浙教版科学九年级上第三章 功能守恒 综合练习题
浙教版科学九年级上 第三章 功能守恒 综合练习
1、某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的是( )
A.从A点到C点过程中运动员减速下落 B.从B点到C点过程中弹性绳的弹性势能一直增大 C.t0时刻对应的是运动员在B点的时刻 D.运动员重力大小等于F0 2、如图所示,用弹簧K1和K2的一端拴住滑块M,另一端连在竖直墙壁上,弹簧恰好处于自然状态,滑块静止在O点处。今将滑块M向右推一段后放手,滑块在光滑水平面上来回运动的过程中。由O点向右运动时( )
A.滑块的动能增加,K2的弹性势能增加 B.滑块的动能减小,K1的弹性势能减小 C.弹簧的弹性势能转化为滑块的动能 D.滑块的动能转化为弹簧的弹性势能 3、如图所示,一根很长的柔性轻绳跨过光滑的定滑轮,绳的两端各系一个小球a和b,a球的质量为m,静置于地面;b球的质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。不计滑轮转轴处的摩擦,从静止开始释放b球后,a球可能到达的最大高度为( )
A、h B、1.5h C、2h D、2.5h
4、如图所示,小球在竖直向下的力F的作用下,将竖直的轻质弹簧压缩,若将力F撤去,小球向上弹起并离开弹簧,直到速度为零。小球在上升过程中,下列说法正确的是( )
A、小球的动能最大时,弹簧的弹性势能为零 B、小球在离开弹簧时,弹性势能转化为小球的重力势能 C、小球的动能减为零后,重力势能不一定最大 D、小球的动能先增大后减小
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5、如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时,将总重为G的钩码挂在铁质杠杆上,弹簧测力计作用于P点,现竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率η= (用题中字母表示)。若将弹簧测力计移动到Q点,仍将钩码匀速提升h的高度,设此时弹簧测力计的示数为F',杠杆的机械效率
为η',若不计转轴O处的摩擦,则:F' F,η' η(以上两空都填“>”“=”或“<”)。 6、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,小车放在光滑的水平木板上。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A运动到C点的过程中,能量转化的情况为 。
第六题图
7、无链条电动自行车被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。图中所示无链条电动自行车,其锂电池容量为10Ah(电池容量是指放电电流与放电时间的乘积)、电
压为30V.若骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,可正常行驶1.8×104m;若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,“混合动力驱动”可使车连续行驶3.2×104m。
(1)无链条电动自行车的车把龙头是 (填“省力/费力/等臂”)杠杆; (2)图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为 J;
(3)正常行驶时,这款车“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为 。
8、演绎式探究﹣﹣研究机械能守恒与平抛运动:
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(1)①如图甲,质量为m的小球从高度为h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.此过程机械能守恒,关系式mgh=mv2成立,则一个物体从高0.2m的光滑斜面顶端自由下滑到斜面底端时的速度为 m/s。
②如图乙,将物体以一定的初速度v0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,在水平方向运动的距离r=v0t,在竖直方向下落得高度y=gt2,则y与r的关系可用丙图中的图线 表示。 (2)如图丁所示,小球沿长度为l的光滑斜面AB由静止自由滑下,经过高度为h的光滑桌面BC后做平抛运动,撞到前方挡板的D点,桌边到挡板的距离为s,D点到地面的高度为d,请推理证明d=h﹣
。
9、已知物体的重力势能表达式为Ep=mgh,动能表达式为Ek=mv2;其中m为物体的质量,b为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g=10N/kg。如图,一小球从斜面底端以速度v沿光滑斜面向上运动。不计空气阻力,小球在光滑的斜面上滑行时,机械能守恒。请推导:小球能运动到斜面上的最大高度h=
10、已知物体的重力势能表达式为EP=mgh,动能表达式为Ek=mv2,其中m为物体的质量,h为物体距离水平地面的高度,v为物体的运动速度,g为常量,取10N/kg。如图所示,滑雪场的弯曲滑道由AB、BC两部分组成,AB段高度H=20m,BC段高度h=10m。总质量m=70kg的运动员从A点由静止开始沿AB滑道下滑,经过B点后沿BC滑道运动。不计摩擦和空气阻力。 (1)求运动员在A点处的重力势能Ep。(2)求运动员经过B点时的速度大小v。 (3)判断运动员到达C点时速度是否为零,请说明理由。
第十题图
11、如图所示为“无人机”,它具有4个旋翼,每个旋翼下方有一个电动机,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景
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(1)起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是_____________________。 (2)该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦,额定旋翼电压为15伏,电动机正常工作时通过的电流为多少安?
(3)该机所需的能量是由一块输出电压为15伏,容量为5000mA?h
的电池提供。若飞行时电动机以额定功率运行则该机最多能飞行多少分钟?
12、如图所示是一直流电动机提升重物的装置。电源电压U=9V保持不变,已知电动机线圈电阻为1Ω.开关闭合后,电动机匀速提升重物,此时,电流表读数为1A,电压表读数为5V.不计任何摩擦,求:
(1)10秒内该电路消耗的总电能; (2)电动机的发热功率;
(3)当重物的质量超过一定数值时,电动机将无法转动,求此时电动机的电功率。
第十二题图
13、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图象如图所示,在第10s时速度达到20m/s,通过的路程为120m。求: (1)在0~10s内汽车的平均速度;
(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变,大小为f=4000N,那么在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳?
(3)若发动机的转化效率为40%,则0~10s内需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功?(已知汽油的热值大约为5×107J/kg)。
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功能守恒综合练习参考答案
一.选择题(共2小题)
1.某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的是( )
A.从A点到C点过程中运动员减速下落
B.从B点到C点过程中弹性绳的弹性势能一直增大 C.t0时刻对应的是运动员在B点的时刻 D.运动员重力大小等于F0 【解答】选:B。
2.如图所示,用弹簧K1和K2的一端拴住滑块M,另一端连在竖直墙壁上,弹簧恰好处于自然状态,滑块静止在O点处。今将滑块M向右推一段后放手,滑块在光滑水平面上来回运动的过程中。由O点向右运动时( )
A.滑块的动能增加,K2的弹性势能增加 B.滑块的动能减小,K1的弹性势能减小 C.弹簧的弹性势能转化为滑块的动能 D.滑块的动能转化为弹簧的弹性势能 【解答】选:D。
3、如图所示,一根很长的柔性轻绳跨过光滑的定滑轮,绳的两端各系一个小球a和b,a球的质量为m,静置于地面;b球的质量为3m,用手托住,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。不计滑轮转轴处的摩擦,从静止开始释放b球后,a球可能到达的最大高度为( )
A、h B、1.5h C、2h D、2.5h
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