综合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卷(含答案详解)

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、下列几种情况中，人对物体做了功的是（）A．运动员用力举着杠铃不动 B．用力拉绳匀速提升重物C．用力搬石头没搬动 D．用力提着水桶在水平方向移动2、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%3、下列有关中学生的估测符合实际的是（）A．眨眼一次的时间约为3sB．正常步行的速度约为1.4km/hC．游泳时受到的浮力约为500ND．完成一次引体向上做的功约为2000J4、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5、生活中处处有物理。对下列生活情景，分析正确的是（）A．飞行员跳伞时，在减速下降过程中，重力势能转化为动能B．公交车紧急刹车时，乘客容易向前倾倒，是因为乘客具有惯性C．用水平推力推木箱，没有推动，是因为水平推力小于木箱受到的摩擦力D．用高压锅煮饭，锅内气压升高时，水的沸点降低，更容易把饭煮熟6、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7、如图所示，重为800N的物体在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左匀速直线运动了20s，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中，下列说法正确的是（）A．绳子自由端移动距离为4mB．物体与地面间的滑动摩擦力大小为120NC．额外功的功率为12WD．若物体的重力和运动速度不变，只增大水平地面的粗糙程度，则滑轮组的机械效率会降低8、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9、关于功和机械能及其转化，下列说法正确的是（）A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大C．电梯匀速上升过程中，电梯的动能转化为重力势能D．功率越大，做功越多10、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。2、2021年12月28日，扬州城市快速路内环全线通车。某市民将上班过程的汽车行驶信息列于表中，他开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省___________。汽车下高架时减速行驶，其动能___________，机械能___________。行驶里程行驶时间油耗不走快速路9.1km30min9.0L/100km走快速路14.0km20min5.5L/100km3、用40N水平拉力拉着重为100N的物体，在10s内由静止开始沿水平直线移动了5m。此过程中，重力对物体做的功为______J，水平拉力对物体做功的功率为______W。4、如图所示，利用滑轮组匀速提升重为8N的物体，动滑轮重2N，物体被提升了0.5m，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力F为___N，拉这次重物，滑轮组的机械效率为___。5、如图所示，在200N的拉力F作用下，物体A沿水平面做匀速直线运动，若滑轮组的机械效率为75%，则地面对物体A的摩擦力是______N。（忽略绳子和滑轮的重力）三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、“共建卫生城市，构建美好家园”，如图所示是“雾炮车”喷洒水雾以减少扬尘的情段。某次喷酒完后，该车在的牵引力作用下，匀速通过200m的平直道路用时20s。求：（1）此过程中该车的速度；（2）此过程中该车牵引力的功率。2、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。3、一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，在第10s时速度达到20m/s，通过的路程为120m。求：（1）在010s内汽车的平均速度；（2）设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000N，那么在1020s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？4、用平行于斜面、大小为800N的拉力把质量为100kg的物体沿斜面从A点匀速拉至B点，用时20s，g=10N/kg。求：（1）物体的重力；（2）拉力对物体所做的功和功率；（3）物体的运动速度；（4）画出此过程物体的s-t图。5、如题图甲所示，是正在工作的无人机，它的部分参数如表所示（g取10N/kg）。求：（1）无人机满载静止在水平地面上时对地面的压强；（2）若该无人机以最大水平速度匀速直线飞行时受到的阻力为5N，其飞行3min过程中克服阻力做的功。机身质量/kg2“四脚”着地的总面积/cm250最大有效载荷/kg0.5最大水平速度/（m/s）5四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图是小明探究”动能大小与哪些因素有关”的实验装置。在探究小车速度对其动能的影响时，应保持小车________不变，使小车多次从________（选填“相同”或“不同”）高度下滑进行实验。小明两次实验操作，第一次木块被撞得近，木块受到的摩擦力为f1；第二次木块被撞得远，木块受到的摩擦力为f2，则f1________f2（选填“>”“=”或“<”）。2、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。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A．运动员用力举着杠铃不动，只有力而没有距离，不做功，故A不符合题意；B．用力拉绳匀速提升重物，重物在受到拉力的方向上移动了距离，力对重物做功，故B符合题意；C．用力搬石头没搬动，只有力而没有距离，不做功，故C不符合题意；D．用力提着水桶在水平方向移动，在提水桶的力的方向上没有移动距离，不做功，故D不符合题意。故选B。2、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。3、C【详解】A．眨一次眼的时间约是十分之一秒，故A不符合题意；B．正常步行的速度约为1m/s，合3.6km/h，故B不符合题意；C．人体重约500N，人密度与水相当，可认为悬浮在水中，浮力与重力相等，因此游泳时受到的浮力约为500N，故C符合题意；D．人体重约500N，完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m，因此做的功约为故D不符合题意。故选C。4、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。5、B【详解】A．物体的动能与质量和速度有关；在减速下降的过程中，速度变小，动能减小，重力势能没有转化为动能，故A错误；B．公交车刹车时，乘客下半身随着公交车停下来，上半身由于惯性保持向前运动，从而发生了向前倾倒的现象，故B正确；C．没有推动木箱，木箱处于静止状态，受到平衡力，推力等于摩擦力，故C错误；D．水的沸点随着水面气压的升高而增大，高压锅内气压升高时，水的沸点增大，故D错误。故选B。6、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。7、C【详解】A．物体移动距离s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3s物=3×2m=6m故A错误；B．拉力做功为W总=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW总=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物体与地面间的滑动摩擦力f===180N故B错误；C．拉力做的额外功W额=W总-W有用=600J-360J=240J额外功的功率P===12W故C正确；D．如果增大接触面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而额外功几乎不变，有用功与总功的比值变大，机械效率变大，故D错误。故选C。8、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。9、B【详解】A．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，方向不一致，所以吊车的拉力对重物没有做功，故A错误；B．卫星在大气层外运行，不受空气阻力，其机械能是守恒的，卫星从远地点运行到近地点过程中，质量不变，相对高度减小，所以重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故B正确；C．电梯匀速上升的过程中，质量不变、速度不变，高度增大，所以电梯的动能保持不变，重力势能增大，但是不是动能转化来的，故C错误；D．功率大，是做功快，不一定做功多，故D错误。故选B。10、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。二、填空题1、

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。2、

汽油

减小

减小【详解】[1]不走快速路的油耗为走快速路的油耗为故开车走快速路上班的优点是除节省时间外还节省汽油。[2]汽车下高架时减速行驶，速度变小，质量不变，故动能变小。[3]下高架，高度减小，则重力势能减小，动能也减小，故汽车的机械能减小。3、

0

20【详解】[1]做功的两个要素是：一是要有作用在物体上的力；二是物体沿受力方向移动一段距离。物体受到的重力方向竖直向下，而物体是沿水平方向运动，所以重力没有做功。[2]物体受到的水平拉力F=40N，沿水平直线移动了5m，所以拉力对物体做的功为W=Fs=40N×5m=200J拉力对物体做功的功率为4、

5

80%【详解】[1]当滑轮匀速上升时，因不计绳重与摩擦，所以阻碍装置上升的力为物体和动滑轮的总重。有两段绳子与动滑轮接触，则作用在绳子自由端的拉力为[2]滑轮组的机械效率为5、450N【详解】设物体移动的距离为s，由图可知，连在动滑轮上的绳子股数n=3，则绳子自由端移动的距离为3s，滑轮对物体做的有用功W有=fs拉力做的总功W总=Fs绳=3Fs则，机械效率代入数据，可得f=450N三、计算题1、（1）10m/s；（2）4×104W【详解】解：（1）由题意可知，根据公式可得此过程车的速度为（2）根据公式P=Fv可得，该车牵引力的功率为P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W答（1）此过程中该车的速度为10m/s；（2）此过程中该车牵引力的功率为4×104W。2、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。3、（1）12m/s；（2）8×105J【详解】解：（1）根据题意知，汽车在10s内通过的路程是120m，所以，由知道，在0～10s内汽车的平均速度（2）由图象知道，10～20s内汽车做匀速直线运动，速度是v′＝20m/s，所以，在10～20s内汽车通过的路程s′＝v′t′＝20m/s×(20s－10s)＝200m由平衡条件知道，此时汽车受到的牵引力等于阻力，即F＝f＝4000N所以，在10～20s内牵引力所做的功W=Fs′＝4000N×200m＝8×105J答：（1）在0～10s内汽车的平均速度是12m/s；（2）在10～20s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是8×105J。4、（1）1000N；（2）8000J；400W；（3）0.5m/s；（4）【详解】解：（1）物体的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N（2）拉力对物体所做的功W=Fs=800N×10m=8000J拉力对物体所做的功率（3）物体的运动速度（4）物体做匀速直线运动，图像如下：答：（1）物体的重力为1000N；（2）拉力对物体所做的功为8000J，功率为400W；（3）物体的运动速度为0.5m/s；（4）5、（1）5000Pa；（2）4500J【详解】解：（1）无人机满载静止在水平地面上时对地面的压力F=G=mg=(m1+m2)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N对地面的压