《2024年海淀单元测试AB卷九年级物理全一册沪粤版》

1. 一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100 m. 在0.1 s内有18 kg的水流过瀑布顶端，经过4.5 s落到瀑布底端. 质量为18 kg的这些水从顶端落到底端的过程中，重力的功率约为(g取10 N/kg) （ ）
A. 4×10² W
B. 4×10³ W
C. 1.8×10⁴ W
D. 1.8×10⁵ W

答案： B [解析]水从瀑布顶端落下的过程中，重力做的功$W = Gh = mgh = 18\ kg×10\ N/kg×100\ m = 1.8×10^{4}\ J$，重力做功的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{1.8×10^{4}\ J}{4.5\ s} = 4×10^{3}\ W$，故选 B.

2. 在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落. 雨滴(忽略质量变化)在 （ ）
A. 加速降落过程中只受重力作用
B. 加速降落过程中机械能逐渐增加
C. 匀速降落过程中减少的重力势能全部转化成克服空气阻力做的功
D. 匀速降落过程中机械能保持不变

答案： C

3. 如图所示，用F₁的力直接将物体A匀速提升h，F₁做功为W₁，功率为P₁；若在相同时间内借助斜面把A用力F₂匀速提升相同高度h，F₂做功为W₂，功率为P₂，斜面的机械效率是80％，则 （ ）

A. W₁＞W₂
B. W₁＝W₂
C. P₁＞P₂
D. P₁＜P₂

答案： D [解析]用$F_{1}$的力直接将物体$A$匀速提升$h$，$F_{1}$做的功$W_{1} = Gh$，借助斜面把$A$用力$F_{2}$匀速提升相同高度$h$时，$F_{2}$做的有用功$W_{有用} = Gh$，由$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$可得，$F_{2}$所做的功$W_{2} = \frac{W_{有用}}{\eta} = \frac{Gh}{80\%} = \frac{5}{4}Gh$，所以，$W_{1} ＜ W_{2}$，A、B 错误；又因$F_{1}$和$F_{2}$做功的时间相等，所以，由$P = \frac{W}{t}$可知，两个力做功的功率关系为$P_{1} ＜ P_{2}$，C 错误，D 正确.

4. 一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5 s内加速行驶了30 m，后5 s内以10 m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20 N，通过计算可知 （ ）
A. 前5 s内，物体的平均速度为5 m/s
B. 前5 s内，物体的拉力等于阻力为20 N
C. 后5 s内，拉力做的功为1 000 J
D. 后5 s内，拉力做功的功率为100 W

答案： C

5. 如图所示，物体重为50 N，小明用这个滑轮组3 s内将物体匀速提升0.3 m. 拉力为20 N，不计绳重和摩擦，下列说法错误的是 （ ）

A. 动滑轮的重力为10 N
B. 拉力F的功率为2 W
C. 该滑轮组的机械效率约为83.3％
D. 提升的物体越重时，该滑轮组的机械效率越高

答案： B [解析]由图可知，绳子股数$n = 3$，则动滑轮的重力$G_{动} = 3F - G = 3×20\ N - 50\ N = 10\ N$，A 正确；绳子自由端移动的距离$s = 3h = 3×0.3\ m = 0.9\ m$，拉力$F$的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = \frac{20\ N×0.9\ m}{3\ s} = 6\ W$，B 错误；该滑轮组的机械效率$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% = \frac{W_{有用}}{W_{有用} + W_{额外}}×100\% = \frac{Gh}{Gh + G_{动}h}×100\% = \frac{G}{G + G_{动}}×100\% = \frac{50\ N}{50\ N + 10\ N}×100\% \approx 83.3\%$，C 正确；由$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% = \frac{W_{有用}}{W_{有用} + W_{额外}}×100\% = \frac{Gh}{Gh + G_{动}h}×100\% = \frac{G}{G + G_{动}}×100\%$可知，提升的物体越重时，滑轮组的机械效率越高，D 正确.

6. 甲、乙两个滑轮组如图所示，其中每个滑轮的重力都相同，用它们分别将重力为G₁、G₂的重物提高相同的高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 （ ）


A. 若G₁＝G₂，则拉力做的总功相同
B. 若G₁＝G₂，则甲的机械效率大于乙的机械效率
C. 若G₁＞G₂，则拉力做的有用功相同
D. 用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变

答案： B [解析]甲滑轮组中有一个动滑轮，乙滑轮组中有两个动滑轮，所以若把重物提升相同的高度，乙滑轮组做的额外功多，若$G_{1} = G_{2}$，把重物提升相同的高度，则根据$W = Gh$可知，甲、乙所做的有用功相同，总功 = 有用功 + 额外功，乙做的总功大于甲做的总功，根据$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%$可知，甲的机械效率大于乙的机械效率，A 错误，B 正确；若$G_{1} ＞ G_{2}$，重物提升相同的高度，则根据$W = Gh$可知，甲所做的有用功大于乙所做的有用功，C 错误；用同一个滑轮组提起不同的重物，所做的额外功不变，有用功发生变化，所以有用功在总功中占的比例发生变化，所以机械效率有变化，D 错误.

7. 如图所示，重力为6 N的物体在4 N的拉力F的作用下，以0.2 m/s的速度沿斜面匀速上升. 当物体升高0.6 m时，恰好沿斜面前进1.2 m的距离(忽略绳重和动滑轮自重). 则 （ ）

A. 物体对斜面的压力为6 N
B. 该装置的机械效率为75％
C. 物体与斜面间的摩擦力为5 N
D. 拉力F的功率为1.6 W

答案： D [解析]物体在斜面上时对斜面的压力小于物体的重力，A 错误；由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的距离$s = 2s_{物} = 2×1.2\ m = 2.4\ m$，拉力做的总功$W_{总} = Fs = 4\ N×2.4\ m = 9.6\ J$，该装置做的有用功$W_{有用} = Gh = 6\ N×0.6\ m = 3.6\ J$，所以该装置的机械效率$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\% = \frac{3.6\ J}{9.6\ J}×100\% = 37.5\%$，B 错误；由于忽略绳重和动滑轮自重，若再忽略轮与轴之间的摩擦，该装置的额外功为克服物体与斜面间的摩擦力所做的功，所以$W_{额外} = W_{总} - W_{有用} = 9.6\ J - 3.6\ J = 6\ J$，物体与斜面间的摩擦力$f = \frac{W_{额外}}{s_{物}} = \frac{6\ J}{1.2\ m} = 5\ N$，而题目条件没有忽略轮与轴之间的摩擦，因此物体与斜面间的实际摩擦力比所求摩擦力 5 N 要小，C 错误；由动滑轮的特点可知，绳子自由端移动的速度$v = 2v_{物} = 2×0.2\ m/s = 0.4\ m/s$，所以拉力$F$的功率$P = \frac{W}{t} = \frac{Fs}{t} = Fv = 4\ N×0.4\ m/s = 1.6\ W$，D 正确.

8. 某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，如图所示，并测算了各次实验装置的机械效率. 关于他的实验过程，下列说法不正确的是 （ ）

A. 由①②可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B. 由②③可知：同一滑轮组提起物重越大，机械效率越低
C. 在①中，应匀速竖直向上拉动绳子
D. 为使实验的结论更具可靠性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律

答案： B