2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能达标测试练习题(含答案详解)

九年级物理上册第十一章机械功与机械能达标测试考试时间：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、如图为小孩荡秋千的示意图，下列分析正确的是（）A．小孩在A点具有的动能最大B．小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能C．小孩从C荡到B的过程中，动能转化为势能D．小孩从A荡到B的过程中，在B点的机械能大于A点的机械能2、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．力F1和F2做的总功相同 B．力F1和F2做功的功率相同C．两个滑轮组机械效率一样大 D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高3、“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4、2021年4月，中国女足通过奋勇拼搏，晋级奥运会。如图是足球落地后又弹起的示意图分析可知，足球（）A．在B点时受力平衡B．在A、D两点动能可能相等C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变D．在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化5、2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（）A．垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功B．排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大C．排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态D．手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力6、北京冬奥会引入的AI评分系统，能逐帧抓取运动员从起跳到落地之间的空中姿态，将运动员的精彩表现在最短时间内真切地呈现给观众，为裁判评分提供可视依据。如图所示，某次比赛系统呈现运动员上升（ab）及下落（bc）瞬间，下列说法中正确的是（）A．运动员在ab段重力势能增大，动能减小B．运动员在ab段重力势能减小，动能增大C．运动员在bc段重力势能减小，动能减小D．运动员在bc段重力势能增大，动能增大7、如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，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，则小球（）A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小8、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、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．②④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，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“＞”）。2、2020年9月19日，有“亚洲翼装飞行第一人”之称的张树鹏，在天津泰达航母主题公园精准降落在“基辅号”航母甲板的跳靶上，完成了全球首次航母翼装飞行。当其从直升机上一跃而下时，重力势能逐渐______；打开降落伞后匀速下降时，其动能______；在整个下降过程中，张树鹏的机械能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）。3、用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中，购物车的重力做功______，水平推力对购物车做功______J。4、如图所示，分别将质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度。若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲______F乙，机械效率η甲______η乙，拉力的功率P甲______P乙。（均选填“>”、“=”或“<”）5、科技改变生活，某餐馆用智能送菜机器人（如图）替代人工送菜。（1）该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，用时___________秒；（2）若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功___________焦。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如图已知斜面长为L=5m，斜面高为h=3m。小虎同学用绳子沿斜面将重为G=500N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为F=400N，绳重、滑轮摩擦不计。求：（1）小虎对木箱做的有用功W有；（2）斜面的机械效率η；（3）木箱受到斜面的摩擦力f。2、如图所示是某导弹护卫舰，该导弹护卫舰排水量为2800t，全长120m，最大宽度达14.4m，满载时的吃水深度为3.87m，最大航速为51.84km/h。（ρ海水=1.0×103kg/m3）求：（1）该护卫舰满载时受到的浮力是多少？（2）在水面下3.5m深处，舰体受到海水的压强是多少？（3）若护卫舰满载时以最大航速匀速直线航行时所受海水阻力为自身重力的0.1倍，则推力做功的功率是多少？3、如图所示，质量50kg、体积0.02m3的长方体石块沉在水底，工人师傅用滑轮组将石块从水底匀速提到地面，已知水深3m，从水面到地面的距离为2m，两个动滑轮总重为100N（不计绳重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求：（1）石块浸没在水中时，受到的浮力是多少？（2）石块完全露出水面后，继续匀速上升的过程中，工人的拉力大小是多少？（3）石块从离开水面到地面的过程中，工人做了多少功？（4）在石块离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？4、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？5、负压救护车是一款利用技术手段使车内气压低于外界大气压的特种车辆，空气在自由流动时只能由车外流向车内，这样在救治和转运新冠患者时，可以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。一辆负压救护车在平直公路上以30m/s的速度将病人运送到医院，用时10min。已知该救护车连同车上人员总质量为2t，行驶时阻力为车重的0.15倍。g取10N/kg，求：（1）此次运送过程救护车行驶的路程；（2）救护车的牵引力所做的功；（3）按照卫生部标准，负压舱内外气压差在10～30Pa之间，经测量发现，该车负压仓0.9m2的面积上内外气体压力差为18N，通过计算判断负压舱内外气压差是否符合标准。四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上______（选填“同一”或“不同”）位置由静止释放；（2）分析图中小车运动情况可知，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越______，由此推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上______，说明运动的物体______力来维持（选填“需要”、“不需要”）；（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：______（选填“需要”或“不需要”）；（4）不考虑空气阻力，三次实验中小车克服摩擦力所做的功______（选填“相等”或“不相等”），在小车凹槽中放入质量不同的砝码，从同一斜面的同一高度处由静止释放，撞击放置在水平面上的同一位置处的木块，可探究物体的______大小与质量的关系。2、在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上______（选填“同一”或“不同”)位置由静止释放；（2）分析小车运动情况可知，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越_______，由此推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上_______；（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：______（选填“需要”或“不需要”）；（4）不考虑空气阻力，三次实验中小车克服摩擦力所做的功______（选填“相等”或“不相等”），在小车凹槽中放入质量不同的砝码，从同一斜面的同一高度处由静止释放，撞击放置在水平面上的同一位置处的木块，可探究物体的________大小与质量的关系。-参考答案-一、单选题1、B【详解】荡秋千时，从A点到B点和从C点到B点都是下降过程，都是将重力势能转化为动能，在这个过程中，A点和C点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，故动能为0；B点的动能最大，由于B点位置最低，所以重力势能最小。从B点到C点和B点到A点的过程中都是将动能转化为重力势能的过程。A．小孩在A点时，位置最高，重力势能最大，动能为零，故A错误；B．小孩从B荡到C的过程中，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，是动能转化为重力势能的过程，故B正确；C．小孩从C荡到B的过程中，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能的过程，故C错误；D．小孩从A荡到B的过程中，需要克服空气阻力做功，由一部分机械能转化为内能，故在B点的机械能小于A点的机械能，故D错误。故选B。2、D【详解】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。AB．若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s甲=3h，s乙=4h甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总F13h乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总F24h已知F1=F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误；已知时间相同，由公式P可知，P甲总＜P乙总，故A错误；CD．甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为甲100%同理可得，乙滑轮组的机械效率为乙所以甲＞乙，故C错误，D正确。故选D。3、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。4、B【详解】A．B点只受重力，不平衡，故A不符合题意；B．运动过程中有空气阻力，所以AD速度可能相同，动能可能相同，故B符合题意；C．在C点时，若所受力全部消失，其运动状态将不变，故C不符合题意；D．在运动过程中，机械能不守恒，不可能只存在动能和势能的相互转化，故D不符合题意。故选B。5、C【详解】A．排球离开手臂后，没受到手臂的作用力，那么排球上升过程中，手臂对排球不做功，故A错误；B．排球从墙壁弹回的过程中，质量不变，但高度变小，所以重力势能越来越小，故B错误；C．排球撞击墙壁后，被弹回，是因为受到力的作用，这说明力可以改变物体的运动状态，故C正确；D．垫球时，手对球的力和球对手的力是一对相互作用力，大小应相等，故D错误。故选C。6、A【详解】AB．由图可知，运动员在ab段上升时，高度变大，速度减小，说明运动员重力势能增大，动能减小，故A正确，B错误。CD．运动员在bc段下落时，高度变小，速度变大，明运动员重力势能减小，动能增大，故CD错误。故选A。7、D【详解】A．不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A不符合题意；B．小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B不符合题意；CD．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D符合题意；C不符合题意。故选D。8、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。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、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。二、填空题1、

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。2、

减小

不变

减小【详解】[1]当其从直升机上一跃而下时，高度减小，质量不变，则重力势能逐渐减小。[2]打开降落伞后匀速运动时，其速度不变，质量不变，则动能不变。[3]在整个下降过程中，张树鹏需要克服空气阻力做功，机械能转化为内能，则机械能减小。3、

0

100【详解】[1]购物车在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。[2]水平推力，推力对购物车做功4、

>

>

<【详解】[1]甲图中为定滑轮，若不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，则所用的拉力F甲=G乙图中为动滑轮，不计绳重与摩擦，滑轮比物体轻，作用在绳子自由端的力为故有F甲>F乙[2]质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据W=Gh，甲、乙做的有用功相同。因不计绳重与摩擦，故甲图中没有做额外功，所做的总功等于有用功，乙中要克服动滑轮的重力做额外功，有用功小于总功，根据可知，机械效率η甲>η乙[3]质量相同的物体在相同的时间内匀速提升相同的高度，根据有，可知拉力的功率P甲<P乙5、

30

1500【详解】[1]该机器人以1米/秒的速度运行30米将菜送到客人桌前，所用时间[2]若机器人工作时牵引力恒为50牛，完成本次送菜，牵引力做功三、计算题1、（1）1500J；（2）75%；（3）100N【详解】解：（1）小虎对木箱做的有用功W有=Gh=500N×3m=1500J（2）拉力做的总功W总=FL=400N×5m=2000J斜面的机械效率（3）克服摩擦力所做的额外功W额=W总-W有=2000J-1500J=500J由W额=fL可得物体受到的摩擦力答：（1）小明做的有用功为1500J；（2）斜面的机械效率为75%；（3）物体所受的摩擦力是100N。2、（1）2.8×107N；（2）3.5×104Pa；（3）【详解】解：（1）由阿基米德原理可得，护卫舰满载时受到海水的浮力为F浮=G排=m排g=2800×103kg×10N/kg=2.8×107N（2）舰底位于水面下3.5m时，根据液体压强的计算公式可得，舰底受到海水的压强为（3）因护卫舰满载以最大航速匀速航行时处于漂浮状态，故护卫舰的重力为G=F浮=2.8×107因为护卫舰满载以最大速度匀速航行时处于平衡状态，推理和受到的阻力是一对平衡力，则护卫舰受到的推力为护卫舰的最大航速为v=51.84km/h=14.4m/s根据功率的计算公式可得，推力的功率为答：（1）该护卫舰满载时受到的浮力是2.8×107N；（2）在水面下3.5m深处，舰体受到海水的压强为3.5×104Pa；（3）若护卫舰满载时以最大航速匀速直线航行时所受海水阻力为自身重力的0.1倍，则推力做功的功率为。3、（1）200N；（2）150N；（3）1200J；（4）83.3%【详解】解：（1）石块浸没在水中时，排开水的体积是石块的体积，则受到的浮力是F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（2）石块的质量50kg，则石块的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N完全露出水面后，滑轮组提升的重力即石块的重力，两个动滑轮总重为100N，动滑轮上的绳子段数是4段，即n=4，不计绳重和摩擦，则工人的拉力（3）水面到地面的距离为2m，石块从离开水面到地面的过程中，工人做的功W=Fs=4Fh=4×150N×2m=1200J（4）石块离开水面到地面滑轮组做的有用功W有=Gh=500N×2m=1000J则滑轮组的机械效率答：（1）石块浸没在水中时，受到的浮力是200N；（2）工人的拉力大小是150N；（3）从离开水面到地面的过程中，工人做的功是1200J；（4）在石块离开水面后，滑轮组的机械效率是83.3%。4、（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。5、（1）1.8×104m；（2）5.4×107J；（3）该车负压舱内外气压差符合标准【详解】解：（1）此次运送过程救护车行驶的路程s=vt=30m/s×10×60s=1.8×104m（2）救护车匀速前进，根据二力平衡原理可得,救护车的牵引力F牵=F阻=0.15G总=0.15mg=0.15×2×103kg×10N/kg=3000N救护车的牵引力所做的功W=Fs=3000N×1.8×104m=5.4×107J（3）负压舱内外气压差该负压舱内外气压差符合标准。答：（1）此次运送过程救护车行驶的路程为1.8×104m；（2）救护车的牵引力所做的功为5.4×107J；（3）该车负压舱内外气压差符合标准。四、实验探究1、

同一

远

做匀速直线运动

不需要

不需要