考点解析-沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项测评试卷(详解版)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项测评考试时间：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，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2、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3、高空坠物危害大，就算一个苹果从十层高楼自由落下都可能把汽车玻璃砸烂。下列说法正确的是（）A．运动的苹果具有动能 B．高空的苹果没有重力势能C．下落过程中苹果的动能减小 D．下落过程中苹果的重力势能增大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、同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（）A．实心球从B→C过程中，动能逐渐减小B．实心球到达最高点C时，它将处于静止状态C．实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功D．实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状6、如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上，并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（）①匀速上升阶段，物体相对于地面是运动的②匀速上升阶段，物体的机械能不变③匀速下降阶段，物体的重力势能转化为动能④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能A．只有①③正确 B．只有②④正确C．只有①④正确 D．只有①②③正确7、如图所示，甲运动员比乙运动员高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（）A．甲做功较多，功率较大B．甲做功较多，功率较小C．甲做功较多，甲、乙功率相等D．甲、乙做功相等，甲的功率较大8、如图所示，滑轮组下面悬挂一重为12N的物体，在竖直向上的拉力F的作用下，该物体在10s内被匀速提升了0.5m，拉力F的大小为5N。关于该滑轮组，下列计算结果正确的是（）A．绳子自由端移动的距离是1m B．有用功为0.6JC．总功为5J D．该装置的机械效率为80%9、如图为小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是（）A．小孩在A点具有的动能最大B．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能C．小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能D．小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能10、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2:1B．两车所做功之比是1:1C．两车所受牵引力之比是2:1D．两车速度之比是1:2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、如图所示，用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F，将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，如果机械效率是72%，则斜面高度为_________m。2、嫦娥五号的返回器返回地球时如图所示，采用“打水漂”的方式，先从A点高速进入大气层然后反弹从B点跃出实现减速，然后再次从C点进入大气层实现着陆，完美避开“燃烧”的风险，从位置A到位置C的过程返回器质量不变。虚线下方为大气层，上方为真空，虚线与地面之间的高度相同。（1）返回器在A点的动能______B点的动能（选填“>”、“<”或“=”）；（2）返回器在B点的重力势能______C点的重力势能（选填“>”、“<”或“=”）；（3）返回器在A点的机械能______B点的机械能（选填“>”、“<”或“=”）。3、如图甲，一块质量为0.2kg的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，在竖直方向上拉力F＝3N的作用下向上运动，铁块运动速度v与时间t的关系如图乙所示，则铁块受到的摩擦力为_____N，0～5s内拉力F做的功是_____J（取g＝10N/kg）。4、在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上（水平支架固定不动），工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m，已知物体A重400N，该工人重600N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%，在该过程中，工人对水平面的压力为___________N，人对绳子拉力的功率为___________W。5、立定跳远是河南省中考体育项目之一。如图甲所示，是小宇进行立定跳远测试时的情景，若小宇的体重为50kg，每只脚与地面的接触面积为，他从起跳到最高点的过程中，用时0.5s，立定跳远时的相关数据如图乙所示（图中虚线表示小宇的运动轨迹，A、O、B表示重心的位置，，，）。求：（1）小宇起跳后仍能继续向前运动，是因为他具有__________，地球自西向东自转，他向西跳远_________（选填“能”或“不能”）跳的更远，在腾空跳到最高点位置时，是否处于平衡状态？__________（选填“是”或“否”）；（2）小宇双脚站立时对水平地面的压强__________；（3）小宇克服重力做功的功率__________。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一个质量为12kg的展品从地面搬到高1.2m的展台上，如图所示。g取10N/kg。（1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做多少功？（2）展台台面承受的压强不能超过40kPa，如果把展品放到水平台面上，展品与台面的接触面积是40cm2，台面会不会被压坏？请通过计算说明。（3）展品展示时，要求台面水平。请你简述一种检验台面是否水平的操作方法。2、科技慢慢融入人们的日常生活。如图所示，临沂某餐厅的送餐机器人质量为30kg，它与地面的接触面积为0.01m2。某次在水平路面上送餐的过程中，托着2kg的物体受到的阻力是总重的0.05倍，10s内匀速运动了5m。（g=10N/kg）求：（1）送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的。有一小块玻璃钢材的质量为90g，体积为50cm3，该材料的密度是多少；（2）此时机器人对水平地面的压强；（3）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功的功率。3、如图所示，用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。已知斜面长s=10m，高h=4m。求：（1）运动过程中所做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）推力F大小。4、频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一、如图所示，是小亮用相机每隔0.5s曝光一次，拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车的总质量约为1.6t，所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3m，静止时车轮与地面的总接触面积为.求：（g取10N/kg）（1）汽车静止时对水平地面的压强；（2）拍摄过程中汽车的输出功率。5、某同学用如图所示的装置匀速提升重力为200牛的物体，滑轮重力和摩擦不计，若物体在以0.3m/s的速度匀速上升0.6米。求：（1）拉力做的功W；（2）所用的时间t；（3）拉力的功率P。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、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η1较缓100.25.5138.4%2较陡100.47.0157.0%3最陡100.88.51（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”）2、小聪在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：次数钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%140.11.80.374.1260.12.40.3340.11.40.557.1440.21.41.057.1（1）在实验中，测绳端拉力大小时，应使弹簧测力计竖直向上________状态进行读数（选填“缓慢拉动”或“静止”）。（2）分析表中数据可知：第3次和第________次实验是按丙图装置测机械效率的，分析以上两组实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________。（3）请你帮助小聪计算出第2次滑轮组的机械效率为________%（保留1位小数），在第2次实验中，拉力F所做的额外功为________J。（4）根据实验数据推测，使用图丙滑轮组将重6N的物体匀速提升0.1m，此时滑轮组的机械效率可能为________（只填序号）。A．52.2%B．57.1%C．64.3%D．83.3%-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、A【详解】A．物体由于运动而具有的能叫做动能，所以运动的苹果具有动能，故A正确；B．物体由于处在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力势能，高空的苹果具有重力势能，故B错误；CD．苹果下落过程中质量不变，速度越来越快，所以动能增大，高度降低，所以重力势能减小，故CD错误。故选A。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、A【详解】A．实心球从B→C过程中，位置越来越高，速度越来越小，动能转化为重力势能，动能减小，故A正确；B．实心球做的是弧线运动，到达最高点C时，仍具有向右的速度，并没有处于静止状态，故B错误；C．实心球从B→C→D过程中，高度不断变化，重力对它做了功，故C错误；D．实心球从A→B过程中，受到重力的作用，改变了实心球的运动状态，故D错误。故选A。6、C【详解】①匀速上升阶段，物体相对于地面的位置发生了变化，故物体相对于地面是运动的，故①符合题意；②匀速上升阶段，物体的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，故机械能变大，故②不符合题意；③匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，物体的重力势能没有转化为动能，故③不符合题意；④根据已知条件，物体匀速上升的速度大于下降的速度，故物体匀速上升时的动能大，即物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能，故④符合题意。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。7、A【详解】因为杠铃的质量相等，根据功的定义，举起杠铃的高度越高，所做的功就越多，甲比乙高，所以甲做的功大；两人举起杠铃所用时间相同，由功率定义可知，相同时间内所做的功越多，功率就越大，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。8、D【详解】A．由图可知，承担物重的绳子段数为n=3，当物体上升0.5m时，绳子自由端移动的距离是故A错误；B．有用功为故B错误；C．拉力做的总功为故C错误；D．该装置的机械效率为故D正确。故选D。9、B【详解】荡秋千时，从A点到B点和从C点到B点都是下降过程，都是将重力势能转化为动能，在这个过程中，A点和C点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，故动能为0；B点的动能最大，由于B点位置最低，所以重力势能最小。从B点到C点和B点到A点的过程中都是将动能转化为重力势能的过程。A．小孩在A点时，位置最高，重力势能最大，动能为零，故A错误；B．小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能的过程，故B正确；C．小孩从C荡到B的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能的过程，故C错误；D．小孩从A荡到B的过程中，需要克服空气阻力做功，由一部分机械能转化为内能，故在B点的机械能小于A点的机械能，故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、0.2【详解】由图可知所做的总功根据得所做的有用功斜面高度为2、

>

=

>【详解】（1）[1]返回器由A点至B点速度减小，故返回器在A点的动能大于B点的动能。（2）[2]A、B、C三点的高度相同，质量不变，则重力势能相等，故返回器在B点的重力势能等于C点的重力势能。（3）[3]机械能等于物体动能和势能的总和，由于A点和B点重力势能相等，A点的动能大于B点的动能，所以A点的机械能大于B点的机械能。3、

1

3【详解】[1]由图乙可知铁块做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力，在竖直方向上对铁块进行受力分析，受到竖直向上的拉力F，竖直向下的摩擦力f和重力G；重力为所以，铁块受到的摩擦力为[2]由图乙知，铁块运动的速度为0.2m/s；则5s拉力移动的距离为则拉力做功为4、

350

100【详解】[1]由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，则滑轮组的机械效率解得人对绳子的拉力F=250N，由于人受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力以及竖直向上的拉力，则地面对工人的支持力根据物体间力的作用是相互的，可知工人对水平面的压力F压=F支持=350N；[2]绳子自由端移动的距离拉力做的功则在5s内人对绳子拉力的功率5、

惯性

不能

否

【详解】（1）[1]小宇起跳后仍能继续向前运动，是因为他具有保持原来运动状态的性质，即惯性。[2]地球自西向东自转，他向西跳远不能跳的更远，因为小宇有随地球一起向东运动的惯性，他无论向哪个方向跳，都不会因为地球的转动跳的更远。[3]在腾空跳到最高点位置时，小宇只受重力作用，小宇不是处于平衡状态。（2）[4]小宇双脚站立时对水平地面的压强（3）[5]由图可知CD=AD,小宇重心升高的高度小宇克服重力做功的功率三、计算题1、（1）144J；（2）台面不会被压坏；（3）利用水平仪检测平面是否水平【详解】解：（1）由知道，展品的重力把此产品抬上展台做的功为W=Gh=120N×1.2m=144J（2）由知道，展品的台面的压强展品对展台的压强小于展台所能承受的压强，所以，台面会不会被压坏。（3）利用水平仪检测平面是否水平。答：（1）要把展品从地面搬到展台上，他至少需要对展品做功144J；（2）台面不会被压坏；（3）利用水平仪检测平面是否水平。2、（1）1.8g/cm3；（2）3.2×104Pa；（3）8W【详解】解：（1）有一小块玻璃钢材的质量为90g，体积为50cm3，该材料的密度为（2）机器人对水平地面的压力为F=G总=m总g=(30kg+2kg)×10N/kg=320N则机器人对水平地面的压强为（3）送餐的过程中，托着2kg的物体受到的阻力是总重的0.05倍，则受到的阻力为f=0.05G总=0.05×320N=16N因为送餐机器人做匀速运动，所以送餐机器人的牵引力为F牵=f=16N送餐机器人10s内匀速运动了5m，则送餐机器人运动的速度为送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功的功率为P=F牵v=16N×0.5m/s=8W答：（1）该材料的密度是1.8g/cm3；（2）此时机器人对水平地面的压强为3.2×104Pa；（3）送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功的功率为8W。3、（1）400J；（2）80%；（3）50N【详解】（1）运动过程中所做的有用功即为克服重力做的功，即（2）做的总功为则斜面的机械效率为（3）根据功的计算公式可知推力F大小为答：（1）运动过程中所做的有用功为400J；（2）斜面的机械效率为80%；（3）推力F大小为50N。4、（1）；（2）【详解】解：（1）汽车静止在水平地面，对地面的压力汽车对水平地面的压强（2）如图，由汽车长3m可知，每个小格表示1m，汽车在平直公路上每0.5s通过的路程均为6m，在拍摄过程中做匀速直线运动，汽车在拍摄过程中受到的牵引力拍摄过程中汽车的输出功率答：（1）汽车静止时对水平地面的压强为；（2）拍摄过程中汽车的输出功率为。5、（1）120J；（2）2s；（3）60W【详解】解：（1）物体的重力G=200N，物体上升的速度v=0.3m/s，上升的高度h=0.6m，由图可知滑轮组绳子段数为2，则人对绳子的拉力为