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沪粤版初中九年级物理第十一章机械功与机械能素养综合检测课件
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这是一份沪粤版初中九年级物理第十一章机械功与机械能素养综合检测课件，共43页。
第十一章 素养综合检测(满分100分, 限时45分钟)一、选择题(每小题4分,共28分) 1.(新独家原创)在水平地面上有三块质量、大小均相同的正 方体木块(如图甲),某小孩把三块木块逐一竖直堆叠起来,如 图乙所示。小孩叠起这堆木块时对木块做的功 ( )A.对木块1做的功最多B.对木块2做的功最多C.对木块3做的功最多D.一样多 C解析 小孩叠起这堆木块过程中,木块1没有提升高度,所以 对1没有做功,对木块2和3都克服重力做了功,且木块3提升的 高度最大,所以对木块3做的功最多。故选C。2.(2024广东惠州水口中学月考)建筑工地上,起重机几分钟 内就能把所需的砖送到楼顶,如果人直接用滑轮组来提升则 需要几个小时,其原因是 ( )A.起重机的功率大,做功多B.起重机的功率大,做功快C.起重机的机械效率高,做功慢D.起重机的机械效率高,做功多B解析 起重机和人对砖做功相同,起重机用时少,做功快,功 率大。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶,做功相同, A、D不符合题意;起重机和人对砖做功相同,起重机用时少, 做功快,功率大,B符合题意;起重机和人做的有用功相同,起 重机做的额外功多,有用功与总功的比值小,机械效率低,C不 符合题意。3.(2023江西九江柴桑四校模拟)如图所示是跳伞运动员在匀 速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W 和重力做功的功率P随时间t变化的图像,其中正确的是( ) A解析 跳伞运动员在匀速下落过程中,其运动的速度v不随 时间变化,在v-t图像中为平行于时间轴的直线,A正确;跳伞运 动员在匀速下落过程中,路程和时间成正比,在s-t图像中为过 原点的倾斜直线,B错误;重力做的功W=Gh=Gvt,其中重力G、速度v都是定值,所以重力做的功W与时间t成正比,其图像为过原点的倾斜直线,C错误;重力做功的功率P= = =Gv,其中重力G、速度v都是定值,故功率P也为定值,其图像为平行于时间轴的直线,D错误。4.(2024广东惠州河南岸中学期中)如图所示,用相同的滑轮 安装成甲、乙两种装置,用它们分别将同一物体匀速向上提 升,在相同的时间内物体升高了相同的距离,不计绳重和摩 擦,下列说法正确的是 ( )A.甲装置中拉力F做的总功多B.甲装置中拉力F做的有用功多C.两次提升物体拉力F所做功的功率相同D.甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率 D解析 图甲使用的是定滑轮,拉力端移动距离s甲=h,图乙使用 的是动滑轮,拉力端移动距离s乙=2h,不计绳重和摩擦,使用定 滑轮甲时,拉力F甲=G,拉力做功W甲=F甲s甲=Gh;使用动滑轮乙 时,拉力F乙= (G+G动),所以拉力做功W乙=F乙s乙= (G+G动)×2h=(G+G动)h>Gh,甲装置中拉力F做的总功少,A错误;提升同一物 体,重力相等,在相同的时间内物体升高了相同的距离,由W有用 =Gh可知两次提升物体所做的有用功相等,B错误;由P= 可知两次提升物体拉力F所做功的功率不相同,C错误;不计绳重和摩擦,使用定滑轮时,额外功为0 J,机械效率为100%;使用 动滑轮时,要提升动滑轮做额外功,机械效率小于100%,所以 两种装置的机械效率η甲>η乙,D正确。5.(2024广东广州天省实验学校月考)如图所示,沿着斜面用F甲匀速拉升物体M,利用杠杆用F乙匀速提升同一物体M,物体M的重力GM和各拉力大小如表所示,则 ( ) CA.图甲中利用斜面拉升物体M起到省力的作用B.图乙中利用杠杆提升物体M起到省力的作用C.图甲中利用斜面拉升物体M的机械效率为37.5%D.图乙中利用杠杆提升物体M的机械效率为100% 解析 由表格数据可知,F甲>GM,拉力大于重力,故斜面没有起 到省力的作用,A错误;由表格数据可知,F乙=GM,动力等于阻 力,故杠杆没有起到省力的作用,B错误;斜面的机械效率为η= ×100%= ×100%= ×100%=37.5%,C正确;利用杠杆提升物体M时,由于额外功的存在,杠杆的效率不可能达到100%,D错误。D解析 a点是弹性绳自然下垂时的位置,此时弹性绳没有发 生形变,所以没有弹性势能,A错误;在小明由跳台至c点的过 程中,空气阻力不计,整个系统能量是守恒的,但减小的重力 势能一部分转化为动能,还有一部分转化为弹性绳的弹性势 能,故重力势能的减小量不等于他的动能增加量,B错误;小明 由跳台至c点,在c点时位置最低,重力势能最小,C错误;在到达 a点前,小明的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;到达a、c 点之间的某一点,重力等于弹力之后,动能才会减小,故整个 过程中,动能先增加后减小,D正确。C解析 AB段返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是 返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小,A错 误;BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变,B 错误;CD段返回器的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度 变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于克服空气阻力 做功,一部分重力势能转化为内能,所以CD段返回器动能增 加量小于重力势能的减小量,C正确;除BC段外,A到D的过程 中,由于克服空气阻力做功,使机械能减小,返回器机械能不 守恒,D错误。二、填空题(每空2分,共22分)8.(2024江西修水期中)小聪利用斜面把木箱推上车的情景如 图所示,在此过程中,斜面的支持力对木箱 (选填 “不做功”或“做了功”)。若小聪借助斜面把木箱从地面 推上车和直接用手把木箱搬上车做的功分别为W1和W2,则W1 (选填“>”“=”或“<”)W2。不做功>解析 用斜面把木箱推上车的过程中,斜面的支持力垂直于 斜面,木箱在斜面上运动,在支持力的方向上没有运动距离, 故支持力不做功;小聪借助斜面把木箱从地面推上车,此过程 克服摩擦力做额外功,而直接用手把木箱搬上车,不需要做额 外功,做的全部是有用功,故W1>W2。9.(跨学科·数学)(2024广东惠州河南岸中学期中)如图甲所示, 在“探究斜面机械效率”的小组活动中,分别将A、B两个完 全相同的物体拉到斜面顶端,做功情况如图乙所示,对物体A 做的总功是 J,对物体A做的有用功是 J,对物 体B做功的机械效率是 。3280%解析 由图乙知,对物体A做的总功是3 J,对物体A做的额外 功是1 J。有用功与额外功的和叫总功,则对物体A做的有用 功WA有用=WA总-WA额外=3 J-1 J=2 J。如图甲,分别将A、B两个完 全相同的物体拉到斜面顶端,G和h相等,则做的有用功相等, 即WB有用=WA有用=2 J。由图乙知,对物体B做的总功是2.5 J。则 对物体B做功的机械效率是ηB= ×100%= ×100%=80%。10.(2024江西修水期中)如图甲所示,物体在水平地面上做直 线运动,当物体运动的路程-时间图像如图乙所示时,物体受 到的水平推力为F1;当物体运动的速度-时间图像如图丙所示 时,物体受到的水平推力为F2。两次物体运动的速度分别为v1、v2,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1 F2,P1 P2。(均选填“>”“=”或“<”)=<11.(2024江西南昌月考)如图,让小球从光滑轨道AOB的A点由静止开始自由滑下。A点的高度H大于B点的高度h,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。则小球自由滑下时,轨道AO对小球的支持力做功 (选填“为零”或“不为零”);小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 (选填“a”“b”或“c”)。为零c解析 小球自由滑下时,轨道AO对小球有支持力,但在支持 力的方向上小球没有移动距离,由做功的两个必要因素可知, 小球自由滑下时,轨道AO对小球的支持力做功为零。根据题 意,小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于在A点时 的重力势能,整个过程中,轨道光滑,不计空气阻力,机械能守 恒。a的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;b的最高点 与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速 度,即小球还具有动能,所以小球在b的最高点的机械能大于在A点的机械能;c的最高点低于A点,由于在c的最高点时小球仍运动,有一定动能,小球在c的最高点的机械能可能与开 始时的机械能相等,c轨迹最符合实际。12.(2024江西宜春期中)科技实践是提高学生核心素养的重 要途径,如图是某科技实践小组制作的水火箭的运动轨迹,运 动到A点后不再喷水,B点是最高点,则在B点时水火箭的动能 (选填“为零”或“不为零”),从B运动到C,水火箭 重力势能 (选填“增大”或“减小”)。不为零减小解析 水火箭在最高点B点时,在水平方向上有一定的速度, 具有动能,即动能不为零;在B到C的过程中,水火箭质量不变, 高度降低,重力势能减小。三、实验探究题(第13题12分,第14题16分,共28分)13.(新考法·设计实验)(2024广东惠州江南学校期中)某小组 在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实 验装置如图所示。 (1)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计,某同 学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。匀速偏小(2)通过比较 (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率 与绳子段数无关;比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组, 越大,滑轮组的机械效率越高。(3)表格中第4次实验空格中数值:绳端移动距离s= m;通过比较3、4两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”)。1、2物重0.4低解析 (1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀 速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;某同学在该实验中加速向上提升重物,提升物体的力变大,总功变大,而有用功不变,故滑轮组的机械效率变小;(2)第1次实验,h1=0.1 m,s1=0.2 m,可知由2段绳子承担物重;第2次实验,h2=0.1 m,s2=0.3 m,可知由3段绳子承担物重;第3次实验,h3=0.1 m,s3=0.3 m,可知由3段绳子承担物重;比较1、2两次的实验数据,同一滑轮组,绳子段数不同,机械效率相同,可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;比较2、3两次的实验数据,同一滑轮组提升不同 重物,物重不同,机械效率不同,可得出结论:同一滑轮组,物重 越大,滑轮组的机械效率越高;(3)由图丁可知绳子的有效段数为4,绳端移动距离:s4=4h4=4×0.1 m=0.4 m;比较3、4两次的实验数据,不同滑轮组提升相同重物,动滑轮重不同,机械效率不同,可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。14.(新考法·分析论证)(2024广西柳州二十八中期中)如图所 示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢 球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木 块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次 实验,其中h1=h3>h2,mA=mB
第十一章 素养综合检测(满分100分, 限时45分钟)一、选择题(每小题4分,共28分) 1.(新独家原创)在水平地面上有三块质量、大小均相同的正 方体木块(如图甲),某小孩把三块木块逐一竖直堆叠起来,如 图乙所示。小孩叠起这堆木块时对木块做的功 ( )A.对木块1做的功最多B.对木块2做的功最多C.对木块3做的功最多D.一样多 C解析 小孩叠起这堆木块过程中,木块1没有提升高度,所以 对1没有做功,对木块2和3都克服重力做了功,且木块3提升的 高度最大,所以对木块3做的功最多。故选C。2.(2024广东惠州水口中学月考)建筑工地上,起重机几分钟 内就能把所需的砖送到楼顶,如果人直接用滑轮组来提升则 需要几个小时,其原因是 ( )A.起重机的功率大,做功多B.起重机的功率大,做功快C.起重机的机械效率高,做功慢D.起重机的机械效率高,做功多B解析 起重机和人对砖做功相同,起重机用时少,做功快,功 率大。起重机和人用滑轮把相同的砖都运到楼顶,做功相同, A、D不符合题意;起重机和人对砖做功相同,起重机用时少, 做功快,功率大,B符合题意;起重机和人做的有用功相同,起 重机做的额外功多,有用功与总功的比值小,机械效率低,C不 符合题意。3.(2023江西九江柴桑四校模拟)如图所示是跳伞运动员在匀 速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W 和重力做功的功率P随时间t变化的图像,其中正确的是( ) A解析 跳伞运动员在匀速下落过程中,其运动的速度v不随 时间变化,在v-t图像中为平行于时间轴的直线,A正确;跳伞运 动员在匀速下落过程中,路程和时间成正比,在s-t图像中为过 原点的倾斜直线,B错误;重力做的功W=Gh=Gvt,其中重力G、速度v都是定值,所以重力做的功W与时间t成正比,其图像为过原点的倾斜直线,C错误;重力做功的功率P= = =Gv,其中重力G、速度v都是定值,故功率P也为定值,其图像为平行于时间轴的直线,D错误。4.(2024广东惠州河南岸中学期中)如图所示,用相同的滑轮 安装成甲、乙两种装置,用它们分别将同一物体匀速向上提 升,在相同的时间内物体升高了相同的距离,不计绳重和摩 擦,下列说法正确的是 ( )A.甲装置中拉力F做的总功多B.甲装置中拉力F做的有用功多C.两次提升物体拉力F所做功的功率相同D.甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率 D解析 图甲使用的是定滑轮,拉力端移动距离s甲=h,图乙使用 的是动滑轮,拉力端移动距离s乙=2h,不计绳重和摩擦,使用定 滑轮甲时,拉力F甲=G,拉力做功W甲=F甲s甲=Gh;使用动滑轮乙 时,拉力F乙= (G+G动),所以拉力做功W乙=F乙s乙= (G+G动)×2h=(G+G动)h>Gh,甲装置中拉力F做的总功少,A错误;提升同一物 体,重力相等,在相同的时间内物体升高了相同的距离,由W有用 =Gh可知两次提升物体所做的有用功相等,B错误;由P= 可知两次提升物体拉力F所做功的功率不相同,C错误;不计绳重和摩擦,使用定滑轮时,额外功为0 J,机械效率为100%;使用 动滑轮时,要提升动滑轮做额外功,机械效率小于100%,所以 两种装置的机械效率η甲>η乙,D正确。5.(2024广东广州天省实验学校月考)如图所示,沿着斜面用F甲匀速拉升物体M,利用杠杆用F乙匀速提升同一物体M,物体M的重力GM和各拉力大小如表所示,则 ( ) CA.图甲中利用斜面拉升物体M起到省力的作用B.图乙中利用杠杆提升物体M起到省力的作用C.图甲中利用斜面拉升物体M的机械效率为37.5%D.图乙中利用杠杆提升物体M的机械效率为100% 解析 由表格数据可知,F甲>GM,拉力大于重力,故斜面没有起 到省力的作用,A错误;由表格数据可知,F乙=GM,动力等于阻 力,故杠杆没有起到省力的作用,B错误;斜面的机械效率为η= ×100%= ×100%= ×100%=37.5%,C正确;利用杠杆提升物体M时,由于额外功的存在,杠杆的效率不可能达到100%,D错误。D解析 a点是弹性绳自然下垂时的位置,此时弹性绳没有发 生形变,所以没有弹性势能,A错误;在小明由跳台至c点的过 程中,空气阻力不计,整个系统能量是守恒的,但减小的重力 势能一部分转化为动能,还有一部分转化为弹性绳的弹性势 能,故重力势能的减小量不等于他的动能增加量,B错误;小明 由跳台至c点,在c点时位置最低,重力势能最小,C错误;在到达 a点前,小明的重力势能转化为动能,动能逐渐增加;到达a、c 点之间的某一点,重力等于弹力之后,动能才会减小,故整个 过程中,动能先增加后减小,D正确。C解析 AB段返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,是 返回器的动能转化为重力势能,所以返回器的动能变小,A错 误;BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变,B 错误;CD段返回器的质量不变,高度变小,重力势能减小,速度 变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于克服空气阻力 做功,一部分重力势能转化为内能,所以CD段返回器动能增 加量小于重力势能的减小量,C正确;除BC段外,A到D的过程 中,由于克服空气阻力做功,使机械能减小,返回器机械能不 守恒,D错误。二、填空题(每空2分,共22分)8.(2024江西修水期中)小聪利用斜面把木箱推上车的情景如 图所示,在此过程中,斜面的支持力对木箱 (选填 “不做功”或“做了功”)。若小聪借助斜面把木箱从地面 推上车和直接用手把木箱搬上车做的功分别为W1和W2,则W1 (选填“>”“=”或“<”)W2。不做功>解析 用斜面把木箱推上车的过程中,斜面的支持力垂直于 斜面,木箱在斜面上运动,在支持力的方向上没有运动距离, 故支持力不做功;小聪借助斜面把木箱从地面推上车,此过程 克服摩擦力做额外功,而直接用手把木箱搬上车,不需要做额 外功,做的全部是有用功,故W1>W2。9.(跨学科·数学)(2024广东惠州河南岸中学期中)如图甲所示, 在“探究斜面机械效率”的小组活动中,分别将A、B两个完 全相同的物体拉到斜面顶端,做功情况如图乙所示,对物体A 做的总功是 J,对物体A做的有用功是 J,对物 体B做功的机械效率是 。3280%解析 由图乙知,对物体A做的总功是3 J,对物体A做的额外 功是1 J。有用功与额外功的和叫总功,则对物体A做的有用 功WA有用=WA总-WA额外=3 J-1 J=2 J。如图甲,分别将A、B两个完 全相同的物体拉到斜面顶端,G和h相等,则做的有用功相等, 即WB有用=WA有用=2 J。由图乙知,对物体B做的总功是2.5 J。则 对物体B做功的机械效率是ηB= ×100%= ×100%=80%。10.(2024江西修水期中)如图甲所示,物体在水平地面上做直 线运动,当物体运动的路程-时间图像如图乙所示时,物体受 到的水平推力为F1;当物体运动的速度-时间图像如图丙所示 时,物体受到的水平推力为F2。两次物体运动的速度分别为v1、v2,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1 F2,P1 P2。(均选填“>”“=”或“<”)=<11.(2024江西南昌月考)如图,让小球从光滑轨道AOB的A点由静止开始自由滑下。A点的高度H大于B点的高度h,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。则小球自由滑下时,轨道AO对小球的支持力做功 (选填“为零”或“不为零”);小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是 (选填“a”“b”或“c”)。为零c解析 小球自由滑下时,轨道AO对小球有支持力,但在支持 力的方向上小球没有移动距离,由做功的两个必要因素可知, 小球自由滑下时,轨道AO对小球的支持力做功为零。根据题 意,小球从A点由静止滑下,所以小球的机械能等于在A点时 的重力势能,整个过程中,轨道光滑,不计空气阻力,机械能守 恒。a的最高点超过了A点的高度,这是不可能的;b的最高点 与A点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有向右运动的速 度,即小球还具有动能,所以小球在b的最高点的机械能大于在A点的机械能;c的最高点低于A点,由于在c的最高点时小球仍运动,有一定动能,小球在c的最高点的机械能可能与开 始时的机械能相等,c轨迹最符合实际。12.(2024江西宜春期中)科技实践是提高学生核心素养的重 要途径,如图是某科技实践小组制作的水火箭的运动轨迹,运 动到A点后不再喷水,B点是最高点,则在B点时水火箭的动能 (选填“为零”或“不为零”),从B运动到C,水火箭 重力势能 (选填“增大”或“减小”)。不为零减小解析 水火箭在最高点B点时,在水平方向上有一定的速度, 具有动能,即动能不为零;在B到C的过程中,水火箭质量不变, 高度降低,重力势能减小。三、实验探究题(第13题12分,第14题16分,共28分)13.(新考法·设计实验)(2024广东惠州江南学校期中)某小组 在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实 验装置如图所示。 (1)实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计,某同 学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。匀速偏小(2)通过比较 (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率 与绳子段数无关;比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组, 越大,滑轮组的机械效率越高。(3)表格中第4次实验空格中数值:绳端移动距离s= m;通过比较3、4两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低”)。1、2物重0.4低解析 (1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀 速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;某同学在该实验中加速向上提升重物,提升物体的力变大,总功变大,而有用功不变,故滑轮组的机械效率变小;(2)第1次实验,h1=0.1 m,s1=0.2 m,可知由2段绳子承担物重;第2次实验,h2=0.1 m,s2=0.3 m,可知由3段绳子承担物重;第3次实验,h3=0.1 m,s3=0.3 m,可知由3段绳子承担物重;比较1、2两次的实验数据,同一滑轮组,绳子段数不同,机械效率相同,可得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;比较2、3两次的实验数据,同一滑轮组提升不同 重物,物重不同,机械效率不同,可得出结论:同一滑轮组,物重 越大,滑轮组的机械效率越高;(3)由图丁可知绳子的有效段数为4,绳端移动距离:s4=4h4=4×0.1 m=0.4 m;比较3、4两次的实验数据,不同滑轮组提升相同重物,动滑轮重不同,机械效率不同,可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。14.(新考法·分析论证)(2024广西柳州二十八中期中)如图所 示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢 球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木 块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次 实验,其中h1=h3>h2,mA=mB
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