2024年沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能定向训练试卷（解析版）

九年级物理上册第十一章机械功与机械能定向训练考试时间：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，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动（已知AO＝OB）。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断不正确的是（）A．小球的动能先增大后减小B．弹簧的弹性势能先减小后增大C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D．任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变2、下列几种情况中，人对物体做了功的是（）A．运动员用力举着杠铃不动 B．用力拉绳匀速提升重物C．用力搬石头没搬动 D．用力提着水桶在水平方向移动3、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4、篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（）A．篮球离手后，手还对篮球做功B．篮球离手后，上升过程机械能变大C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动5、如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（）A．绳端移动的速度为 B．动滑轮重力为C．拉力做功的功率为 D．滑轮组的机械效率为80%6、物理学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图象中能用阴影面积表示某物理量的是（）A． B．C． D．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、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9、关于功和机械能及其转化，下列说法正确的是（）A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大C．电梯匀速上升过程中，电梯的动能转化为重力势能D．功率越大，做功越多10、东京奥运会上，14岁的全红婵获得女子10米跳台跳水冠军。如图所示，正在比赛中的全红婵（）A．起跳过程中运动状态保持不变 B．上升过程中重力势能转化为动能C．下落过程中动能保持不变 D．入水过程中所受水的浮力逐渐增大第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______。2、如图所示，在拉力F=50N的作用下，一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则物体与地面间的滑动摩擦力为______N，拉力F做功的功率为______W。3、如图所示，工人师傅用沿斜面向上、大小为300N的拉力，将重为600N的物体A从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高1.5m，则斜面的机械效率是______。4、如图所示，工人用500N的力F将底面积为100cm2，重为800N的物体在10s内匀速提升了2m，在此过程中，滑轮组的机械效率为______。若改用300N的力来拉这个物体，物体未被拉起，则物体对地面的压强为为______Pa。5、一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，内通过的路程是，它的速度为______，汽车受到的牵引力为，牵引力做功的功率为______。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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。2、如图所示，是“江淮牌”某型号新能源汽车，其总重量为1.46×10N，汽车以72km/h的速度沿水平路而匀速直线行驶时，受到的阻力为其总重量的10%，每个轮胎与路而的接触而积为5dm，求：（1）汽车静止时对水平路面的压强大小；（2）汽车以72km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率大小。3、“共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求：（1）此过程中该车的速度；（2）此过程中该车牵引力的功率。4、用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦．求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的功率；(3)滑轮组的机械效率．5、用平行于斜面、大小为800N的拉力把质量为100kg的物体沿斜面从A点匀速拉至B点，用时20s，g=10N/kg。求：（1）物体的重力；（2）拉力对物体所做的功和功率；（3）物体的运动速度；（4）画出此过程物体的s-t图。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置，物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有：三个质量不同的木块A、三个高度不同的长方体铁块C、刻度尺、弹簧测力计。实验序号重物G/N弹簧测力计示数F/N重物沿斜面移动得距离L/m重物上升得高度h/m机械效率/%12.01.510.800.4066.222.51.890.800.4066.133.02.260.800.4066.4（1）上面的表格是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据，通过分析数据，你可以得出结论是______；（2）上述实验中，保持斜面长度不变，将斜面高度改为0.2m，把一个重3N木块沿斜面匀速向上拉时，所需拉力为1.5N，则此过程中拉力所做的功为______J，物体受到的摩擦力为______N，此过程中木块的机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”），斜面的机械效率为______%，由此可知斜面的机械效率与斜面的倾斜程度______（选填“有关”或“无关”）；（3）选择合适的木块A及铁块C后，斜面机械效率变为70%，此时匀速向上拉动A时，需要的拉力4N，则此时选择的物体A重力为______N。2、如图所示，在“探究滑轮组的机械效率”的实验中，小明利用两组滑轮组进行测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮测得第4组数据，测得数据如下表：实验次数物重G/N钩码上升高度h/m动力F/N绳子自由端移动距离s/m滑轮组的机械效率η/%110．10．70．347．6220．11．10．3①340．120．366．7440．1②0．5（1）表格中①处数据应为______%；由图乙的数据可知，②处数据应为______N；（2）由实验1、2、3可知，同一滑轮组，提升物重越大，机械效率越______；由实验3、4可知，提升物重相同，滑轮组的机械效率与______有关。-参考答案-一、单选题1、C【详解】由题知，O点是弹簧保持原长时小球的位置，则小球位于A点时弹簧处于压缩状态，位于B点时弹簧处于拉伸状态；①小球从A运动到O的过程中，弹簧逐渐恢复原状，弹性形变程度变小，弹性势能变小，水平台面光滑，则小球不受摩擦力；该过程中小球所受弹力方向向右，其速度不断增大，动能变大，所以此过程中弹性势能转化为动能；②到达O点时，弹簧恢复原长，弹性势能为零，小球所受弹力为零，此时小球的速度最大，动能最大；③小球从O运动到B的过程中，弹簧被拉长，弹性形变程度变大，弹性势能变大，该过程中小球所受弹力方向向左，其速度不断减小，动能变小，所以此过程中动能转化为弹性势能；则小球从A位置运动到B位置的过程中：A．小球的动能先增加后减少，在B点时小球的动能最小，弹簧的弹性势能最大，故A正确，不符合题意；B．弹簧的弹性势能先减少后增大，故B正确，不符合题意；C．小球运动到O点时的动能（最大）与此时弹簧的弹性势能（为零）不相等，故C错误，符合题意；D．由于整体的机械能守恒，所以任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变，故D正确，不符合题意。故选C。2、B【详解】A．运动员用力举着杠铃不动，只有力而没有距离，不做功，故A不符合题意；B．用力拉绳匀速提升重物，重物在受到拉力的方向上移动了距离，力对重物做功，故B符合题意；C．用力搬石头没搬动，只有力而没有距离，不做功，故C不符合题意；D．用力提着水桶在水平方向移动，在提水桶的力的方向上没有移动距离，不做功，故D不符合题意。故选B。3、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。4、D【详解】A．做功的两个必要条件是：有力作用在物体上，物体在力的方向上移动了一端距离，篮球离手后，手没有对篮球施加力的作用，手不再对篮球做功，故A错误；B．篮球离手后，高度变大，速度减小，重力势能增大，动能减小，篮球上升过程中，没有其它力对篮球做功，机械能是动能和势能之和，篮球的机械能不变，故B错误；C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力可以改变物体的运动状态，不能说明力是维持物体运动的原因，故C错误；D．根据牛顿第一定律，假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将保持原来的运动状态不变，将一直做匀速直线运动，故D正确。故选D。5、D【详解】A．由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，即n=2。绳端移动的距离为s=nh=2×3m=6m绳端移动的速度为故A错误；

B．忽略绳子的重力和摩擦的情况下则由于n=2，则

故B错误；C．拉力做功为拉力做功的功率为故C错误；

D．克服物体的重力做的有用功为滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。6、B【详解】A．横坐标表示功，纵坐标表示功率，阴影部分面积是功和功率乘积，无意义，故A不符合题意；B．横坐标表示时间，纵坐标表示功率，阴影部分面积是功率和时间乘积，表示功，故B符合题意；C．横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积是功和功率乘积，无意义，故C不符合题意；D．横坐标表示时间，纵坐标表示功，阴影部分面积是功和时间乘积，无意义，故D不符合题意。故选B。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、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。9、B【详解】A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，方向不一致，所以吊车的拉力对重物没有做功，故A错误；B．卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的，卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故B正确；C．电梯匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，高度增大，所以电梯的动能保持不变，重力势能增大，但是不是动能转化来的，故C错误；D．功率大，是做功快，不一定做功多，故D错误。故选B。10、D【详解】A．起跳过程中，是跳台的弹性势能转化为全红婵的动能，动能变大，速度变大，运动状态发生改变，故A不符合题意；B．上升过程中，全红婵的质量不变，速度变小，高度变大，动能减少，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故B不符合题意；C．下落过程中，质量不变，速度变大，动能增大，故C不符合题意；D．入水过程中，排开水的体积变大，据阿基米德原理知，受到的浮力变大，故D符合题意。故选D。二、填空题1、

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2、

120

15【详解】[1]已知滑轮组的机械效率等于由此得出物体与地面间的滑动摩擦力为f=ηFn=80%×50N×3=120N[2]拉力F做功为W总=Fs=Fns物=Fnvt=50N×3×0.1m/s×10s=150J拉力F做功的功率为3、75%【详解】已知斜面长4m、高1.5m，将重为600N的物体A从斜面底端匀速推至斜面顶端，此过程所做有用功W有=Gh=600N×1.5m=900J拉力的大小为300N，所做总功为W总=Fs=300N×4m=1200J机械效率4、

80%

40000【详解】[1]对物体做的有用功由图可知，动滑轮由2段绳子吊着，所以n=2，则s=2h=2×2m=4m，拉力做的总功为则滑轮组的机械效率为[2]工人用500N的力拉物体，物体匀速上升，处于平衡状态，受到的绳子的拉力和重力大小相等；若改用300N的力来拉这个物体，物体未被拉起，此时物体也处于平衡状态，受到的绳子的拉力、地面的支持力和重力三力平衡，则此时物体受到的支持力为减小的拉力，即此时物体对地面的压力和地面对物体的支持力为相互作用力，大小相等，则物体的底面积为S=100cm2=0.01m2，物体对地面的压强为5、

20

6×104【详解】[1]汽车的运动速度[2]牵引力做功的功率三、计算题1、（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，在压力一定时，可以增大提手与手的接触面，比如可以将提手做的宽大些、抱着油桶行走等。2、（1）7.3×10Pa；（2）2.92×104W【详解】解：（1）由题意可知，汽车总重力G=1.46×10N，每个轮胎与路而的接触而积为5dm，汽车共有四个轮胎，即总受力面积为汽车静止时，根据二力平衡，汽车对水平面的压力则汽车静止时对水平路面的压强为（2）汽车速度为v=72km/h=20m/s，受到的阻力为其总重量的10%，则受到的阻力当汽车沿水平路而匀速直线行驶时，根据二力平衡条件可知，牵引力则牵引力做功的功率为答：（1）汽车静止时对水平路面的压强大小为7.3×10Pa；（2）汽车以72km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率大小为2.92×104W。3、（1）10m/s；（2）4×104W【详解】解：（1）由题意可知，根据公式可得此过程车的速度为（2）根据公式P=Fv可得，该车牵引力的功率为P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W答（1）此过程中该车的速度为10m/s；（2）此过程中该车牵引力的功率为4×104W。4、(1)500J；(2)100W；(3)80%．【详解】（1）由图知，有两段绳子拉着动滑轮，即，不计绳重和摩擦时，拉力的大小为：，拉力做的功为：；（2）根据计算拉力的功率为：；（3）先求物体升高所做的有用功，再利用计算效率．有用功为：，滑轮组的机械效率为：．答：(1)拉力所做的功为500J；(2)拉力的功率为100W；(3)滑轮组的机械效率为80%．5、（1）1000N；（2）8000J；400W；（3）0.5m/s；（4）【详解】解：（1）物体的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N（2）拉力对物体所做的功W=Fs=800N×10m=8000J拉力对物体所做的功率（3）物体的运动速度（4）物体做匀速直线运动，图像如下：答：（1）物体的重力为1000N；（2）拉力对物体所做的功为8000J，功率为400W；（3）物体的运