2022-2023學(xué)年滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能同步訓(xùn)練試題(含詳細(xì)解析)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能同步訓(xùn)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(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20分）1、生活中處處有物理。對下列生活情景，分析正確的是（）A．飛行員跳傘時，在減速下降過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B．公交車緊急剎車時，乘客容易向前傾倒，是因為乘客具有慣性C．用水平推力推木箱，沒有推動，是因為水平推力小于木箱受到的摩擦力D．用高壓鍋煮飯，鍋內(nèi)氣壓升高時，水的沸點降低，更容易把飯煮熟2、如圖所示，摩天輪勻速轉(zhuǎn)動時，帶動“觀光屋”勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．觀光屋上升時重力勢能增加、動能減小B．觀光屋上升到最高點，如果所有外力突然消失，觀光屋繼續(xù)做圓周運動C．由于是勻速圓周運動，觀光屋內(nèi)的人運動狀態(tài)不變D．摩天輪靜止時，纜繩對觀光屋的拉力和觀光屋的總重力為一對平衡力3、如圖所示，將小球與固定在豎直墻壁上的輕質(zhì)彈簧相連，小球可以在光滑的水平面上滑動。當(dāng)小球在O點時，彈簧處于自然伸長狀態(tài)?，F(xiàn)將小球推至A點，松手后小球在AB間運動。（不考慮空氣阻力）下列說法正確的是（）。A．小球在O點時，受到彈簧向右的彈力 B．小球在O點時，動能最大C．小球在B點時，動能最大 D．小球的機械能越來越小，最終會停下來4、將皮球從離地某一高度水平拋出，球落地后又彈起，它的頻閃照片如圖甲所示，下列說法正確的是（）A．皮球落地后又彈起，在此過程中只發(fā)生了動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化B．如圖乙所示，能反映皮球動能E隨時間t變化的關(guān)系C．若將皮球表面涂黑，則會在地面上A、B兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑D．皮球經(jīng)過同一高度C、D兩點時，動能相等5、以相同功率正常勻速行駛的兩輛汽車，在相同時間內(nèi)兩車通過的路程之比為2:1，下列說法正確的是（）A．兩車所做功之比是2:1B．兩車所做功之比是1:1C．兩車所受牽引力之比是2:1D．兩車速度之比是1:26、用如圖所示的滑輪組提升重物時(忽略繩重及摩擦)，下列做法能提高滑輪組機械效率的有A．增加物體被提升的高度B．增大動滑輪的重力C．改變繩子的繞法，減少承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)D．增加物體的重力7、東京奧運會上，14歲的全紅嬋獲得女子10米跳臺跳水冠軍。如圖所示，正在比賽中的全紅嬋（）A．起跳過程中運動狀態(tài)保持不變 B．上升過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．下落過程中動能保持不變 D．入水過程中所受水的浮力逐漸增大8、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(zhuǎn)化為重力勢能9、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O處靜止釋放，下落到P處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從O處到P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．機械能不變10、2022年北京冬奧會，山西運動員蘇翊鳴在男子單板滑雪大跳臺比賽中奪得金牌。如圖所示，是他在比賽中的情景。下列對他加速下滑過程分析正確的是（）A．運動狀態(tài)始終保持不變 B．相對于地面他是靜止的C．高度下降重力勢能減小 D．受到慣性作用持續(xù)下滑第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、利用如圖所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重為500N的貨物沿斜面由底部勻速推到頂端，耗時20s，在這過程中克服貨物重力做的功是______J；推力做的功是______J；推力做功的功率為______W。2、用的水平推力，將重為的購物車沿水平地面向前推動了。在此過程中，購物車的重力做功______，水平推力對購物車做功______J。3、假期，小明坐客車去旅游。當(dāng)客車行駛到高速公路保持車距標(biāo)識牌“0m”處時，恰好后面一輛小汽車行駛到客車旁，此時客車上速度計顯示為“80km/h”。當(dāng)客車勻速行駛到標(biāo)識牌“100m”處時，小汽車勻速行駛到了標(biāo)識牌“200m”處，小汽車______（選填“已經(jīng)”或“沒有”）超速；若此時小汽車的功率為80kW，它受到的阻力為______N。（此高速路段限定小汽車最高速度為“120km/h”）4、如圖所示，利用滑輪組勻速提升重為8N的物體，動滑輪重2N，物體被提升了0.5m，不計繩重和摩擦，則繩子自由端的拉力F為___N，拉這次重物，滑輪組的機械效率為___。5、一質(zhì)量為10kg的重物A放在水平地面上，利用如圖所示的裝置將它勻速提升0.1m，此時的機械效率僅為40%，再用該滑輪組提升重物B的機械效率為80%，則重物B的重力為________N（不計滑輪組中的繩重和摩擦）。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、重量為600N的工人用如圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓，滑輪組的機械效率隨貨物重力變化的圖像如圖乙，機械中摩擦力及繩重忽略不計，問：（1）若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，拉力的功率是多大；（2）動滑輪受到的重力；（3）該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，若要工人不被拉離地面，此滑輪組機械效率最大值是多少？2、快遞業(yè)務(wù)服務(wù)提升了生活質(zhì)量。為了提高快遞配送效率，可使用如圖所示的物流機器人完成最后三公里的快速智能配送，若空載時該物流機器人質(zhì)量為600kg，在某平直道路上勻速行駛100s，牽引力做功為4.8×104J，已知機器人所受阻力是重力的0.02倍。當(dāng)該物流機器人空載時，求：（1）勻速行駛時受到的牽引力；（2）勻速行駛時牽引力的功率；（3）勻速行駛時的速度。3、小明家裝修房屋，一箱質(zhì)量為的建筑材料放在水平地面上，它與水平地面的接觸面積是。裝修工人用的拉力通過如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速提升，用時。（）求：（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強；（2）拉力的功率；（3）滑輪組的機械效率。4、濟南市環(huán)保部門為了保持城市的清潔，定期使用灑水車對主干道灑水保潔。已知灑水車自身的質(zhì)量為500kg，滿載時可以裝水10m3，某日清晨，灑水車滿載時在馬路上勻速行駛，2min內(nèi)行駛了1200m，已知灑水車滿載行駛時的牽引力大約是其總重的0.1倍，g取10N/kg。求上述過程中：（1）灑水車滿載時所裝水的質(zhì)量是多少？（2）牽引力對灑水車做了多少功？（3）牽引力對灑水車做功的功率是多少？5、如圖，公交車在平直公路上勻速行駛10min，速度為54km/h，此時輸出功率為72kW，求：（1）汽車牽引力做的功；（2）該汽車行駛過程中受到的阻力。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、在“探究動滑輪工作時的特點”活動中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數(shù)量，在正確操作的情況下，測得的實驗數(shù)據(jù)如下。實驗序號鉤碼重G/N鉤碼上升高度h/cm拉力F/N繩端移動的距離s/cm①1.0101.120②2.0101.720③3.0102.320（1）分析表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，使用動滑輪提升物體時，拉力不等于物體重力的一半，而是大于物體重力的一半，其主要原因是_______。（2）在某一次測量中，彈簧測力計不是沿豎直向上拉，而是斜向上拉，其他條件不變，動滑輪的機械效率將_______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（3）小明進一步研究，測出動滑輪的質(zhì)量為100g，計算出每一組總功與有用功和克服動滑輪重力的功的差值△W=W總-W有-W輪，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)重物的重力越大，差值△W_______（選“越大”、“越小”或“不變”），請你利用所學(xué)知識對此作出解釋_______。（4）某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數(shù)記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，不計繩子重及摩擦。則下列關(guān)于滑輪組機械效率的計算關(guān)系中正確的是______。（多選）A．

B．

C．

D．2、小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用圖甲所示的裝置勻速提起重物，并做了如下實驗記錄：鉤碼重G（N）鉤碼上升的高度h（m）測力計拉力F（N）測力計移動的距離s（m）20.10.40.3（1）如果你對小明的實驗記錄進行有關(guān)分析，就會發(fā)現(xiàn)他的實驗結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于______；（2）小明重做實驗，彈簧測力計的示數(shù)如圖乙所示，請你根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)計算該滑輪組的機械效率為______；（3）如果增加鉤碼，此滑輪組的機械效率將______（選填“變大”“變小”或“不變”）。-參考答案-一、單選題1、B【詳解】A．物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；在減速下降的過程中，速度變小，動能減小，重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B．公交車剎車時，乘客下半身隨著公交車停下來，上半身由于慣性保持向前運動，從而發(fā)生了向前傾倒的現(xiàn)象，故B正確；C．沒有推動木箱，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到平衡力，推力等于摩擦力，故C錯誤；D．水的沸點隨著水面氣壓的升高而增大，高壓鍋內(nèi)氣壓升高時，水的沸點增大，故D錯誤。故選B。2、D【詳解】A．觀光屋上升時，速度大小不變，故動能不變；高度增加，故重力勢能增大；故A不正確；B．觀光屋上升到最高點，依然是勻速運動狀態(tài)；突然所有外力消失，由于慣性，觀光屋會做勻速直線運動，故B不正確；C．勻速圓周運動，運動的方向一直在發(fā)生改變，所以人的運動狀態(tài)也一直在改變，故C不正確；D．摩天輪靜止時，觀光屋在纜繩對觀光屋的拉力和觀光屋的總重力的作用下處于平衡狀態(tài)，所以纜繩對觀光屋的拉力和觀光屋的總重力是一對平衡力，故D正確。故選D。3、B【詳解】A．由圖知，當(dāng)小球在O點時，彈簧處于自然伸長的狀態(tài)，沒有發(fā)生彈性形變，彈簧沒有彈力，故A錯誤；BC．若將小球推至A點，彈簧被壓縮，發(fā)生彈性形變，產(chǎn)生彈力（推力），小球在推力作用下加速運動，當(dāng)小球到O點時，彈簧處于自然伸長的狀態(tài)，彈簧的推力為零，小球的速度達(dá)到最大，動能最大，過O點后彈簧被拉伸，對小球產(chǎn)生拉力，小球在拉力的作用下減速運動，到B點時速度為零，動能最小，故B正確，C錯誤；D．由于不考慮空氣阻力且小球在光滑的水平面上滑動，只有彈力做功，所以機械能守恒，不會停下來。故D錯誤。故選B。4、B【詳解】A．由圖可知，每次皮球反彈后到達(dá)的最高點都比上一次的最高點要低，說明皮球受到空氣阻力，機械能逐漸變小，在此過程中不只發(fā)生了動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．皮球在下落的過程中速度變大，動能變大，反彈后上升的過程中，速度變小，動能變??；由圖可知，由于反彈的高度減小，故機械能減小，即小球的最大動能會逐漸減小，乙圖能反映皮球動能E隨時間t變化的關(guān)系，故B正確；C．由于皮球運動過程中機械能減小，球在C點的機械能大于D點的機械能；當(dāng)皮球落到A、B兩點，且皮球達(dá)到最大形變時，其動能與重力勢能都為零，又因為小球在C點的機械能大于D點的機械能，所以小球在A點的彈性勢能大于在B點的彈性勢能，則在A點的圓斑要大于在B點的圓斑，故C錯誤；D．小球的機械能逐漸變小，且C點在D點之前，所以小球在C點的機械能大于在D點的機械能；機械能是物體動能與勢能的總和，在C、D兩點高度相同則重力勢能相同，所以小球在C點的動能大于在D點的動能，故D錯誤。故選B。5、B【詳解】AB．兩車功率相同，根據(jù)可知，在相等的時間內(nèi)做的功相等，即兩車所做的功之比為1:1，故A錯誤，B正確；C．由W＝Fs可得，兩車所受牽引力之比為故C錯誤；D．由可得故D錯誤。故選B。6、D忽略繩重及摩擦，克服物體重力所做的功為有用功，克服物體和動滑輪重力所做的功為總功，根據(jù)η=×100%=×100%=×100%進行解答．【詳解】忽略繩重及摩擦，滑輪組的機械效率為：η=×100%=×100%=×100%=×100%A.由表達(dá)式可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關(guān)，故A錯誤；B.由表達(dá)式可知,增大動滑輪的重力G動,變大，滑輪組的機械效率變小，故B錯誤；C.由表達(dá)式可知，滑輪組的機械效率與承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)無關(guān)，故C錯誤；D.由表達(dá)式可知,增加物體的重力G,變小，滑輪組的機械效率變大，故D正確．故選D.7、D【詳解】A．起跳過程中，是跳臺的彈性勢能轉(zhuǎn)化為全紅嬋的動能，動能變大，速度變大，運動狀態(tài)發(fā)生改變，故A不符合題意；B．上升過程中，全紅嬋的質(zhì)量不變，速度變小，高度變大，動能減少，重力勢能增大，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B不符合題意；C．下落過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動能增大，故C不符合題意；D．入水過程中，排開水的體積變大，據(jù)阿基米德原理知，受到的浮力變大，故D符合題意。故選D。8、C【詳解】A．從陡坡加速下滑的過程，運動員的質(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)化為動能，故D錯誤。故選C。9、C【詳解】A．重力做功為W=Gh，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)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選項正確；D．由于液體有阻力，機械能會減小，故D錯誤。故選C。10、C【詳解】A．他加速下滑過程，速度變大，所以運動狀態(tài)發(fā)生改變，故A錯誤；B．相對于地面他的位置在不斷改變，所以相對于地面他是運動的，故B錯誤；C．下滑過程中他的高度減小，則重力勢能減小，故C正確；D．慣性不是力，不能說受到慣性的作用，故D錯誤。故選C。二、填空題1、

2500

3000

150【詳解】[1]物體的重力G=500N，提升的高度h=5m，則貨物克服重力做的功為W1=Gh=500N×5m=2500J[2]推力大小F=300N，物體在推力的方向上移動的距離s=10m，可知推力做的功W2=Fs=300N×10m=3000J[3]t=20s，推力做功的功率為2、

0

100【詳解】[1]購物車在水平地面上移動，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，推力對購物車做功3、

已經(jīng)

1.8×103N【詳解】[1]由可得，客車從標(biāo)識牌0m處行駛至100m處所用的時間由題意可知，小汽車從標(biāo)識牌0m行駛至200m所用時間小汽車的速度高速公路限速120km/h，即小汽車已經(jīng)超速。[2]由可得小汽車此時的牽引力4、

5

80%【詳解】[1]當(dāng)滑輪勻速上升時，因不計繩重與摩擦，所以阻礙裝置上升的力為物體和動滑輪的總重。有兩段繩子與動滑輪接觸，則作用在繩子自由端的拉力為[2]滑輪組的機械效率為5、600【詳解】重物A的重力GA=mAg=10kg×10N/kg=100N繩重和摩擦不計，滑輪組的機械效率則提升重物A時，滑輪組的機械效率解得動滑輪重力G動=150N再用該滑輪組提升重物B的機械效率為80%，則解得重物B的重力GB=600N。三、計算題1、（1）120W；（2）200N；（3）【詳解】解：（1）由圖可知，n＝3，則繩端移動的距離s＝nh＝3×6m＝18m拉力做的功拉力的功率（2）由圖乙可知，物重G＝300N時，滑輪組的機械效率η＝60%，因機械中摩擦力及繩重忽略不計，克服物重做的功為有用功，克服動滑輪重力和物重做的功為總功，所以，滑輪組的機械效率解得G動＝200N（3）已知工人的重力為600N，則該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，繩子的最大拉力F大＝G人＝600N由F＝（G+G動）可得，提升的最大物重則滑輪組的最大機械效率：答：（1）拉力的功率為120W；（2）動滑輪受到的重力為200N；（3）該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時，此滑輪組的機械效率最大值是88.9%。2、（1）120N；（2）480W；（3）4m/s【詳解】解：（1）機器人勻速運動時所受的阻力f=0.02G=0.02mg=0.02×600kg×10N/kg=120N機器人勻速運動時所受的牽引力和阻力是平衡力，牽引力F=f=120N（2）機器人勻速行駛時牽引力的功率（3）由得機器人勻速行駛時的速度答：（1）勻速行駛時受到的牽引力是120N；（2）勻速行駛時牽引力的功率是480W；（3）勻速行駛時的速度是4m/s。3、（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）建筑材料的重力建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強（2）滑輪組的動滑輪繞2段繩，繩子自由端移動的距離拉力做的總功拉力的功率（3）有用功為滑輪組的機械效率答：（1）建筑材料放在水平地面上時對地面的壓強是；（2）拉力的功率是；（3）滑輪組的機械效率是。4、（1）1×104kg；（2）1.26×107J；（3）1.05×105W【詳解】解：（1）灑水車滿載時所裝水的質(zhì)量m水=ρ水V水=1×103kg/m3×10m3=1×104kg（2）載滿水時總質(zhì)量m總=m車+m水=500kg+1×104kg=1.05×104kg總重力G總=m總g=1.05×104kg×10N/kg=1.05×105N灑水車滿載行駛時的牽引力F=0.1G總=0.1×1.05×105N=1.05×104N牽引力做功W=Fs=1.05×104N×1200m=1.26×107J（3）牽引力對灑水車做功的功率答：（1）灑水車滿載時所裝水的質(zhì)量是1×104kg；（2）牽引力對灑水車做了1.26×107J的功；（3）牽引力對灑水車做功的功率是1.05×105W。5、(1)4.32×107J；(2)4