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项攻克练习题(解析版)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项攻克考试时间：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、图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（）A．动能减少 B．重力势能不变 C．机械能增大 D．机械能不变2、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3、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4、如图所示，勤劳的工人借用滑轮匀速提升重物，这样做（）A．省力，同时可以省功B．省力，但降低了做功效率C．既省力，也改变施力的方向D．既不省力，也不改变施力的方向5、2022年2月15日，中国选手苏翊鸣夺得北京2022年东奥会单板滑雪男子大跳台冠军，实现了中国单板滑雪在东奥会上金牌“零的突破”。如图，苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点的过程中，他的（）A．重力势能增大，动能减小 B．重力势能减小，动能增大C．重力势能减小，动能减小 D．重力势能增大，动能增大6、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7、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8、在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）A．动滑轮所受重力为10N B．滑轮组所做的有用功为2000JC．工人所用拉力的功率为380W D．滑轮组的机械效率为95%9、甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（）A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒10、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、2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，其动能___________，机械能___________。行驶里程行驶时间油耗不走快速路9.1km30min9.0L/100km走快速路14.0km20min5.5L/100km2、用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为___________。如果人的体重为600N，绳子可承受最大拉力为800N，他用此滑轮组能提升的最大物重为___________N。3、一攀岩爱好者体重为490N，背着质量为5kg的背包用20min登上10m高的峭壁，在此过程中，攀岩者对背包做功____J，他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是____W。（g取10N/kg）4、用图示的滑轮组将重为的物体竖直向上匀速提升，拉力F的大小为，则该滑轮组的机械效率为______。5、如图是某市轨道交通车站的示意图。在车进站时，要刹车慢慢停下来，而车此时是有很大的______能的，若刹车，这些能量转化为内能而损耗了，若进站时让车上坡，把______能转化为______能贮存起来，这样就减小因刹车消耗的机械能；出站时利用下坡，则可以把重力势能转化为动能，便于启动，节省了燃料，起到节能的作用。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、木块在大小为20牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进5米，求此过程中拉力做的功W及功率P。2、某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；（2）汽车发动机的功率；（3）在测试汽车的加速性能时，该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动（若一物体沿直线运动，且在运动的过程中加速度保持不变且大于0，则称这一物体在做匀加速直线运动），汽车通过的距离与加速度、时间关系为：s=（s为运动的距离，单位为m；v0为初始速度，单位为m/s；a为匀加速度，单位为m，t为加速时间，单位为s），求：此汽车从静止开始，以10m匀加速直线运动2s通过的距离。3、如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。4、如图为某国产新能源汽车，深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700kg，在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍，匀速行驶18km，所用时间0.5h。求：（1）该车匀速行驶的速度；（2）司机和车的总重力；（3）车匀速行驶18km过程中牵引力做功。5、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。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示∶（1）该实验中物体的动能是指___________（选填“钢球”或“木块”）的动能。（2）比较___________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系。（3）图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制___________相同，探究钢球的动能大小与___________的关系。（4）选择甲、乙两次实验进行比较，可以研究___________（选填“超载”或“超速”）带来的危害。2、小明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：物理量实验次数钩码总重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η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%（1）第1次实验测得的机械效率为_______，（结果保留两位小数）若不计绳重与摩擦，动滑轮重为_____N；（2）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组可以通过_______来提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率_______；（3）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_______。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。2、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。3、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。4、B【详解】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，使用任何机械都不能省功，在提升重物时还要提升动滑轮，做一部分额外功，所以省了力但降低了做功效率，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。5、B【详解】苏翊鸣在助滑区从起点A由静止开始加速下滑到最低点的过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。6、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。7、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。8、D【详解】B．建筑材料上升的高度h=5m，所以有用功为故B错误；C．由图可知，绳子股数n=2，绳端移动的距离为s=2h=2×5m=10m工人所用拉力的功为拉力的功率为故C错误；A．不计绳重及摩擦，所做的额外功为动滑轮所受重力为故A错误；D．滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。9、D【详解】由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度A．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；B．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意；C．甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m故C不符合题意；D．运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。故选D。10、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。二、填空题1、

汽油

减小

减小【详解】[1]不走快速路的油耗为走快速路的油耗为故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。[2]汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。[3]下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。2、

80%

1150【详解】[1]滑轮组的机械效率为故滑轮组的机械效率为。[2]动滑轮重为由于人的体重为600N，故拉力最大为600N，故用此滑轮组能提升的最大物重为用此滑轮组能提升的最大物重为。3、

500

4.5【详解】[1]背包所受的重力在此过程中，攀岩者克服重力做功[2]人和背包的总重力人对自己和背包做的功做功的平均功率4、80%【详解】由图可知，滑轮组承担重物的绳子股数为n=3，则由可知，该滑轮组的机械效率为5、

动

动

重力势【详解】[1]在车进站时，要刹车慢慢停下来，车的质量很大，此时仍具有很大的动能。[2][3]若进站时让车上坡，使车速度减小，高度增加，把动能转化为重力势能贮存起来，这样能减小因刹车消耗的机械能。三、计算题1、100J，10W【详解】解：此过程中拉力做的功功率为答：此过程中拉力做的功W为100J，功率P为10W。2、（1）800N；（2）1.6；（3）20m【详解】解：（1）汽车总重力汽车行驶时受到的阻力是由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力为（2）汽车的速度汽车的功率为（3）汽车的初速度为0m/s，所以v0=0m/s，汽车2s通过的距离为答：（1）汽车发动机的牵引力为800N；（2）汽车发动机的功率为1.6×104W；（3）汽车从静止开始，匀加速直线运动2s通过的距离为20m。3、（1）5×104Pa；（2）100N；（3）250N，200W【详解】解：（1）合金块下表面所受水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa（2）因为合金块完全浸没水中，所以合金块所受的浮力F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N（3）合金块的质量m金=ρ合金V金=4×103kg/m3×0.01m3=40kg合金重力G金=m金g=40kg×10N/kg=400N完全露出水面后，人所用拉力绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m人的拉力做功W=Fs=250N×4m=1000J拉力的功率答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×104Pa；（2）合金块受到的浮力为100N；（3）人的拉力为250N，其功率为200W。4、（1）36km/h；（2）7000N；（3）1.26×107J【详解】解：（1）该车匀速行驶的速度（2）司机和车的总重力G=mg=700kg×10N/kg=7000N（3）在平直公路上匀速行驶过程中，汽车的牵引力大小等于阻力大小，故F牵=f=0.1G=0.1×7000N=700N车匀速行驶18km过程中牵引力做功W=F牵s=700N×18×103m=1.26×107J答：（1）该车匀速行驶的速度为36km/h；（2）司机和车的总重力为7000N；（3）车匀速行驶18km过程中牵引力做功为1.26×107J。5、（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