2022年滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能定向攻克試卷

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能定向攻克考試時間：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(nèi)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、2022年5月20日，我市文化體育新地標一臨沂奧體中心體育場鋼結(jié)構(gòu)主體順利完成合攏。履帶式起重機是該項工程的重要施工機械，施工現(xiàn)場的履帶式起重機（）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2、小摩同學家里正在修建樓房，他通過調(diào)查了解到工人利用如圖的裝置，將重力為900N的物體勻速提升了6m，工人對繩子施加的拉力F為475N。忽略繩重和機械之間的一切摩擦。下列說法中正確的是（）①拉力F做功為2850J②動滑輪的重力為50N③拉力F做的額外功為600J④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機械效率為95%。A．①③ B．②④ C．①② D．③④3、為了將一物塊送到高處，小杰用木板和滑輪搭建了如圖所示的裝置。用力F拉動繩端，物塊沿斜面勻速向上運動，下列說法正確的是（）A．該裝置使用滑輪是為了更加省力B．此過程中物塊的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．物塊所受摩擦力的方向沿斜面向下D．若繩子突然斷開，物塊將立即下滑4、為迎接2022年北京冬奧會，運動員積極訓練。關(guān)于圖中的項目，下列說法正確的是（）A．跳臺滑雪運動員在下落過程中，重力對運動員做功B．短道速滑運動員在轉(zhuǎn)彎滑行過程中，運動狀態(tài)不變C．花樣滑冰運動員向前滑行，是由于受到慣性的作用D．擲出后的冰壺對冰面的壓力與其重力是相互作用力5、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6、下面關(guān)于功、功率、機械效率說法正確的是（）A．功率大的機械做功一定快B．功率大的機械做功一定多C．機械做功少，機械效率一定低D．做有用功多的機械，機械效率一定高7、在體育課上，小康用胳膊將排球向上墊起后，排球上升過程中運動得越來越慢。下列說法中正確的是（）A．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球所受的重力小于排球的慣性B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到方向向上的力C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，重力勢能逐漸減小D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，動能逐漸減小8、下列四幅圖中，力有對物體做功的是（）A．推車未推動 B．提著滑板水平前行C．搬石未搬起 D．用繩子提升物體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(zhì)量較小的動滑輪10、關(guān)于功和機械能及其轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A．吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功B．衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能減小，動能增大C．電梯勻速上升過程中，電梯的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D．功率越大，做功越多第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，是我國神舟13號載人飛船返回艙于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此過程中返回艙的重力勢能___________（選填“增大”或“減小”）。若以地面為參照物，坐在返回艙里的航天員王亞平是___________（選填“運動”或“靜止”）的。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。3、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。4、如圖是某市軌道交通車站的示意圖。在車進站時，要剎車慢慢停下來，而車此時是有很大的______能的，若剎車，這些能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而損耗了，若進站時讓車上坡，把______能轉(zhuǎn)化為______能貯存起來，這樣就減小因剎車消耗的機械能；出站時利用下坡，則可以把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，便于啟動，節(jié)省了燃料，起到節(jié)能的作用。5、如圖為某商場內(nèi)的自動扶梯，若小明同學站在以1m/s速度勻速向上運行的自動扶梯上，通過10m的路程，需_____s，運行過程中他的動能將_____，機械能將______.（后兩空選填“增加”、“不變”或“減少”）.三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、如圖所示，斜面長s＝2m，高h＝0.8m，建筑工人將重G＝500N的貨物箱，用繩子從地面勻速拉到頂端時，沿斜面向上的拉力F＝250N，不計繩重力。求：（1）該過程拉力F做的總功是多少？（2）該過程拉力F做的額外功是多少？（3）貨物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少？2、電動汽車是綠色環(huán)保型交通工具，它的特征是效率高、噪聲小、無廢氣排放、無油污，如圖是我市某景區(qū)的電動觀光車，該車空載時的質(zhì)量是1080kg，輪胎與水平地面的接觸面積是0.1m2；正常行駛時的牽引力是320N，1.8km的路程只需要3min的時間。（g取10N/kg），求：（1）電動觀光車的重力；（2）電動觀光車靜止時對地面的壓強；（3）電動觀光車正常行駛時牽引力做功的功率。3、“天問一號”火星探測器是中國人民的驕傲，因為它是我國首次登陸火星的探測器。著陸火星的“祝融號”，質(zhì)量為，在牽引力的驅(qū)使下，勻速運動了100m，假設(shè)祝融號在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的0.01倍，g取。求：（1）祝融號所受的阻力；（2）在這段時間內(nèi)牽引力做的功；（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比。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、一輛貨車以的速度在平直公路上勻速前進，已知貨車行駛時受到的阻力大小為，求：（1）貨車發(fā)動機工作時的功率；（2）貨車行駛發(fā)動機做的功。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、小明在實驗室看到一科學玩具——牛頓擺，如圖1甲所示，它由支架、細線和5個完全相同的鋼球組成，每個鋼球通過兩根無彈性細線固定在支架上，并緊挨著排列在同一水平直線上。拉起最左側(cè)的鋼球，釋放后，它像單擺一樣向右擺動撞擊相鄰鋼球，僅把最右側(cè)的鋼球撞出，其他球幾乎靜止不動。這引發(fā)了小明的思考：為什么碰撞后僅有一個球擺動，而其余球仍然保持靜止？于是他提出問題：被撞而擺動的鋼球數(shù)量與哪些因素有關(guān)？接著他做出以下猜想：①可能與撞擊球撞擊時的速度大小有關(guān)；②可能與撞擊球的數(shù)量多少有關(guān)；將牛頓擺等效為單擺模型，如圖1乙所示是一個鋼球撞擊其它鋼球的情形，五個鋼球自左向右標為球。若不考慮能量損失，請回答下列問題：（1）將A球作為撞擊球拉至一定的高度（保持細線繃直），由靜止開始釋放。釋放后，A球向右擺動過程中，將___________能轉(zhuǎn)化為動能。（2）探究猜想①時，必須先控制每次撞擊球的___________相等，為了改變撞擊球撞擊時的速度，你的操作辦法是：___________。釋放后，當鋼球A以不同速度發(fā)生碰撞時，每次均僅有E球被撞出，由此可判斷：被撞而擺動的鋼球數(shù)量與撞擊球的速度___________（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）。（3）通過上述實驗，小明還是不明白為什么僅有一個球被撞出，于是他向老師請教，老師說：牛頓擺的鋼球間發(fā)生碰撞時，撞擊球的速度被大小不變地依次“傳遞”給下一個球，所以最終只有一個鋼球被撞出。根據(jù)老師的講解，小明繼續(xù)探究猜想②，將A、B兩球作為撞擊球緊挨著，拉起一定高度后同時釋放，A、B球向右擺動并與C球相撞，則此時可觀察到的現(xiàn)象是如圖2中的___________（選填：“甲”、“乙”或“丙”）；請闡述你選擇的理由：___________。2、測量兩位同學從一樓登上到三樓做功快慢的實驗，下表是兩位同學的實驗數(shù)據(jù)，其中實驗次數(shù)1、2做功快慢相同并且最快，次數(shù)4做功快慢其次，次數(shù)3做功最慢：同學實驗次數(shù)做功時間（秒）做功（焦）甲1306000甲26012000乙3304000乙4506000（1）比較實驗次數(shù)1和3可得到：當______，做功越快；（2）比較實驗次數(shù)______可知：當兩位同學做功多少相同時，所用時間越短，做功越快；（3）當做功多少和做功時間均不相同時，需要對表格中的數(shù)據(jù)進行綜合分析，當______，做功越快。因此，為了比較兩位同學做功的快慢，應該在表格最后一列增加一欄項目，這個項目是______（要寫上單位），為此物理學中引入了一個新的物理量叫______。-參考答案-一、單選題1、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，故D不符合題意。故選A。2、B【詳解】①如圖所示，一共有兩段繩子分擔動滑輪重，故繩子自由端移動的距離為拉力F做功為故①錯誤；②動滑輪的重力為故②正確；③拉力F做的額外功為故③錯誤；④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機械效率為故④正確，故綜上所述，②④正確，B正確。故選B。3、C【詳解】A．該裝置使用的是定滑輪，只能改變力的方向，不能省力，故A錯誤；B．物塊沿斜面勻速向上運動，動能不變，物體的重力勢能是拉力F做功增加的，故B錯誤；C．物塊相對斜面斜向上運動，受到的滑動摩擦力與其相對運動方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正確；D．若繩子突然斷開，物塊由于慣性會先繼續(xù)向上運動，故D錯誤。故選C。4、A【詳解】A．跳臺滑雪運動員在下落過程中，受重力，并且在重力的方向上移動了距離，故重力對運動員做功，故A正確；B．短道速滑運動員在轉(zhuǎn)彎滑行過程中，速度方向發(fā)生變化，故運動狀態(tài)發(fā)生變化，故B錯誤；C．花樣滑冰運動員向前滑行，是由于慣性，慣性不是力，不能用作用，故C錯誤；D．擲出后的冰壺對冰面的壓力與地面對冰壺的支持力是相互作用力，故D錯誤。故選A。5、A【詳解】A．物體由于運動而具有的能叫做動能，所以運動的蘋果具有動能，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A。6、A【詳解】AB．功率是單位時間內(nèi)做的功，表示的是做功的快慢；機械效率是有用功與總功的比值。所以，功率大的機械，做功快，但不一定多，故A正確，B錯誤；C．機械做功少，做功不一定慢，與機械效率無關(guān)，故C錯誤；D．由知道，有用功多，機械效率的大小還要看總功的大小，故D錯誤。故選A。7、D【詳解】A．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球具有向上運動的慣性，一切物體都有慣性，故A錯誤；B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，如果不考慮空氣阻力，排球受到方向豎直向下的重力，故B錯誤；C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，克服重力做功，位置升高，重力勢能逐漸增加，故C錯誤；D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受重力作用，速度逐漸減小，動能逐漸減小，故D正確。故選D。8、D【詳解】A．推車未推動，有力但是沒有距離，勞而無功，故A不符合題意；B．提著滑板水平前行，力與物體運動距離垂直，垂直無功，故B不符合題意；C．搬石未搬起，有力但是沒有距離，勞而無功，故C不符合題意；D．用繩子提升物體，有力作用在物體上，并且在力的方向上移動了距離，故這個力做了功，故D符合題意。故選D。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(guān)，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(zhì)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、B【詳解】A．吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，力的方向豎直向上，距離的方向水平向前，方向不一致，所以吊車的拉力對重物沒有做功，故A錯誤；B．衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，其機械能是守恒的，衛(wèi)星從遠地點運行到近地點過程中，質(zhì)量不變，相對高度減小，所以重力勢能減小，同時速度增大，動能增大，故B正確；C．電梯勻速上升的過程中，質(zhì)量不變、速度不變，高度增大，所以電梯的動能保持不變，重力勢能增大，但是不是動能轉(zhuǎn)化來的，故C錯誤；D．功率大，是做功快，不一定做功多，故D錯誤。故選B。二、填空題1、

減小

運動【詳解】[1]我國神舟13號載人飛船返回艙于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此過程中返回艙的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢能減小。[2]坐在返回艙里的航天員王亞平相對于地面的位置是變化的，故若以地面為參照物，坐在返回艙里的航天員王亞平是運動的。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，使用斜面時要費距離，但同時省了力，故斜面屬于省力機械。3、

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4、

動

動

重力勢【詳解】[1]在車進站時，要剎車慢慢停下來，車的質(zhì)量很大，此時仍具有很大的動能。[2][3]若進站時讓車上坡，使車速度減小，高度增加，把動能轉(zhuǎn)化為重力勢能貯存起來，這樣能減小因剎車消耗的機械能。5、

10

不變

增加【詳解】小明通過10m的路程需要的時間是：；由于在小明上升過程中，其質(zhì)量不變，速度不變，即動能不變；但其高度變大，即他的重力勢能變大，由于機械能等于動能和勢能之和，故機械能變大．三、計算題1、（1）500J；（2）100J；（3）50N【詳解】解：（1）所做總功為W總＝Fs＝250N×2m＝500J（2）所做有用功為W有＝Gh＝500N×0.8m＝400J額外功為W額＝W總﹣W有＝500J﹣400J＝100J（3）由W額＝fs得摩擦力為答：（1）該過程拉力F做的總功是500J；（2）該過程拉力F做的額外功是100J；（3）貨物箱在斜面上受的摩擦力大小是50N。2、（1）1.08×104N；（2）1.08×105Pa；（3）3200W【詳解】解：（1）電動觀光車的重力（2）電動觀光車靜止時對地面的壓強（3）電動觀光車正常行駛時牽引力做功的功率答：（1）電動觀光車的重力為1.08×104N；（2）電動觀光車靜止時對地面的壓強1.08×105Pa；（3）電動觀光車正常行駛時牽引力做功的功率3200W。3、（1）54.72N；（2）；（3）5000:19【詳解】解：（1）“祝融號”，質(zhì)量為240kg，受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，祝融號所受的阻力為（2）30min勻速運動了100m，根據(jù)二力平衡，牽引力與阻力相等，為54.72N，因此在這段時間內(nèi)牽引力做的功為（3）火星表面大氣密度是地球表面大氣密度的0.01倍，同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為答：（1）祝融號所受的阻力為；（2）在這段時間內(nèi)牽引力做的功為；（3）同一物體在地球大氣中受到的浮力與它在火星大氣中受到的浮力之比為5000:19。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）；（2）【詳解】解：（1）貨車以的速度在平直公路上勻速前進，由二力平衡知，貨車的牽引力等于阻力，則牽引力的功率為（2）貨車行駛發(fā)動機的牽引力做功為答：（1）貨車發(fā)動機工作時的功率為；（2）貨車