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题训练练习题

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题训练考试时间：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，小桂利用动滑轮竖直匀速提升木箱。以下做法可以提高动滑轮机械效率的是（）A．适当减小木箱重力 B．增大木箱上升高度C．增大提升木箱的速度 D．换用质量较小的动滑轮2、“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（）A．动能减小，势能减小，机械能减小 B．动能不变，势能减小，机械能减小C．动能不变，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能不变3、日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（）A．自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦B．投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功C．短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用D．高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的4、如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，物体克服摩擦力所做的功为（

）A．10J B．30J C．50J D．80J5、如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是（）A． B．C． D．6、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7、在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重380N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为200N，建筑材料在5s内匀速上升5m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）A．动滑轮所受重力为10N B．滑轮组所做的有用功为2000JC．工人所用拉力的功率为380W D．滑轮组的机械效率为95%8、某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（）A．6J B．30J C．60J D．90J9、仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的（）A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功10、2020年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“增娥五号”。如图所示为“娣娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。下列说法正确的是（）A．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大B．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小C．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大D．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒第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、如图是某市轨道交通车站的示意图。在车进站时，要刹车慢慢停下来，而车此时是有很大的______能的，若刹车，这些能量转化为内能而损耗了，若进站时让车上坡，把______能转化为______能贮存起来，这样就减小因刹车消耗的机械能；出站时利用下坡，则可以把重力势能转化为动能，便于启动，节省了燃料，起到节能的作用。2、如图所示是一种小型千斤项的示意图，往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在2s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂1m，把1000N的重物匀速抬高8cm。则物体上升的速度是______m/s，人做的功为______J，千斤项的效率是______%。3、小明用如图所示的动滑轮提起重140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），此时动滑轮的机械效率为________%；如果向水桶内再加入40N的水，该动滑轮的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。4、某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是______；(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是______；(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功______。5、如图所示，有一斜面长L=4m，高h=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力，将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为___________J；物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为___________N。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、你知道水陆两用坦克吗？水陆两用坦克的车体比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮动，有的利用特制的履带划水前进，有的用螺旋桨推进，有的用推进器喷水前进。中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量是22吨，配备发动机的额定功率为，水上的最大速度为，陆地最大速度为。请你根据文中的信息，解答下列问题：（）（1）水陆两用坦克在水上航行时，排开水的体积约为，则所受的浮力约为多少N？（）（2）该水陆两用坦克停在地面上时，履带着地总面积为，坦克对地面的压强是多少？（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶（发动机正常工作），行驶过程中受到的牵引力多大？2、如图是物流中用到的无人搬运车（AGV），该车能按照程序设定自动完成包裹分拣，搬运车质量为3kg，轮子与地面总接触面积为100cm2，搬运车能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向匀速运送到预设目标区域，求：（1）搬运车空载时对地面的压强？（2）在运送过程中，搬运车受到的阻力为300N，求搬运车的功率？3、在某建筑工地有一块质量为43.2kg的长方体重物，竖立在水平地面上（如图甲所示），高1.6m，底面边长均为1.2m，（重物重心在几何中心位置，g取10N/kg）求：（1）重物所受重力的大小；（2）欲将重物沿着一条底边向右推倒，我们可将图甲简化为图乙所示的杠杆，请在图乙中画出最小推力的示意图，并求出最小推力的大小；（3）用力将重物推到图丙虚线位置的过程中，克服重物重力做功为多少？4、如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在300N的拉力作用下，使质量为63kg的建筑材料以0.2m/s的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求：（1）请你画出滑轮组的绕线；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）动滑轮的重力。5、如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为1000N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不计物体本身大小），该过程中斜面的效率为80%，已知斜面长L=5m，高h=2m。求：（1）推力F做的功大小；（2）物体受到斜面对它的摩擦力大小；（3）若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F大小的变化情况。（斜面长度一定时，斜面高度增加）四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、在探究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，如图甲所示，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。试验次数钢球的质量/g钢球下摆的高度h/cm木块滑行的距离/cm120202524020453602062（1）实验中控制了钢球的___________相同，从而探究动能与___________的关系。（2）小华将实验装置改进成图乙所示，利用质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，来研究铁球动能大小与___________的关系。（3）小华还想用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究铁球的动能大小与质量的关系，这个设计方案是___________（选填“正确”或“错误”）。2、实验桌上有如下器材：已经组装好的倾角固定的斜面和长木板（如图所示）、质量分别是30g和8g的甲、乙两个小球、木块、刻度尺。小茗利用上述器材，设计一个实验探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”。他利用小钢球撞击木块，通过观察木块在水平板面上滑行的距离的大小来判断小钢球具有的动能大小。以下是他的主要实验步骤：①将甲、乙两个小钢球的质量m记录在表格中；②在斜面上标记点A、点B，让小钢球甲从A点由静止开始滚下，撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s，并记录在表格中；③更换小钢球，让小钢球乙从B点由静止开始滚下，撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s，并记录在表格中；（1）小茗的探究过程中存在的问题：_________；（2）请你针对小茗探究过程中存在的问题，写出改正措施：_________；（3）小茗改正措施后进行了多次实验，发现每次实验被甲、乙撞击的木块在水平木板面上滑行的距离始终有s甲>s乙，于是她得出实验结论：_________。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A．由公式可知，减小木箱的重力，在提升相同的高度时，有用功会减小，而额外功不变，所以有用功所占总功的比值会减小，所以机械效率会减小，故A不符合题意；BC．由公式可知，机械效率的大小与物体上升的高度和物体上升的速度无关，所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改变机械效率，故BC不符合题意；D．由公式可知，换用质量较小的动滑轮，在提升相同高度时，额外功会减少，而有用功不变，所以有用功占总功的比值会增大，所以机械效率会增大，故D符合题意。故选D。2、A【详解】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。故选A。3、D【详解】A．自行车前后轮的滚动轴承能将滑动摩擦变成滚动摩擦，从而减小摩擦，故A错误；B．在空中飞行的铅球，已经离开手，不再受到运动员的作用力，所以此过程运动员对铅球没做功，故B错误；C．到达终点，运动员不会立即停下，是因为运动员具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，不是力，不能受到惯性的作用，故C错误；D．高压锅因为密封性好，沸腾时锅内气压增大，沸点随着气压的增大而升高，故D正确。故选D。4、B【详解】由图丙可知，在2~4s内物体运动的速度是，由得，在2~4s内物体通过得路程是由图乙可知，在2~4s内拉力的大小是3N，物体克服摩擦力所做的功为故选B。5、B【详解】A．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，路程与时间成正比，图像应为正比例函数，故A错误；B．物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故B正确；C．物块在斜面的位置逐渐升高，重力势能随时间的增加而增大，故C错误；D．运动过程中，物块动能不变，重力势能增加，则机械能增加，故D错误。故选B。6、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。7、D【详解】B．建筑材料上升的高度h=5m，所以有用功为故B错误；C．由图可知，绳子股数n=2，绳端移动的距离为s=2h=2×5m=10m工人所用拉力的功为拉力的功率为故C错误；A．不计绳重及摩擦，所做的额外功为动滑轮所受重力为故A错误；D．滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。8、C【详解】一个鸡蛋的质量约为50g，20个鸡蛋的质量约为20个鸡蛋的重约为1楼到3楼的高度为6m，把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功约为故选C。9、B【详解】建成一所医院所做的有用功是相同的，为了减小做功的时间（缩短工期），根据P=可知，需要增大挖掘机的功率，所以，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的功率，故B正确，ACD错误。故选B。10、A【详解】AB．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，故A正确，B错误；CD．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，太空中没有空气，则机械能守恒，故CD错误。故选A。二、填空题1、

动

动

重力势【详解】[1]在车进站时，要刹车慢慢停下来，车的质量很大，此时仍具有很大的动能。[2][3]若进站时让车上坡，使车速度减小，高度增加，把动能转化为重力势能贮存起来，这样能减小因刹车消耗的机械能。2、

0.04

100

80【详解】[1]由题知，2s时间内重物被匀速抬高h=8cm=0.08m所以重物上升的速度[2]所做的有用功W有=Gh=1000N×0.08m=80J人做的功是总功W总=Fs=100N×1m=100J[3]所以千斤顶的机械效率3、

87.5

变大【详解】[1]动滑轮的机械效率为[2]如果向水桶内再加入40N的水，水桶的重力变为180N，动滑轮的机械效率变为，故该动滑轮的机械效率变大。4、

运动员和跳伞设备的总重力大于空气阻力

③

7×105J(1)根据跳伞运动员竖直降落过程中受到的重力和阻力大小关系得出结论。(2)图甲曲线中CD段，跳伞运动员匀速降落，受到平衡力作用，据此分析对应的情景图。(3)已知动员和跳伞设备的总重力，根据甲图确定跳伞运动员在AB段的速度和时间，根据s=vt计算出跳伞运动员AB段的高度，根据W=Gh计算出运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。【详解】(1)[1]由图甲可知，跳伞运动员在AB段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力。(2)[2]①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC段，故①不符合题意；②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD段不符，故②不符合题意；③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，且运动员的速度较小，是图甲曲线中CD段，故③符合题意；④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，且运动员的速度较大，应该是图甲曲线中AB段，故④不符合题意。故选③。(3)[3]由图甲可知，运动员在AB段的速度为v=50m/s，时间为t=40s-20s=20s，则运动员在AB段下降的高度为h=s=vt=50m/s×20s=1000m则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为W=Gs=700N×1000m=7×105J【点睛】本题考查了物体的受力分析、对图像的分析能力以及速度公式和功的计算公式的应用，属于综合性题目。5、

600

25【详解】[1]刘利同学对物体做的总功为[2]刘利同学对物体做的有用功为刘利克服摩擦力做的功就是物体被匀速拉到斜面顶端所做的额外功，额外功物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力三、计算题1、（1）2.2×105N；（2）5.5×104Pa；（3）1.008×105N【详解】解：（1）坦克所受浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×22m3×10N/kg=2.2×105N（2）该坦克的质量m=22t=2.2×104kg该坦克的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N该坦克对地面的压强=5.5×104Pa（3）该坦克的功率和陆地最大速度分别为P=420kW=4.2×105W，v=15km/h=根据公式P=Fv可得该坦克受到的牵引力=1.008×105N答：（1）所受的浮力约为2.2×105N；（2）坦克对地面的压强是5.5×104Pa；（3）行驶过程中受到的牵引力为1.008×105N。2、（1）3×103Pa；（2）180W【详解】解：（1）该搬运车对水平地面的压力F=G=mg=3kg×10N/kg=30N对水平地面的压强（2）根据题意知道，搬运车受到的牵引力搬运车的功率答：（1）搬运车空载时对地面的压强是3×103Pa；（2）搬运车的功率是180W。3、（1）432N；（2）；129.6N；（3）86.4J【详解】解：（1）重物的重力（2）在阻力与阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力越小，由图示可知，使物体向右翻转时，物体右下端与地面的接触点C是支点，AC是最大动力臂，当推力作用在A点时，推力最小，如图所示：将重物看做以C为支点的杠杆，当力臂最长即为斜边长时，推力最小，推力F的力臂重力G的力臂为底边的一半根据杠杆的平衡条件可得，则最小推力（3）如图所示推倒重物过程中，重物重心上升的高度所以克服重力做的功答：（1）重物所受重力的大小是432N；（2）如上图所示，最小推力的大小是129.6N；（3）用力将重物推到图丙虚线位置的过程中，克服重物重力做功为86.4J。4、（1）；（2）180W；（3）70%；（4）270N【详解】解：（1）由题意可知，建筑材料的重力不计绳重和摩擦，根据可知，承担物重的绳子段数由此可推测承担物重的绳子段数n为3，故滑轮组的连接方式如下：（2）由可知，拉力的功率（3）由题意可知，滑轮组的机械效率（4）根据可知，动滑轮的重力答：（1）见解析；（2）拉力的功率为180W；（3）滑轮组的机械效率为70%；（4）动滑轮的重力为270N。5、（1）2500J；（2）100N；（3）推力F变大【详解】解：（1）有用功为由可得，推力