达标测试沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项测评练习题(含答案详解)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项测评考试时间：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、为了将一物块送到高处，小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端，物块沿斜面匀速向上运动，下列说法正确的是（）A．该装置使用滑轮是为了更加省力B．此过程中物块的动能转化为重力势能C．物块所受摩擦力的方向沿斜面向下D．若绳子突然断开，物块将立即下滑2、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3、如图所示，甲运动员比乙运动员高，若他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则（）A．甲做功较多，功率较大B．甲做功较多，功率较小C．甲做功较多，甲、乙功率相等D．甲、乙做功相等，甲的功率较大4、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5、如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是（）A．F1＝F2，W1＞W2，P1＞P2B．F1＝F2，W1＞W2，P1＝P2C．F1＜F2，W1＝W2，P1＝P2D．F1＜F2，W1＝W2，P1＜P26、用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦)，下列做法能提高滑轮组机械效率的有A．增加物体被提升的高度B．增大动滑轮的重力C．改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数D．增加物体的重力7、体育课上，同学们进行投掷铅球的练习。铅球在空中下落时，铅球的（

）A．重力势能变大，速度变小 B．重力势能变小，速度变小C．重力势能变大，速度变大 D．重力势能变小，速度变大8、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880J9、在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，其动能大小的情况是（）A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．始终不变10、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，斜面长为s=2m，高为h=lm。装卸工人用沿斜面向上的拉力F将重1000N的货物从斜面底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为80%，则工人拉力F做的功为______J。2、如图所示，固定的斜面长s=1.2m，高h=0.3m，沿斜面向上用5N的拉力在2s内把一个重16N的物体从斜面底端匀速拉到顶端，拉力的功率为______W，斜面的机械效率为______。3、在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。在投掷的过程中，小明______（选填“有”或“没有”）对实心球做功，实心球在最高点时______（选填“具有”或“不具有”）动能。球从最高点到落地点的过程中，忽略空气阻力，球的机械能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。4、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/100km5、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、一辆水陆两栖坦克总重3.2×105N，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5m2．（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为7×104Pa，请用计算说明坦克能否安全通过？（2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？（3）一次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶1200m，用时2min，发动机牵引力的功率保持660kW恒定不变，发动机提供的牵引力是多大？2、一辆货车以的速度在平直公路上匀速前进，已知货车行驶时受到的阻力大小为，求：（1）货车发动机工作时的功率；（2）货车行驶发动机做的功。3、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。4、如图所示，2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面，在某次观测时，“祝融号”的质量为240kg，先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，在AB上行驶消耗了1.08×104J的电能。已知“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%；物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度；（2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功和功率；（3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力。5、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。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小佳用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示。序号动滑轮重钩码总重钩码上升的高度测力计示数绳自由端上升的高度动滑轮的机械效率112234实验时，小佳应沿___________方向匀速拉动弹簧测力计；第3次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为___________N，拉力所做的额外功为___________J，动滑轮的机械效率为___________；分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将___________选填“减小”、“不变”或“增大”，你认为其原因是___________。2、兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越______。此实验过程采用了控制变量法和______法；【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______；【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。-参考答案-一、单选题1、C【详解】A．该装置使用的是定滑轮，只能改变力的方向，不能省力，故A错误；B．物块沿斜面匀速向上运动，动能不变，物体的重力势能是拉力F做功增加的，故B错误；C．物块相对斜面斜向上运动，受到的滑动摩擦力与其相对运动方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正确；D．若绳子突然断开，物块由于惯性会先继续向上运动，故D错误。故选C。2、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。3、A【详解】因为杠铃的质量相等，根据功的定义，举起杠铃的高度越高，所做的功就越多，甲比乙高，所以甲做的功大；两人举起杠铃所用时间相同，由功率定义可知，相同时间内所做的功越多，功率就越大，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。4、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。5、D【详解】AB．由图知，斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，且分别拉动同一物体，所以物体沿AB运动时拉力F1较小，即F1＜F2故AB错误；CD．斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有做额外功，所以拉力在两斜面上做功都等于克服物体重力做的功，由W＝Gh可知，拉力做的功相同，即W1＝W2从底部匀速拉到顶点A物体的速度相同，且F1＜F2，根据公式可知，物体沿AB运动时拉力F1的功率较小，即P1＜P2，故C错误；D正确。答案D。6、D忽略绳重及摩擦，克服物体重力所做的功为有用功，克服物体和动滑轮重力所做的功为总功，根据η=×100%=×100%=×100%进行解答．【详解】忽略绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为：η=×100%=×100%=×100%=×100%A.由表达式可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，故A错误；B.由表达式可知,增大动滑轮的重力G动,变大，滑轮组的机械效率变小，故B错误；C.由表达式可知，滑轮组的机械效率与承担重物的绳子的段数无关，故C错误；D.由表达式可知,增加物体的重力G,变小，滑轮组的机械效率变大，故D正确．故选D.7、D【详解】铅球在空中下落时，其高度降低、速度不断增大，所以它的重力势能减小，动能增大，重力势能不断向动能转化。故选D。8、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。9、D影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。【详解】在常吉高速某段平直路面上匀速行驶的小汽车，速度不变，质量不变，动能不变。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。【点睛】掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。会判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化以及能量的相互转化。10、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。二、填空题1、1250【详解】[1]将货物从斜面底端匀速拉到顶端，根据做功的计算公式可得，所做的有用功为W有用=Gh=1000N×1m=1000J由可得，拉力做的总功为2、

3

80%【详解】[1]拉力的功率为[2]斜面的机械效率为3、

有

具有

不变【详解】[1]在投掷过程中，实心球在力的方向上有位移，所以小明对实心球做了功。[2]实心球在最高点时，有向右的速度，所以实心球有动能。[3]从最高点到落地点的过程中，质量不变，速度增大，高度降低，所以动能增加，重力势能减小，重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，机械能是守恒的，即实心球的机械能保持不变。4、

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。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）能从水平冰面上安全通过；（2）32

m3；（3）6.6×104N．【详解】（1）该坦克对冰面的压力F=G=3.2×105N，坦克对冰面的压强：p==6.4×104Pa＜7×104Pa，故坦克能安全通过；（2）该坦克过河漂浮在水面上时，其受到的浮力等于重力，F浮=G=3.2×105N，由F浮=ρ水gV排得排开水的体积：V排==32m3；（3）牵引力做的功W=Pt=660×103W×2×60s=7.92×107J，发动机提供的牵引力F==6.6×104N答：（1）该坦克能从水平冰面上安全通过；（2）该坦克能从水平冰面上安全通过是32m3；（3）发动机提供的牵引力是6.6×104N．2、（1）；（2）【详解】解：（1）货车以的速度在平直公路上匀速前进，由二力平衡知，货车的牵引力等于阻力，则牵引力的功率为（2）货车行驶发动机的牵引力做功为答：（1）货车发动机工作时的功率为；（2）货车行驶发动机做的功。3、（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。4、（1）；（2），；（3）180N【详解】解：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度（2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为克服重力做的功率为（3）有用的机械能为“祝融号”在AB上匀速直线行驶时牵引力为由于匀速行驶，所受的阻力答：（1）“祝融号”在AB段上运动的速度为；（2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功为，克服重力做的功率为；（3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力为180N。5、100J，1