考點解析-滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能同步測試試卷(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測試考試時間：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、在2022年北京冬奧會自由式滑雪比賽中，我國運動員谷愛凌獲得冠軍，她在雪道上自由下滑的過程中，如果不計雪道阻力和空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．動能不變，重力勢能不變，機械能不變B．動能增大，重力勢能增大，機械能不變C．動能增大，重力勢能減少，機械能不變D．動能減少，重力勢能減少，機械能減少2、如圖為小孩蕩秋千的示意圖，下列分析正確的是（）A．小孩在A點具有的動能最大B．小孩從B蕩到C的過程中，動能轉(zhuǎn)化為勢能C．小孩從C蕩到B的過程中，動能轉(zhuǎn)化為勢能D．小孩從A蕩到B的過程中，在B點的機械能大于A點的機械能3、小明將一箱書搬上三樓，先后采用了兩種方法：一是一次把所有的書搬上三樓；二是分兩次把所有的書搬上三樓．假設(shè)他上樓的速度相同，則這兩種方法中A．第一種所做的總功多一些 B．第二種對書做的功多一些C．第一種搬書的功率大一些 D．第二種搬書的效率大一些4、如圖所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物體沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間的滑動摩擦力是自身重力的0.2倍，繩子自由端向前移動的速度為0.6m/s。則（）A．拉力F的功率為3WB．1min內(nèi)物體移動的距離為36mC．1min內(nèi)所做的有用功為1440JD．該滑輪組的機械效率為85%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6、如圖，滑雪運動員正在比賽，下列分析正確的是（）A．雪地上的影子是光的折射形成的B．運動員在沿傾斜賽道下滑過程中，重力勢能不變C．滑雪板可以減小運動員對雪地的壓強D．運動員在沿傾斜賽道加下滑過程中，運動狀態(tài)保持不變7、牛頓坐在蘋果樹下深思，一個熟透的蘋果掉在地上。關(guān)于蘋果加速下落的過程，下列分析正確的是（）A．重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能增加B．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動能減小C．動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，重力勢能增加D．無能量的轉(zhuǎn)化，重力勢能和動能不變8、如圖甲所示，物體在水平拉力F的作用下由靜止沿粗糙水平面向右運動，0~6s內(nèi)拉力隨時間變化的規(guī)律如圖乙，速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙，則在2~4s內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功為（

）A．10J B．30J C．50J D．80J9、如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小球，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，C點是小球從A點自由釋放后所能達到的最低點，不考慮空氣阻力，關(guān)于小球從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）A．小球從A點下落到B點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B．小球從A點下落到B點的過程中，受到重力和彈力的作用C．小球從B點下落到C點的過程中，速度一直減小D．小球在B點時受到平衡力的作用10、如圖所示，工人利用滑輪組將質(zhì)量為57kg的建筑材料勻速提升，繩子自由端移動的速度為0.4m/s，動滑輪的質(zhì)量為3kg，忽略繩重和摩擦，則（）A．經(jīng)過10s建筑材料被提升4m B．工人對繩子的拉力為300NC．經(jīng)過10s工人做的有用功為2280J D．此過程中該滑輪組的機械效率為90%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、在體育考試中，小明投出的實心球在空中的運動軌跡如圖所示。在投擲的過程中，小明______（選填“有”或“沒有”）對實心球做功，實心球在最高點時______（選填“具有”或“不具有”）動能。球從最高點到落地點的過程中，忽略空氣阻力，球的機械能______（選填“增大”“減小”或“不變”）。2、如圖所示，用平行于斜面、大小為2.5N的拉力F，將重為3.6N的物體從斜面底端勻速拉至頂端，如果機械效率是72%，則斜面高度為_________m。3、小明新購了一批書，將書從一樓搬到三樓，小紅想測定小明一次全部搬完書的過程中對書做功的功率。于是小紅進行了如下的實驗步驟：（A）測出所有書的總質(zhì)量m；（B）測出樓梯的總長度L；（C）測出一樓到三樓的豎直高度h；（D）測出小明搬書上樓所用的時間t；（E）計算出小明搬書的功率P．小紅的實驗步驟中多余的是：____。（填寫步驟前的字母即可）實際中由于書較多，小明采用分兩批將書搬上三樓的辦法搬完了書，兩種搬書的方法：①是把所有書一次搬上樓；②是先搬一部分書上樓，再搬剩下的部分。假設(shè)小明搬書上樓的速度相同，兩種方法中功率大的是__；機械效率高的是__。（填序號①或②）4、一攀巖愛好者體重為490N，背著質(zhì)量為5kg的背包用20min登上10m高的峭壁，在此過程中，攀巖者對背包做功____J，他對自己和背包在上升過程中做功的平均功率是____W。（g取10N/kg）5、如圖所示，某工人師傅用平行于斜面向上、大小為500N的推力，把木箱從長4m的斜面底端推到頂端用時10s，整個過程木箱的平均速度為________m/s，推力的平均功率為_________W。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、將重為20N的重物用圖示滑輪組勻速提升3m，所用拉力F=8N。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。2、如圖所示，圖甲是某大型起吊裝置，圖乙是其機械起吊部分的簡化示意圖，已知物體A質(zhì)量為500kg，底面積為1.25m2，不計繩重量、機械部分摩擦和水的阻力，請完成以下問題。（g=10N/kg）（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強是多少？（2）如圖乙所示，當繩子自由端的拉力為1000N時，地面對物體A的支持力為1650N，增加繩子自由端的拉力后物體A被成功勻速提升2m，請計算此時整個機械的機械效率。（3）工人師傅利用該裝置將另一物體B以0.1m/s的速度勻速放入水中過程中，繩子拉力功率隨時間變化關(guān)系如圖丙所示，請計算物體B的密度。（）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(zhì)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、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。5、科技慢慢融入人們的日常生活。如圖所示，臨沂某餐廳的送餐機器人質(zhì)量為30kg，它與地面的接觸面積為0.01m2。某次在水平路面上送餐的過程中，托著2kg的物體受到的阻力是總重的0.05倍，10s內(nèi)勻速運動了5m。（g=10N/kg）求：（1）送餐機器人的外殼是由玻璃鋼材料制作的。有一小塊玻璃鋼材的質(zhì)量為90g，體積為50cm3，該材料的密度是多少；（2）此時機器人對水平地面的壓強；（3）送餐機器人此次送餐的過程中牽引力做功的功率。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、興趣小組的同學認為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關(guān)，于是他們進行了如下探究：【提出問題】汽車的動能大小跟什么因素有關(guān)？【猜想假設(shè)】由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟______有關(guān)；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟______有關(guān)?！具M行實驗】他們做了如圖所示的三次實驗：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越______；【分析論證】分析甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：______；【實踐應(yīng)用】用甲、乙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車______（選填“超載”或“超速”）行駛時危險性大的原因。2、某實驗小組利用如圖裝置研究杠桿的機械效率，實驗的主要步驟如下：豎直向上拉動彈簧測力計勻速上升（保持O點位置不變），在此過程中彈簧測力計的讀數(shù)為F，利用刻度尺測出A上升的高度為h。若本次實驗中，提升的鉤碼重G一定，如果只將鉤碼的懸掛點由A移至C處，但O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度h，則有用功為______，杠桿的機械效率將______（均選填“變大”、“變小”或“不變”）。-參考答案-一、單選題1、C【詳解】運動員在雪道上自由下滑時，不計雪道阻力和空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒。下滑過程，質(zhì)量不變，速度變大，高度降低，所以動能增大，重力勢能減少。故選C。2、B【詳解】蕩秋千時，從A點到B點和從C點到B點都是下降過程，都是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，在這個過程中，A點和C點位置最高，重力勢能最大，此時小孩是靜止的，故動能為0；B點的動能最大，由于B點位置最低，所以重力勢能最小。從B點到C點和B點到A點的過程中都是將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程。A．小孩在A點時，位置最高，重力勢能最大，動能為零，故A錯誤；B．小孩從B蕩到C的過程中，高度增加，重力勢能增大，速度減小，動能減小，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的過程，故B正確；C．小孩從C蕩到B的過程中，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程，故C錯誤；D．小孩從A蕩到B的過程中，需要克服空氣阻力做功，由一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故在B點的機械能小于A點的機械能，故D錯誤。故選B。3、C【詳解】AB．這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，由W=Gh可知，兩次對書所做的有用功相等；第一種所做的額外功為克服人的重力做的功，而第二種所做的額外功是兩次克服人的重力做的功，因此第二種所做的額外功大于第一種所做的額外功，故第二種所做的總功大于第一種所做的總功，故AB不符合題意；C．因上樓的速度相同，第二種需要上樓二次，所以第二種所用時間長;兩次搬書對書做的功相同，由P=可知P1>P2，故C符合題意；D．由η=×100%可知，η1>η2，故D不符合題意．4、C【詳解】A．拉力F的功率為故A不符合題意；B．如圖滑輪組，一共有3段繩子分擔動滑輪所受的拉力，故物體移動的速度為1min內(nèi)物體移動的距離為故B不符合題意；C．物體與地面間的滑動摩擦力為1min內(nèi)所做的有用功為故C符合題意；D．1min內(nèi)所做的總功為該滑輪組的機械效率為故D不符合題意。故選C。5、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。6、C【詳解】A．雪地上的影子是光的直線傳播形成的，故A錯誤；B．運動員在沿傾斜賽道下滑過程中，高度逐漸降低，重力勢能逐漸變小，故B錯誤；C．滑雪板一般比較寬，是通過增大受力面積的方法從而來減小運動員對雪地的壓強，故C正確；D．動員在沿傾斜賽道加下滑過程中，由重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，運動速度在加快，運動狀態(tài)發(fā)生改變，故D錯誤。故選C。7、A【詳解】蘋果從樹上落下過程中，質(zhì)量不變，速度變大，故動能增加，同時其高度降低，故重力勢能減小，故A正確，BCD錯誤。故選A。8、B【詳解】由圖丙可知，在2~4s內(nèi)物體運動的速度是，由得，在2~4s內(nèi)物體通過得路程是由圖乙可知，在2~4s內(nèi)拉力的大小是3N，物體克服摩擦力所做的功為故選B。9、A【詳解】AB．小球從A點下落到B點的過程中，小球只受到重力的作用，小球做加速運動，小球高度下降，所以在這一階段，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，故A正確，B錯誤；C．小球從B點下落到C點的過程中，彈力逐漸變大，但還是小于重力，合外力向下，小球做加速運動，直到BC之間某一點時，重力等于彈力，過了這一點，彈力大于重力，合外力向上，小球才做減速運動，所以小球從B點下落到C點的過程中，小球先加速后減速，故C錯誤；D．小球在B點時僅受到重力，物體做加速運動，沒有受到平衡力的作用，故D錯誤。故選A。10、B【詳解】A．兩根繩子分擔動滑輪重，故建筑材料移動的速度為經(jīng)過10s建筑材料被提升故A錯誤；B．工人對繩子的拉力為故B正確；C．經(jīng)過10s工人做的有用功為故C錯誤；D．此過程中該滑輪組的機械效率為故D錯誤。故選B。二、填空題1、

有

具有

不變【詳解】[1]在投擲過程中，實心球在力的方向上有位移，所以小明對實心球做了功。[2]實心球在最高點時，有向右的速度，所以實心球有動能。[3]從最高點到落地點的過程中，質(zhì)量不變，速度增大，高度降低，所以動能增加，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，由于不計空氣阻力，機械能是守恒的，即實心球的機械能保持不變。2、0.2【詳解】由圖可知所做的總功根據(jù)得所做的有用功斜面高度為3、

B

①

①【詳解】[1]測量小紅同學搬運器材過程中對箱子做功的功率，需結(jié)合公式P=；m為箱子的質(zhì)量，h為一樓到三樓的豎直高度，t為上樓所用的時間。所以需要臺秤測量箱子的質(zhì)量m、用卷尺測量一樓到三樓的豎直高度h，用秒表測量上樓所用的時間t，由以上分析可知并不需要測量樓梯的總長度，即步驟B是多余的；[2]這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，由W=Gh可知，兩次所做的有用功相等，即W1=W2；方法①所做的額外功為一次克服自身重力所做的功，而方法②所做的額外功是兩次克服自身重力所做的功，因此方法②的額外功大于方法①的額外功，故方法②的總功（W書+2W人）大于方法①的總功（W書+W人）；因上樓的速度相同，方法②需要上樓二次，所以方法②所用時間是第一次的兩倍，由P=可知P1＞P2，即方法①功率大；[3]兩次所做的有用功相等，方法①做的總功較少，由η=可知，η1＞η2即機械效率高的是方法①。4、

500

4.5【詳解】[1]背包所受的重力在此過程中，攀巖者克服重力做功[2]人和背包的總重力人對自己和背包做的功做功的平均功率5、

0.4

200【詳解】[1]木箱的平均速度[2]推力的平均功率三、計算題1、（1）60J；（2）83.3%；（3）4N【詳解】解：（1）該過程中的有用功（2）由圖知，承重繩子股數(shù)拉力做的總功滑輪組的機械效率（3）不計輪軸間摩擦及繩重時，拉力所以動滑輪的重力答：（1）該過程中的有用功60J；（2）滑輪組的機械效率83.3%；（3）動滑輪的重力4N。2、（1）4000Pa；（2）88.5%；（3）【詳解】解：（1）物體A質(zhì)量為500kg，g=10N/kg，物體A的重力物體A靜止在地面上，它對地面的壓力大小等于其自身的重力大小，底面積為1.25m2，則根據(jù)可知，其對地面的壓強其對地面的壓強是4000Pa。（2）物體A靜止在地面時，對物體A受力分析，它受到重力、滑輪組對它的拉力、地面對它的支持力作用，則滑輪組對物體A的拉力滑輪組對物體A的拉力是3350N；根據(jù)得動滑輪的重力提升重物過程中所做有用功提升重物過程中所做的額外功滑輪組的機械效率滑輪組的機械效率約是88.5%。（3）4條繩子托著動滑輪，物體B以0.1m/s的速度勻速運動，則繩端移動的速度從圖丙可以看到，物體B未接觸水面前，繩端拉力功率，由得，物體B未接觸水面前繩端的拉力由可得，物體B的重力又因為物體B全部浸沒在水中時繩端的拉力所以物體B全部浸沒在水中時滑輪組對物體B的拉力物體B在水中所受浮力根據(jù)可知，物體B的體積由得，物體B的質(zhì)量再根據(jù)可知物體B的密度物體B的密度是。答：（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強是4000Pa；（2）此時整個機械的機械效率約是88.5%；（3）物體B的密度是。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）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。5、（1）1.8g/cm3；（2）3.2×104Pa；（3）8W【詳解】解：（1）有一小塊玻璃鋼材的質(zhì)量為90g，體積為50cm3，該材料的密度為（2）機器人對水平地面的壓力為F=G總=m總g=(30kg+