难点详解沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能同步练习试卷(含答案详解).docx

九年级物理上册第十一章机械功与机械能同步练习 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、在图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A运动员举着杠铃不动B工人推汽车，车没动C人将箱子从地面搬起来D大力士顶住轮胎不动2、在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（）A一直变大B一直变小C先变大后变小D始终不变3、一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资该飞机在此过程中A动能不变B动能减小C重力势能不变D重力势能增大4、北京冬奥会引入的AI评分系统，能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升（ab）及下落（bc）瞬间，下列说法中正确的是（）A运动员在ab段重力势能增大，动能减小B运动员在ab段重力势能减小，动能增大C运动员在bc段重力势能减小，动能减小D运动员在bc段重力势能增大，动能增大5、下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A效率越高的机械，功率越大B做功越多的机械，功率越大C做有用功越多的机械，效率越高D功率越大的机械，做功越快6、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7、小杰背着书包回家，在水平路面上行走100m用时100s，乘坐电梯从1楼到21楼用时30s，以下符合实际的是（）A电梯对小杰做功约3.6103JB小杰乘坐电梯上升时，对书包不做功C电梯对小杰做功的功率约1200WD小杰在水平路面行走时，重力做功的功率约600W8、在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（）A运动员的动能不变B运动员的重力势能不变C运动员的重力势能减小D运动员的动能转化为重力势能9、如图所示，摩天轮匀速转动时，带动“观光屋”匀速转动，下列说法正确的是（）A观光屋上升时重力势能增加、动能减小B观光屋上升到最高点，如果所有外力突然消失，观光屋继续做圆周运动C由于是匀速圆周运动，观光屋内的人运动状态不变D摩天轮静止时，缆绳对观光屋的拉力和观光屋的总重力为一对平衡力10、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）A时刻小球的动能最大B时刻小球的重力势能最大C时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能D从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量第卷（非选择题 80分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、如图所示，斜面长s=0.5m，高h=0.2m，用平行于斜面大小为的2.5N拉力，可以将重为5N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。则该斜面的机械效率是_；斜面对物体摩擦力为_N。2、如图所示滑轮组提升重物（不计绳重和摩擦），重600N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为400N，则在这一过程中做的有用功_J，滑轮组的机械效率是_，拉力的功率为_W。若利用该装置提升重为1000N的物体，则该滑轮组机械效率将_（选填“变大”“变小”或“不变”）。3、如图所示，在整修寺庙的过程中，甲和尚用较大的力将一捆木料匀速提到3米高的庙墙上，乙和尚用较小的力将一篮瓦片匀速提到了8米高的房檐上。根据以上情景，小明和小红就甲、乙两个和尚所做功的多少进行了讨论。小明的观点是：“甲和尚做功多，因为他用的力大”。小红的观点是：“乙和尚做的功多，因为他提起的距离大”。你认为小明的观点_，小红的观点_（选填“正确”或“错误”）；根据现有条件，_（选填“能”或“不能”）准确比较两个和尚做功的多少。4、在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力 F 把木箱向前推动，如图甲所示，此过程中， 推力 F 随时间 t 的变化情况如图乙所示，木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况如图丙所示， 则从 3s 至 5s 内，推力对木块所做的功_J，从 0s 至 1s 内，推力对木块所做的功的功率为_。5、用如图所示的电动起重机将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功是_J；它的电动机功率为3000W，此过程用时10s，起重机的机械效率为_%；若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变_。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳子末端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求：（1）工人做功的总功率；（2）动滑轮的重力；（3）若用此滑轮组匀速吊起另一物体时，该滑轮组的机械效率达到80%，求此时工人所用的拉力。2、最近，公交公司更换了一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得一些数据：新型公交车总质量为，车匀速行驶时所受阻力是总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，内行驶了（取），求：（1）该公交车受到的牵引力。（2）公交车在内牵引力所做的功。（3）公交车这段时间内做功的功率。3、电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污，如图是我市某景区的电动观光车，该车空载时的质量是1080kg，轮胎与水平地面的接触面积是0.1m2；正常行驶时的牵引力是320N，1.8km的路程只需要3min的时间。（g取10N/kg），求：（1）电动观光车的重力；（2）电动观光车静止时对地面的压强；（3）电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率。4、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其vt图像如图所示，在第10s时速度达到20m/s，前10s通过的路程为120m。求：（1）在010s内汽车的平均速度。（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f4000N，那么在010s内汽车发动机的牵引力所做的功是多少J？5、某实心铜雕像，现要用蜡将其复制成大小一样的蜡制雕像，测得蜡雕像的质量为90kg（，）。求：(1)制作铜雕像所用铜的质量；(2)将这个铜雕像整体匀速提升2m需要做的功。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。（1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断_（选填“钢球”或“木块”）动能的大小；（2）利用如图所示的实验情景，可以得到的结论是：_；（3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：_（选填序号）；换质量更大的木块；降低第二次钢球的高度；换质量更大的钢球；换质量更小的钢球；（4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止，在水平面运动的整个过程中，克服摩擦力做的功_（选填“相等”或“不相等”）。小车在毛巾和玻璃表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则 P1_P2；（选填“”或“”或“”）（5）小明同学尝试改用如图丙所示装置探究“物体动能大小与哪些因素有关”，经过思考设计了以下两个实验方案：实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；关于小明的实验方案，_。（填序号）A只有实验方案一可行B只有实验方案二可行C两个实验方案均可行D两个实验方案均不可行2、乌海湖大桥建筑工地上矗立的塔吊，是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备。如何提高滑轮组机械效率，节约电能呢？为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率120.11.20.355.6%220.21.20.655.6%340.11.90.370.2%440.11.30.561.5%（1）实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计；（2）分析表中数据可知：第4次实验是用图_所示装置来完成的；（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度_；（4）通过比较_两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重机械效率_；（6）为提高滑轮组机械效率、节约电能，根据以上结论和生活经验，你建议可采取的措施有_。A减轻动滑轮重B增加所提物体重C机械加润滑油D增加重物上升高度-参考答案-一、单选题1、C【详解】A运动员举着杠铃不动，有力没有距离，故人不做功，故A不符合题意；B工人推汽车，车没动，有力但是没有距离，不做功，故B不符合题意；C人将箱子从地面搬起来，有力，并且在力的方向上移动距离，故人做了功，故C符合题意；D大力士顶住轮胎不动，有力但是没有距离，不做功，故D不符合题意。故选C。2、D影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。【详解】在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。【点睛】掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。3、B【详解】一架飞机在高空中水平匀速飞行，高度不变速度不变，向灾区投放救灾物资时，飞机的质量减小，所以飞机的动能和重力势能都减小，故B正确，ACD错误4、A【详解】AB由图可知，运动员在ab段上升时，高度变大，速度减小，说明运动员重力势能增大，动能减小，故A正确，B错误。CD运动员在bc段下落时，高度变小，速度变大，明运动员重力势能减小，动能增大，故CD错误。故选A。5、D【详解】A功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；B功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；C效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；D功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。故选D。6、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。7、C【详解】A小杰与书包的总重力大约为600N，1楼到21楼的高度h203m60m电梯对小杰做的功WGh600N60m3.6104J故A不符合题意；B小杰乘坐电梯上升时，书包在力的方向上移动了距离，所以对书包做了功，故B不符合题意；C电梯对小杰做功的功率P=1200W故C符合题意；D小杰在水平路面行走时，重力没有做功，功率也为0，故D不符合题意。 故选C。8、C【详解】A从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，速度变大，故其动能变大，故A错误；BC从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，高度降低，故其重力势能减小，故B错误，C正确；D从陡坡加速下滑的过程，因运动员的重力势能减小，动能变大，故可知是运动员的重力势能转化为动能，故D错误。故选C。9、D【详解】A观光屋上升时，速度大小不变，故动能不变；高度增加，故重力势能增大；故A不正确；B观光屋上升到最高点，依然是匀速运动状态；突然所有外力消失，由于惯性，观光屋会做匀速直线运动，故B不正确；C匀速圆周运动，运动的方向一直在发生改变，所以人的运动状态也一直在改变，故C不正确；D摩天轮静止时，观光屋在缆绳对观光屋的拉力和观光屋的总重力的作用下处于平衡状态，所以缆绳对观光屋的拉力和观光屋的总重力是一对平衡力，故D正确。故选D。10、D【详解】ABt1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；C时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；D从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。故选D。二、填空题1、 80% 0.5【详解】1总功W总=Fs=2.5N0.5m=1.25J有用功W有用=Gh=5N0.2m=1J斜面的机械效率2由W总=W有用+W额外可得，额外功W额外=W总-W有用=1.25J-1J=0.25J由W额外=fs得，摩擦力2、 600 75% 80 变大【详解】1这一过程中做的有用功W有=Gh=600N1m=600J2由图可知，n=2，则绳端移动的距离s=nh=21m=2m拉力做的总功W总=Fs=400N2m=800J滑轮组的机械效率3拉力的功率4不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为用该装置提升重为1000N的物体，则提升物体的重力增大，动滑轮重不变，由上式可知，滑轮组的机械效率将变大。3、 错误 错误 不能【详解】12小明和小红的观点都是错误的，根据W=Fs，只明确一个物理量，无法比较做功的大小。3仅知道物体移动的距离，不知道对物体施加力的大小，不能准确比较两个和尚做功的多少。4、 120J 0【详解】1由乙图可知在3s至5s内推力F=60N，这一时间段速度为v=1.0m/s，时间t=2s，可知推力做功为W=Fs=Fvt=60N1.0m/s2s=120J2由丙图可知， 0s 至 1s 内，物体速度为0，物体静止不动，此时推力对木块未做功，W推=0，有5、 1.2104 40 大【详解】1将3000N的货物提高4m，起重机对货物做的有用功为W有用=Gh=3000N4m=1.2104J2电动机功率为3000W，此过程用时10s，做的总功为W总=Pt=3000W 10s= 3104J起重机的机械效率为3若减小动滑轮的重力，将重物提升同样的高度，做的额外功变小，做的有用功不变，总功变小，根据机械效率的公式，起重机的机械效率将变大。三、计算题1、（1）200W ；（2）300N；（3）500N【详解】解：（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h=33m=9m使用滑轮组做的总功W总=Fs=400N9m=3600J工人做功的总功率（2）不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力则动滑轮的重力G动=3F-G物=3400N-900N=300N（3）不计绳重和摩擦，由机械效率为80%时，物体的重力工人所用的拉力答：（1）工人做功的总功率为200W；（2）动滑轮的重力为300N；（3）工人所用的拉力为500N。2、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）公交车的重力车匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，牵引力（2）公交车内牵引力所做的功（3）公交车这段时间内的功率答：（1）该公交车受到的牵引力是； （2）公交车在内牵引力所做的功是；（3）公交车这段时间内做功的功率。3、（1）1.08104N；（2）1.08105Pa；（3）3200W【详解】解：（1）电动观光车的重力（2）电动观光车静止时对地面的压强（3）电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率答：（1）电动观光车的重力为1.08104N；（2）电动观光车静止时对地面的压强1.08105Pa；（3）电动观光车正常行驶时牵引力做功的功率3200W。4、（1）12m/s；（2）8105J【详解】解：（1）前10s通过的路程为120m，在010s内汽车的平均速度（2）从图中可以看出，10s后，汽车以20m/s做匀速直线运动，物体的牵引力汽车的功率为在010s内汽车发动机的牵引力所做的功是答：（1）在010s内汽车的平均速度为12m/s；（2）在010s内汽车发动机的牵引力所做的功是8105J。5、 (1)；(2)【详解】解：(1)雕像的体积是制作铜雕像所用铜的质量是(2)铜雕像所受的重力是将这个铜雕像整体匀速提升2m需要做的功是答：(1)制作铜雕像所用铜的质量是；(2)将这个铜雕像整体匀速提升2m需要做的功是。四、实验探究1、 钢球 质量相同时，速度越大，动能越大。 D 相等 A【详解】（1）1钢球从斜面滑下来，到达水平面时有速度，故有动能，对木块做功，木块移动的距离越大，钢球的动能越大。（2）2对比甲、乙实验，钢球的质量不同，不同高度静止释放，到底水平面的速度不同，推动木块移动的距离不同，甲实验中钢球到达水平面时速度大，对外做功多，故甲实验中钢球动能大，故结论为质量相同时，速度越大，动能越大。（3）3 A换质量更大的木块，多了一个变量影响木块移动距离，故无法根据木块移动的距离来判断动能与质量关系，故A不符合题意；B若降低高度，改变了小球的到达水平面的速度，多个变量影响实验结果，故B不符合题意；C换质量更大的钢球，钢球具有的动能更大，木块还是会冲出木板，没有解决实验问题，故C不符合题意；D换质量更小的钢球，钢球具有的动能变小了，木块可能不会冲出木板，故该方案可行，故D符合题意。故选D。（4）45让同一个小车沿同一斜面的同一个高度由静止开始向下运动，小车的动能相同，在接触面不同的斜面滑行时，都是克服摩擦力做功，都是将动能全部转化为内能，故克服摩擦力做的功相等；小车在玻璃运动时间长，即克服摩擦力做功时间长，根据可知，克服摩擦力做的功相同，故小车在玻璃上的功率小于在毛巾上的功率。（5）6实验方案一用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由静止释放，弹性势能转化为钢球的动能，弹簧形变程度不同，小球的速度不同，控制了质量相同，通过观察木块移动的距离来判断动能的大小，故是可行的；而实验方案二用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，相同的弹性势能转化为动能，故动能的大小相同，质量不同，钢球的速度不同，而本实验中，需要改变质量，控制速度相同，故方案二不可行，故综上所述，A符合题意；BCD不符合题意。故选A。2、 匀速 丙 无关 1、3 越低 ABC【详解】（1）1为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动，此时弹簧测力的示数才等于其对绳子自由端的拉力。（2）2由数据表知，在第四次实验中绳端移动距离s0.5m，钩码上升高度h 0.1m，由snh可得n5，即承担物重的绳子股数n5，所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的。（3）3通过比较实验1、2数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，所以滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。（4）4由1、3两次实验，绳端移动距离s0.3m，钩码上升高度h0.1m，由snh可得n3，使用同样的滑轮组，即使用的甲、乙两图，通过得出的实验数据可知提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率越高，得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。（5）5通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮的重力不同，机械效率不同，动滑轮越重机械效率越低。（6）6要提高滑轮组的机械效率，可以A减轻动滑轮重力，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故A正确；B由实验得出的结论可知，增大提升的物体重力，可以提高滑轮组的机械效率，故B正确；C机械加润滑油，在提升相同重物、提升相同高度时，减小额外功，而有用功不变，总功减小，有用功与总功的比值增大，提高了滑轮组的机械效率；故C正确；D滑轮组的机械效率可见滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以增加重物上升高度，不能提高滑轮组的机械效率，故D错误。故选ABC。