滬粵版九年級物理上冊第十一章機(jī)械功與機(jī)械能練習(xí)題

九年級物理上冊第十一章機(jī)械功與機(jī)械能難點(diǎn)解析

考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組

考生注意：

1、本卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘

2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上

3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新

的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。

第I卷（選擇題20分）

一、單選題（10小題，每小題2分，共計(jì)20分）

1、北京冬奧會引入的AI評分系統(tǒng)，能逐幀抓取運(yùn)動員從起跳到落地之間的空中姿態(tài)，將運(yùn)動員的精

彩表現(xiàn)在最短時間內(nèi)真切地呈現(xiàn)給觀眾，為裁判評分提供可視依據(jù)。如圖所示，某次比賽系統(tǒng)呈現(xiàn)運(yùn)

動員上升（ab）及下落（be）瞬間，下列說法中正確的是（）

b

A.運(yùn)動員在ab段重力勢能增大，動能減小

B.運(yùn)動員在段重力勢能減小，動能增大

C.運(yùn)動員在6c段重力勢能減小，動能減小

D.運(yùn)動員在加段重力勢能增大，動能增大

2、某同學(xué)把裝有20個雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓，他提雞蛋的力做的功最接近于（）

A.6JB.30JC.60JD.90J

3、中國開展月球探測工程，命名為“嫦娥工程”，中國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”

三步走，“嫦娥五號”月球探測器從月球土壤中取樣，再返回地球，標(biāo)志中國“嫦娥工程”取得偉

大的勝利。關(guān)于“嫦娥五號”月球探測器下列說法正確的是（）

A.“嫦娥五號”從地面升空過程中重力勢能增大，機(jī)械能不變

B.“嫦娥五號”勻速環(huán)繞月球時，受到平衡力的作用

C.“嫦娥五號”攜帶的著陸器可以通過降落傘減速著陸在月球表面

D.從月球返回地球的過程中，點(diǎn)火向后噴氣，產(chǎn)生一個向前的力，離開月球表面根據(jù)的是物體間力

的作用是相互的

4、2022年5月20日，我市文化體育新地標(biāo)一臨沂奧體中心體育場鋼結(jié)構(gòu)主體順利完成合攏。履帶

式起重機(jī)是該項(xiàng)工程的重要施工機(jī)械，施工現(xiàn)場的履帶式起重機(jī)（）

A.水平移動時其重力不做功B.吊臂前端的定滑輪能省力

C.粗糙的履帶可以減小摩擦D.寬大的履帶可以增大壓強(qiáng)

5、一端封閉的兩個完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩個完全相同的金屬小

球從。處靜止釋放，下落到夕處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從。處到一處的下落

情況，則小球（）

A.重力勢能變化量不相同B.獲得的動能相同

C.在食用油中重力做功慢D.機(jī)械能不變

6、由于熱脹冷縮，戶外的導(dǎo)線在夏天會變得松弛，冬天又拉得很緊。某些地方用如圖所示的滑輪組

來控制導(dǎo)線的松緊程度。某次導(dǎo)線對滑輪"的拉力為凡配重水泥塊（重為G）被勻速拉升的高度為

h（不考慮滑輪自重，繩重和繩與滑輪之間的摩擦）。下列說法中正確的是（）

A.M是動滑輪

B.拉力42G

C.拉力廠做的功為3仍

D.拉力尸移動的速度與配重G上升的速度相同

7、高空墜物危害大，就算一個蘋果從十層高樓自由落下都可能把汽車玻璃砸爛。下列說法正確的是

（）

A.運(yùn)動的蘋果具有動能B.高空的蘋果沒有重力勢能

C.下落過程中蘋果的動能減小D.下落過程中蘋果的重力勢能增大

8、在老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩

子的拉力為200N,建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m,不計(jì)繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是

（）

\\\\\\\\

A.動滑輪所受重力為IONB.滑輪組所做的有用功為2000J

C.工人所用拉力的功率為380WD.滑輪組的機(jī)械效率為95%

9、如圖所示，是2022年北京冬奧會上使用的全高清4K軌道攝像機(jī)一“獵豹”。它是我國自主研發(fā)

的一款高速攝像設(shè)備，設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能達(dá)到25m/s。在速滑比賽中，頂尖運(yùn)動員速度可達(dá)到70kni/h,

“獵豹”工作時不僅能實(shí)時追蹤運(yùn)動員的位置，還能根據(jù)要求進(jìn)行加速、減速、超越等動作。下列說

法中正確的是（）

A.“獵豹”能快速移動，其最高速度為70km/h

B.“獵豹”勻速轉(zhuǎn)彎過程中，其運(yùn)動狀態(tài)保持不變

C.“獵豹”在水平軌道上加速運(yùn)動,其動能逐漸增大

D.“獵豹”在水平軌道上減速運(yùn)動,其重力勢能逐漸減小

10、下列物體具有動能的是（)

A.懸掛在天花板上的吊燈B.靜止在山頂上的大石頭

C.飛行的飛機(jī)D.拉開的彈弓

第n卷（非選擇題80分）

二、填空題（5小題，每小題4分，共計(jì)20分）

1,2021年8月5日，中國14歲的全紅嬋以創(chuàng)奧運(yùn)紀(jì)錄的高分奪得東京奧運(yùn)會10米跳臺冠軍，如圖

甲所示，在下落過程中忽略空氣阻力，她的重力勢能轉(zhuǎn)化為能。2022年2月16日、中

國運(yùn)動員齊廣璞在北京冬奧會男子自由滑雪空中技巧賽上獲得冠軍，如圖乙所示，他離開大跳臺后由

于,仍能在空中繼續(xù)“飛行”。

甲乙

2、如圖所示，現(xiàn)在很多地方設(shè)有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實(shí)際上就是簡單機(jī)械中

的______（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于______（選填“省力”、“費(fèi)力”或“省

功”）機(jī)械。

3、中學(xué)生要養(yǎng)成文明的行為習(xí)慣，嚴(yán)禁高空拋物。如果一個重0.5N的雞蛋從20m高處自由下落，不

計(jì)空氣阻力，下落過程中雞蛋的重力勢能轉(zhuǎn)化為_____能，重力對雞蛋所做的功為Jo

4、用20N的水平推力，將重為280N的購物車沿水平地面向前推動了5m。在此過程中，購物車的重

力做功_____J,水平推力對購物車做功_____J。

5、在北京冬奧會冰壺比賽中，我國運(yùn)動員有時需要努力地刷冰，這是通過減小_____（選填“壓

力”或“接觸面的粗糙程度”）來減小滑動摩擦力的；運(yùn)動的冰壺A與靜止的冰壺B相碰，結(jié)果冰壺

A停了下來，冰壺B卻運(yùn)動了起來，此時發(fā)生了能量的_____（選填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”）。

三、計(jì)算題（5小題，每小題8分，共計(jì)40分）

1、如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動摩擦力為

重力的0.1倍，物體被勻速拉動的距離為1m。當(dāng)物體質(zhì)量為2kg時，滑輪組的機(jī)械效率為50%,不計(jì)

繩重和繩與滑輪間的摩擦。（g取10N/kg）求：

（1）物體質(zhì)量為2kg時，在水平面上受到的滑動摩擦力；

（2）動滑輪的重力；

（3）物體質(zhì)量為10kg,以0.lm/s的速度勻速運(yùn)動時，拉力廠的功率。

物體

2、小超與同學(xué)到某工地參觀，看到工人操作電動機(jī)通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直

勻速吊起。他們通過調(diào)查得知：石料的邊長為0.2m,密度為2.5xl()3kg/m3,石料上升時速度恒為

0.4m/s,圓柱形水池的底面積為0.2m?,動滑輪重為30N。請根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)求：(不計(jì)繩重和摩

33

擦，pzk=l.OxlOkg/m,g取10N/kg)：

(1)石料露出水面前受到的浮力；

(2)石料的重力；

(3)石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率；

(4)石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時間；并推導(dǎo)出該過程中電動機(jī)的輸出功率尸(單

位：W)與時間t(單位：s)的函數(shù)關(guān)系式。

3、小明家裝修房屋，一箱質(zhì)量為80kg的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是

1x10"cn?。裝修工人用500N的拉力/通過如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升3m,用時20s。

(g=1ON/kg)求：

(1)建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強(qiáng);

(2)拉力廠的功率；

(3)滑輪組的機(jī)械效率。

\\\、\\\

△

JCOL,

4、如圖所示是某導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦，該導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦排水量為2800t,全長120m,最大寬度達(dá)14.4m,滿載

時的吃水深度為3.87m,最大航速為51.84km/h。(。海行1.OXlO'kg/mD求：

(1)該護(hù)衛(wèi)艦滿載時受到的浮力是多少？

(2)在水面下3.5m深處，艦體受到海水的壓強(qiáng)是多少？

(3)若護(hù)衛(wèi)艦滿載時以最大航速勻速直線航行時所受海水阻力為自身重力的0.1倍，則推力做功的

功率是多少？

5、如圖所示為我國首輛“玉兔號”月球車，登月前，在水平地面上進(jìn)行了測試，月球車勻速直線行

駛180m用時60min,若車的質(zhì)量為140kg,受到地面的摩擦阻力為500N,網(wǎng)狀輪子與地面接觸的總

面積為0.02m2。求：

(1)月球車在測試過程中的速度；

(2)月球車受到的重力；

(3)月球車對水平地面的壓強(qiáng)；

(4)月球車在測試過程中的功率。

￡32933

四、實(shí)驗(yàn)探究（2小題，每小題10分，共計(jì)20分）

1、在24屆冬奧會上，中國自由式滑雪運(yùn)動谷愛凌在女子大跳臺決穿中獲得金牌，小紅觀看了電視播

放比賽的實(shí)況，對運(yùn)動員落地點(diǎn)感到好奇。小明猜想：影響運(yùn)動員離開跳臺后沿水平方向運(yùn)動距離的

因素有三個：

猜想A：運(yùn)動員的質(zhì)量；

猜想B：運(yùn)動員離地高度；

猜想C：運(yùn)動員水平運(yùn)動的速度。

為了驗(yàn)證猜想，小紅進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)；讓鋼球從光滑斜槽上的4點(diǎn)自由滾下，經(jīng)拋出點(diǎn)C后離

開斜槽，最后落在地面上的夕點(diǎn)，用刻度尺分別測出拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度力”拋出點(diǎn)離地高度必，

落地點(diǎn)尸離拋出點(diǎn)。的水平距離s,實(shí)驗(yàn)表格如表所示。

序鋼球質(zhì)量拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度拋出點(diǎn)離地的高度落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離

號m/gh1/e力z/ms/m

1100.0520.64

2200.0520.64

3100.22L28

4100.241.82

（I）不計(jì)空氣阻力，離開拋出點(diǎn)C后的鋼球只受力的作用，離開拋出點(diǎn)。后，鋼球沿如圖所

示的路徑運(yùn)動，說明鋼球的運(yùn)動狀態(tài)是（選填“改變”成“不變”）的；

（2）為了研究猜想A是否正確，應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)序號為_____和兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比分析可得，鋼

球水平運(yùn)動的距離與鋼球質(zhì)量_____（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)序號為3、4兩組實(shí)驗(yàn)，第4次鋼球離開拋出點(diǎn)C的速度______（選填“大于”、“等

于”或“小于”）第3次鋼球離開拋出點(diǎn)。的速度；對比這兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可證明猜想B是—

（選填“正確”或“錯誤”）的。

2、如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)示意圖。小明同學(xué)讓同一鋼球分別從斜面

由靜止開始滾下，撞擊木塊。

（1）該實(shí)驗(yàn)是通過觀察木塊移動的距離來判斷（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大?。?/p>

（2）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)情景，可以得到的結(jié)論是：；

（3）在探究動能的大小與質(zhì)量關(guān)系時，當(dāng)換用另一個鋼球?qū)嶒?yàn)時，發(fā)現(xiàn)它將木塊撞出了木板，要繼

續(xù)完成此實(shí)驗(yàn)，下列措施中可行的是：（選填序號）；

①換質(zhì)量更大的木塊;②降低第二次鋼球的高度;

③換質(zhì)量更大的鋼球;④換質(zhì)量更小的鋼球;

（4）小明由此實(shí)驗(yàn)還聯(lián)想到探究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)，讓同一個小車沿同一斜面的同一個高度由靜

止開始向下運(yùn)動，到達(dá)毛巾、棉布、玻璃三種不同水平面上繼續(xù)向前運(yùn)動直到停止，在水平面運(yùn)動的

整個過程中，克服摩擦力做的功_____（選填“相等”或“不相等”）。小車在毛巾和玻璃表面克服

阻力做功的功率分別是月、月，則Q2；（選填“>”或“=”或"V”）

（5）小明同學(xué)嘗試改用如圖丙所示裝置探究“物體動能大小與哪些因素有關(guān)”，經(jīng)過思考設(shè)計(jì)了以

下兩個實(shí)驗(yàn)方案:

k>1

◎

內(nèi)

實(shí)驗(yàn)方案一：探究動能大小與速度的關(guān)系：用同一鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s至不同程度后由靜止釋放，撞

擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；

實(shí)驗(yàn)方案二：探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系：用質(zhì)量不同的鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋

放，撞擊同一木塊，比較木塊被撞擊的距離；

關(guān)于小明的實(shí)驗(yàn)方案，______。（填序號）

A.只有實(shí)驗(yàn)方案一可行B.只有實(shí)驗(yàn)方案二可行

C.兩個實(shí)驗(yàn)方案均可行D.兩個實(shí)驗(yàn)方案均不可行

-參考答案-

一、單選題

1、A

【詳解】

AB.由圖可知，運(yùn)動員在a6段上升時，高度變大，速度減小，說明運(yùn)動員重力勢能增大，動能減

小，故A正確，B錯誤。

CD.運(yùn)動員在6c,段下落時，高度變小，速度變大，明運(yùn)動員重力勢能減小，動能增大，故CD錯誤。

故選Ao

2、C

【詳解】

一個雞蛋的質(zhì)量約為50g,20個雞蛋的質(zhì)量約為

w=20?50g=1000g=lkg

20個雞蛋的重約為

G=wg=lkg?lON/kg=1ON

1樓到3樓的高度為6m,把裝有20個雞蛋的塑料袋從1樓提到3樓，他提雞蛋的力做的功約為

W=G/z=10N?6r

故選C。

3、D

【詳解】

A.“嫦娥五號”從地面升空過程中，質(zhì)量不變，速度和高度都增大，因此動能和重力勢能都增大，

機(jī)械能變大，故A錯誤；

B.“嫦娥五號”勻速環(huán)繞月球時，速度方向不斷發(fā)生改變，是非平衡狀態(tài)，受到的力不是平衡力，

故B錯誤；

C.由于月球上處于真空狀態(tài)，沒有空氣，降落傘起不到作用，因此“嫦娥五號”攜帶的著陸器不可

以通過降落傘減速著陸在月球表面，而是通過自身推進(jìn)器的反推力著陸在月球表面，故C錯誤；

D.從月球返回地球的過程中，點(diǎn)火向后噴氣，同時高壓氣流也會對探測器產(chǎn)生一個向前的力，離開

月球表面正是利用了物體間力的作用是相互的，故D正確。

故選D。

4、A

【詳解】

A.水平移動時其重力方向與移動方向垂直，重力不做功，故A符合題意；

B.吊臂前端的定滑輪是等臂杠桿，不能省力，故B不符合題意；

C.粗糙的履帶，增大接觸面的粗糙程度，可以增大摩擦，故C不符合題意；

D.寬大的履帶，增大了接觸面積，可以減小壓強(qiáng)，故D不符合題意。

故選A。

5、C

【詳解】

A.重力做功為勝劭，所以重力做功相同，重力勢能變化量相同，故A錯誤；

B.獲得的動能不同，在煤油中阻力更大，動能小，故B錯誤；

C.根據(jù)戶=?可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中時間長，重力做功慢，故C選項(xiàng)正

確；

D.由于液體有阻力，機(jī)械能會減小，故D錯誤。

故選C

6、B

【詳解】

A.在拉力廠的作用下，N會隨著拉力一起移動，M不動，所以M是定滑輪，N是動滑輪，故A錯誤;

B.由于N是動滑輪，且爐2,不考慮滑輪自重，繩重和繩與滑輪之間的摩擦，拉力為

月2G

故B正確；

C.拉力尸做的功為

..._hFh

W=Fs=rx—=——

22

故c錯誤；

D.配重G上升的速度是拉力/移動的速度的2倍，故D錯誤。

故選B。

7、A

【詳解】

A.物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能，所以運(yùn)動的蘋果具有動能，故A正確；

B.物體由于處在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力勢能，高空的蘋果具有重力勢能，故B錯

誤；

CD.蘋果下落過程中質(zhì)量不變，速度越來越快，所以動能增大，高度降低，所以重力勢能減小，故

CD錯誤。

故選Ao

8、D

【詳解】

B.建筑材料上升的高度生5m,所以有用功為

%=Gh=380Nx5m=1900J

故B錯誤；

C.由圖可知，繩子股數(shù)止2,繩端移動的距離為

s^2/?=2X5m=10m

工人所用拉力的功為

W&=Fs=200NxlOm=2000J

拉力的功率為

/,=Wk=2000J=400w

t5s

故c錯誤；

A.不計(jì)繩重及摩擦，所做的額外功為

Ws=W&-%=2000J-1900J=100J

動滑輪所受重力為

GW^=J00J=20N

動〃5m

故A錯誤;

D.滑輪組的機(jī)械效率為

%xlOO%=^221xlOO%=95%

唯2000J

故D正確。

故選Do

9、C

【詳解】

A.由題意可知，獵豹的最高速度為25m/s=90km/h,速滑比賽中運(yùn)動員的最高速度為70km/h,故A錯

、口

吠；

B.獵豹勻速轉(zhuǎn)彎過程中，速度方向在改變，所以其運(yùn)動方向在改變，故B錯誤；

C.獵豹在水平軌道上加速運(yùn)動，質(zhì)量不變，速度增加，所以其動能逐漸增大，故C正確；

D.獵豹在水平軌道上減速運(yùn)動，質(zhì)量和高度沒有發(fā)生變化，所以其重力勢能不變，故D錯誤。

故選Co

10、C

【詳解】

A.懸掛在天花板上的吊燈處于靜止?fàn)顟B(tài)，不具有動能，故A不符合題意；

B.靜止在山頂上的大石頭處于靜止?fàn)顟B(tài)，不具有動能，故B不符合題意；

C.飛行的飛機(jī)處于運(yùn)動狀態(tài)，具有動能，故C符合題意；

D.拉開的彈弓具有彈性勢能，故D不符合題意。

故選C。

二、填空題

1、動慣性

【詳解】

［1］全紅嬋在下落過程中忽略空氣阻力，高度降低，質(zhì)量不變，所以重力勢能減小；而速度增大，質(zhì)

量不變，所以動能增大，故全紅嬋在下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

［2］齊廣璞在離開大跳臺時是運(yùn)動的，由于慣性，他離開大跳臺后仍保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，在空中繼

續(xù)“飛行”。

2、斜面省力

【詳解】

［1］輪椅專用通道是一條與水平面成一定角度的傾斜平面，這樣的傾斜平面利用的就是斜面，可以省

力。

［2］根據(jù)功的原理可知，使用斜面時要費(fèi)距離，但同時省了力，故斜面屬于省力機(jī)械。

3、動10

【詳解】

［1］物體的下落的過程中，不計(jì)空氣阻力，高度降低，速度增大，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

［2］重力對雞蛋所做的功為

W=Gh4.5NX20m=10J

4、0100

【詳解】

［1］購物車在水平地面上移動s=5m,沒有在重力的方向上移動距離，所以重力不做功，即重力做功為

0,

［2］水平推力F=20N,推力對購物車做功

W=A=2ONx5m=1OOJ

5、接觸面的粗糙程度轉(zhuǎn)移

【詳解】

口］運(yùn)動員刷冰時，冰面變得越來越光滑，通過減小接觸面的粗糙程度減小冰壺受到的滑動摩擦力。

［2］運(yùn)動的冰壺A具有機(jī)械能，與冰壺B相碰，冰壺A的機(jī)械能轉(zhuǎn)移給冰壺B而靜止，冰壺B獲得機(jī)

械能運(yùn)動了起來。

三、計(jì)算題

1、(1)2N；(2)2N；(3)1.2W

【詳解】

解：(1)物體質(zhì)量為2kg時，其重力

Gkm斤2kgX10N/kg=20N

水平方向上受到的滑動摩擦力

f,=0.lft=O.1X2ON=2N

(2)不計(jì)繩重及滑輪間摩擦?xí)r，拉動2kg物體時，有

解得，動滑輪的重力

G航2N

(3)物體質(zhì)量為10kg時，其重力

6>/zt^l0kgX10N/kg=100N

水平方向上受到的滑動摩擦力

16^0.lX100N=10N

由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，不計(jì)繩重與滑輪間摩擦?xí)r有

尸/+G動)=gx(10N+2N)=4N

繩子端移動的速度

/縮產(chǎn)〃片3X0.lm/s=0.3m/s

所以拉力尸的功率

P=7=j=F/子=4NxO.3m=1.2W

答：(1)物體質(zhì)量為2kg時，在水平面上受到的滑動摩擦力為2N；

(2)動滑輪的重力為2N；

(3)拉力一的功率為1.2WO

2、(1)80N；(2)200N；(3)80%；(4)0.4s,P=80r+60(0WIWO.4s)

【詳解】

解：(1)石料的體積

片(0.2m尸=0.008m3

石料露出水面前受到的浮力

F后P木gV方P*g^l.OX103kg/m3X10N/kgX0.008m3=80N

(2)石料的重力

G=mg=Pg?2.5XlO'kg/m'XlON/kgXO.008m3=200N

(3)由圖可知，繩子承重段數(shù)爐2,不計(jì)繩重和摩擦，繩子的拉力

F=g(G—七+G,；J)=^x(200N-80N+30N)=75N

石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率

=(G-%)h=G-Fn_=200N-80N=8()%

/%FsFx2h2F2x75N

(4)拉出水面后，水面下降的高度

V0.008m3

<?/?=—=0.04m

S0.2m2

石料上升的實(shí)際距離

h!=L-Ah=0.2m-0.04m=0.16m

石料從剛露出水面到完全露出水面的時間

〃0.16m_.

t=——=------=0.4s

v0.4m/s

石料經(jīng)過C秒上升的高度

hrvt=Q.41

石料的底面積

S行0.2mX0.2m=0.04m2

水面下降的高度

咯0.4m/sxrx0.04m2_

3弓=0.2m。。.04m?=°”t

露出水面的高度

hQhi+h：p0.41+0.1i=0.51

此時排開水的體積

Vf滬(L-h#)S?=(0.2-0.5t)X0.04m2=-0.02^+0.008

浮力

3

F'聲P次g，'/#=1X1OX1OX(0.008-0.02t)=-200t+80

自由端的拉力

=G-F^Gdl=200-(80-200/)+30=j+75

拉〃2

自由端的速度

v標(biāo)2片2X0.4m/s=0.8m/s

電動機(jī)功率

p=?==繩=(75+ioor)xO.8=8Of+6O

綜上

尸=80f+60(0〈tWO.4s)

答：(1)石料露出水面前受到的浮力是80N；

(2)石料的重力是200N；

(3)石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率是80%；

(4)石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時間是0.4s；該過程中電動機(jī)的輸出功率0(單位:

W)與時間t(單位：s)的函數(shù)關(guān)系式是尸=80r+60(0W￡W0.4s)

3、(1)8OOPa；(2)15OW；(3)80%

【詳解】

解：(1)建筑材料的重力

G=mg=80依xlON/kg=800N

建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)

F800N

^-y-lxlO^lO^m2=800Pa

(2)滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩子自由端移動的距離

s=nh=2x3m=6m

拉力做的總功

W&=Fs=500Nx6m=3000J

拉力F的功率

W=3OOOJ=15()W

t20s

(3)有用功為

=Gh=8OONx3m=2400J

滑輪組的機(jī)械效率

亞2400T

〃=』xl00%=----x100%=80%

喙3000J

答：(1)建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強(qiáng)是8(X)Pa；

(2)拉力廠的功率是150W；

(3)滑輪組的機(jī)械效率是80%。

4,(1)2.8X10%；(2)3.5X10'Pa；(3)4.032xlO7W

【詳解】

解：(1)由阿基米德原理可得，護(hù)衛(wèi)艦滿載時受到海水的浮力為

尸后G折卬/”=2800XlO'kgX10N/kg=2.8X107N

(2)艦底位于水面下3.5m時，根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式可得，艦底受到海水的壓強(qiáng)為

3

p-p水gh=1.0xlO'kg/mx1ON/kgx3.5m=3.5x1°“Pa

(3)因護(hù)衛(wèi)艦滿載以最大航速勻速航行時處于漂浮狀態(tài)，故護(hù)衛(wèi)艦的重力為

孤尸桁2.8X107

因?yàn)樽o(hù)衛(wèi)艦滿載以最大速度勻速航行時處于平衡狀態(tài)，推理和受到的阻力是一對平衡力，則護(hù)衛(wèi)艦受

到的推力為

F=/=：0.1G=0.1X2.8X107N=2.8X106N

護(hù)衛(wèi)艦的最大航速為

片51.84km/h=14.4m/s

根據(jù)功率的計(jì)算公式可得，推力的功率為

P=V=￡l=Fv=2.8xl06Nxl4.4m/s=4.032xl07w

答：(1)該護(hù)衛(wèi)艦滿載時受到的浮力是2.8X10M

(2)在水面下3.5m深處，艦體受到海水的壓強(qiáng)為3.5X10'Pa；

(3)若護(hù)衛(wèi)艦滿載時以最大航速勻速直線航行時所受海水阻力為自身重力的0.1倍，則推力做功的

功率為4.032xl()7w。

5、(1)0.05m/s；(2)MOON；(3)7X10'Pa；(4)25W

【詳解】

解：(1)月球車的速度

s180m八八廠.

v=-=------=0.()5m/s

t60x60s

(2)月球車受到的重力

年儂=140kgX10N/kg=1400N

(3)月球車對地面的壓力

六會1400N

月球車對水平地面的壓強(qiáng)

F1400N

P=——=-----T=7x10"Pa

S0.02m2

(4)因月球車月球車勻速行駛時處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，月球車

受到的牽引力

尸行廠后500N

月球車在測試過程中的功率

/>=>子=七v=500Nx0.05m/s=25W

答：⑴月球車的速度為0.05m/s；

(2)月球車受到的重力1400N；

(3)月球車對水平地面的壓強(qiáng)7X10'Pa；

(4)月球車在測試過程中的功率25肌

四、實(shí)驗(yàn)探究