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章节练习试卷.docx

九年级物理上册第十一章机械功与机械能章节练习 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、一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（）A重力势能变化量不相同B获得的动能相同C在食用油中重力做功慢D机械能不变2、为迎接 2022 年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（）A跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功B短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变C花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用D掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力3、在如图所示的滑轮组中，每个滑轮重，在绳子自由端用的拉力把货物匀速提高，不计摩擦和绳重，则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是（）A；B；C；D；4、在体育课上，小康用胳膊将排球向上垫起后，排球上升过程中运动得越来越慢。下列说法中正确的是（）A排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球所受的重力小于排球的惯性B排球在脱离胳膊后的上升过程中，受到方向向上的力C排球在脱离胳膊后的上升过程中，重力势能逐渐减小D排球在脱离胳膊后的上升过程中，动能逐渐减小5、物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（）A该物块在CD段的惯性比AB段大B该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为25C拉力F在AB段所做的功为20JD拉力F在CD段做功的功率为10W6、如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知ABAC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（）AF1F2，W1W2，P1P2BF1F2，W1W2，P1P2CF1F2，W1W2，P1P2DF1F2，W1W2，P1P27、如图，这是一种塔式起重机，已知起重机上的滑轮组在匀速起吊330kg的物体时，滑轮组的机械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和计算错误的是（）A起重机的吊臂AOB可视为杠杆B增加起吊物体的质量，滑轮组的机械效率将减小C物体上升2m，滑轮组所做有用功是6.6103JD物体上升2m，滑轮组所做总功是1.1104J8、2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（）A返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小B返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变C返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小D返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变9、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10、 “嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（）A动能减小，势能减小，机械能减小B动能不变，势能减小，机械能减小C动能不变，势能减小，机械能不变D动能增大，势能减小，机械能不变第卷（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”）。2、凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产都江堰水利工程，由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成（如图所示），其在引水灌溉，防洪减灾方面发挥着重要作用。枯水季节，由于内江河床较低，在水受到的_力作用下，大量的水落入内江，其重力势能_ （选填“增大“减小”或“不变”）；洪水季节，由于宝瓶口的限流作用，导致内江水的流速较小，外江水的流速较大、压强较_ ，大量的水涌入外江。3、中学生要养成文明的行为习惯，严禁高空抛物。如果一个重0.5N的鸡蛋从20m高处自由下落，不计空气阻力，下落过程中鸡蛋的重力势能转化为_能，重力对鸡蛋所做的功为_J。4、如图所示，小球从A处落下，在B处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到D处停下，其中C点为BD之间的中点，此过程中斜面对小球的支持力_（选填“有”或“没有”）做功，BC段木块受到的摩擦力功率为P1，CD段木块受到的摩擦力功率为P2，大小关系是P1_ P2（选填“”“”或“”）。5、小勇放学后，背着重40N的书包沿水平路面走了200m，用时3min，又用1min爬上了大约9m高的四楼回到了家，小勇的重力为600N。则他在回家过程中对书包所做的功为_J，他所做总功的功率是_W。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为1.25m2，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。（g=10N/kg）（1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？（2）如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。（3）工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体B的密度。（）2、2020年12月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高程为8848.86m。体重为500N的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。（1）求火车的平均速度；（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。3、某电动观光车的技术参数如下表：空车质量1180kg满载人员12人满载时轮胎与地接触面积4250cm2最大车速45km/h根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？（2）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2103N，求观光车匀速行驶5103m过程中，牵引力所做的功和功率？4、小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动，周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。（1）若小杨及所带物品的总重为700N，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功；（2）若这袋大米总质量为5kg，手的受力面积为2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的压强。5、如图甲所示，支架OB固定于竖直墙面O点，且可绕O点在竖直面内转动，细绳BC与支架连接于B点，另一端固定在墙上C点，此时支架水平，细绳与支架夹角为30。滑轮组悬挂于支架A处，OAOB=35，细绳BC能承受的最大拉力为2000N。重600N的工人用完全相同的两个滑轮绕成的滑轮组提升货物，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示。（不计支架和细绳的重力，不计滑轮组的摩擦和绳重，g=10N/kg）求：（1）动滑轮的重力；（2）当工人用400N的力在5s内匀速提升货物，货物升高了2m，工人的功率多大？（3）通过计算说明，此工人用上面的装置能否提起1000N的货物？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，探究影响滑轮组机械效率的因素。选用相同的滑轮和钩码，组装多个滑轮组装置。（1）选择a、b装置是控制滑轮组的 _相同，探究的是 _对机械效率的影响；（2）选择b、d装置是控制 _相同，探究的是滑轮组的 _对机械效率的影响；（3）多次实验发现，使用滑轮组所做的额外功均相同。则装置 _ 的机械效率较高，_不影响滑轮组的机械效率。2、小华用图示装置探究滑轮组的机械效率，实验数据记录如下：次数物重G/N物体上升高度h/m拉力F/N机械效率11.00.10.566.7%21.50.10.771.4%32.00.10.8（1）实验中应竖直向上_拉动弹簧测力计；（2）第3次实验的机械效率为_%；（3）分析数据可知，提高同一滑轮组的机械效率，可以采用的措施是_物重（填“增大”或“减小”）；（4）在一次测量中，小华斜向上拉弹簧测力计，其他条件不变，这个滑轮组的机械效率将_（填“变大”“变小”或“不变”）。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，重力势能变化量相同，故A错误；B获得的动能不同，在煤油中阻力更大，动能小，故B错误；C根据可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确；D由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。故选C。2、A【详解】A跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重力对运动员做功，故A正确；B短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；C花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；D掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。故选A。3、C【详解】A B如图所示，两段绳子分担动滑轮和物重，故重物重故AB不符合题意；C D不计绳重和摩擦力，故滑轮组的机械效率是故C符合题意；D不符合题意。故选C。4、D【详解】A排球在脱离胳膊后能继续上升，是由于排球具有向上运动的惯性，一切物体都有惯性，故A错误；B排球在脱离胳膊后的上升过程中，如果不考虑空气阻力，排球受到方向竖直向下的重力，故B错误；C排球在脱离胳膊后的上升过程中，克服重力做功，位置升高，重力势能逐渐增加，故C错误；D排球在脱离胳膊后的上升过程中，受重力作用，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故D正确。故选D。5、D【详解】A惯性的大小只与质量有关，与速度大小无关，故A错误；B由题知，物块在AB段和CD段的速度之比为25，AB和CD距离相等，则该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为52，故B错误；C物块在AB段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在AB段所做的功W=FABsAB=fABsAB=1N10m=10J故C错误；D物块在CD段匀速运动，拉力等于摩擦阻力，拉力F在CD段做功的功率P=FCDvCD=fCDvCD=2N5m/s=10W故D正确。故选D。6、D【详解】AB由图知，斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，且分别拉动同一物体，所以物体沿AB运动时拉力F1较小，即F1F2故AB错误；CD斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有做额外功，所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功，由WGh可知，拉力做的功相同，即W1W2从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，且F1F2，根据公式可知，物体沿AB运动时拉力F1的功率较小，即P1P2，故C错误；D正确。答案D。7、B【详解】A由图可知，起重机的吊臂可以视为支点在O点，力臂分别为OA、OB的杠杆，故A正确，不符合题意；B滑轮组的机械效率增加起吊物体的质量时，有用功增加，额外功不变，有用功与总功的比值变大，则滑轮组的机械效率变大，故B错误，符合题意；C物体上升2m，滑轮组所做有用功W有=Gh=mgh=330kg10N/kg2m=6.6103J故C正确，不符合题意；D滑轮组所做总功故D正确，不符合题意。故选B。8、C【详解】返回舱落向地面时，做减速运动，其高度也在减小，而质量不变，所以动能减小，重力势能也减小，那么机械能也减小了，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9、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10、A【详解】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。二、填空题1、 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。2、 重 减小 小【详解】12地球上的一切物体都要受到地球的吸引力，这个吸引力就是重力，水在受到重力的作用下从高处落下，这个过程中高度越来越低，重力势能越来越小，而速度越来越大，动能也越来越大。3流体流速越快，压强越小，外江水的流速较大、压强较小。3、 动 10【详解】1物体的下落的过程中，不计空气阻力，高度降低，速度增大，将重力势能转化为动能。2重力对鸡蛋所做的功为W=Gh=0.5N20m=10J4、 没有 【详解】1由于支持力与小球运动的方向是垂直的，故支持力没有做功。2BC和CD段的压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，BC段速度大于CD段速度，由PFv可知，BC段木块受到的摩擦力功率为P1大于CD段的木块受到的摩擦力功率P2。5、 360 24【详解】1小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功2上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功做的总功整个过程所用时间所做总功的功率三、计算题1、（1）4000Pa；（2）88.5%；（3）【详解】解：（1）物体A质量为500kg，g=10N/kg，物体A的重力物体A静止在地面上，它对地面的压力大小等于其自身的重力大小，底面积为1.25m2，则根据可知，其对地面的压强其对地面的压强是4000Pa。（2）物体A静止在地面时，对物体A受力分析，它受到重力、滑轮组对它的拉力、地面对它的支持力作用，则滑轮组对物体A的拉力滑轮组对物体A的拉力是3350N；根据得动滑轮的重力提升重物过程中所做有用功提升重物过程中所做的额外功滑轮组的机械效率滑轮组的机械效率约是88.5%。（3）4条绳子托着动滑轮，物体B以0.1m/s的速度匀速运动，则绳端移动的速度从图丙可以看到，物体B未接触水面前，绳端拉力功率，由得，物体B未接触水面前绳端的拉力由可得，物体B的重力又因为物体B全部浸没在水中时绳端的拉力所以物体B全部浸没在水中时滑轮组对物体B的拉力物体B在水中所受浮力根据可知，物体B的体积由得，物体B的质量再根据可知物体B的密度物体B的密度是。答：（1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是4000Pa；（2）此时整个机械的机械效率约是88.5%；（3）物体B的密度是。2、（1）77km/h；（2）8105J【详解】解：（1）火车的平均速度v=77km/h（2）克服小海重力做的功 W=Gh=500N1600m=8105J答：（1）求火车的平均速度是77km/h；（2）该过程中克服小海重力做的功是8105J。3、（1）1.9105Pa；（2）107J，25000W【详解】解：（1）乘员质量平均为60kg，满载时有12名人员，空车的质量是1180kg，则满载时车的总质量为m总=nm人+m车=1260kg+1180kg=1900kg满载时车对水平路面的压力等于车的总重力，大小为F=G=m总g=1900kg10N/kg=19000N满载时车对水平路面的压强是（2）观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，故牵引力大小为F牵=f=2103N观光车匀速行驶5103m过程中，牵引力所做的功是W=F牵s=2103N5103m=107J观光车匀速行驶5103m所需时间为牵引力做功的功率为答：（1）满载时车对水平路面的压强是1.9105Pa；（2）牵引力所做的功是107J，功率是25000W。4、（1）7103J；（2）2.5105Pa【详解】解：（1）由题意可知，电梯对小杨的支持力F等于小杨的总重力G总，即F=G总=700N电梯上升的高度为h=10m，故由W=Fs可得，电梯对他的支持力做的功为W=Fs=G总h=700N10m=7103J（2）由受力分析可知，大米对手的压力F压大小等于大米的重力G大小，即F压=G=mg=5kg10N/kg=50N由可得，手受到的压强为答：（1）电梯对他的支持力做的功为7103J；（2）他的手受到的压强为2.5105Pa。5、（1）100N；（2）320W；（3）此工人用上面的装置不能提起1000N的货物，计算说明见解析【详解】解：（1）由图甲可知，该滑轮组的绳子承重段数n=2，由图乙可知，当物重为400N时，滑轮组的机械效率为80%，若不计滑轮组的绳重与摩擦，根据公式可得，动滑轮的重力为（2）由题意可得，绳子自由端移动的距离为s=nh=22m=4m所以拉力做功为W=Fs=400N4m=1600J所以工人的功率为（3）由题意可知，当提升1000N的重物时，此时的拉力将滑轮组与重物看作一个整体，所以此时A点受到的拉力为FA=G+2G动+F拉=1000N+2100N+550N=1750N将OAB视为一个杠杆，作OD垂直于BC，则OD为BC对支架的拉力FB的力臂，因为细绳与支架夹角为30，所以又因为OAOB=35所以FA的力臂，根据杠杆的平衡条件，可得出即可得所以此工人用上面的装置不能提起1000N的货物。答：（1）动滑轮的重力为100N。（2）工人的功率为320W。（3）此工人用上面的装置不能提起1000N的货物。四、实验探究1、 组装（连接）方式 提升物体重 滑轮组提升物体重 组装方式 b、d 组装方式【详解】（1）12图a、b装置中，滑轮组的绕线相同，即组装方式相同，但提升的物体的重力不同，所以探究的是提升物重对机械效率的影响。（2）34b、d装置中，提升的物重相同，滑轮组的绕线不同即组装方式不同，所以探究的是滑轮组组装方式对机械效率的影响。（3）5实验中使用滑轮组所做的额外功相同，提升重物的高度相同时，据知，提升的物重越重，机械效率越高，所以装置b、d的机械效率较高。6滑轮组的组装方式不影响有用功和额外功，据知，滑轮组的组装方式不影响滑轮组的机械效率。2、 匀速 83.3 增大 变小【详解】（1）1实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。（2）2第三次实验中，有用功为W有=Gh=2.0N0.1m=0.2J总功为W总=Fs=Fnh=0.8N30.1m=0.24J机械效率为（3）3由表格中数据可知，对于同一个滑轮组，当提升的物重越来越大时，机械效率也越来越大，所以，提高同一滑轮组的机械效率，可以采用的措施是增大物重。（4）4由滑轮组性质可知，当用竖直向上的力拉时，是最省力的，若斜向上拉时，拉力将变大，其他条件不变，由可知，机械效率变小。