難點詳解滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能同步訓練練習題(含答案詳解)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能同步訓練考試時間：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)域內相應的位置，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20分）1、如圖所示，物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。物塊的相關科學量隨時間變化規(guī)律的圖像正確的是（）A． B．C． D．2、在常吉高速某段平直路面上勻速行駛的小汽車，其動能大小的情況是（）A．一直變大 B．一直變小 C．先變大后變小 D．始終不變3、物塊在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直線軌道上運動（如圖），其中AB=CD=10m。已知物塊在AB段和CD段分別以2m/s和5m/s的速度勻速運動，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分別為1N和2N，則以下判斷正確的是（）A．該物塊在CD段的慣性比AB段大B．該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為2∶5C．拉力F在AB段所做的功為20JD．拉力F在CD段做功的功率為10W4、作為國際通用測量語言的國際單位制，極大地方便了國際交流。在國際單位制中，功率的單位是（）A．千克 B．牛頓 C．焦耳 D．瓦特5、某同學把裝有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．6J B．30J C．60J D．90J6、在北京冬奧會的跳臺滑雪比賽中（如圖），運動員從陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飛翔”。針對從陡坡加速下滑的過程，下列說法正確的是（）A．運動員的動能不變 B．運動員的重力勢能不變C．運動員的重力勢能減小 D．運動員的動能轉化為重力勢能7、下列有關機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）A．效率越高的機械，功率越大 B．做功越多的機械，功率越大C．做有用功越多的機械，效率越高 D．功率越大的機械，做功越快8、下面四幅圖中所描述的力，對物體做了功的是（）A．使小車向前運動了一段距離的推力B．搬石頭但沒有搬動，手對石頭的力C．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物的力D．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板的力9、如圖所示，小桂利用動滑輪豎直勻速提升木箱。以下做法可以提高動滑輪機械效率的是（）A．適當減小木箱重力 B．增大木箱上升高度C．增大提升木箱的速度 D．換用質量較小的動滑輪10、如圖所示，擺球由A點靜止釋放，經(jīng)過最低點O到達B點，A、B兩點等高。關于擺球，下列說法中正確的是（）A．從A點到B點的過程中機械能守恒B．在B點時處于平衡狀態(tài)C．在O點時重力勢能最大D．從A點到O點動能轉化為重力勢能第Ⅱ卷（非選擇題80分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、如圖所示，現(xiàn)在很多地方設有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實際上就是簡單機械中的______（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于______（選填“省力”、“費力”或“省功”）機械。2、如圖，用滑輪組幫助汽車脫困時，滑輪B的作用是______；汽車被勻速拉動時，作用在繩子上的拉力F為1000N，滑輪組的機械效率為80%，則汽車受到的摩擦力為______N。3、在北京冬奧會冰壺比賽中，我國運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；運動的冰壺A與靜止的冰壺B相碰，結果冰壺A停了下來，冰壺B卻運動了起來，此時發(fā)生了能量的______（選填“轉移”或“轉化”）。4、某興趣小組通過自主探究得知“在一定范圍內，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比”。原長為10cm的彈簧（質量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，再用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm（未超過彈性限度），然后由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到的合力大小為______N，小球從B處第一次回到A處過程中，小球的動能______（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）。5、如圖所示，用滑輪組將重力為540N的重物勻速提升2m，所用拉力F為200N，則滑輪組的機械效率為___________，如果要提高滑輪組的機械效率，你的做法是___________。（答出一條即可）三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、一輛小轎車以15m/s的速度在水平公路上勻速行駛300m，受到的阻力是1200N。求：(1)在水平路面行駛時小轎車牽引力所做的功；(2)行駛過程中小轎車的功率。2、某同學用如圖所示的裝置勻速提升重力為200牛的物體，滑輪重力和摩擦不計，若物體在以0.3m/s的速度勻速上升0.6米。求：（1）拉力做的功W；（2）所用的時間t；（3）拉力的功率P。3、如圖是工人師傅用滑輪組提升建筑材料的示意圖，在300N的拉力作用下，使質量為63kg的建筑材料以0.2m/s的速度勻速豎直上升，不計繩重和摩擦，求：（1）請你畫出滑輪組的繞線；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機械效率；（4）動滑輪的重力。4、將重為24N的重物用圖示滑輪組勻速提升3m，所用拉力F=10N。不計輪與軸間的摩擦及繩重。求：（1）該過程中的有用功；（2）滑輪組的機械效率；（3）動滑輪的重力。5、如圖所示，用豎直向上的拉力F勻速提升重為800N的物體A，在10s內物體上升了2m，不計滑輪和繩子的重力、輪與軸間的摩擦，求：（1）物體A上升的速度；（2）拉力F所做的功；（3）保持拉力F做功的功率不變，繩子自由端移動的速度為0.5m/s，勻速提升物體B時，物體B所受的重力。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示。實驗次數(shù)鉤碼重量G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.580%（1）實驗中應沿豎直方向______緩慢拉動彈簧測力計，某同學在該實驗中加速向上提升重物，所測滑輪組的機械效率會______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）；（2）通過比較______（填實驗次數(shù)的序號）兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關；比較2、3兩次實驗得出結論：同一滑輪組，______越大，滑輪組的機械效率越高；（3）表格中第4次實驗空格中數(shù)值：繩端移動距離s=______m；通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論；不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越______（填“高”或“低”）；（4）若每個滑輪的質量為100g，第三次實驗中克服摩擦做的額外功為______J（不計繩重）。2、在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙三組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升的距離/m彈簧測力計的示數(shù)/N彈簧測力計上升的距離/m機械效率第1次20.0510.1566.7%第2次40.051.70.15第3次60.050.1583.3%（1）在實驗操作中應該使用鉤碼緩慢__________上升；（2）求進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為_______（結果精確到0.1%）；（3）進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為_____N，克服物重做的有用功是_____J；（4）分析實驗數(shù)據(jù)，實驗小組得出的結論是：_________。若提起同樣的重物，用輕質塑料動滑輪代替實驗中的鐵質動滑輪，則機械效率變__________。-參考答案-一、單選題1、B【詳解】A．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，路程與時間成正比，圖像應為正比例函數(shù)，故A錯誤；B．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，速度不變，動能不變，故B正確；C．物塊在斜面的位置逐漸升高，重力勢能隨時間的增加而增大，故C錯誤；D．運動過程中，物塊動能不變，重力勢能增加，則機械能增加，故D錯誤。故選B。2、D影響動能大小的因素：質量和速度，質量越大，速度越大，動能越大。【詳解】在常吉高速某段平直路面上勻速行駛的小汽車，速度不變，質量不變，動能不變。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D?！军c睛】掌握影響動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素。會判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的大小變化以及能量的相互轉化。3、D【詳解】A．慣性的大小只與質量有關，與速度大小無關，故A錯誤；B．由題知，物塊在AB段和CD段的速度之比為2∶5，AB和CD距離相等，則該物塊通過AB段和CD段所用的時間之比為5∶2，故B錯誤；C．物塊在AB段勻速運動，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功W=FABsAB=fABsAB=1N10m=10J故C錯誤；D．物塊在CD段勻速運動，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率P=FCDvCD=fCDvCD=2N5m/s=10W故D正確。故選D。4、D【詳解】A．千克（kg）是質量的單位，

故A不符合題意；B．牛頓（N）是力的單位，故B不符合題意；

C．焦耳（J）是功、熱量、能量的單位，故C不符合題意；D．瓦特（W）是功率的單位，故D符合題意。故選D。5、C【詳解】一個雞蛋的質量約為50g，20個雞蛋的質量約為20個雞蛋的重約為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故選C。6、C【詳解】A．從陡坡加速下滑的過程，運動員的質量不變，速度變大，故其動能變大，故A錯誤；BC．從陡坡加速下滑的過程，運動員的質量不變，高度降低，故其重力勢能減小，故B錯誤，C正確；D．從陡坡加速下滑的過程，因運動員的重力勢能減小，動能變大，故可知是運動員的重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選C。7、D【詳解】A．功率指做功的快慢，取決于做功的多少和做這些功所用的時間；效率是有用功與總功之比。兩者沒有必然的聯(lián)系，故A錯誤；B．功率是由做功的多少和做這些功所用的時間共同決定的，做功多的機械，功率不一定大，故B錯誤；C．效率的高低取決于有用功占總功的比例，做有用功多的機械，效率不一定高，故C錯誤；D．功率就是表示機械做功的快慢，功率越大，表示機械做功越快，故D正確。故選D。8、A【詳解】A．推著小車向前移動一段距離，對物體施加了力，并在力的方向上移動了一段距離，故A符合題意；B．搬而未起，有力但是無距離，不做功，故B不符合題意；C．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物有力但是無距離，不做功，故C不符合題意；D．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板有力，但是在力的方向上沒有距離，即力的方向與運動的方向垂直，不做功，故D不符合題意。故選A。9、D【詳解】A．由公式可知，減小木箱的重力，在提升相同的高度時，有用功會減小，而額外功不變，所以有用功所占總功的比值會減小，所以機械效率會減小，故A不符合題意；BC．由公式可知，機械效率的大小與物體上升的高度和物體上升的速度無關，所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改變機械效率，故BC不符合題意；D．由公式可知，換用質量較小的動滑輪，在提升相同高度時，額外功會減少，而有用功不變，所以有用功占總功的比值會增大，所以機械效率會增大，故D符合題意。故選D。10、A【詳解】A．因為A、B兩點等高，可知小球在擺動過程中機械能沒有損耗，即機械能守恒，故A正確；B．小球擺到B點時，受到非平衡力的作用，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．在O點時為最低點，高度最低，而質量不變，所以在O點時重力勢能最小，故C錯誤；D．小球從A點到O點的過程中，質量不變，高度減小，速度增大，是將重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選A。二、填空題1、

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，使用斜面時要費距離，但同時省了力，故斜面屬于省力機械。2、

改變力的方向

1600【詳解】[1]滑輪B工作時位置不發(fā)生改變，因此該滑輪為定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。[2]汽車被勻速拉動時處于平衡狀態(tài)，所受的牽引力和摩擦力是一對平衡力，大小相等。動滑輪上有兩端繩子，則n=2，由滑輪組的機械效率可得汽車受到的摩擦力3、

接觸面的粗糙程度

轉移【詳解】[1]運動員刷冰時，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]運動的冰壺A具有機械能，與冰壺B相碰，冰壺A的機械能轉移給冰壺B而靜止，冰壺B獲得機械能運動了起來。4、

10

增大【詳解】[1]原長為10cm的彈簧（質量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，此時彈簧的伸長量為11cm-10cm=1cm因在一定范圍內，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比。由此可得，在一定范圍內，彈簧每伸長1cm，彈簧的彈力大小增加20N。當用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm，此時彈簧的伸長量為11.5cm-10cm=1.5cm那么彈簧的彈力大小為FB=1.5×20N=30N在B處由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到豎直向下的重力和豎直向上的彈簧的彈力的作用，則合力大小為F合=FB-G=30N-20N=10N[2]由力與運動的關系可知，當合力方向與運動方向相同時，物體做加速運動。在B處時，受到的合力方上豎直向上，大小為10N，在A處時，彈簧的彈力大小等于重力，合力為0。則小球從B處第一次回到A處過程中，合力的方向一直是豎直向上的，運動的方向也是豎直向上的，故小球做加速運動。由于小球的質量不變，速度變大，所以小球的動能增大。5、

90%

增加重物的重力【詳解】[1]由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，重物提升2m，繩子端移動的距離s=3h=3×2m=6m滑輪組的機械效率[2]要提高滑輪組的機械效率，可增加提升重物的重力，此時，提升重物所做的有用功增大，機械效率增大。三、計算題1、（1）3.6×105J；（2）1.8×104W【詳解】(1)由于轎車沿水平方向做勻速直線運動處于平衡態(tài)，所以F＝f＝1200N小轎車牽引力所做的功W＝Fs＝1200N×300m＝3.6×105J(2)行駛過程中小轎車的功率答：(1)在水平路面行駛時小轎車牽引力所做的功是3.6×105J；(2)行駛過程中小轎車的功率是1.8×104W。2、（1）120J；（2）2s；（3）60W【詳解】解：（1）物體的重力G=200N，物體上升的速度v=0.3m/s，上升的高度h=0.6m，由圖可知滑輪組繩子段數(shù)為2，則人對繩子的拉力為

繩子自由端移動的距離s=2h=0.6m2=1.2m則拉力做的功為W=Fs=100N1.2m=120J（2）物體上升所用的時間為

（3）拉力的功率為

答：（1）拉力做的功W等于120J；（2）所用的時間t為2s；（3）拉力的功率P等于60W。3、（1）；（2）180W；（3）70%；（4）270N【詳解】解：（1）由題意可知，建筑材料的重力不計繩重和摩擦，根據(jù)可知，承擔物重的繩子段數(shù)由此可推測承擔物重的繩子段數(shù)n為3，故滑輪組的連接方式如下：（2）由可知，拉力的功率（3）由題意可知，滑輪組的機械效率（4）根據(jù)可知，動滑輪的重力答：（1）見解析；（2）拉力的功率為180W；（3）滑輪組的機械效率為70%；（4）動滑輪的重力為270N。4、（1）72J；（2）80%；（3）6N【詳解】解：（1）該過程中的有用功W有=Gh=24N×3m=72J（2）由圖知，n=3，繩子自由端被拉下的距離s=3h=3×3m=9m拉力做的總功W總=Fs=10N×9m=90J滑輪組的機械效率（3）不計輪軸間摩擦及繩重時，動滑輪重力G動=3F-G=3×10N-24N=6N答：（1）該過程中的有用功是72J；（2）滑輪組的機械效率是80%；（3）動滑輪的重力是6N。5、（1）0.2m/s；（2）1600J；（3）640N【詳解】解：（1）物體A上升的速度（2）不計滑輪和繩子的重力、輪與軸間的摩擦，則拉力F的大小為拉力F所做的功（3）拉力F做功的功率為根據(jù)保持拉力F做功的功率不變，拉力F的大小為物體B所受的重力答：（1）物體A上升的速度為0.2m/s；（2）拉力F所做的功為1600J；（3）物體B所受的重力為640N。四、實驗探究1、

勻速

變小

1、2

物重

0.4

低

0.03【詳解】（1）[1][2]實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使物體勻速升高，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數(shù)才等于拉力大??；某同學在該實驗中加速向上提升重物，提升物體的力變大，總功變大，而有用功不變，故滑輪組的