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九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题攻克考试时间: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、下面关于功、功率、机械效率说法正确的是()A.功率大的机械做功一定快B.功率大的机械做功一定多C.机械做功少,机械效率一定低D.做有用功多的机械,机械效率一定高2、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3、2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目,方法是用手臂将排球垫向墙壁,反弹回来后又重复垫球,如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是()A.垫排球时,排球离开手臂上升过程中,手臂依然在对排球做功B.排球从墙壁弹回手臂过程中,重力势能越来越大C.排球撞击墙壁后反弹回来,说明力可以改变物体的运动状态D.手臂垫球时,手对球的力大于球对手的力4、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5、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6、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.②④7、小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时,猜想滑轮组机械效率与下列因素有关:①被提升的物体的重力;②物体被提升的高度;③动滑轮的重力;④承重绳子的段数。他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组,将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想,该实验验证的猜想是()A.① B.①② C.①②③ D.①②③④8、将皮球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,它的频闪照片如图甲所示,下列说法正确的是()A.皮球落地后又弹起,在此过程中只发生了动能和势能的相互转化B.如图乙所示,能反映皮球动能E随时间t变化的关系C.若将皮球表面涂黑,则会在地面上A、B两点留下两个大小相等的黑色圆斑D.皮球经过同一高度C、D两点时,动能相等9、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1:210、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、用的水平推力,将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中,购物车的重力做功______,水平推力对购物车做功______J。2、在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中,小明______(选填“有”或“没有”)对实心球做功,实心球在最高点时______(选填“具有”或“不具有”)动能。球从最高点到落地点的过程中,忽略空气阻力,球的机械能______(选填“增大”“减小”或“不变”)。3、我国设计的“中华月球车”今年登陆月球。如图所示为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的,月球车的质量为120kg,它在月球表面受到的重力为______N(g=10N/kg)。若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为______J。4、如图,小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从M点竖直向下以某速度抛出,球经静止在位置a的台面反弹后,到达的最高点为N。经台面反弹后上升过程球的动能___________(选填“增大”“不变”“减小”),N___________比M高(选填“可能”“不可能”)。球从N点下降时,台面已升至合适的位置b并保持静止,球再次经反弹后,到达的最高点P___________比N高(选填“可能”“不可能”)。5、用40N水平拉力拉着重为100N的物体,在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中,重力对物体做的功为______J,水平拉力对物体做功的功率为______W。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、如图所示,斜面长s=2m,高h=0.8m,建筑工人将重G=500N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=250N,不计绳重力。求:(1)该过程拉力F做的总功是多少?(2)该过程拉力F做的额外功是多少?(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少?2、如图,塔式起重机上的滑轮组匀速吊起重物时,所用的拉力为5×103N,重物升高2m,此过程中滑轮组的机械效率为80%,g取10N/kg。求:(1)拉力做的总功;(2)有用功与物重;(3)若克服摩擦和钢绳重所做的功为5.0×103J,求动滑轮重。3、在九年级物理拓展课上,小梅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,若她用150N的拉力将360N的物体以0.5m/s匀速提升了20s,(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。求:(1)20s内拉力所做的功;(2)提升360N的物体时,此滑轮组的机械效率是多少;(3)若提升的物体重力增加150N,求出此时的拉力。4、如图,李明用20N的力F拉动绳子,使重500N的物体A在水平面上做匀速直线运动。已知物体A所受水平面的摩擦力为其重力的0.1倍,经过20s绳端移动的距离为150cm。求:(1)拉力F做功的功率;(2)滑轮组的机械效率。(百分号前保留一位小数)5、如图所示为我国首辆“玉兔号”月球车,登月前,在水平地面上进行了测试,月球车匀速直线行驶180m用时60min,若车的质量为140kg,受到地面的摩擦阻力为500N,网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2。求:(1)月球车在测试过程中的速度;(2)月球车受到的重力;(3)月球车对水平地面的压强;(4)月球车在测试过程中的功率。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”)-参考答案-一、单选题1、A【详解】AB.功率是单位时间内做的功,表示的是做功的快慢;机械效率是有用功与总功的比值。所以,功率大的机械,做功快,但不一定多,故A正确,B错误;C.机械做功少,做功不一定慢,与机械效率无关,故C错误;D.由知道,有用功多,机械效率的大小还要看总功的大小,故D错误。故选A。2、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。3、C【详解】A.排球离开手臂后,没受到手臂的作用力,那么排球上升过程中,手臂对排球不做功,故A错误;B.排球从墙壁弹回的过程中,质量不变,但高度变小,所以重力势能越来越小,故B错误;C.排球撞击墙壁后,被弹回,是因为受到力的作用,这说明力可以改变物体的运动状态,故C正确;D.垫球时,手对球的力和球对手的力是一对相互作用力,大小应相等,故D错误。故选C。4、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。5、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。6、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。7、A【详解】如图所示,两动滑轮的重力相同,承重绳子段数相同,重物上升的高度相同,所提升的物体重力不同,由控制变量法可知,该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物重力的关系,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。8、B【详解】A.由图可知,每次皮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小,在此过程中不只发生了动能和势能的相互转化,机械能转化为内能,故A错误;B.皮球在下落的过程中速度变大,动能变大,反弹后上升的过程中,速度变小,动能变小;由图可知,由于反弹的高度减小,故机械能减小,即小球的最大动能会逐渐减小,乙图能反映皮球动能E随时间t变化的关系,故B正确;C.由于皮球运动过程中机械能减小,球在C点的机械能大于D点的机械能;当皮球落到A、B两点,且皮球达到最大形变时,其动能与重力势能都为零,又因为小球在C点的机械能大于D点的机械能,所以小球在A点的弹性势能大于在B点的弹性势能,则在A点的圆斑要大于在B点的圆斑,故C错误;D.小球的机械能逐渐变小,且C点在D点之前,所以小球在C点的机械能大于在D点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,在C、D两点高度相同则重力势能相同,所以小球在C点的动能大于在D点的动能,故D错误。故选B。9、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。10、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。二、填空题1、

0

100【详解】[1]购物车在水平地面上移动,没有在重力的方向上移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0。[2]水平推力,推力对购物车做功2、

具有

不变【详解】[1]在投掷过程中,实心球在力的方向上有位移,所以小明对实心球做了功。[2]实心球在最高点时,有向右的速度,所以实心球有动能。[3]从最高点到落地点的过程中,质量不变,速度增大,高度降低,所以动能增加,重力势能减小,重力势能转化为动能,由于不计空气阻力,机械能是守恒的,即实心球的机械能保持不变。3、

200

800【详解】[1]月球车在地球上受到的重力为月球车在月球表面受到的重力为[2]若它在月球表面上方竖直下落4m,则重力对它做的功为4、

减小

可能

不可能【详解】[1]球经台面反弹后上升的过程中,质量不变,速度变小,高度升高,动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。[2]球以一定速度从M点抛出,下降过程,重力势能转化为动能,动能增大;球接触台面的过程,动能转化为弹性势能及内能;反弹过程,弹性势能转化为动能,但此时的动能比接触台面时的动能小;上升过程,动能转化为重力势能,到达M点时,重力势能与下降时相同,动能一定比下降时的小,但不一定为0,那么球仍可向上升,直到速度为0,所以N可能比M高。[3]小球从N点下降时,初速度为0,与台面接触的过程,有部分机械能转化内能,则再次上升过程,速度为0时,高度小于N点。5、

0

20【详解】[1]做功的两个要素是:一是要有作用在物体上的力;二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下,而物体是沿水平方向运动,所以重力没有做功。[2]物体受到的水平拉力F=40N,沿水平直线移动了5m,所以拉力对物体做的功为W=Fs=40N×5m=200J拉力对物体做功的功率为三、计算题1、(1)500J;(2)100J;(3)50N【详解】解:(1)所做总功为W总=Fs=250N×2m=500J(2)所做有用功为W有=Gh=500N×0.8m=400J额外功为W额=W总﹣W有=500J﹣400J=100J(3)由W额=fs得摩擦力为答:(1)该过程拉力F做的总功是500J;(2)该过程拉力F做的额外功是100J;(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小是50N。2、(1)3×104J;(2)2.4×104J;1.2×104N;(3)500N【详解】解:(1)由图可知,物体由3根绳承担,所以s=3h=3×2m=6m拉力做的总功为W总=Fs=5×103N×6m=3×104J(2)根据公式可得,拉力所做的有用功为W有用=ηW总=80%×3×104J=2.4×104J物重为(3)拉力所做的额外功为W额外=W总-W有用=3×104J-2.4×104J=6×103J其中克服动滑轮的重所做的额外功为W额动=6.0×103J-5.0×103J=1.0×103J动滑轮的重为答:(1)拉力做的总功为3×104J;(2)有用功为2.4×104J;物重为1.2×104N;(3)若克服摩擦和钢绳重所做的功为5.0×103J,动滑轮重为500N。3、(1)4.5×103J;(2)80%;(3)200N【详解】解:(1)20s内材料匀速提升的高度h=vt=0.5m/s×20s=10m由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳子自由端移动的距离s=nh=3×10m=30m20s内拉力所做的功W总=Fs=150N×30m=4.5×103J(2)所做的有用功W有=Gh=360N×10m=3600J此滑轮组的机械效率(3)不计绳重和摩擦,动滑轮的重力G动=nF-G=3×150N-360N=90N若提升的物体重力增加150N,此时的拉力答:(1)20s内拉力所做的功是4.5×103J;(2)提升360N的物体时,此滑轮组的机械效率是80%;(3)若提升的物体重力增加150N,此时的拉力是200N。4、(1)1.5W;(2)83.3%【详解】解:(1)20s内拉力F所做的功为拉力F做功的功率(2)由图可知,n=3,物体A移动的距离物体A受到的摩擦力为有用功滑轮组的机械效率为答:(1)拉力F做功的功率为1.5W;(2)滑轮组的

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