考点解析沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能章节练习试题(详解)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能章节练习考试时间：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880J2、2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆，也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功｡返回舱在落向地面时，为安全着陆，在距地面一定高度时，将向下喷出高压气体，做减速运动，则此过程（）A．返回舱动能不变，重力势能减小，机械能减小B．返回舱动能增加，重力势能减小，机械能不变C．返回舱动能减小，重力势能减小，机械能减小D．返回舱动能减小，重力势能增加，机械能不变3、中国开展月球探测工程，命名为“嫦娥工程”，中国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”三步走，“嫦娥五号”月球探测器从月球土壤中取样，再返回地球，标志中国“嫦娥工程”取得伟大的胜利。关于“嫦娥五号”月球探测器下列说法正确的是（）A．“嫦娥五号”从地面升空过程中重力势能增大，机械能不变B．“嫦娥五号”匀速环绕月球时，受到平衡力的作用C．“嫦娥五号”携带的着陆器可以通过降落伞减速着陆在月球表面D．从月球返回地球的过程中，点火向后喷气，产生一个向前的力，离开月球表面根据的是物体间力的作用是相互的4、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，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。则下列分析正确的是（）A．小球运动至最高点时，受平衡力作用B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大5、如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（）A．拉力F大小为4N B．绳子自由端移动的速度为0.6m/sC．拉力F做功的功率为3W D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J6、如图，在2022年北京冬奥会开幕式上，质量约为的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的（）A．重力势能不变 B．动能增大C．机械能不变 D．机械能增大7、如图，滑雪运动员正在比赛，下列分析正确的是（）A．雪地上的影子是光的折射形成的B．运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，重力势能不变C．滑雪板可以减小运动员对雪地的压强D．运动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，运动状态保持不变8、图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（）A．动能减少 B．重力势能不变 C．机械能增大 D．机械能不变9、如图所示，完全相同的甲、乙两个小球，甲球由轻绳系住，乙球由橡皮条系住，都从水平位置由静止开始释放，当两球到达悬点正下方点时，橡皮条长度恰好与绳子长相等，则在点时两球的速度大小关系是（）A． B． C． D．无法确定10、如图所示，工人利用滑轮组将质量为57kg的建筑材料匀速提升，绳子自由端移动的速度为0.4m/s，动滑轮的质量为3kg，忽略绳重和摩擦，则（）A．经过10s建筑材料被提升4m B．工人对绳子的拉力为300NC．经过10s工人做的有用功为2280J D．此过程中该滑轮组的机械效率为90%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、在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧，橡皮筋的弹性势能_______（选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与__________能相互转化。2、福厦高铁预计明年6月建成运营。若高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km，需用时______h；列车减速进站时，动能变______。3、在“探究影响重力势能大小因素”的实验中，小明在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，目的是探究重力势能大小与______的关系。如图所示，在纸上留下黑色圆斑A、B，圆斑______（填“A”或“B”）是皮球从较高处下落形成的。4、科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时___________秒；（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功___________焦。5、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）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点，物体G2重为40N，将G2放在B点时，G1对地面的压强为2×104Pa，已知OA＝0.2m，OB＝0.1m，求：（1）此时细绳作用于A的拉力是多大？（2）正方体G1的重力是多少？（3）现用F＝5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动，经过多长时间可使G1对地面的压力恰好为零；此过程拉力做了多少功？2、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。3、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？4、济南市环保部门为了保持城市的清洁，定期使用洒水车对主干道洒水保洁。已知洒水车自身的质量为500kg，满载时可以装水10m3，某日清晨，洒水车满载时在马路上匀速行驶，2min内行驶了1200m，已知洒水车满载行驶时的牵引力大约是其总重的0.1倍，g取10N/kg。求上述过程中：（1）洒水车满载时所装水的质量是多少？（2）牵引力对洒水车做了多少功？（3）牵引力对洒水车做功的功率是多少？5、如图所示是某导弹护卫舰，该导弹护卫舰排水量为2800t，全长120m，最大宽度达14.4m，满载时的吃水深度为3.87m，最大航速为51.84km/h。（ρ海水=1.0×103kg/m3）求：（1）该护卫舰满载时受到的浮力是多少？（2）在水面下3.5m深处，舰体受到海水的压强是多少？（3）若护卫舰满载时以最大航速匀速直线航行时所受海水阻力为自身重力的0.1倍，则推力做功的功率是多少？四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。实验次数钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.580%（1）实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）；（2）通过比较______（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，______越大，滑轮组的机械效率越高；（3）表格中第4次实验空格中数值：绳端移动距离s=______m；通过比较3、4两次实验数据可得出结论；不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______（填“高”或“低”）；（4）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为______J（不计绳重）。2、在探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验中，用到的装置如图所示，实验数据记录如表所示。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率120.11.20.3220.21.20.6340.11.90.3440.11.30.5（1）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计；（2）分析表中数据可知，第4次实验是用图______所示装置来完成的；（3）通过比较1、2两次实验数据可得出：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度_______（选填“有关”或“无关”）；（4）通过比较__两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；（5）通过比较3、4两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重，机械效率_____（选填“越高”、“越低”或“不变”）。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】返回舱落向地面时，做减速运动，其高度也在减小，而质量不变，所以动能减小，重力势能也减小，那么机械能也减小了，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。3、D【详解】A．“嫦娥五号”从地面升空过程中，质量不变，速度和高度都增大，因此动能和重力势能都增大，机械能变大，故A错误；B．“嫦娥五号”匀速环绕月球时，速度方向不断发生改变，是非平衡状态，受到的力不是平衡力，故B错误；C．由于月球上处于真空状态，没有空气，降落伞起不到作用，因此“嫦娥五号”携带的着陆器不可以通过降落伞减速着陆在月球表面，而是通过自身推进器的反推力着陆在月球表面，故C错误；D．从月球返回地球的过程中，点火向后喷气，同时高压气流也会对探测器产生一个向前的力，离开月球表面正是利用了物体间力的作用是相互的，故D正确。故选D。4、C【详解】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A说法错误；B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，小球重力小于弹簧弹力，故B错误；C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒。故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，故C正确；D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据可知，小球所受重力的功率先增大后减小，故D错误。故选C。5、A【详解】B．动滑轮上有三段绳子，则n=3，5s内绳子自由端移动的距离s绳=ns物=3×100×10-2m=3m绳子自由端移动的速度故B正确，不符合题意；AC．物体克服摩擦力做的有用功W有=fs物=12N×100×10-2m=12J拉力做的总功拉力F大小拉力F做功的功率故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功W额=W总-W有=15J-12J=3J故D正确，不符合题意。故选A。6、D【详解】A．重力势能与物体的质量和高度有关，被提升的过程中，质量不变，高度增大，所以重力势能增大，故A不符合题意；B．动能与物体的质量和速度有关，物体匀速提升，质量不变，速度不变，所以动能不变，故B不符合题意；CD．物体动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故C不符合题意，D符合题意；故选D。7、C【详解】A．雪地上的影子是光的直线传播形成的，故A错误；B．运动员在沿倾斜赛道下滑过程中，高度逐渐降低，重力势能逐渐变小，故B错误；C．滑雪板一般比较宽，是通过增大受力面积的方法从而来减小运动员对雪地的压强，故C正确；D．动员在沿倾斜赛道加下滑过程中，由重力势能转化为动能，运动速度在加快，运动状态发生改变，故D错误。故选C。8、C【详解】A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。9、C【详解】由题知，两球的质量相同，最初两球处于同一高度由静止开始释放，则两球的重力势能相等，下摆过程中，绳子不会伸长，而橡皮条会伸长，所以，可知小球达到正下方K点时，甲球的重力势能全部转化为动能，乙球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能，这样，在最低点时，甲球的动能大，其速度较大，即v甲＞v乙，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。10、B【详解】A．两根绳子分担动滑轮重，故建筑材料移动的速度为经过10s建筑材料被提升故A错误；B．工人对绳子的拉力为故B正确；C．经过10s工人做的有用功为故C错误；D．此过程中该滑轮组的机械效率为故D错误。故选B。二、填空题1、

增加

动【详解】[1]塑料筒向前滚动时，配重螺母由于惯性不旋转，使得橡皮筋拧紧在一起，该过程主要是动能转化为弹性势能，橡皮筋的弹性势能增加。[2]塑料筒在向后滚动时，前半段路程，橡皮筋展开，越滚越快，橡皮筋的弹性势能减少、塑料筒动能增大，弹性势能转化为动能；后半段，动能转化为弹性势能，在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与动能相互转化。2、

0.6

小【详解】[1]高铁列车以350km/h的设计时速行驶210km，需用时[2]列车减速进站时，质量不变，速度减小，所以动能变小。3、

高度

B【详解】[1]相同的皮球质量不变，由于从不同高度自由下落，则目的是探究重力势能与高度的关系。[2]当皮球从较高的地方下落时，落地时的动能更大，则与地面撞击后形变量更大，形成的黑色圆斑更大，故B是皮球从较高处下落形成的。4、

30

1500【详解】[1]该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，所用时间[2]若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功5、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。三、计算题1、（1）20N；（2）70N；（3）5s，1.25J【详解】解：（1）由杠杆的平衡条件可得FA·OA=G2·OB则绳子的拉力（2）G1对地面的压力F1=pS1=2×104Pa×(0.05m)2=50N由力的作用相互性可知，地面对G1的支持力F支=F1=50N正方体G1的重力G1=F支+FA=50N+20N=70N（3）G1对地面的压力恰好为零时，绳子的拉力FA′=G1=70N设此时G2向右运动到D位置，由杠杆的平衡条件可得FA′·OA=G2·ODG2向右运动的距离s=OD-OB=0.35m-0.1m=0.25mG2向右匀速直线运动的时间此过程拉力做的功W=Fs=5N×0.25m=1.25J答：（1）此时细绳作用于A的拉力是20N；（2）正方体G1的重力是70N；（3）经过5s后，可使G1对地面的压力恰好为零，此过程拉力做功是1.25J。2、（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。3、（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%。4、（1）1×104kg；（2）1.26×107J；（3）1.05×105W【详解】解：（1）洒水车满载时所装水的质量m水=ρ水V水=1×103kg/m3×10m3=1×104kg（2）载满水时总质量m总=m车+m水=500kg+1×104kg=1.05×104kg总重力G总=m总g=1.05×104kg×10N/kg=1.05×105N洒水车满载行驶时的牵引力F=0.1G总=0.1×1.05×105N=1.05×104N牵引力做功W=Fs=1.05×104N×1200m=1.26×107J（3）牵引力对洒水车做功的功率答：（1）洒水车满载时所装水的质量是1×104kg；（2）牵引力对洒水车做了1.26×107J的功；（3）牵引力对洒水车做功的功率是1.05×105W。5、（1）2.8×107N；（2）3.5×104Pa；（3）【详解】解：（1）由阿基米德原理可得，护卫舰满载时受到海水的浮力为F浮=G排=m排g=2800×103kg×10N/kg=2.8×107N（2）舰底位于水面下3.5m时，根据液体压强的计算公式可得，舰底受到海水的压强为（3）因护卫舰满载以最大航速匀速航行时处于漂浮状态，故护卫舰的重力为G=F浮=2.8×107因为护卫舰满载以最大速度匀速航行时处于平衡状态，推理和受到的阻力是一对平衡力，则护卫舰受到的推力为护卫舰的最大航速为v=51.84km/h=14.4m/s根据功率的计算公式可得，推力的功率为答：（1）该护卫舰满载时受到的浮力是2.8×107N；（2）在水面下3.5m深处，舰体受到海水的压强为3.5×104Pa；（3）若护卫舰满载时以最大航速匀速直线航行时所受海水阻力为自身重力的0.1倍，则推力做功的功率为。四、实验探究1、

匀速

变小

1、2

物重

0.4

低

0.03【详解】（1）[1][2]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；某同