达标测试沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能章节训练试题(含详细解析)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能章节训练考试时间：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，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2、如图所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6m/s。则（）A．拉力F的功率为3WB．1min内物体移动的距离为36mC．1min内所做的有用功为1440JD．该滑轮组的机械效率为85%3、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%4、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．②④5、如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s＝3h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为50%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（）A．F＝

f＝ B．F＝

f＝ C．F＝

f＝ D．F＝

f＝6、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7、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8、2022年北京冬奥会，山西运动员苏翊鸣在男子单板滑雪大跳台比赛中夺得金牌。如图所示，是他在比赛中的情景。下列对他加速下滑过程分析正确的是（）A．运动状态始终保持不变 B．相对于地面他是静止的C．高度下降重力势能减小 D．受到惯性作用持续下滑9、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10、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．；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，在整修寺庙的过程中，甲和尚用较大的力将一捆木料匀速提到3米高的庙墙上，乙和尚用较小的力将一篮瓦片匀速提到了8米高的房檐上。根据以上情景，小明和小红就甲、乙两个和尚所做功的多少进行了讨论。小明的观点是：“甲和尚做功多，因为他用的力大”。小红的观点是：“乙和尚做的功多，因为他提起的距离大”。你认为小明的观点______，小红的观点______（选填“正确”或“错误”）；根据现有条件，______（选填“能”或“不能”）准确比较两个和尚做功的多少。2、如图所示，分别将质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲______F乙，机械效率η甲______η乙，拉力的功率P甲______P乙。（均选填“>”、“=”或“<”）3、一质量为10kg的重物A放在水平地面上，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，此时的机械效率仅为40%，再用该滑轮组提升重物B的机械效率为80%，则重物B的重力为________N（不计滑轮组中的绳重和摩擦）。4、假期，小明坐客车去旅游。当客车行驶到高速公路保持车距标识牌“0m”处时，恰好后面一辆小汽车行驶到客车旁，此时客车上速度计显示为“80km/h”。当客车匀速行驶到标识牌“100m”处时，小汽车匀速行驶到了标识牌“200m”处，小汽车______（选填“已经”或“没有”）超速；若此时小汽车的功率为80kW，它受到的阻力为______N。（此高速路段限定小汽车最高速度为“120km/h”）5、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。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、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。2、如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：（1）潜水器漂浮时受到的浮力；（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。3、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。4、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。5、如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用F=400N的拉力在1min内将总重为900N的泥土匀速提升10m。在这段时间内：（1）拉力F所做的功是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、小明想利用如图所示的实验装置（斜面、木块、不同质量的小钢球）“研究动能的大小与哪些因素有关”，请你帮助他完成如下实验方案：（1）小球进入水平面时的动能是由_____转化来的，实验时通过_____来比较动能大小；（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块_____；（3）实验中小明进行了如图中4步操作，由甲、乙两图可探究动能的大小与物体的_____有关；（4）由_____三图可初步判断，在质量和速度这两个因素中，对物体动能影响较大的是速度。2、如图是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景：斜面上有两平行轨道，将两小球①、②从轨道上由静止释放，与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞，两个木块初始位置到斜面底端的距离相等．（1）为完成实验，应使两个质量____的小球从轨道上____高度由静止释放（均选填“相同”或“不同”）（2）由图甲场景可知，小球____（选填“①”或“②”）碰撞木块前瞬间，小球的动能较大，两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为f1、f2，则f1____f2，滑行中，木块的___能转化成内能；（3）图乙是某次实验的场景：将两小球从图中E、F处静止释放，最终木块①从水平木板的右端滑出，小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验，将两小球仍从图中E、F处由静止释放，木块③未滑出木板，小丽的实验改进有一处遗漏，它是___．-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】A．拉力F的功率为故A不符合题意；B．如图滑轮组，一共有3段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为1min内物体移动的距离为故B不符合题意；C．物体与地面间的滑动摩擦力为1min内所做的有用功为故C符合题意；D．1min内所做的总功为该滑轮组的机械效率为故D不符合题意。故选C。3、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。4、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。5、C【详解】根据题意知道，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的总功W总＝Fs＝F×3h＝3Fh斜面的机械效率解得拉力克服摩擦力所做的额外功则摩擦力故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。6、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。7、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。8、C【详解】A．他加速下滑过程，速度变大，所以运动状态发生改变，故A错误；B．相对于地面他的位置在不断改变，所以相对于地面他是运动的，故B错误；C．下滑过程中他的高度减小，则重力势能减小，故C正确；D．惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故D错误。故选C。9、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。10、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。二、填空题1、

错误

错误

不能【详解】[1][2]小明和小红的观点都是错误的，根据W=Fs，只明确一个物理量，无法比较做功的大小。[3]仅知道物体移动的距离，不知道对物体施加力的大小，不能准确比较两个和尚做功的多少。2、

>

>

<【详解】[1]甲图中为定滑轮，若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲=G乙图中为动滑轮，不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，作用在绳子自由端的力为故有F甲>F乙[2]质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据W=Gh，甲、乙做的有用功相同。因不计绳重与摩擦，故甲图中没有做额外功，所做的总功等于有用功，乙中要克服动滑轮的重力做额外功，有用功小于总功，根据可知，机械效率η甲>η乙[3]质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据有，可知拉力的功率P甲<P乙3、600【详解】重物A的重力GA=mAg=10kg×10N/kg=100N绳重和摩擦不计，滑轮组的机械效率则提升重物A时，滑轮组的机械效率解得动滑轮重力G动=150N再用该滑轮组提升重物B的机械效率为80%，则解得重物B的重力GB=600N。4、

已经

1.8×103N【详解】[1]由可得，客车从标识牌0m处行驶至100m处所用的时间由题意可知，小汽车从标识牌0m行驶至200m所用时间小汽车的速度高速公路限速120km/h，即小汽车已经超速。[2]由可得小汽车此时的牵引力5、

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三、计算题1、（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。2、（1）5N；（2）1J；（3）2700Pa【详解】解：（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力（2）潜水器的底面积由能够得出，漂浮时浸入水中的深度潜水器下降的距离潜水器的重力所做的功（3）潜水器匀速下沉时，随的变化关系式为解得依题意，潜水器浸没后加速下沉，随的变化关系不变即潜水器沉底静止时，，受到的吸力，潜水器漂浮时，潜水器受到的重力等于它排开水的重力，因此潜水器和水的总重等于容器中只装25cm深的水重，容器的底面积潜水器和水的总重潜水器沉底静止时，容器对铁板的压力由得，容器对铁板的压强答：（1）潜水器漂浮时受到的浮力为5N；（2）下沉全过程潜水器重力所做的功1J；（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强为2700Pa。3、（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）工人做功的总功率为200W；（2）动滑轮的重力为300N；（3）工人所用的拉力为500N。4、（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。5、（1）12000J；（2）200W；（3）75%【详解】解：（1）由图可知n=3，绳子自由端移动的距离为s=nh=3×10m=30m拉力做的总功为W总=Fs=400N×30m=12000J（2）拉力做功的功率为（3）有用