难点解析-沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题攻克练习题(解析版).docx

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题攻克
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 20分）
一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）
1、下面关于功、功率、机械效率说法正确的是（　　）
A．功率大的机械做功一定快
B．功率大的机械做功一定多
C．机械做功少，机械效率一定低
D．做有用功多的机械，机械效率一定高
2、在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（　　）

A．她在空中受到重力和惯性力的作用
B．她离开轨道末端时速度越大，惯性越大
C．她的惯性越大，上升的高度越高
D．她运动到最高点时仍具有惯性
3、2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（　　）

A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力
4、如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）

A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
5、为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（　　）

A．该装置使用滑轮是为了更加省力
B．此过程中物块的动能转化为重力势能
C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D．若绳子突然断开，物块将立即下滑
6、成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成｡从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用｡完全正确的一组是

A．①③ B．①② C．①④ D．②④
7、小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，猜想滑轮组机械效率与下列因素有关：①被提升的物体的重力；②物体被提升的高度；③动滑轮的重力；④承重绳子的段数。他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组，将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想，该实验验证的猜想是（　　）

A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
8、将皮球从离地某一高度水平抛出，球落地后又弹起，它的频闪照片如图甲所示，下列说法正确的是（　　）

A．皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化
B．如图乙所示，能反映皮球动能E随时间t变化的关系
C．若将皮球表面涂黑，则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑
D．皮球经过同一高度C、D两点时，动能相等
9、以相同功率正常匀速行驶的两辆汽车，在相同时间内两车通过的路程之比为2:1，下列说法正确的是（　　）
A．两车所做功之比是2:1
B．两车所做功之比是1:1
C．两车所受牵引力之比是2:1
D．两车速度之比是1:2
10、下列四幅图中，力有对物体做功的是（　　）
A．推车未推动 B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体
第Ⅱ卷（非选择题 80分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中，购物车的重力做功______，水平推力对购物车做功______J。
2、在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中，小明______（选填“有”或“没有”）对实心球做功，实心球在最高点时______（选填“具有”或“不具有”）动能。球从最高点到落地点的过程中，忽略空气阻力，球的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

3、我国设计的“中华月球车”今年登陆月球。如图所示为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的，月球车的质量为120kg，它在月球表面受到的重力为______N（g=10N/kg）。若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为______J。

4、如图，小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出，球经静止在位置a的台面反弹后，到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能___________（选填“增大”“不变”“减小”），N___________ 比M高（选填“可能”“不可能”）。球从N点下降时，台面已升至合适的位置b并保持静止，球再次经反弹后，到达的最高点P___________比N高（选填“可能”“不可能”）。

5、用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，斜面长s＝2m，高h＝0.8m，建筑工人将重G＝500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝250N，不计绳重力。求：
（1）该过程拉力F做的总功是多少？
（2）该过程拉力F做的额外功是多少？
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少？

2、如图，塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物时，所用的拉力为 5×103N，重物升高 2m，此过程中滑轮组的机械效率为80%，g 取 10N/kg。求：
（1）拉力做的总功；
（2）有用功与物重；
（3）若克服摩擦和钢绳重所做的功为 5.0×103J，求动滑轮重。

3、在九年级物理拓展课上，小梅同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若她用150N的拉力将360N的物体以0.5m/s匀速提升了20s，（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）。求：
（1）20s内拉力所做的功；
（2）提升360N的物体时，此滑轮组的机械效率是多少；
（3）若提升的物体重力增加150N，求出此时的拉力。

4、如图，李明用20N的力F拉动绳子，使重500N的物体A在水平面上做匀速直线运动。已知物体A所受水平面的摩擦力为其重力的0.1倍，经过20s绳端移动的距离为150cm。求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率。（百分号前保留一位小数）

5、如图所示为我国首辆“玉兔号”月球车，登月前，在水平地面上进行了测试，月球车匀速直线行驶180m用时60min，若车的质量为140kg，受到地面的摩擦阻力为500N，网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2。求：
（1）月球车在测试过程中的速度；
（2）月球车受到的重力；
（3）月球车对水平地面的压强；
（4）月球车在测试过程中的功率。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：
（1）实验中要竖直向上_______拉动弹簧测力计，使物体升高；
（2）图乙中弹簧测力计的示数为_______N，表格中②处数据应为_______%；
（3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
实验次数
物体重力/N
提升高度/m
拉力/N
绳端移动的距离/m
机械效率η
1
3
0.1
2.0
0.3
50%
2
6
0.1
①
0.3
②

2、如图甲所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置，郑翁彦同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小悦猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。表格是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。

实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
较缓
10
0.2
5.5
1
38.4%
2
较陡
10
0.4
7.0
1
57.0%
3
最陡
10
0.8
8.5
1

（1）为了验证小悦的猜想，实验数据如表所示，表中空格处应填_______，由此得出的结论是：在其它条件一定时，斜面_______机械效率越高；
（2）请你进一步分析实验数据，解决下列关于斜面的物理问题。图乙中斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面项端由静止释放后沿着斜面下滑，木块到达斜面1、2底端时的速度大小分别为v1、v1，若斜面光滑，则v1____v2；（选填“大于”、“小于”或“等于”）

-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
AB．功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢；机械效率是有用功与总功的比值。所以，功率大的机械，做功快，但不一定多，故A正确，B错误；
C．机械做功少，做功不一定慢，与机械效率无关，故C错误；
D．由知道，有用功多，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。
故选A。
2、D
【详解】
A．她在空中受到重力的作用，惯性不是力，故A错误；
B．惯性大小只与质量有关，与速度无关，故B错误；
C．惯性大小只与质量有关，她上升时动能转化为重力势能，故她滑出时速度越大，上升的高度越高，故C错误；
D．任何物体在任何状态下都具有惯性，故她运动到最高点时仍具有惯性，故D正确。
故选D。
3、C
【详解】
A．排球离开手臂后，没受到手臂的作用力，那么排球上升过程中，手臂对排球不做功，故A错误；
B．排球从墙壁弹回的过程中，质量不变，但高度变小，所以重力势能越来越小，故B错误；
C．排球撞击墙壁后，被弹回，是因为受到力的作用，这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；
D．垫球时，手对球的力和球对手的力是一对相互作用力，大小应相等，故D错误。
故选C。
4、D
【详解】
A．不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A不符合题意；
B．小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B不符合题意；
CD．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D符合题意；C不符合题意。
故选D。
5、C
【详解】
A．该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误；
B．物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，故B错误；
C．物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正确；
D．若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。
故选C。
6、A
【详解】
①水滴石穿，水由于重力而下降作用在石头上，石头的形状逐渐改变，故①正确；
②力的作用是相互的，水滴冲击石头时，石头对水滴也有相互作用的力，故②错误；
③水滴加速下落过程，重力的方向竖直向下，水滴下降的方向竖直向下，所以，重力对水滴做了功，故③正确；
④水滴下降的过程中，重力大于空气的阻力，做加速下落运动，受到的是非平衡力的影响，故④错误。
故选A。
7、A
【详解】
如图所示，两动滑轮的重力相同，承重绳子段数相同，重物上升的高度相同，所提升的物体重力不同，由控制变量法可知，该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物重力的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8、B
【详解】
A．由图可知，每次皮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明皮球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在此过程中不只发生了动能和势能的相互转化，机械能转化为内能，故A错误；
B．皮球在下落的过程中速度变大，动能变大，反弹后上升的过程中，速度变小，动能变小；由图可知，由于反弹的高度减小，故机械能减小，即小球的最大动能会逐渐减小，乙图能反映皮球动能E随时间t变化的关系，故B正确；
C．由于皮球运动过程中机械能减小，球在C点的机械能大于D点的机械能；当皮球落到A、B两点，且皮球达到最大形变时，其动能与重力势能都为零，又因为小球在C点的机械能大于D点的机械能，所以小球在A点的弹性势能大于在B点的弹性势能，则在A点的圆斑要大于在B点的圆斑，故C错误；
D．小球的机械能逐渐变小，且C点在D点之前，所以小球在C点的机械能大于在D点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在C、D两点高度相同则重力势能相同，所以小球在C点的动能大于在D点的动能，故D错误。
故选B。
9、B
【详解】
AB．两车功率相同，根据可知，在相等的时间内做的功相等，即两车所做的功之比为1:1，故A错误，B正确；
C．由W＝Fs可得，两车所受牵引力之比为

故C错误；
D．由可得

故D错误。
故选B。
10、D
【详解】
A．推车未推动，有力但是没有距离，劳而无功，故A不符合题意；
B．提着滑板水平前行，力与物体运动距离垂直，垂直无功，故B不符合题意；
C．搬石未搬起，有力但是没有距离，劳而无功，故C不符合题意；
D．用绳子提升物体，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，故这个力做了功，故D符合题意。
故选D。
二、填空题
1、     0     100
【详解】
[1]购物车在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。
[2]水平推力，推力对购物车做功

2、     有     具有     不变
【详解】
[1]在投掷过程中，实心球在力的方向上有位移，所以小明对实心球做了功。
[2]实心球在最高点时，有向右的速度，所以实心球有动能。
[3]从最高点到落地点的过程中，质量不变，速度增大，高度降低，所以动能增加，重力势能减小，重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，机械能是守恒的，即实心球的机械能保持不变。
3、     200     800
【详解】
[1]月球车在地球上受到的重力为

月球车在月球表面受到的重力为

[2]若它在月球表面上方竖直下落4m，则重力对它做的功为

4、     减小     可能     不可能
【详解】
[1]球经台面反弹后上升的过程中，质量不变，速度变小，高度升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
[2]球以一定速度从M点抛出，下降过程，重力势能转化为动能，动能增大；球接触台面的过程，动能转化为弹性势能及内能；反弹过程，弹性势能转化为动能，但此时的动能比接触台面时的动能小；上升过程，动能转化为重力势能，到达M点时，重力势能与下降时相同，动能一定比下降时的小，但不一定为0，那么球仍可向上升，直到速度为0，所以N可能比M高。
[3]小球从N点下降时，初速度为0，与台面接触的过程，有部分机械能转化内能，则再次上升过程，速度为0时，高度小于N点。
5、     0     20
【详解】
[1]做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。
[2]物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为
W=Fs=40N×5m=200J
拉力对物体做功的功率为

三、计算题
1、（1）500J；（2）100J；（3）50N
【详解】
解：（1）所做总功为
W总＝Fs＝250N×2m＝500J
（2）所做有用功为
W有＝Gh＝500N×0.8m＝400J
额外功为
W额＝W总﹣W有＝500J﹣400J＝100J
（3）由W额＝fs得摩擦力为

答：（1）该过程拉力F做的总功是500J；
（2）该过程拉力F做的额外功是100J；
（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是50N。
2、（1）3×104J；（2）2.4×104J； 1.2×104N；（3）500N
【详解】
解：（1）由图可知，物体由3根绳承担，所以
s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功为
W总=Fs=5×103N×6m=3×104J
（2）根据公式 可得，拉力所做的有用功为
W有用=ηW总=80%×3×104J=2.4×104J
物重为

（3）拉力所做的额外功为
W额外=W总-W有用=3×104J-2.4×104J=6×103J
其中克服动滑轮的重所做的额外功为
W额动=6.0×103J-5.0×103J=1.0×103J
动滑轮的重为

答：（1）拉力做的总功为3×104J；
（2）有用功为2.4×104J；物重为1.2×104N；
（3）若克服摩擦和钢绳重所做的功为 5.0×103J，动滑轮重为500N。
3、（1）4.5×103J；（2）80%；（3）200N
【详解】
解：（1）20s内材料匀速提升的高度
h=vt=0.5m/s×20s=10m
由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，则绳子自由端移动的距离
s=nh=3×10m=30m
20s内拉力所做的功
W总=Fs=150N×30m=4.5×103J
（2）所做的有用功
W有=Gh=360N×10m=3600J
此滑轮组的机械效率

（3）不计绳重和摩擦，动滑轮的重力
G动=nF-G=3×150N-360N=90N
若提升的物体重力增加150N，此时的拉力

答：（1）20s内拉力所做的功是4.5×103J；
（2）提升360N的物体时，此滑轮组的机械效率是80%；
（3）若提升的物体重力增加150N，此时的拉力是200N。
4、（1）1.5W；（2）83.3%
【详解】
解：（1）20s内拉力F所做的功为

拉力F做功的功率

（2）由图可知，n=3，物体A移动的距离

物体A受到的摩擦力为

有用功

滑轮组的机械效率为

答：（1）拉力F做功的功率为1.5W；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%。
5、（1）0.05m/s；（2）1400N；（3）7×104Pa；（4）25W
【详解】
解：（1）月球车的速度

（2）月球车受到的重力
G=mg=140kg×10N/kg=1400N
（3）月球车对地面的压力
F=G=1400N
月球车对水平地面的压强

（4）因月球车月球车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，月球车受到的牵引力
F牵=F阻=500N
月球车在测试过程中的功率

答：（1）月球车的速度为0.05m/s；
（2）月球车受到的重力1400N；
（3）月球车对水平地面的压强7×104Pa；
（4）月球车在测试过程中的功率25W。
四、实验探究
1、     匀速     3.2     62.5     不变
【详解】
（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
（2）[2]由图可知，测力计分度值为0.2N，示数为3.2N。
[3]第2次机械效率为

（3）[4]若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，此时滑轮组的机械效率

当用同一滑轮组提升相同的物体时，G动与G物均不变，由上式知，滑轮组的机械效率不变。
2、          越陡     等于
【详解】
（1）[1]第3次实验的机械效率为

[2]由表中实验数据可知：较缓时机械效率为38.4%，较陡时机械效率为57.0%，最陡时机械效率为94.11%，所以在其它条件一定时，斜面倾斜程度越大（或越陡），斜面的机械效率越高。
（2）[3]斜面1的长度小于斜面2的长度，木块从斜面项端由静止释放后沿着斜面下滑，摩擦力的方向与物体移动的方向相反，故该过程中斜面对木块的摩擦力做功；若斜面光滑，木块从斜面顶端由静止释放后沿着斜面下滑时，重力势能全部转化为动能，同一木块在斜面1和2上的高度相同，重力势能相同，故到达斜面底端时动能相同，则速度相同，即v1等于v2。