強化訓(xùn)練-滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能章節(jié)測試試題(含詳解)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能章節(jié)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、十年磨劍，載譽歸來！2020年12月17日1時59分，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品成功著陸。返回艙進入大氣層離地面一定高度時打開降落傘，一段時間后勻速下落，在勻速下落過程中，返回艙的（）A．動能不變，重力勢能減少 B．動能減少，重力勢能減少C．動能增加，重力勢能減少 D．動能不變，機械能不變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、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，減少承擔重物的繩子的段數(shù)D．增加物體的重力4、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5、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6、如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，時刻，將一重為G的金屬小球從彈簧正上方某一高度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后被彈簧彈起，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）A．時刻小球的動能最大B．時刻小球的重力勢能最大C．時刻小球的機械能等于時刻小球的機械能D．從開始下落到第一次到達最低點，小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量7、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8、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(guān)科學(xué)量隨時間變化規(guī)律的圖像正確的是（）A． B．C． D．9、如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知AB＞AC，施加的力分別為F1、F2，拉力做的功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則它們的關(guān)系正確的是（）A．F1＝F2，W1＞W(wǎng)2，P1＞P2B．F1＝F2，W1＞W(wǎng)2，P1＝P2C．F1＜F2，W1＝W2，P1＝P2D．F1＜F2，W1＝W2，P1＜P210、如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左勻速直線運動了20s，滑輪組的機械效率為60%，在此過程中，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動距離為4mB．物體與地面間的滑動摩擦力大小為120NC．額外功的功率為12WD．若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低第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、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。3、如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力。將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長4m、高1.5m，則此過程中的有用功為______J，斜面的機械效率為______。使用斜面可以______（選填“省力”或“省功”）。

4、我國設(shè)計的“中華月球車”今年登陸月球。如圖所示為該車的模型。物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的，月球車的質(zhì)量為120kg，它在月球表面受到的重力為______N（g=10N/kg）。若它在月球表面上方豎直下落4m，則重力對它做的功為______J。5、我國第一艘航空母艦“遼寧號”正常行駛的功率約為1.5×108瓦，在一次測試過程中，“遼寧號”以該功率在海面上5分鐘內(nèi)勻速直線行駛了4500米，此過程中“遼寧號”的行駛速度為______米/秒，牽引力所做的功為______焦，航空母艦在海水中受到的阻力為______牛。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、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？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、2020年12月8日，中尼兩國共同宣布珠峰的最新高程為8848.86m。體重為500N的小海同學(xué)想一睹珠峰的雄偉魅力，從重慶坐火車經(jīng)過約40h行駛了約3080km到達拉薩，然后坐汽車到達珠峰大本營。（1）求火車的平均速度；（2）從拉薩到珠峰大本營海拔升高了1600m，求該過程中克服小海重力做的功。4、新能源汽車是未來汽車發(fā)展的趨勢。如圖，威馬W6是一款純電動汽車，整車質(zhì)量為1800kg。若該車在某水平路段勻速直線行駛了500m，耗時20s，受到水平方向的阻力為車自重的0.1倍（車上人員的重力忽略不計）求：（1）該車行駛的速度；（2）牽引力在此路段所做的功。5、如圖所示，用滑輪組將重為G＝1800N的金屬塊打撈出水面，不計繩重、摩擦和水對金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1680W，金屬塊浸沒在水中時被勻速提起的速度為v1＝0.8m/s，金屬塊的密度為8×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金屬塊未露出水面以前的機械效率η；（2）金屬塊被提出水面后勻速上升的速度v2（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、在探究“阻力對物體運動的影響”時，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小車。（1）實驗時要固定斜面，并將小車從斜面上______（選填“同一”或“不同”)位置由靜止釋放；（2）分析小車運動情況可知，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越_______，由此推理可知，若水平面絕對光滑，則運動的小車將在水平面上_______；（3）如圖，若實驗中小車僅在木板上滑行時滑出了右端，是否需要重做本實驗以獲取可靠的證據(jù)？答：______（選填“需要”或“不需要”）；（4）不考慮空氣阻力，三次實驗中小車克服摩擦力所做的功______（選填“相等”或“不相等”），在小車凹槽中放入質(zhì)量不同的砝碼，從同一斜面的同一高度處由靜止釋放，撞擊放置在水平面上的同一位置處的木塊，可探究物體的________大小與質(zhì)量的關(guān)系。2、如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗示意圖。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）該實驗是通過觀察木塊移動的距離來判斷______（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大小；（2）利用如圖所示的實驗情景，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，當換用另一個鋼球?qū)嶒灂r，發(fā)現(xiàn)它將木塊撞出了木板，要繼續(xù)完成此實驗，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）小明由此實驗還聯(lián)想到探究牛頓第一定律的實驗，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動，到達毛巾、棉布、玻璃三種不同水平面上繼續(xù)向前運動直到停止，在水平面運動的整個過程中，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P1、P2，則P1______P2；（選填“＞”或“＝”或“＜”）（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)計了以下兩個實驗方案：實驗方案一：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；實驗方案二：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)于小明的實驗方案，______。（填序號）A．只有實驗方案一可行

B．只有實驗方案二可行C．兩個實驗方案均可行

D．兩個實驗方案均不可行-參考答案-一、單選題1、A【詳解】降落傘在勻速下落的過程中，質(zhì)量不變速度不變，則動能不變；質(zhì)量不變高度減小，則重力勢能減小，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【點睛】動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，據(jù)此分析判斷。2、D影響動能大小的因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)化。3、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.由表達式可知，滑輪組的機械效率與承擔重物的繩子的段數(shù)無關(guān)，故C錯誤；D.由表達式可知,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.4、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。5、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，木箱處于靜止狀態(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。6、D【詳解】AB．t1時刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，開始一段時間內(nèi)彈力小于重力，則小球仍然向下做加速運動，其動能變大，剛釋放時高度最高，重力勢能最大，故AB不符合題意；C．時刻彈簧具有彈性勢能，時刻彈簧沒有彈簧彈性勢能，所以小球機械能變小，故C不符合題意；D．從開始下落到第一次到達最低點，這兩個時刻小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能增加量和小球內(nèi)能增加量，故小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量，故D符合題意。故選D。7、B【詳解】A．由圖知，當小球在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。8、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(yīng)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。9、D【詳解】AB．由圖知，斜面AB的傾斜角度小于斜面AC，且分別拉動同一物體，所以物體沿AB運動時拉力F1較小，即F1＜F2故AB錯誤；CD．斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有做額外功，所以拉力在兩斜面上做功都等于克服物體重力做的功，由W＝Gh可知，拉力做的功相同，即W1＝W2從底部勻速拉到頂點A物體的速度相同，且F1＜F2，根據(jù)公式可知，物體沿AB運動時拉力F1的功率較小，即P1＜P2，故C錯誤；D正確。答案D。10、C【詳解】A．物體移動距離s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3s物=3×2m=6m故A錯誤；B．拉力做功為W總=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW總=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物體與地面間的滑動摩擦力f===180N故B錯誤；C．拉力做的額外功W額=W總-W有用=600J-360J=240J額外功的功率P===12W故C正確；D．如果增大接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而額外功幾乎不變，有用功與總功的比值變大，機械效率變大，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、

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。3、

3×103

75%

省力【詳解】[1]斜面作為簡單機械使用時，有用功等于克服物體重力做的功，因此[2]總功等于推力做的功，因此所以，機械效率為[3]任何機械都不能省功，反而會需要做額外功。使用斜面的時候，推力比重力小，因此可以省力。4、

200

800【詳解】[1]月球車在地球上受到的重力為月球車在月球表面受到的重力為[2]若它在月球表面上方豎直下落4m，則重力對它做的功為5、

15

4.5×1010

1×107【詳解】[1]由知道，此過程中“遼寧號”的行駛速度為[2]由知道，此過程牽引力所做的功為[3]航空母艦在海水中勻速直線行駛，受到的阻力與牽引力是平衡力，大小相等，由知道，受到的阻力三、計算題1、（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。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）77km/h；（2）8×105J【詳解】解：（1）火車的平均速度v===77km/h（2）克服小海重力做的功W=Gh=500N×1600m=8×105J答：（1）求火車的平均速度是77km/h；（2）該過程中克服小海重力做的功是8×105J。4、（1）；（2）【詳解】解：（1）由可知，該車行駛的速度為（2）該車所受阻力為由于該車做勻速運動，所以受平衡力，則該車所受牽引力為由可知，牽引力在此路段所做的功為答：（1）該車行駛的速度為；（2）牽引力在此路段所做的功為。5、（1）75%；（2）0.72m/s【詳解】解：（1）由圖可知，連接動滑輪繩子的段數(shù)為3，繩自由端移動速度為物體上升速度的三倍，繩自由端移動距離是物體上升高度的三倍。由公式P＝Fv可得，繩自由端拉力由于該金屬塊重1800N，故該物體的質(zhì)量為該金屬塊密度為8×103kg/m3，則該金屬塊的體積為則該金屬塊未露出水面受到的浮力為則金屬塊未露出水面以前的機械效率為（2）已知金屬塊未露出水面時，繩自由端拉力、金屬塊重力、金屬塊受到的浮力、連接動滑輪繩子段數(shù)，則可求得動滑輪重為金屬塊離開水面后繩自由端拉力為由公式P＝Fv可得，金屬塊離開水面后繩自由端的移動速度為則物體被提出水面后的上升速度為答：（1）金屬塊未露出水面以前的機械效率為75%；（2）金屬塊被提出水面后勻速上升的速度為0.72m/s。四、實驗探究1、

同一

遠

做勻速直線運動

不需要

相等

動能【詳解】（1）[1]為使小車到達水平面時具有相同的速度，實驗時要固定斜面，并將小車從斜面上同一位置由靜止釋放。（2）[2][3]由圖得，小車在毛巾、棉布和木板上運動時受的摩擦力阻力依次減小，滑行距離依次邊遠。所以小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠，由此推理可知，若水平面絕對光滑，則運動的小車將在水平面上做勻速直線運動。（3）[4]如圖，若實驗中小車僅在木板上滑行時滑出了右端，已經(jīng)可以說明阻力越小，物體運動距離越遠，從而得出阻力對物體運動狀態(tài)的影響，所以不需要重做本實驗。（4）[5]不考慮空氣阻力，小車到達水平面時速度