沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能同步练习练习题(解析版)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能同步练习考试时间：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2、如图，用40N的拉力，在10s内将重100N的物体匀速提升3m，则该滑轮组（）A．绳端移动的距离为6m B．有用功为120JC．拉力做功的功率为36W D．机械效率为80%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、2022年2月，我国成功举办了第24届冬奥会。图甲是2022年北京冬奥会会徽：它以汉字冬为灵感来源，运用中国书法艺术形态来展现出滑雪运动员的英姿。图乙是中国滑雪运动员谷爱凌在U形场地比赛的图片，关于比赛过程中的能量变化，其中叙述正确的是（）A．谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点时，动能将达到最大B．谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中机械能逐渐增大C．谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中动能越来越小D．谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中重力势能越来越小5、如图所示，小桂利用动滑轮竖直匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（）A．适当减小木箱重力 B．增大木箱上升高度C．增大提升木箱的速度 D．换用质量较小的动滑轮6、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7、如图所示，用滑轮组拉动重为70N的物体A，用10秒时间使物体A在水平方向匀速移动了5m，所用拉力F为20N，地面对物体A的摩擦力为30N。以下说法不正确的是（）A．绳子自由端移动的距离是10mB．克服摩擦做的有用功是150JC．滑轮组的机械效率为75%D．拉力F做功的功率为10W8、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9、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．；10、如图所示，将小球与固定在竖直墙壁上的轻质弹簧相连，小球可以在光滑的水平面上滑动。当小球在O点时，弹簧处于自然伸长状态。现将小球推至A点，松手后小球在AB间运动。（不考虑空气阻力）下列说法正确的是（）。A．小球在O点时，受到弹簧向右的弹力 B．小球在O点时，动能最大C．小球在B点时，动能最大 D．小球的机械能越来越小，最终会停下来第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、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”）。2、如图所示物体重100N，用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s，所用水平拉力F为20N，若物体水平运动时受到的摩擦力为45N，在运动过程中拉力F所做的功为______J，拉力F的功率为______W，该滑轮组的机械效率为______。3、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物。每个滑轮的重量相同，不计绳重及摩擦，甲、乙机械效率的大小关系为η1______η2（选填“＞”、“＜”或“=”）。4、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/100km5、如图所示，斜面长s=0.5m，高h=0.2m，用平行于斜面大小为的2.5N拉力，可以将重为5N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端。则该斜面的机械效率是______；斜面对物体摩擦力为______N。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、将重为20N的重物用图示滑轮组匀速提升3m，所用拉力F=8N。不计轮与轴间的摩擦及绳重。求：（1）该过程中的有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力。2、如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣，搬运车质量为3kg，轮子与地面总接触面积为100cm2，搬运车能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域，求：（1）搬运车空载时对地面的压强？（2）在运送过程中，搬运车受到的阻力为300N，求搬运车的功率？3、“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？4、如题图甲所示，是正在工作的无人机，它的部分参数如表所示（g取10N/kg）。求：（1）无人机满载静止在水平地面上时对地面的压强；（2）若该无人机以最大水平速度匀速直线飞行时受到的阻力为5N，其飞行3min过程中克服阻力做的功。机身质量/kg2“四脚”着地的总面积/cm250最大有效载荷/kg0.5最大水平速度/（m/s）55、某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳子末端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求：（1）工人做功的总功率；（2）动滑轮的重力；

（3）若用此滑轮组匀速吊起另一物体时，该滑轮组的机械效率达到80%，求此时工人所用的拉力。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小聪利用如图所示装置探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。（1）该实验是通过观察______，从而判断______（填“木块”或“钢球”）动能的大小；（2）甲、乙两次实验中，将质量不同的钢球拉到相同的高度。由静止释放，小球向下摆动过程中，小球的______转化为动能。观察到质量大的钢球将木块推动的距离远，说明动能的大小和______有关；（3）甲、丙两次实验中，将质量相同的钢球拉到不同的高度，由静止释放，观察木块被推动的距离，可以探究动能的大小和______的关系；（4）小聪将木块下的铁板换成光滑的玻璃板，观察木块被钢球推动的距离。我们可以探究______对物体运动的影响，并可推断出：如果运动物体不受力将______。2、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙三组实验，实验数据记录如下：次数钩码重/N钩码上升的距离/m弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/m机械效率第1次20.0510.1566.7%第2次40.051.70.15第3次60.050.1583.3%（1）在实验操作中应该使用钩码缓慢__________上升；（2）求进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为_______（结果精确到0.1%）；（3）进行第3次测量时，弹簧测力计示数为_____N，克服物重做的有用功是_____J；（4）分析实验数据，实验小组得出的结论是：_________。若提起同样的重物，用轻质塑料动滑轮代替实验中的铁质动滑轮，则机械效率变__________。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】A．将物体匀速提升3m，则绳端移动的距离为故A不符合题意；B．有用功为故B不符合题意；C．拉力做的功为总功，总功为拉力做功的功率为故C符合题意；D．滑轮组的机械效率为故D不符合题意。故选C。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．谷爱凌在U形场地滑行向上冲击到最高点的过程中，动能转化为重力势能，所以在最高点时，动能最小，故A错误；B．谷爱凌从U形场地空中的高点开始下落过程中需克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，故B错误；C．谷爱凌在U形场地出发点加速下滑的过程中，速度越来越大，质量不变，所以动能越来越大，故C错误；D．谷爱凌从U形场地出发点加速下滑的过程中，高度越来越低，质量不变，所以重力势能越来越小，故D正确。故选D。5、D【详解】A．由公式可知，减小木箱的重力，在提升相同的高度时，有用功会减小，而额外功不变，所以有用功所占总功的比值会减小，所以机械效率会减小，故A不符合题意；BC．由公式可知，机械效率的大小与物体上升的高度和物体上升的速度无关，所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改变机械效率，故BC不符合题意；D．由公式可知，换用质量较小的动滑轮，在提升相同高度时，额外功会减少，而有用功不变，所以有用功占总功的比值会增大，所以机械效率会增大，故D符合题意。故选D。6、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。7、D【详解】A．由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离故A正确，不符合题意；B．地面对物体A的摩擦力f=30N，s物=5m，克服摩擦做的有用功故B正确，不符合题意；C．拉力F做的功滑轮组的机械效率故C正确，不符合题意；D．拉力做功的功率故D错误，符合题意。故选D。8、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。9、C【详解】AB．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；CD．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。10、B【详解】A．由图知，当小球在O点时，弹簧处于自然伸长的状态，没有发生弹性形变，弹簧没有弹力，故A错误；BC．若将小球推至A点，弹簧被压缩，发生弹性形变，产生弹力（推力），小球在推力作用下加速运动，当小球到O点时，弹簧处于自然伸长的状态，弹簧的推力为零，小球的速度达到最大，动能最大，过O点后弹簧被拉伸，对小球产生拉力，小球在拉力的作用下减速运动，到B点时速度为零，动能最小，故B正确，C错误；D．由于不考虑空气阻力且小球在光滑的水平面上滑动，只有弹力做功，所以机械能守恒，不会停下来。故D错误。故选B。二、填空题1、

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。2、

120

12

75%【详解】[1][2]物体移动的距离为s1=vt=0.2m/s×10s=2m由图可知，动滑轮上有三股绳，则绳子自由端移动的距离为s2=3s1=3×2m=6m则F所做的功为W=Fs2=20N×6m=120J功率为[3]根据题意可得，有用功为W有=fs1=45N×2m=90J机械效率为3、=【详解】不计绳重及摩擦，甲、乙两个滑轮组匀速提起相同的重物时，所做的有用功与总功都相同，根据效率的公式，故甲、乙机械效率的大小关系为。4、

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。5、

80%

0.5【详解】[1]总功W总=Fs=2.5N×0.5m=1.25J有用功W有用=Gh=5N×0.2m=1J斜面的机械效率[2]由W总=W有用+W额外可得，额外功W额外=W总-W有用=1.25J-1J=0.25J由W额外=fs得，摩擦力三、计算题1、（1）60J；（2）83.3%；（3）4N【详解】解：（1）该过程中的有用功（2）由图知，承重绳子股数拉力做的总功滑轮组的机械效率（3）不计轮轴间摩擦及绳重时，拉力所以动滑轮的重力答：（1）该过程中的有用功60J；（2）滑轮组的机械效率83.3%；（3）动滑轮的重力4N。2、（1）3×103Pa；（2）180W【详解】解：（1）该搬运车对水平地面的压力F=G=mg=3kg×10N/kg=30N对水平地面的压强（2）根据题意知道，搬运车受到的牵引力搬运车的功率答：（1）搬运车空载时对地面的压强是3×103Pa；（2）搬运车的功率是180W。3、（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。4、（1）5000Pa；（2）4500J【详解】解：（1）无人机满载静止在水平地面上时对地面的压力F=G=mg=(m1+m2)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N对地面的压强（2）飞行3min的路程s=vt=5m/s×3×60s=900m克服阻力做功W=fs=5N×900m=4500J答：（1）无人机满载静止在水平地面上时对地面的压强是5000Pa；（2）若该无人机以最大水平速度匀速直线飞行时受到的阻力为5N，其飞行3min过程中克服阻力做的功是4500J。5、（1）200W；（2）300N；（3）500N【详解】解：（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h=3×3m=9m使用滑轮组做的总功W总=Fs=400N×9m=3600J工人做功的总功率（2）不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力则动滑轮的重力G动=3F-G物=3×400N-900N=300N（3）不计绳重和摩擦，由机械效率为80%时，物体的重力工人所用的拉力答：（1）工人做功的