初中物理沪科版粤教版九年级上册第一章机械工与机械能测试题

初中物理沪科版粤教版九年级上册第一章机械工与机械

能测试题

一、单选题

1.春季运动会上，李明同学在中学男子5kg级铅球项目中打破了我市14.8m的纪录，

创造了15.0m的新纪录.若他破纪录的一掷，用的力是500N,则他对铅球做的功是

（）

A.750JB.7400./

C.7500./D.条件不足，无法判断

2.如图所示，用水平力尸拉着重为100N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5机,

物体所受地面的摩冻力大小为20M贝女）

A.重力做的功是5007B.拉力大小为100N

C.拉力大小为120ND.拉力做的功为1（H）J

3.下面现象中物体动能和重力势能都发生变化的是（）

A.跳伞运动员在空中匀速下降B.空中加速下落的冰雹

C.匀速上坡的汽车D.在水平轨道上加速行驶的列车

4.跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，动能与势能的变化情况是（）

A.动能增大，势能减少B.动能减小，势能增大

C.动能不变，势能减小D.动能不变，势能不变

5.如图是海洋公园里的观众正在观看海豚表演的精彩画面，海豚

飞离水面高高跃起，在空中划出一道完美的曲线，又重新落回

水中。对海豚表演的过程，下列说法正确的是（）

A.离开水面后，海豚受到的是平衡力

B.离开水面后，海豚继续上升是因为海豚具有惯性

C.海豚上升过程中，相对于水面是静止的

D.海豚下落过程中，是动能转化为重力势能

6.如图所示，由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分“

别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提f

升相同的高度（空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量改

均不计），下列说法正确的是（）

A.甲的拉力是乙的拉力的3倍

B.乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍

C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率

D.左图装置的机械效率比右图的小

7.下列情景中，重力对物体有做功的是（）

A.足球在水平地面上滚动B.篮球由高处落下

C.背着书包在水平路面上前进D.小车在水平地面做匀速直线运动

8.两台机械完成的有汨功之比％：I%=4：3,机械效率分别为力=60%,也=75%,

则两台机械所做总功之比为（）

A.5：3B.3：5C.16：15D.15：16

9.甲、乙两辆汽车，功率之比为2：L在相同时间内沿水平路面通过的距离之比为1:2.

则它们所做的功之土为（）

A.1：4B.4：1C.2：1D.1：1

10.直升机在匀速下降过程中，能量变化情况是（）

A.势能减少，动能增加，机械能不变

B.势能减少，动能不变，机械能减少

C.势能不变，动能不变，机械能不变

D.势能减少，动能不变，机械能不变

11.如图所示，用20N的水平拉力拉着重为6N的物体沿水平方向做直线运动，若10s

内拉力对物体做了60./的功，则在这一过程中（）

A.物体一定移动了B.重力做的功一定为60J

C.物体一定移动了3mD.功率一定是60IV

12.海啸具有巨大的破坏力，主要是因为海啸形成的海浪具有强大的（）

A.电能B.机械能C.核能D.内能

二、填空题

笫2页，共17页

13.小龙背着质量为25依的实验器材从实验楼的一楼上到三楼，又沿走廊水平走了5〃?

到实验室.每层楼高3加，小龙对实验器材做功/若在搬运实验器材的整个

过程中小龙总共做功4500/,则小龙自身的体重是N.（g=10N/kg）

14.重为100N的物体在水平拉力的作用下，以2m/s的速度在水平地面上匀速前进了

20〃?，重力做功为J,拉力片做的功为也；若该物体在水平拉力尸2的作用下，

以4m/s的速度在同一水平地面上匀速前进了20〃?，拉力尸2做的功为色，则

%%（选填“>"、"=”或“V”）。

15.美国即aceX公司猎鹰火箭的回收方式是：火箭关机脱离飞船后内部留有一部分燃

料和氧化剂下坠，离地面较高时发动机再次点火向下猛烈喷火，充分减速后保持匀

速下降，到地面很近时再加大推力减速后平稳降落。若不计空气阻力，在减速下降

阶段，火筋受到的推力（选填“大于”、“小于”或“等于“）重力；在匀速

下降阶段，火箭的动能（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

16.一辆汽车以20m/s的速度在水平路面上沿直线匀速行驶5min,汽车质量为1500依,

行驶时所受阻力为车重的0.2倍，此时汽车的功率为—kW,重力做的功为J.（g

取10N/kg)

17.1970年4月24日，中国成功的发射了自己的第一颗人造卫

星，“长征”一号运载火箭成功的将中国第〜颗人造卫星

“东方红”一号送入太空。这颗卫星设计的工作寿命是20

天，它在1970年5月14日时停止了发射信号，但至今它还在轨飞行。火箭点火升

空时，卫星的动能、重力势能（填“增大”、“减小”或“不变”）;

送入轨道的卫星沿稀圆轨道运行，在由近地点飞向远地点的过程中，能减少,

能增加，但机械能的总量保持不变。

三、实验探究题

18.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力

计，使挂在较长杠杆卜.面的钩码缓缓上升。

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数尸为N,钩码总重G

为LON,钩码上升高度"为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率

为%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：o

（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先

后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

钩码钩码总重钩码移动距离拉力测力计移动距离机械效率

次数

悬挂点G/Nh/mF/Ns/m〃/%

1A点1.50.100.70.3071.4

2B点2.00.151.20.3083.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率

越高”的结论？答：;

请简要说明两条理由'®：②V

19.孝定同学在探究“机械能及其转化”实验时，设计并进行了以下实验.

(1)如图甲，质量为小的小球从高度为〃的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到达斜

面底端的速度为入此过程只有动能和重力势能相互转化.如果小球在斜面顶端时

重力势能为世M，在斜面底端时重力势能为零，动能为［m/.且h=02九，g=

10N/kg,则小球滑到光滑斜面底端时的速度为m/s.

(2)如图乙，将小球以一定的速度先沿水平方向抛出，小球运动过程中也只有动能

和重力势能相互转化.时间/内小球在水平方向运动的距离为x=在竖直方向

下落的高度为y=则与“的关系可用丙图中的图线表示.

(3)如图丁所示，小球沿光滑斜面48由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌面BC,

已知小球经过8点时速度大小不变，小球从C点水平抛出后落在水平地面E点，

地面上D点在C点正下方，已知C。竖直高度为1.25m,0=30°,g=10N/kg,

若要求QE间的距离大于2相，则斜面48的长度至少为m.

20.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮

组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：

笫4页，共17页

钩码总重钩码上升的距弹簧测力计的弹簧测力计上升的

次数机械效率

/N离/cm示数/N距离/cm

第1次25I1566.7%

第2次451.715\

第3次65\1583.3%

(1)在实验操作中应该使钩码(选填“快速”或“缓慢”)上升；

(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为(保留三位有效数字)；

(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为N,滑轮组做的有用功是_____J,

滑轮组做的总功是_____J;

(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与有关。

四、综合题

21.阅读短文，回答问题：

过山车

当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动

就能“翻山越岭”呢？

过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再

没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯•“发动机”就是

重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的

势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小

山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示)。像所有列车一样，过山车也安

装了机械制动装置.使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。

(1)过山车通过八点向上运动过程中，动能,重力势能。(均选填“变

大，，，，变小，，或，，不变，，)

(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车运动过程中，

机械能(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(3)过山车旅行过程中，遇到紧急情况能够准确停下来，是由于

(4)过山车第一次下行后，是利用作为''发动机”的。

第6页，共17页

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：知道李明同学掷铅球用力大小，但不知道在这个力的方向上移动的距离大

小，无法计算对铅球做功大小.

故选

做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，要计算

做功大小就要知道力和距离的大小，据此判断.

本题考查了学生对功的公式的了解和掌握，能确定"15/，'不是推力移动的距离是本题

的关键.

2.【答案】D

【解析】试题分析：物体做匀速运动，根据二力平衡条件可知拉力等于摩擦力，已如拉

力的大小和运动的距离.根据公式卬=尸5可求拉力做的功，物体在重力的方向上没有

运动距离，所以重力做功为0.

物体做匀速运动，水平方向合外力为0,拉力等于摩擦力，F=f=20N,故4、C借

误，

物体在重力的方向上没有运动距离，所以重力做功为0,故4错误，

拉力做的功为皿=尸5=20Nx5m=100),故。正确.

故选D.

3.【答案】B

【解析】解：A、跳伞运动员在空中匀速下降，质量不变，速度不变，动能不变。高度

减小，重力势能减小。不符合题意。

仄在空中加速下落的水卷:，质量不变，速度增大，动能增大。高度减小，重力势能减

小。符合题意。

C、匀速上坡的汽车，质量不变，速度不变，动能不变。高度增大，重力势能增大。不

符合题意。

。、在水平轨道上加速行驶的列车，质量不变，速度增大，动能增大。高度不变，重力

势能不变。不符合题意。

故选：Bo

(1)动能大小的影响因素：质量、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、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越

大。

(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。

(2)能判断动能、重力势能、弹性势能变化。

4.【答案】C

【解析】解：(1)跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，质量不变，下降时物体高度越

来越小，重力势能越来越小.

(2)跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，质量不变，匀速下降，速度不变，动能不变.

故选C

(1)重力势能的影响因素：物体的质量、物体的高度.质量越大，所处的位置越高，重

力势能越大.

(2)动能的影响因素•：物体的质量、物体的速度.质量越大，速度越大，动能越大

(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素.(2)正确判断动能、重力势能、弹性势

能、机械能的变化.

5.【答案】B

【解析】解：

A、海豚跃起离开水面后，海豚的运动状态不断发生变化，海豚受到的是非平衡力，故

A错误；

仄海豚离开水面后，海豚由于具有惯性继续上升，故8正确；

C、海豚上升过程中，海豚相对于水面的位置发生了变化，所以海豚相对于水面是运动

的，故C错误；

D.海豚下落过程中，质量不变.高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重

力势能转化为动能，故。错误。

故选：B。

(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时.，受到的力平衡；

(2)惯性指物体保持原来运动状态不变的性质，任何物体都具有惯性；

(3)分析物体是运动还是静止，要看物体相对于参照物的位置是否变化，若变化，说明

物体是运动的，否则是睁止的；

(4)动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关。

笫8页，共17页

此题考查力学的多个知识点，理解惯性、运动和静止的相对性、能量的转化和平衡方知

识是解答此题的关键。

6.【答案】B

【解析】

【分析】

空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，分别求出拉力?、拉力端移动的速度（拉

绳子的速度）、拉力的功率.，以及考虑滑轮质量时滑轮组的机械效率，通过比较进行判

断.

本题是选择题，实质是一综合计算题，考查了两种滑死组拉力、拉力功率、机械效率、

拉力移动速度的计算，要求灵活运用滑轮组的特点、功率公式.

【解答】

解：

由题知，重物重力相同（设其大小为G）,物体升高的速度相同（设其大小为切，

（1）对于左图，因为两个都是定滑轮，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，

所以/甲=G,

绳子的速度=〃；

拉力功率P甲=F甲笫甲=Gu；

如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功为0，

n甲=loo%；

（2）对于右图，因为是一个定滑轮、一个动滑轮，n=2,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子

的质量均不计，

所以尸乙=中,

绳子的速度u/=2v；

拉力功率=Vv--GGv-,

乙乙7乙72x2u=

空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，但因克服动滑轮做额外功，该装置的额外功>0,

<100%；

由以上分析可知：

A、甲的拉力是乙的拉力的2倍，故A错误；

4、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍，故4正确；

C、甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故C错误；

。、左图装置的机械效四比右图的大，故。错误.

故选B.

7.【答案】B

【解析】解：A、足球在水平地面上滚动，受到的重力方向竖直向下，距离水平向前，

方向不一致，故重力没有做功，故A错误。

仄篮球由高处落下，重力方向和距离的方向均竖直向下，故重力做功，故B正确。

C、背着书包在水平路面上前进，书包受重力竖直向下，距离的方向水平向前，方向不

一致，故重力没有做功.故C错误。

。、小车在水平地面做匀速直线运动，小车受重力竖直向下，距离的方向水平向前，方

向不一致，故重力没有做功，故。错误。

故选：Bo

本题要抓住做功的两个必要因素：

1.作用在物体上的力；

2.物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要•致）；

二者缺一不可。

本题考查了力是否做功的判断方法。

8.【答案】4

【解析】解：由题意可知，修=4：3,%=60%,7/2=75%,

由〃可得，两台机械所做总功之比：

W&

2=善=以X吸=±x吧=三。

卬为wrji360%3

幺/r）22

故选：A。

知道两台机械完成的有用功之比和机械效率，根据4=了2可求出两台机械所做总功之比。

本题考查了机械效率公式的简单应用，计算过程要注意各量之间的关系，不要颠倒。

9.【答案】C

【解析】

【分析】

第10页，共17页

本题主要考查的是学生对功率的计算公式的理解和掌握，难度不是很大。

已知两辆汽车的功率和时间之比，可利用公式W=P£分析两辆汽车做功之比。

【解答】

■:P甲:「乙=2：1,t甲=t乙,

.•.由P=?得：

两车做的功之比：二二工？=卜；=：,

wz,'乙。乙111

故。正确，A3。错误。

故选C。

10.【答案】B

【解析】

【分析】

(1)机械能=势能+动能；

(2)重力势能大小的影响因素：物体的质量、物体的高度.质量越大，所处的位置越高,

重力势能越大；

(3)动能大小的影响因素：物体的质量、物体的速度.质量越大，速度越大，动能越大。

(1)掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素•；

(2)正确判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的变化；

(3)机械能等于势能与动能的和，物体不发生弹性形变时不考虑弹性势能。

【解答】

(1)直升机在空中匀速下落时，质量不变，速度不变，动能不变：

(2)直升机在空中匀速下落时，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B。

11.【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查的是功、功的计算、功率的计算，属于基础题；

(1)已知拉力和拉力对物体所做的功，根据W=/s求出物体移动的距离；

(2)功等于力和物体在大的方向上移动距离的乘积；

(3)已知功和做功所用的时间，根据P=:求出功率。

【解答】

力。.物体移动的距离为5=?=黑=3皿，故A错误，。正确；

F20N

8.物体沿水平方向做直线运动，重力的方向竖直向下，所以重力做功为零，故8错误;

D功率为P=?=黑=6w，故D错误。

故选Co

12.【答案】B

【解析】解：海啸产生后，推动了海波，使海浪具有较大的动能，从而产生了极大的破

坏力，机动能属于机械能，故产生破坏性的原因是海浪具有机械能。

故选：

要解决此题，需要掌握机械能的概念，知道机械能包括动能和势能，运动的物体具有动

能；被举高的物体具有重力势能。

本题考查机械能概念，应明确动能及势能都属于机械能。

13.【答案】1500；500

【解析】解：(1)从实验楼的一楼上到三楼，通过的高度为：h=3mx2=6m；

实验器材的重力为：G=mg=25kgxION/kg=250N；

克服重力做功为：W=Gh=250/Vx6m=1500/；

水平运动过程中，由于力的方向竖直向上，距离的方向是水平，故沿走廊水平走了

到实验室的过程中，小龙没有做功.

故整个过程中小龙对实验器材做功为1500J；

(2)小龙克服自身重力做功为："身="总一卬=4503/-1500/=3000/；

第12页，共17页

则小龙自身重力为：G=也=叫四=500N：

h6m

故答案为：1500；500.

功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离；功的大小等于力乘

以距离，即W=Fs.根据功的公式变形可求重力.

熟练运用功的计算公式和变形公式，明确做功的必要条件，是解答此题的关键.

14.【答案】0=

【解析】解：

(1)物体在水平地面上运动的过程中，在竖直方向上没有移动的距离，所以重力不做功，

即重力做功为0/;

(2)由题可知，同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动，则物体对水平

地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，因此两次物体受到滑动摩擦力的大小不变;

物体在水平地面上匀速运动，根据二力平衡条件可知，水平拉力”和滑动摩擦力/是•

对平衡力,大小相等，即Fi=&=方

物体运动的距离都为20〃?，且&=F2,由W=Fs可知名=W2O

故答案为：0；=。

(1)做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动一段距

离；据此分析重力做的功；

(2)根据影响滑动摩擦力大小的因素和一力平衡条件即可比较水平拉力的大小，且知道

物体移动距离的关系，根据W=Fs比较功的大小关系。

本题考查了学生对功和功率的计算公式等知识点的灵活运用，知道滑动摩擦力的大小只

与压力大小和接触面的粗糙程度有关，而与物体的运动速度无关，然后利用二力平衡条

件得出拉力的大小关系是正确解题的关键。

15.【答案】大于变小

【解析】解：

若不计空气阻力，在减速下降阶段，火箭受到合力的方向向上，此时向上的推力要大于

向下的重力；

在匀速下降阶段，火箭的速度不变，但会消耗火箭内部的燃料和氧化剂，则火箭的质量

变小，其动能变小。

故答案为：大于；变小。

物体做变速运动时.，受力不平衡；物体的动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大,

则动能越大。

此题考查了力与运动的关系和影响动能大小的因素，难度不大。

16.【答案】60；0

【解析】

【分析】

本题考查重力的大小、二力平衡的应用、功的简单计算、功率公式的应用。根据汽车做

匀速运动，处于平衡状态可求得牵引力的大小，利用P=计算汽车的功率：因在竖直

方向汽车移动的距离为0,根据W=Fs可知重力做的功。

【解答】

汽车做匀速运动，处于平衡状态，由二力平衡条件得牵引力：

F=f=0.2(7=0.2mg=0.2x1500kgxION/kg=3x103/V；

已知汽车的速度：v=20m/s,汽车的功率：P=y=y=Fv=3x103/Vx20m/s=

6xl04I4Z=60/clV；

因汽车在水平路面上沿直线匀速行驶，在竖直方向没有移动距离，所以重力做的功为0.

故答案为：60；0

17.【答案】增大增大动重力势

【解析】解：

火箭点火升空时，卫星的质量不变，速度变大，则动能增大；同时高度增大，其重力势

能增大；

卫星沿椭圆轨道绕地球运行后，从近地点向远地点运行时，其质量不变，速度减小，则

动能减小；高度变大，其重力势能增大。

故答案为：增大；增大：动；重力势。

分析动能、重力势能的大小变化时，从动能和重力势能大小的影响因素考虑。

动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。

重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。

本题考查了动能、重力势能的大小变化，关键是分析物体的速度和高度的变化。

18.【答案】(1)0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功。

(2)不能；①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②仅根据一次对比实验所得结论是不

第14页，共17页

可靠的。

【解析】解：(1)弹簧测力计每一个大格代表1M每一个小格代表0.1N,指针超过5个

小格，示数为0.5N。

用杠杆提起货物，对货物做的功是有用功，W^.=Gh=lNx0Am=0.1Jo

用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功是总功，W总=后=0.5Nx0.3m=0.15九

则杠杆的机械效率：尸乎x100%=黑x100%«66.7%

•V/ju.Jioy

额外功产生的原因：克服机械的重做功、克服摩擦做功。答案不唯一。

(2)分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，

应保持位置不变。

应进行多次实验，分析多组数据，才能得出正确结论。只凭一次实验数据做出结论是不

科学的。

故答案为：(1)0.5；66.7；由于使用杠杆时需要克服摩擦做功。

(2)不能：①两次实验时钩码没有挂在同一位置；②仅根据一次对比实验所得结论是不

可靠的。

本题实验探究测量杠杆的机械效率，要注意以下几点：

(1)能正确使用弹簧测力计。

(2)能计算有用功、总功、额外功、机械效率。

(3)正确分析额外功的原因，如何提高机械效率。

(4)用控制变量法研究机械效率的影响因素、

19.【答案】2；岳1.6

【解析】解：(1)因为质量为，〃的小球从高度为的光滑斜面顶端由静止自由滑下，到

达斜面底端的速度为v,过程中机械能守恒，

所以mgh=将/i=0.2m,g=lOm/s?代入求解得u=2m/s.

(2)由y=：9尸可得，y与产成正比；

(3)如图丁所示，小球沿长度为/的光滑斜面AB由静止自由滑下，则过程中机械能守恒

因为-mv2

mgh=2

所以=jmKg=彳加厅

所以用=2glsinO

又据小球从C点开始做平抛运动

据s=vct

h=^gt2

所以八="/=;得=品

故h=1.25m,8=30，g=ION/kg,若要求s.=27n带人上式，可得

,s