分别为mA、mB（mAmB）（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的 无关。（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论： 。（3）图乙中小球B到达竖直位置时的速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。（4）如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论： 。47某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲