基础强化沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能综合练习练习题(含答案解析)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能综合练习考试时间：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、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%2、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3、成语“水滴石穿”，比喻力量虽小，但只要坚持，功到自然成｡从物理的角度分析∶①力改变了石头的形状；②水滴冲击石头时，石头对水滴没有作用力；③水滴加速下落过程，重力对水滴做了功；④水滴加速下落过程，受到了平衡力的作用｡完全正确的一组是A．①③ B．①② C．①④ D．②④4、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5、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、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7、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880J8、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9、手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（）A．每次发声的时间间隔相等B．整个过程中乒乓球的机械能不变C．乒乓球每次弹起时的动能依次减小D．乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同10、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，物体在拉力F的作用下匀速上升，重物G重20N，滑轮重10N，重物G上升2m，拉力F做功为_______J（忽略绳重及摩擦）。2、2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱披挂着红白色大伞飘然于天际，在全世界的瞩目下，在东风着陆场预定区域成功着陆。如图所示，返回舱正在减速下降，此时身在内部的王亚平航天员相对于返回舱______（选填“运动”或“静止”）；在此过程中，返回舱的机械能______（选填“增大”或“减小”）。3、立定跳远是河南省中考体育项目之一。如图甲所示，是小宇进行立定跳远测试时的情景，若小宇的体重为50kg，每只脚与地面的接触面积为，他从起跳到最高点的过程中，用时0.5s，立定跳远时的相关数据如图乙所示（图中虚线表示小宇的运动轨迹，A、O、B表示重心的位置，，，）。求：（1）小宇起跳后仍能继续向前运动，是因为他具有__________，地球自西向东自转，他向西跳远_________（选填“能”或“不能”）跳的更远，在腾空跳到最高点位置时，是否处于平衡状态？__________（选填“是”或“否”）；（2）小宇双脚站立时对水平地面的压强__________；（3）小宇克服重力做功的功率__________。4、跳伞是一项极具挑战的运动，越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中，体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下，其速度与时间的关系如图所示，经20s下落220m后，开始做匀速直线运动直至落地，整个过程用时40s。则运动员在整个下降过程中的平均速度是______m/s，重力做的功为______J。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、某电动观光车的技术参数如下表：空车质量1180kg满载人员12人满载时轮胎与地接触面积4×250cm2最大车速45km/h根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？（2）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功和功率？2、用如图所示滑轮组提升重为240N物体，已知物体在10s内匀速上升3m，拉力F的功率是90W，求：（1）滑轮组的机械效率η；（2）拉力F的大小。3、“一分钟仰卧起坐”是中考体育选考（女生）项目之一，满分为52个。某同学质量为50kg，她上半身的质量约为全身质量的，仰卧起坐时上半身重心上升距离均为0.3m，取g=10N/kg。某同学要想取得满分，试计算：（1）克服重力做功至少为多少J？（2）做功的功率至少为多少W？4、快递业务服务提升了生活质量。为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送，若空载时该物流机器人质量为600kg，在某平直道路上匀速行驶100s，牵引力做功为4.8×104J，已知机器人所受阻力是重力的0.02倍。当该物流机器人空载时，求：（1）匀速行驶时受到的牵引力；（2）匀速行驶时牵引力的功率；（3）匀速行驶时的速度。5、某建筑工人用300N的拉力，在25s内将重力为800N的水泥利用滑轮组匀速提高4m，如图所示。若不计摩擦和绳重，请你完成下列计算：（1）动滑轮的重力；（2）工人做功的功率；（3）该装置的机械效率。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表，请问答以下问题：次数钩码重力G/N钩码上升的高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm机械效率η11.0100.63055.6%21.5100.83032.0101.03066.7%42.0201.06066.7%（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速直线运动，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为_______N；（2）第2次实验时，滑轮组的机械效率是_______；（3）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越_______。滑轮组的机械效率越高；（4）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率是_______。A．增大绳重B．减轻动滑轮重C．加快物体提升的速度2、如图所示，测量小强做引体向上的功率，需要的测量工具有磅秤、刻度尺和_________。需要测的物理量有小强质量m、做n个引体向上所用的时间t和身体向上运动的高度h，则功率的表达式P=_______。小强同学共做了10个引体向上，做前5个较快，后5个做得较慢，则他做前5个引体向上时做的功_______（大于/小于/等于）后5个引体向上时做的功。-参考答案-一、单选题1、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。2、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。3、A【详解】①水滴石穿，水由于重力而下降作用在石头上，石头的形状逐渐改变，故①正确；②力的作用是相互的，水滴冲击石头时，石头对水滴也有相互作用的力，故②错误；③水滴加速下落过程，重力的方向竖直向下，水滴下降的方向竖直向下，所以，重力对水滴做了功，故③正确；④水滴下降的过程中，重力大于空气的阻力，做加速下落运动，受到的是非平衡力的影响，故④错误。故选A。4、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。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、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。7、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。8、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。9、C【详解】A．由图可知，第1次碰撞的时间是1.12s，第2次碰撞的时间是1.58s，第3次碰撞的时间是2.00s，第4次碰撞的时间是2.40s，第5次碰撞的时间是2.78s，第1、2次时间间隔为0.4s，第2、3次时间间隔为0.42s，第3、4次时间间隔为0.4s，第4、5次时间间隔为0.38s，每次发声的时间间隔不相等，故A错误；BC．整个过程中乒乓球和空气摩擦，并且与台面碰撞，它的机械能减小，所以每次弹起时的动能减小，故B错误，C正确；D．由于乒乓球的机械能减小，乒乓球每次与台面碰撞转化的弹性势能减小，乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度不同，故D错误。故选C。10、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。二、填空题1、50【详解】由图可知，动滑轮受自身重力，两股绳子的拉力和竖直向上的拉力F的作用，由于物体匀速上升，因此拉力F的大小为F=2G+G动=2×20N+10N=50N物体上升2m，滑轮上升1m，拉力做的功为W=Fs=50N×1m=50J2、

静止

减小【详解】[1]返回舱在减速下降过程中，在内部的王亚平航天员相对于返回舱的位置没有发生变化，所以王亚平是静止的。[2]]返回舱在减速下降过程中，速度减小，质量不变，动能减小；高度降低，质量不变，重力势能减小，所以机械能减小。3、

惯性

不能

否

【详解】（1）[1]小宇起跳后仍能继续向前运动，是因为他具有保持原来运动状态的性质，即惯性。[2]地球自西向东自转，他向西跳远不能跳的更远，因为小宇有随地球一起向东运动的惯性，他无论向哪个方向跳，都不会因为地球的转动跳的更远。[3]在腾空跳到最高点位置时，小宇只受重力作用，小宇不是处于平衡状态。（2）[4]小宇双脚站立时对水平地面的压强（3）[5]由图可知CD=AD,小宇重心升高的高度小宇克服重力做功的功率4、

8

1.6×105【详解】[1][2]由图可知匀速运动时速度为5m/s，后20s匀速下降高度为h2=v2t2=5m/s×20s=100m总高度为h=h1+h2=220m+100m=320m则全程平均速度为重力做功为W=Gh=500N×320m=1.6×105J5、

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）1.9×105Pa；（2）107J，25000W【详解】解：（1）乘员质量平均为60kg，满载时有12名人员，空车的质量是1180kg，则满载时车的总质量为m总=nm人+m车=12×60kg+1180kg=1900kg满载时车对水平路面的压力等于车的总重力，大小为F=G=m总g=1900kg×10N/kg=19000N满载时车对水平路面的压强是（2）观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，故牵引力大小为F牵=f=2×103N观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功是W=F牵s=2×103N×5×103m=107J观光车匀速行驶5×103m所需时间为牵引力做功的功率为答：（1）满载时车对水平路面的压强是1.9×105Pa；（2）牵引力所做的功是107J，功率是25000W。2、（1）80%；（2）100N【详解】解：（1）提升物体做的有用功W有=Gh=240N×3m=720J由功率公式可得，拉力所做的总功W总=Pt=90W×10s=900J滑轮组的机械效率（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3则绳端移动的距离s=nh=3×3m=9m由W＝Fs可得，拉力答：（1）滑轮组的机械效率为80%；（2）拉力F的大小为100N。3、（1）4680J；（2）78W【详解】解：（1）该同学的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N她上半身的重力做一次仰卧起坐克服重力做的功W=G上h=300N×0.3m=90J满分为52个，做了52个仰卧起坐克服重力做的功W’=52W=52×90J=4680J（2）做功的功率至少为答：（1）克服重力做功至少为4680J；（2）做功的功率至少为78W。4、（1）120N；（2）480W；（3）4m/s【详解】解：（1）机器人匀速运动时所受的阻力f=0.02G=0.02mg=0.02×600kg×10N/kg=120N机器人匀速运动时所受的牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=120N（2）机器人匀速行驶时牵引力的功率（3）由得机器人匀速行驶时的速度答：（1）匀速行驶时受