重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同步测评试卷

九年级物理上册第十一章机械功与机械能同步测评考试时间：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、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2、由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。某些地方用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为F，配重水泥块（重为G）被匀速拉升的高度为h（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法中正确的是（）A．M是动滑轮B．拉力F=2GC．拉力F做的功为3FhD．拉力F移动的速度与配重G上升的速度相同3、如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（）A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同4、如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（）A．从A点到B点的过程中机械能守恒B．在B点时处于平衡状态C．在O点时重力势能最大D．从A点到O点动能转化为重力势能5、2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（）A．在B点时受力平衡B．在A、D两点动能可能相等C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化6、用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦)，下列做法能提高滑轮组机械效率的有A．增加物体被提升的高度B．增大动滑轮的重力C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D．增加物体的重力7、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AB＞AC，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（）A．F1＝F2，W1＞W2，P1＞P2B．F1＝F2，W1＞W2，P1＝P2C．F1＜F2，W1＝W2，P1＝P2D．F1＜F2，W1＝W2，P1＜P28、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9、如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在点时两球的速度大小关系是（）A． B． C． D．无法确定10、生活中处处有物理。对下列生活情景，分析正确的是（）A．飞行员跳伞时，在减速下降过程中，重力势能转化为动能B．公交车紧急刹车时，乘客容易向前倾倒，是因为乘客具有惯性C．用水平推力推木箱，没有推动，是因为水平推力小于木箱受到的摩擦力D．用高压锅煮饭，锅内气压升高时，水的沸点降低，更容易把饭煮熟第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、学校的旗杆顶端都装有一个滑轮，升国旗时，升旗手向下缓缓拉动绳索，国旗就缓缓上升，这个滑轮的作用是_______；某校旗杆高12m，国旗重约1kg，要在唱一遍国歌的时间（约40秒）恰好将国旗从地面升到顶端，升旗手做有用功的功率约为_______W。2、用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动，v甲>v乙，两物体沿推力方向都移动了2米，则推力对物体所做的功W甲______W乙，推力的功率P甲___________P乙（以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。若甲的重力为10牛，则甲的重力做功为__________焦。3、2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱披挂着红白色大伞飘然于天际，在全世界的瞩目下，在东风着陆场预定区域成功着陆。如图所示，返回舱正在减速下降，此时身在内部的王亚平航天员相对于返回舱______（选填“运动”或“静止”）；在此过程中，返回舱的机械能______（选填“增大”或“减小”）。4、如图所示，工人师傅用沿斜面向上1000N的推力。将重为2000N的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m，则此过程中的有用功为______J，斜面的机械效率为______。使用斜面可以______（选填“省力”或“省功”）。

5、2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛，17岁中国小将苏翊鸣摘得金牌，成为冬奥历史上该项目最年轻的金牌获得者。比赛场地简化如图所示，AC为助滑道，B为AC的最低点。运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中（不考虑一切阻力），重力势能转化___________能，机械能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、在九年级物理拓展课上，李博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，若他将重为360N的材料提升了10m，他在此过程中克服动滑轮重力做的功为400J，不计绳重和摩擦，g＝10N/kg，求：（1）李博克服材料重力做的功是多少？（2）此滑轮组的机械效率是多少？（3）李博同学对绳子的拉力是多少？2、质量为2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，（g=10N/kg）求：(1)全程中汽车的所受阻力大小；(2)整个过程中发动机做的功；(3)汽车的最大速度v最大。3、一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路上匀速行驶300m，受到的阻力是1200N。求：(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功；(2)行驶过程中小轿车的功率。4、“熊猫空中列车”是我国建造的世界第一列以锂电池动力包为牵引动力的空中悬挂式轨道列车（如图所示），它牵引力的功率可达135kW。某次试验过程中，它以最大功率匀速行驶200s，完成的距离为3km。求列车在该次试验过程中：（1）行驶的速度；（2）牵引力做的功；（3）牵引力的大小？5、如图所示，是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油的密度为0.92×103kg/m3，1L=1dm3。（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确；（1千克等于2斤）；（2）该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，求此过程中拉力对油做的功；（3）该同学提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。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η130.12.00.350%260.1①0.3②2、如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将不同金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次实验。（1）金属球在滚下斜面的过程中，它的___________能转化为动能；（2）做了甲、乙、丙三次实验：让不同金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越___________；这种比较动能大小的研究方法是___________；（3）要探究动能与速度的关系应选用___________图，结论是___________；（4）甲，乙两图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是小球在水平面___________，结论是___________；（5）如图丁所示是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，由“十次车祸九次快”、“安全驾驶莫超载”可知事故的原因是超载或超速。用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车_________（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。-参考答案-一、单选题1、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。2、B【详解】A．在拉力F的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，故A错误；B．由于N是动滑轮，且n=2，不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为F=2G故B正确；C．拉力F做的功为故C错误；D．配重G上升的速度是拉力F移动的速度的2倍，故D错误。故选B。3、D【详解】AB．由图可知，左侧的滑轮组，n=2，则拉力为F1移动距离为s1=2h右侧的滑轮组，n=3，则拉力为F2移动距离s2=3h因此F1＞F2，F2移动距离多，故AB错误；C．不计绳重和摩擦，提动滑轮做的功为滑轮组的额外功，两个动滑轮相同，提升相同的高度，故两个滑轮组做的额外功相同，故C错误；D．不计绳重和摩擦滑轮组的机械效率与所提物重和滑轮重有关，与绳子的绕法无关，在提升相同物体到相同的高度，所做的有用功与额外功相同，故两装置的机械效率相同，故D正确。故选D。4、A【详解】A．因为A、B两点等高，可知小球在摆动过程中机械能没有损耗，即机械能守恒，故A正确；B．小球摆到B点时，受到非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B错误；C．在O点时为最低点，高度最低，而质量不变，所以在O点时重力势能最小，故C错误；D．小球从A点到O点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，是将重力势能转化为动能，故D错误。故选A。5、B【详解】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。故选B。6、D忽略绳重及摩擦，克服物体重力所做的功为有用功，克服物体和动滑轮重力所做的功为总功，根据η=×100%=×100%=×100%进行解答．【详解】忽略绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为：η=×100%=×100%=×100%=×100%A.由表达式可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，故A错误；B.由表达式可知,增大动滑轮的重力G动,变大，滑轮组的机械效率变小，故B错误；C.由表达式可知，滑轮组的机械效率与承担重物的绳子的段数无关，故C错误；D.由表达式可知,增加物体的重力G,变小，滑轮组的机械效率变大，故D正确．故选D.7、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F1＜F2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W＝Gh可知，拉力做的功相同，即W1＝W2从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，且F1＜F2，根据公式可知，物体沿AB运动时拉力F1的功率较小，即P1＜P2，故C错误；D正确。答案D。8、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。9、C【详解】由题知，两球的质量相同，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方K点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能，这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10、B【详解】A．物体的动能与质量和速度有关；在减速下降的过程中，速度变小，动能减小，重力势能没有转化为动能，故A错误；B．公交车刹车时，乘客下半身随着公交车停下来，上半身由于惯性保持向前运动，从而发生了向前倾倒的现象，故B正确；C．没有推动木箱，木箱处于静止状态，受到平衡力，推力等于摩擦力，故C错误；D．水的沸点随着水面气压的升高而增大，高压锅内气压升高时，水的沸点增大，故D错误。故选B。二、填空题1、

改变力的方向

3【详解】[1]旗杆顶部滑轮的轴是固定的，所以该滑轮为定滑轮；升旗时，向下拉绳子，国旗就向上运动，所以滑轮作用是改变力的方向。[2]不计摩擦和绳重，国旗顶端是一个定滑轮，故升旗手的拉力为人升旗做的功为升旗的功率约为2、

等于

大于

0【详解】[1]推力对物体所做的功，推力大小相同，物体在推力方向上移动的距离也相同，所以推力对物体所做的功也相同。[2]推力的功率，推力对物体所做的功相同；物体移动的距离相同，但甲物体的速度大于乙物体的速度，物体运动的时间，故甲物体所用时间较少，推力对甲物体做功的功率较大。[3]重力的方向竖直向下，物体在水平方向移动，没有在重力的方向上移动，故重力对物体不做功，做功为0J。3、

静止

减小【详解】[1]返回舱在减速下降过程中，在内部的王亚平航天员相对于返回舱的位置没有发生变化，所以王亚平是静止的。[2]]返回舱在减速下降过程中，速度减小，质量不变，动能减小；高度降低，质量不变，重力势能减小，所以机械能减小。4、

3×103

75%

省力【详解】[1]斜面作为简单机械使用时，有用功等于克服物体重力做的功，因此[2]总功等于推力做的功，因此所以，机械效率为[3]任何机械都不能省功，反而会需要做额外功。使用斜面的时候，推力比重力小，因此可以省力。5、

动

不变【详解】[1]运动员某次从A点由静止开始下滑到达B点的过程中，运动员质量保持不变，高度变小，重力势能能变小；速度增大，动能变大，重力势能转化动能。[2]因不考虑一切阻力，故机械能守恒，即机械能不变。三、计算题1、（1）3600J；（2）90%；（3）200N【详解】解：（1）克服材料重力做的功W有=Gh=360N×10m＝3600J（2）不计绳重和摩擦时，额外功为克服动滑轮重力做的功，则总功W总=W有+W额=3600J+400J＝4000J滑轮组的机械效率（3）由图可知绳子的有效段数为n=2绳子自由端移动的距离s=nh=2×10m=20m因为W总＝Fs，所以李博同学对绳子的拉力答：（1）李博克服材料重力做的功是3600J；（2）此滑轮组的机械效率是90%；（3）李博同学对绳子的拉力是200N。2、(1)4×103N；(2)3.2×106J；(3)20m/s【详解】(1)全程中汽车的所受阻力f=0.2G=0.2mg=0.2×2×103kg×10N/kg=4×103N(2)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间40s，且在这段时间内发动机的功率不变，由可得，整个过程中发动机做的功W=Pt=8×104W×40s=3.2×106J(3)因汽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，所以汽车的牵引力F=f=4×103N由可得，汽车的最大速度答：(1)全程中汽车的所受阻力为4×103N；(2)整个过程中发动机做的功为3.2×106J；(3)汽车的最大速度为20m/s。3、（1）3.6×105J；（2）1.8×104W【详解】(1)由于轿车沿水平方向做匀速直线运动处于平衡态，所以F＝f＝1200N小轿车牵引力所做的功W＝Fs＝1200N×300m＝3.6×105J(2)行驶过程中小轿车的功率答：(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功是3.6×105J；(2)行驶过程中小轿车的功率是1.8×104W。4、（1）15m/s；（2）2.7×107J；（3）9000N【详解】解：（1）由题意知，列车的行驶速度（2）牵引力所做的功W=Pt=135×103W×200s=2.7×107J（3）据P=Fv知，牵引力的大小答：（1）行驶的速度为15m/s；（2）牵引力做的功为2.7×107J；（3）牵引力的大小为9000N。5、（1）不正确，计算过程见解析；（2）0；（3）见解析【详解】解：（1）由图可知，食用油的体积为V=5L=5dm3=5×10-3m3食用油的质量为m=ρV=0.92×103kg/m3×5×10-3m3=4.6kg4.6kg=4.6千克=9.2斤由于9.2斤<10斤，所以奶奶说的话是不正确的；（2）拉力的方向是竖直向上的，而该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，油桶没有在拉力的方向上移动一段距离，所以此过程中拉力对油不做功，即做功为0。（3）该同学提油时感觉到很勒手，是由于压力一定，受力面积小，压强大的原因。要减小对手的压强，根据，在