难点详解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卷(含答案详解版)

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、十年磨剑，载誉归来！2020年12月17日1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆。返回舱进入大气层离地面一定高度时打开降落伞，一段时间后匀速下落，在匀速下落过程中，返回舱的（）A．动能不变，重力势能减少 B．动能减少，重力势能减少C．动能增加，重力势能减少 D．动能不变，机械能不变2、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3、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4、在2022年北京冬奥会上，中国的选手谷爱凌在自由式滑雪女子大跳台比赛中获得冠军。她在比赛过程中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．她从a点运动到c点的过程中，其惯性不断变小B．她从b点运动到c点，其动能减小且机械能也减小C．她从a点向b点运动的过程中，其重力势能全部转化为动能D．她在d点和e点的动能为零，且在d点和e点她的机械能相等5、体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的（

）A．重力势能变大，速度变小 B．重力势能变小，速度变小C．重力势能变大，速度变大 D．重力势能变小，速度变大6、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7、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8、为迎接2022年北京冬奥会，运动员积极训练。关于图中的项目，下列说法正确的是（）A．跳台滑雪运动员在下落过程中，重力对运动员做功B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，运动状态不变C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于受到惯性的作用D．掷出后的冰壶对冰面的压力与其重力是相互作用力9、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．力F1和F2做的总功相同 B．力F1和F2做功的功率相同C．两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高10、如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为80kg的木箱从2m长的斜面底端匀速拉到顶端（可以把木箱看作质点），斜面的倾斜角为30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力力的0.1倍，则下列说法正确的是（）A．木箱克服摩擦力做功80J B．拉力大小为480NC．斜面的机械效率80% D．拉力做功为880J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，斜面长为s=2m，高为h=lm。装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为80%，则工人拉力F做的功为______J。2、嫦娥五号的返回器返回地球时如图所示，采用“打水漂”的方式，先从A点高速进入大气层然后反弹从B点跃出实现减速，然后再次从C点进入大气层实现着陆，完美避开“燃烧”的风险，从位置A到位置C的过程返回器质量不变。虚线下方为大气层，上方为真空，虚线与地面之间的高度相同。（1）返回器在A点的动能______B点的动能（选填“>”、“<”或“=”）；（2）返回器在B点的重力势能______C点的重力势能（选填“>”、“<”或“=”）；（3）返回器在A点的机械能______B点的机械能（选填“>”、“<”或“=”）。3、在北京冬奥会冰壶比赛中，我国运动员有时需要努力地刷冰，这是通过减小______（选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）来减小滑动摩擦力的；运动的冰壶A与静止的冰壶B相碰，结果冰壶A停了下来，冰壶B却运动了起来，此时发生了能量的______（选填“转移”或“转化”）。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、如图所示，用滑轮组将重力为540N的重物匀速提升2m，所用拉力F为200N，则滑轮组的机械效率为___________，如果要提高滑轮组的机械效率，你的做法是___________。（答出一条即可）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、某同学用如图所示的装置匀速提升重力为200牛的物体，滑轮重力和摩擦不计，若物体在以0.3m/s的速度匀速上升0.6米。求：（1）拉力做的功W；（2）所用的时间t；（3）拉力的功率P。2、纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的特点，备受人们的青睐。某型号电动汽车在水平路面以20米/秒的速度沿直线匀速行驶时，电动机的输出功率是5×103千瓦，求：（1）经过900秒，电动汽车行驶的距离s；（2）电动机在900秒内对电动汽车做的功W；（3）电动汽车匀速行驶时受到的阻力。3、如图所示，拉力，物体重，经过的时间，物体被匀速提高的距离。求：（1）有用功；（2）拉力做功的功率；（3）该滑轮组的机械效率。4、大明驾驶额定功率为100kW，质量为3t的某小型载重汽车，把装在车上的6t砂石运送到山顶上的施工现场，若g取10N/kg。请完成以下问题：（1）汽车先以20kW的功率在平直公路上匀速行驶了10min，速度为10m/s。该过程汽车受到的阻力为多少？（2）然后汽车从山坡底沿如图所示的山路，又以额定功率行驶了2min，将砂石运送到50m高的坡顶。该过程汽车运送砂石所做的有用功为多少？（3）汽车以额定功率从坡底向坡顶运送砂石时的机械效率是多少？5、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。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图（a）、（b）、（c）所示，小明研究“物体的重力势能与哪些因素有关”，他将A、B、C三个小球（质量关系为）先后从光滑轨道的某一高度开始滑下（高度关系为），当小球滑至轨道底端时，推动静止的同一滑块向前滑行一段距离s。（1）实验中，小明通过比较滑块___________的大小判断小球重力势能的大小，据此可判断小球___________的重力势能最大；（2）分析比较图（a）与（b）中的现象及相关条件可得出：___________；（3）分析比较图（a）与（c）中的现象及相关条件可得出：___________。2、如图所示为“探究物体动能大小跟哪些因素有关”的实验装置示意图；（1）原理：运动的钢球A碰上木块B后，能将木块B撞出一段距离s；在同样的水平面上，木块B被撞得越远，钢球A对木块B做的功就越______，钢球A的动能就越大，通过木块B被撞的远近来反映钢球A动能大小的方法在物理学中属于______（选填“控制变量法”或“转换法”）；（2）步骤：①让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越______，木块B被撞得越远；②改变钢球的质量，让不同的钢球从______（选填“同一”或“不同”）高度由静止开始滚下，质量越大的钢球将木块B撞得越远；（3）结论：通过多次实验表明，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越______；（4）某同学用如图所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是______的（选填“正确”或“错误”），原因是______。-参考答案-一、单选题1、A【详解】降落伞在匀速下落的过程中，质量不变速度不变，则动能不变；质量不变高度减小，则重力势能减小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。【点睛】动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，据此分析判断。2、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。3、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。4、B【详解】A．从a点到c点过程中，她的质量不变，所以惯性不变，惯性只与质量有关，故A错误；B．她从b点运动到c点，高度增大，所以重力势能增大，速度减小，动能一部分转化为重力势能，一部分转化为摩擦力做功，所以这个过程中，动能减小，机械能减小，故B正确；C．她从a点向b点运动的过程中，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，该过程中还需要克服摩擦力做功，一部分重力势能转化为摩擦力做功，故C错误；D．她在d点还具有速度，所以动能不为0，从d点到e点，克服摩擦力做功，所以机械能减小，故D错误。故选B。5、D【详解】铅球在空中下落时，其高度降低、速度不断增大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能不断向动能转化。故选D。6、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。7、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。8、A【详解】A．跳台滑雪运动员在下落过程中，受重力，并且在重力的方向上移动了距离，故重力对运动员做功，故A正确；B．短道速滑运动员在转弯滑行过程中，速度方向发生变化，故运动状态发生变化，故B错误；C．花样滑冰运动员向前滑行，是由于惯性，惯性不是力，不能用作用，故C错误；D．掷出后的冰壶对冰面的压力与地面对冰壶的支持力是相互作用力，故D错误。故选A。9、D【详解】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=4h甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总F13h乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总F24h已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误；已知时间相同，由公式P可知，P甲总＜P乙总，故A错误；CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为甲100%同理可得，乙滑轮组的机械效率为乙所以甲＞乙，故C错误，D正确。故选D。10、B【详解】A．木箱的质量为80kg，则木箱的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N则摩擦力的大小f=0.1×800N=80N木箱从底端匀速运动到顶端，克服摩擦力做的功Wf=fs=80N×2m=160J故A错误；BD．木箱长为2m，斜面的倾斜角为30°，则斜面的高度木箱从底端匀速运动到顶端，有用功为W有=Gh=800N×1m=800J拉力做的功W总=W有+Wf=800J+160J=960J故D错误；则拉力大小故B正确；C．斜面的机械效率故C错误。故选B。二、填空题1、1250【详解】[1]将货物从斜面底端匀速拉到顶端，根据做功的计算公式可得，所做的有用功为W有用=Gh=1000N×1m=1000J由可得，拉力做的总功为2、

>

=

>【详解】（1）[1]返回器由A点至B点速度减小，故返回器在A点的动能大于B点的动能。（2）[2]A、B、C三点的高度相同，质量不变，则重力势能相等，故返回器在B点的重力势能等于C点的重力势能。（3）[3]机械能等于物体动能和势能的总和，由于A点和B点重力势能相等，A点的动能大于B点的动能，所以A点的机械能大于B点的机械能。3、

接触面的粗糙程度

转移【详解】[1]运动员刷冰时，冰面变得越来越光滑，通过减小接触面的粗糙程度减小冰壶受到的滑动摩擦力。[2]运动的冰壶A具有机械能，与冰壶B相碰，冰壶A的机械能转移给冰壶B而静止，冰壶B获得机械能运动了起来。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、

90%

增加重物的重力【详解】[1]由图示知，滑轮组承重绳子为3根，重物提升2m，绳子端移动的距离s=3h=3×2m=6m滑轮组的机械效率[2]要提高滑轮组的机械效率，可增加提升重物的重力，此时，提升重物所做的有用功增大，机械效率增大。三、计算题1、（1）120J；（2）2s；（3）60W【详解】解：（1）物体的重力G=200N，物体上升的速度v=0.3m/s，上升的高度h=0.6m，由图可知滑轮组绳子段数为2，则人对绳子的拉力为

绳子自由端移动的距离s=2h=0.6m2=1.2m则拉力做的功为W=Fs=100N1.2m=120J（2）物体上升所用的时间为

（3）拉力的功率为

答：（1）拉力做的功W等于120J；（2）所用的时间t为2s；（3）拉力的功率P等于60W。2、（1）1.8×104m；（2）4.5×109J；（3）2.5×105N【详解】解：（1）经过900秒，电动汽车行驶的距离（2）电动机在900秒内对电动汽车做的功（3）根据W=Fs电动汽车匀速行驶时受到的阻力答：（1）经过900秒，电动汽车行驶的距离1.8×104m；（2）电动机在900秒内对电动汽车做的功4.5×109J；（3）电动汽车匀速行驶时受到的阻力为2.5×105N。3、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）拉力做的有用功（2）由图可知，绳子自由端移动的距离拉力做的总功拉力做功的功率（3）滑轮组的机械效率答：（1）有用功为；（2）拉力做功的功率为；（3）该滑轮组的机械效率为。4、（1）2×103N；（2）3×106J；（3）25%【详解】解：（1）汽车在平直公路上匀速行驶时，所受牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵=f阻，由P=F牵v可知，所受牵引力故汽车受到的阻力为f阻=F牵=2×103N（2）汽车将6t砂石运送到50m高的坡顶，该过程汽车运送砂石所做的有用功为W有=Gh=mgh=6×103kg×10N/kg×50m=3×106J（3）汽车以额定功率运行2min，发动机所做的总功为W总=P额t=100×103W×2×60s=1.2×107J汽车以额定功率从坡底向坡顶运送砂石时的机械效率为答：（1）该过程汽车受到的阻力为2×103N；（2）该过程汽车运送砂石所做的有用功为3×106J；（3）汽车以额定功率从坡底向坡顶运送砂石时的机械效率是25%。5、（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