解析卷-沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项练习试卷(含答案详解版)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项练习考试时间：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、甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的图像如图所示，则（）A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒2、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、一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，下列说法中错误的是（）A．卫星在远地点的势能最大、动能为零B．卫星在近地点的动能最大、势能最小C．卫星从近地点向远地点运动过程中，高度增大、速度减小D．卫星从远地点向近地点运动过程中，动能增大、势能减小5、如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定于水平地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力。则下列分析正确的是（）A．小球运动至最高点时，受平衡力作用B．小球被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C．运动至最高点，小球增加的重力势能等于弹簧减少的弹性势能D．从A点向上运动到O点的过程中，小球所受重力的功率先减小后增大6、如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力，关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（）A．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用C．小球从B点下落到C点的过程中，速度一直减小D．小球在B点时受到平衡力的作用7、如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（）A．绳端移动的速度为 B．动滑轮重力为C．拉力做功的功率为 D．滑轮组的机械效率为80%8、一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（）A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变9、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10、同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（）A．实心球从B→C过程中，动能逐渐减小B．实心球到达最高点C时，它将处于静止状态C．实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功D．实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状第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、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”）2、如图所示，小球从A处落下，在B处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到D处停下，其中C点为BD之间的中点，此过程中斜面对小球的支持力______（选填“有”或“没有”）做功，BC段木块受到的摩擦力功率为P1，CD段木块受到的摩擦力功率为P2，大小关系是P1______P2（选填“＜”“＝”或“＞”）。3、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。4、一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是______J，建筑工人做功的功率是______W，该滑轮组的机械效率是______。5、在北京冬奥会冰壶比赛中，我国运动员有时需要努力地刷冰，这是通过减小______（选填“压力”或“接触面的粗糙程度”）来减小滑动摩擦力的；运动的冰壶A与静止的冰壶B相碰，结果冰壶A停了下来，冰壶B却运动了起来，此时发生了能量的______（选填“转移”或“转化”）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图所示，水平地面上M点有一质量为60kg的箱子，现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点，所用时间30s，MN间的距离为15m（g=10N/kg）。求：(1)箱子所受的重力；(2)箱子运动的速度；(3)若箱子在运动过程中所受阻力为自身重力的0.2倍，则从M点推至N点的过程中推力对箱子做功的功率。2、“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。3、如图所示，是“江淮牌”某型号新能源汽车，其总重量为1.46×10N，汽车以72km/h的速度沿水平路而匀速直线行驶时，受到的阻力为其总重量的10%，每个轮胎与路而的接触而积为5dm，求：（1）汽车静止时对水平路面的压强大小；（2）汽车以72km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率大小。4、如图所示，是某同学陪奶奶去超市买的一桶食用油，奶奶说这桶里的油有10斤。已知食用油的密度为0.92×103kg/m3，1L=1dm3。（1）请通过计算判断奶奶说的话是否正确；（1千克等于2斤）；（2）该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，求此过程中拉力对油做的功；（3）该同学提油时感觉到很勒手，请你提出一种解决该问题的方法，并简述其中所运用的物理知识。5、如图所示，用竖直向上的拉力F匀速提升重为800N的物体A，在10s内物体上升了2m，不计滑轮和绳子的重力、轮与轴间的摩擦，求：（1）物体A上升的速度；（2）拉力F所做的功；（3）保持拉力F做功的功率不变，绳子自由端移动的速度为0.5m/s，匀速提升物体B时，物体B所受的重力。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、某实验小组利用如图装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：竖直向上拉动弹簧测力计匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺测出A上升的高度为h。若本次实验中，提升的钩码重G一定，如果只将钩码的悬挂点由A移至C处，但O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度h，则有用功为______，杠杆的机械效率将______（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。2、小聪利用如图所示装置探究“物体动能的大小与哪些因素有关”。（1）该实验是通过观察______，从而判断______（填“木块”或“钢球”）动能的大小；（2）甲、乙两次实验中，将质量不同的钢球拉到相同的高度。由静止释放，小球向下摆动过程中，小球的______转化为动能。观察到质量大的钢球将木块推动的距离远，说明动能的大小和______有关；（3）甲、丙两次实验中，将质量相同的钢球拉到不同的高度，由静止释放，观察木块被推动的距离，可以探究动能的大小和______的关系；（4）小聪将木块下的铁板换成光滑的玻璃板，观察木块被钢球推动的距离。我们可以探究______对物体运动的影响，并可推断出：如果运动物体不受力将______。-参考答案-一、单选题1、D【详解】由图可知，甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度A．动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；B．重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符合题意；C．甲乙经过8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m故C不符合题意；D．运动10米，甲车的时间是4s，乙车的时间是8s，甲车比乙车少用4s，故D符合题意。故选D。2、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。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、A【详解】A．卫星在远地点时，高度最大，故重力势能越大，动能转化为重力势能，此时的动能最小，但由于卫星继续运动，说明有速度，动能不为零，故A错误，A符合题意；B．卫星在近地点的高度最小，势能最小，将重力势能转化为动能，动能最大，故B正确，B不符合题意；C．卫星从近地点向远地点运动过程中，高度增大，重力势能变大，动能转化为重力势能，速度减小，故C正确，C不符合题意；D．卫星从远地点向近地点运动过程中，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，动能变大，故D正确，D不符合题意。故选A。5、C【详解】A．小球脱离弹簧运动到最高点时，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A说法错误；B．由于用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，所以此时弹簧对小球的弹力等于小球重力加上向下的压力，小球重力小于弹簧弹力，故B错误；C．从A点释放，弹性势能转化为小球的动能和重力势能，小球离开弹簧继续运动，只受重力作用，动能转化为重力势能，到达最高点，小球只具有重力势能，因为小球和弹簧组成的系统机械能守恒。故整个过程中，重力势能的增加量等于弹性势能的减小量，故C正确；D．不计空气阻力，小球从A点向上运动到O点的过程中，小球的重力不变，但弹簧的弹性形变减小，弹力减小；在前一段时间内小球受到的弹力大于重力，小球向上做加速运动；在后一段时间内小球受到的弹力小于重力，小球向上做减速运动，即小球的速度先增大后减小，根据可知，小球所受重力的功率先增大后减小，故D错误。故选C。6、A【详解】AB．小球从A点下落到B点的过程中，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度下降，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故A正确，B错误；C．小球从B点下落到C点的过程中，弹力逐渐变大，但还是小于重力，合外力向下，小球做加速运动，直到BC之间某一点时，重力等于弹力，过了这一点，弹力大于重力，合外力向上，小球才做减速运动，所以小球从B点下落到C点的过程中，小球先加速后减速，故C错误；D．小球在B点时仅受到重力，物体做加速运动，没有受到平衡力的作用，故D错误。故选A。7、D【详解】A．由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，即n=2。绳端移动的距离为s=nh=2×3m=6m绳端移动的速度为故A错误；

B．忽略绳子的重力和摩擦的情况下则由于n=2，则

故B错误；C．拉力做功为拉力做功的功率为故C错误；

D．克服物体的重力做的有用功为滑轮组的机械效率为故D正确。故选D。8、C【详解】A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，重力势能变化量相同，故A错误；B．获得的动能不同，在煤油中阻力更大，动能小，故B错误；C．根据可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确；D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。故选C。9、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。10、A【详解】A．实心球从B→C过程中，位置越来越高，速度越来越小，动能转化为重力势能，动能减小，故A正确；B．实心球做的是弧线运动，到达最高点C时，仍具有向右的速度，并没有处于静止状态，故B错误；C．实心球从B→C→D过程中，高度不断变化，重力对它做了功，故C错误；D．实心球从A→B过程中，受到重力的作用，改变了实心球的运动状态，故D错误。故选A。二、填空题1、

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2、

没有

＞【详解】[1]由于支持力与小球运动的方向是垂直的，故支持力没有做功。[2]BC和CD段的压力和接触面粗糙程度不变，则摩擦力不变，BC段速度大于CD段速度，由P＝＝Fv可知，BC段木块受到的摩擦力功率为P1大于CD段的木块受到的摩擦力功率P2。3、

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。4、

1800

240

75%【详解】[1]将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，该建筑工人所做的有用功是[2]绳子的有效段数为2，物体匀速提升了4m，则绳子自由端移动的距离工人所做的总功是建筑工人做功的功率是[3]该滑轮组的机械效率是＝75%5、

接触面的粗糙程度

转移【详解】[1]运动员刷冰时，冰面变得越来越光滑，通过减小接触面的粗糙程度减小冰壶受到的滑动摩擦力。[2]运动的冰壶A具有机械能，与冰壶B相碰，冰壶A的机械能转移给冰壶B而静止，冰壶B获得机械能运动了起来。三、计算题1、（1）；（2）；（3）60W【详解】(1)箱子受到的重力(2)箱子运动的速度(3)箱子所受阻力箱子向左匀速直线运动，由二力平衡可得推力的大小推力做的功推力做功的功率答：(1)箱子所受的重力是600N；(2)箱子运动的速度是；(3)推力对箱子做功的功率是60W。2、（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。3、（1）7.3×10Pa；（2）2.92×104W【详解】解：（1）由题意可知，汽车总重力G=1.46×10N，每个轮胎与路而的接触而积为5dm，汽车共有四个轮胎，即总受力面积为汽车静止时，根据二力平衡，汽车对水平面的压力则汽车静止时对水平路面的压强为（2）汽车速度为v=72km/h=20m/s，受到的阻力为其总重量的10%，则受到的阻力当汽车沿水平路而匀速直线行驶时，根据二力平衡条件可知，牵引力则牵引力做功的功率为答：（1）汽车静止时对水平路面的压强大小为7.3×10Pa；（2）汽车以72km/h的速度沿水平路面匀速直线行驶时，其牵引力做功的功率大小为2.92×104W。4、（1）不正确，计算过程见解析；（2）0；（3）见解析【详解】解：（1）由图可知，食用油的体积为V=5L=5dm3=5×10-3m3食用油的质量为m=ρV=0.92×103kg/m3×5×10-3m3=4.6kg4.6kg=4.6千克=9.2斤由于9.2斤<10斤，所以奶奶说的话是不正确的；（2）拉力的方向是竖直向上的，而该同学提着这桶油在水平路面上走了10m，油桶没有在拉力的方向上移动一段距离，所以此过程中拉力对油不做功，即做功为0。（3）该同学提油时感觉到很勒手，是由于压力一定，受力面积小，压强大的原因。要减小对手的压强，根据，在压力一定时，可以增大提手与手的接触面，比如可以将提手做的宽大些、抱着油桶行走等。5、（1）0.2m/s；（2）1600J；（3）640N【详解】解：（1）