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专项攻克练习题(含答案解析)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项攻克考试时间：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、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2、2022年2月8日，谷爱凌摘得冬奥会自由式滑雪大跳台金牌的比赛场景如图所示。图中的运动员从低处向高处跃起后下落的过程中，下列说法正确的是（

）A．运动员从低处运动到高处时，动能不断增加B．运动员从高处运动到低处时，动能转化为重力势能C．运动员运动到最高点时重力势能最大D．运动员运动到最高点时不具有惯性3、在北京冬奥会的跳台滑雪比赛中（如图），运动员从陡坡下滑、加速、起跳，然后在落差100多米的山地上自由“飞翔”。针对从陡坡加速下滑的过程，下列说法正确的是（）A．运动员的动能不变 B．运动员的重力势能不变C．运动员的重力势能减小 D．运动员的动能转化为重力势能4、2022年2月8日，中国美少女谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中获得金牌。如图所示是她在此次比赛中的场景，她在雪地上加速下滑的过程中（）A．重力势能不变 B．动能减小C．重力对她做了功 D．支持力对她做了功5、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（）A．时刻小球的动能最大B．时刻小球的重力势能最大C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量6、在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（）A．她在空中受到重力和惯性力的作用B．她离开轨道末端时速度越大，惯性越大C．她的惯性越大，上升的高度越高D．她运动到最高点时仍具有惯性7、北京冬奥会引入的AI评分系统，能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升（ab）及下落（bc）瞬间，下列说法中正确的是（）A．运动员在ab段重力势能增大，动能减小B．运动员在ab段重力势能减小，动能增大C．运动员在bc段重力势能减小，动能减小D．运动员在bc段重力势能增大，动能增大8、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9、在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（）A．转轴加润滑油 B．增加提升高度 C．增大提升速度 D．减小物体质量10、如图所示，勤劳的工人借用滑轮匀速提升重物，这样做（）A．省力，同时可以省功B．省力，但降低了做功效率C．既省力，也改变施力的方向D．既不省力，也不改变施力的方向第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、用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为___________。如果人的体重为600N，绳子可承受最大拉力为800N，他用此滑轮组能提升的最大物重为___________N。2、用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动，v甲>v乙，两物体沿推力方向都移动了2米，则推力对物体所做的功W甲______W乙，推力的功率P甲___________P乙（以上两空均选填“大于”“等于”或“小于”）。若甲的重力为10牛，则甲的重力做功为__________焦。3、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“<”）4、我国第一艘航空母舰“辽宁号”正常行驶的功率约为1.5×108瓦，在一次测试过程中，“辽宁号”以该功率在海面上5分钟内匀速直线行驶了4500米，此过程中“辽宁号”的行驶速度为______米/秒，牵引力所做的功为______焦，航空母舰在海水中受到的阻力为______牛。5、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”）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、工人师傅用如图所示的装置把质量为60kg物体以0.1m/s的速度匀速提升20s。已知拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）绳子自由端移动的距离；（2）工人师傅匀速拉动绳子的功率；（3）滑轮组的机械效率。2、最近，公交公司更换了一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得一些数据：新型公交车总质量为，车匀速行驶时所受阻力是总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，内行驶了（取），求：（1）该公交车受到的牵引力。（2）公交车在内牵引力所做的功。（3）公交车这段时间内做功的功率。3、木块在大小为20牛的水平拉力作用下，10秒内沿水平地面前进5米，求此过程中拉力做的功W及功率P。4、如图是我国企业自主研发的新型电动汽车，表格中是该车的一些技术参数。在某次行驶测试中，该车以108km/h的速度沿平直公路行驶时，电动机恰好以最大电功率运转。汽车轮胎与地面接触的总面积为0.07m2，汽车受到的阻力恒为它对地面压力的0.1倍。（g取10N/kg）求：（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；（2）该车以最大功率行驶，最多能行驶多少千米；（3）电动机将电能转化为机械能的效率是多少。整车总质量1400kg电动机最大电功率70kW最大续航里程300km电池容量（电能）5、如图，在北京冬残奥会轮椅冰壶比赛中，中国队夺冠成功卫冕！若队员用10N的水平推力把质量为20kg的冰壶石匀速向前推动1m，用时0.5s，已知冰壶石和冰面接触面积为0.04m2，求：（1）冰壶石对冰面的压强；（2）队员推力的功率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：（1）实验中要竖直向上_______拉动弹簧测力计，使物体升高；（2）图乙中弹簧测力计的示数为_______N，表格中②处数据应为_______%；（3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。实验次数物体重力/N提升高度/m拉力/N绳端移动的距离/m机械效率η130.12.00.350%260.1①0.3②2、小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示∶（1）该实验中物体的动能是指___________（选填“钢球”或“木块”）的动能。（2）比较___________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系。（3）图乙和图丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制___________相同，探究钢球的动能大小与___________的关系。（4）选择甲、乙两次实验进行比较，可以研究___________（选填“超载”或“超速”）带来的危害。-参考答案-一、单选题1、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。2、C【详解】A．运动员从低处运动到高处时，质量不变，速度变小，动能不断减小，故A错误；B．运动员从高处运动到低处时，运动员在重力的方向上通过了距离，重力做功，重力势能转化为动能，故B错误；C．运动员运动到最高点时，质量不变，高度最高，重力势能最大，故C正确；D．一切物体都有惯性，运动员的惯性运动员运动到最高点时，其运动状态时刻发生变化，但仍具有惯性，故D错误。故选C。3、C【详解】A．从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，速度变大，故其动能变大，故A错误；BC．从陡坡加速下滑的过程，运动员的质量不变，高度降低，故其重力势能减小，故B错误，C正确；D．从陡坡加速下滑的过程，因运动员的重力势能减小，动能变大，故可知是运动员的重力势能转化为动能，故D错误。故选C。4、C【详解】A．雪地上加速下滑的过程中，高度降低，故重力势能减小，故A不符合题意；B．加速下滑，速度变大，动能变大，故B不符合题意；C．她受到了重力，且在竖直方向上移动了距离，故重力对她做了功，故C符合题意；D．支持力的方向与运动的方向垂直，故支持力不做功，故D不符合题意。故选C。5、D【详解】AB．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；C．时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；D．从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。故选D。6、D【详解】A．她在空中受到重力的作用，惯性不是力，故A错误；B．惯性大小只与质量有关，与速度无关，故B错误；C．惯性大小只与质量有关，她上升时动能转化为重力势能，故她滑出时速度越大，上升的高度越高，故C错误；D．任何物体在任何状态下都具有惯性，故她运动到最高点时仍具有惯性，故D正确。故选D。7、A【详解】AB．由图可知，运动员在ab段上升时，高度变大，速度减小，说明运动员重力势能增大，动能减小，故A正确，B错误。CD．运动员在bc段下落时，高度变小，速度变大，明运动员重力势能减小，动能增大，故CD错误。故选A。8、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。9、A【详解】A．转轴加润滑油，减小摩擦力，减小额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故A符合题意；B．有3段绳子分担动滑轮和物重，故滑轮组的机械效率为与提升高度高度无关，故B不符合题意；C．滑轮组的机械效率与速度无关，故C不符合题意；D．若减小物体的质量，根据可知，滑轮组的机械效率将变小，故D不符合题意。故选A。10、B【详解】动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，使用任何机械都不能省功，在提升重物时还要提升动滑轮，做一部分额外功，所以省了力但降低了做功效率，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。二、填空题1、

80%

1150【详解】[1]滑轮组的机械效率为故滑轮组的机械效率为。[2]动滑轮重为由于人的体重为600N，故拉力最大为600N，故用此滑轮组能提升的最大物重为用此滑轮组能提升的最大物重为。2、

等于

大于

0【详解】[1]推力对物体所做的功，推力大小相同，物体在推力方向上移动的距离也相同，所以推力对物体所做的功也相同。[2]推力的功率，推力对物体所做的功相同；物体移动的距离相同，但甲物体的速度大于乙物体的速度，物体运动的时间，故甲物体所用时间较少，推力对甲物体做功的功率较大。[3]重力的方向竖直向下，物体在水平方向移动，没有在重力的方向上移动，故重力对物体不做功，做功为0J。3、

>

>

<【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4、

15

4.5×1010

1×107【详解】[1]由知道，此过程中“辽宁号”的行驶速度为[2]由知道，此过程牵引力所做的功为[3]航空母舰在海水中匀速直线行驶，受到的阻力与牵引力是平衡力，大小相等，由知道，受到的阻力5、

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三、计算题1、（1）4m；（2）80W；（3）75%【详解】解：（1）从图中可知，提升重物绳子的股数为n=2，绳子自由端移动的距离s=nvt=2×0.1m/s×20s=4m（2）拉力F功率（3）滑轮组的机械效率答：（1）绳子自由端移动的距离为4m；（2）工人师傅匀速拉动绳子的功率为80W；（3）滑轮组的机械效率为75%。2、（1）；（2）；（3）【详解】解：（1）公交车的重力车匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，牵引力（2）公交车内牵引力所做的功（3）公交车这段时间内的功率答：（1）该公交车受到的牵引力是；（2）公交车在内牵引力所做的功是；（3）公交车这段时间内做功的功率。3、100J，10W【详解】解：此过程中拉力做的功功率为答：此过程中拉力做的功W为100J，功率P为10W。4、（1）；（2）54km；（3）60%【详解】解：（1）汽车所受重力为汽车在水平路面行驶所受压强为（2）电动机以最大功率工作时，电池供电的最长时间为该车以最大功率行驶，最多能行驶的路程为（3）汽车做匀速直线运动牵引力为牵引力做功为电动机做功为电动机将电能转化为机械能的效率是答：（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；（2）该车以最大功率行驶，最多能行驶54km；（3）电动机将电能转化为机械能的效率是60%。5、（1）5000Pa；（2）20W【详解】解：（1）冰壶石匀速运动，则冰壶石受力平衡，重力等于冰壶石对地面的压力，冰壶石的质量为20kg，则F=G=mg=20kg×10N/kg