2022年滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能必考點解析練習(xí)題(含答案詳解)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能必考點解析考試時間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題20分）一、單選題（10小題，每小題2分，共計20分）1、如圖所示，擺球由A點靜止釋放，經(jīng)過最低點O到達B點，A、B兩點等高。關(guān)于擺球，下列說法中正確的是（）A．從A點到B點的過程中機械能守恒B．在B點時處于平衡狀態(tài)C．在O點時重力勢能最大D．從A點到O點動能轉(zhuǎn)化為重力勢能2、小明在探究影響滑輪組機械效率的因素時，猜想滑輪組機械效率與下列因素有關(guān)：①被提升的物體的重力；②物體被提升的高度；③動滑輪的重力；④承重繩子的段數(shù)。他用相同的滑輪設(shè)計了如圖所示的兩個滑輪組，將重物提升相同高度做對比實驗來驗證猜想，該實驗驗證的猜想是（）A．① B．①② C．①②③ D．①②③④3、在老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩子的拉力為200N，建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m，不計繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是（）A．動滑輪所受重力為10N B．滑輪組所做的有用功為2000JC．工人所用拉力的功率為380W D．滑輪組的機械效率為95%4、小杰背著書包回家，在水平路面上行走100m用時100s，乘坐電梯從1樓到21樓用時30s，以下符合實際的是（）A．電梯對小杰做功約3.6×103JB．小杰乘坐電梯上升時，對書包不做功C．電梯對小杰做功的功率約1200WD．小杰在水平路面行走時，重力做功的功率約600W5、在體育課上，小康用胳膊將排球向上墊起后，排球上升過程中運動得越來越慢。下列說法中正確的是（）A．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球所受的重力小于排球的慣性B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受到方向向上的力C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，重力勢能逐漸減小D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，動能逐漸減小6、圖示為游樂場中在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動的摩天輪，小紅乘坐該摩天輪時速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中（）A．動能減少 B．重力勢能不變 C．機械能增大 D．機械能不變7、2022年2月8日，谷愛凌摘得冬奧會自由式滑雪大跳臺金牌的比賽場景如圖所示。圖中的運動員從低處向高處躍起后下落的過程中，下列說法正確的是（

）A．運動員從低處運動到高處時，動能不斷增加B．運動員從高處運動到低處時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．運動員運動到最高點時重力勢能最大D．運動員運動到最高點時不具有慣性8、一架飛機在高空中水平勻速飛行，向災(zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資．該飛機在此過程中A．動能不變 B．動能減小C．重力勢能不變 D．重力勢能增大9、2020年12月17日，“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品成功著陸，也標志著中國第一次地外天體采樣返回任務(wù)取得圓滿成功?返回艙在落向地面時，為安全著陸，在距地面一定高度時，將向下噴出高壓氣體，做減速運動，則此過程（）A．返回艙動能不變，重力勢能減小，機械能減小B．返回艙動能增加，重力勢能減小，機械能不變C．返回艙動能減小，重力勢能減小，機械能減小D．返回艙動能減小，重力勢能增加，機械能不變10、2020年7月23日12時41分，我國用長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器，邁出了我國行星探測的第一步?；鸺铀偕者^程中，對于火箭搭載的“天問一號”探測器，下列敘述正確的是（）A．探測器的機械能總量不變 B．探測器的機械能總量增加C．探測器的動能增加，重力勢能不變 D．探測器的動能不變，重力勢能增加第Ⅱ卷（非選擇題80分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計20分）1、如圖所示，斜面長s=0.5m，高h=0.2m，用平行于斜面大小為的2.5N拉力，可以將重為5N的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端。則該斜面的機械效率是______；斜面對物體摩擦力為______N。2、如圖甲，一塊質(zhì)量為0.2kg的鐵塊被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向上拉力F＝3N的作用下向上運動，鐵塊運動速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示，則鐵塊受到的摩擦力為_____N，0～5s內(nèi)拉力F做的功是_____J（取g＝10N/kg）。3、如圖所示是一款集自動清掃技術(shù)和人工智能設(shè)計于一體的地面清掃機器人。若該機器人工作時功率為75W，在10s內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為5m，則該機器人在10s內(nèi)所做的功是_____J，該機器人在沿直線勻速清掃過程中受到的阻力為_____N。4、福廈高鐵預(yù)計明年6月建成運營。若高鐵列車以350km/h的設(shè)計時速行駛210km，需用時______h；列車減速進站時，動能變______。5、中學(xué)生要養(yǎng)成文明的行為習(xí)慣，嚴禁高空拋物。如果一個重0.5N的雞蛋從20m高處自由下落，不計空氣阻力，下落過程中雞蛋的重力勢能轉(zhuǎn)化為______能，重力對雞蛋所做的功為______J。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、頻閃拍攝是研究物體運動的最好方式之一、如圖所示，是小亮用相機每隔0.5s曝光一次，拍攝的汽車在平直公路上行駛時的頻閃照片。拍攝過程中汽車的總質(zhì)量約為1.6t，所受阻力約為車重的0.3倍。搜集汽車信息得知車身長3m，靜止時車輪與地面的總接觸面積為.求：（g取10N/kg）（1）汽車靜止時對水平地面的壓強；（2）拍攝過程中汽車的輸出功率。2、如圖為某國產(chǎn)新能源汽車，深受廣大市民喜愛。司機與車的總質(zhì)量為700kg，在平直公路上勻速行駛過程中受到的阻力是總重的0.1倍，勻速行駛18km，所用時間0.5h。求：（1）該車勻速行駛的速度；（2）司機和車的總重力；（3）車勻速行駛18km過程中牽引力做功。3、最近，公交公司更換了一批新型混合動力公交車，在進行新車測試時獲得一些數(shù)據(jù)：新型公交車總質(zhì)量為，車勻速行駛時所受阻力是總重的0.5倍，公交車在牽引力作用下在平直公路上勻速行駛，內(nèi)行駛了（?。螅海?）該公交車受到的牽引力。（2）公交車在內(nèi)牽引力所做的功。（3）公交車這段時間內(nèi)做功的功率。4、如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。求：（1）動滑輪的重力為多少N？（2）內(nèi)拉力F的功率為多少W？（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為多大？5、滑輪組在建筑中應(yīng)用廣泛，如圖所示為建筑工人自制的滑輪組。某工人用此滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升2m，拉力F＝125N。（不考慮繩重和摩擦）求：（1）拉力F的功率；（2）滑輪組的機械效率；（3）動滑輪的重力。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、如圖是“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置圖。（1）實驗中通過比較木塊______來判斷鋼球動能的大小，這里運用的研究方法是______。（2）用質(zhì)量不同的兩個鋼球從斜面上相同高度自由滾下，目的是使鋼球撞擊木塊時的__相同；通過比較甲、丙兩次實驗可知，在速度相同時，_____越大，動能越大。（3）通過比較甲、乙兩次實驗可知，在質(zhì)量相同時，_____越大，動能越大。（4）木塊被撞擊后到停下來是因為受到______的作用，若水平面表面絕對光滑，本實驗將______（選填“能”或“不能”）達到實驗探究目的。2、如圖所示實驗（h1大于h2）是探究物體動能大小與___________的關(guān)系，實驗中觀察到s、s2的長短比較接近，為使實驗現(xiàn)象更明顯，下列措施一定可行的是___________。A．增大h2B．增大h1C．圖（a）實驗用質(zhì)量更小的木塊D．圖（b）實驗用更粗糙的水平面-參考答案-一、單選題1、A【詳解】A．因為A、B兩點等高，可知小球在擺動過程中機械能沒有損耗，即機械能守恒，故A正確；B．小球擺到B點時，受到非平衡力的作用，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．在O點時為最低點，高度最低，而質(zhì)量不變，所以在O點時重力勢能最小，故C錯誤；D．小球從A點到O點的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故D錯誤。故選A。2、A【詳解】如圖所示，兩動滑輪的重力相同，承重繩子段數(shù)相同，重物上升的高度相同，所提升的物體重力不同，由控制變量法可知，該實驗驗證的猜想是滑輪組的機械效率與被提升的重物重力的關(guān)系，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。3、D【詳解】B．建筑材料上升的高度h=5m，所以有用功為故B錯誤；C．由圖可知，繩子股數(shù)n=2，繩端移動的距離為s=2h=2×5m=10m工人所用拉力的功為拉力的功率為故C錯誤；A．不計繩重及摩擦，所做的額外功為動滑輪所受重力為故A錯誤；D．滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。4、C【詳解】A．小杰與書包的總重力大約為600N，1樓到21樓的高度h＝20×3m＝60m電梯對小杰做的功W＝Gh＝600N×60m＝3.6×104J故A不符合題意；B．小杰乘坐電梯上升時，書包在力的方向上移動了距離，所以對書包做了功，故B不符合題意；C．電梯對小杰做功的功率P===1200W故C符合題意；D．小杰在水平路面行走時，重力沒有做功，功率也為0，故D不符合題意。故選C。5、D【詳解】A．排球在脫離胳膊后能繼續(xù)上升，是由于排球具有向上運動的慣性，一切物體都有慣性，故A錯誤；B．排球在脫離胳膊后的上升過程中，如果不考慮空氣阻力，排球受到方向豎直向下的重力，故B錯誤；C．排球在脫離胳膊后的上升過程中，克服重力做功，位置升高，重力勢能逐漸增加，故C錯誤；D．排球在脫離胳膊后的上升過程中，受重力作用，速度逐漸減小，動能逐漸減小，故D正確。故選D。6、C【詳解】A．小紅的質(zhì)量不變，乘坐該摩天輪時速度大小不變，則她從最低點上升到最高點的過程中動能不變，故A不符合題意；B．小紅的質(zhì)量不變，她從最低點上升到最高點的過程中高度升高，則重力勢能變大，故B不符合題意；CD．機械能等于動能與勢能之和，從最低點上升到最高點的過程中，小紅的動能不變，重力勢能變大，則機械能變大，故C符合題意，D不符合題意。故選C。7、C【詳解】A．運動員從低處運動到高處時，質(zhì)量不變，速度變小，動能不斷減小，故A錯誤；B．運動員從高處運動到低處時，運動員在重力的方向上通過了距離，重力做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯誤；C．運動員運動到最高點時，質(zhì)量不變，高度最高，重力勢能最大，故C正確；D．一切物體都有慣性，運動員的慣性運動員運動到最高點時，其運動狀態(tài)時刻發(fā)生變化，但仍具有慣性，故D錯誤。故選C。8、B【詳解】一架飛機在高空中水平勻速飛行，高度不變．速度不變，向災(zāi)區(qū)投放救災(zāi)物資時，飛機的質(zhì)量減小，所以飛機的動能和重力勢能都減小，故B正確，ACD錯誤．9、C【詳解】返回艙落向地面時，做減速運動，其高度也在減小，而質(zhì)量不變，所以動能減小，重力勢能也減小，那么機械能也減小了，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。10、B【詳解】當(dāng)火箭推動探測器加速上升時，探測器的質(zhì)量不，其速度與高度都增大，所以探測器的動能和重力勢能都增加；因機械能等于動能與勢能之和，所以探測器的機械能也增加。故選B。二、填空題1、

80%

0.5【詳解】[1]總功W總=Fs=2.5N×0.5m=1.25J有用功W有用=Gh=5N×0.2m=1J斜面的機械效率[2]由W總=W有用+W額外可得，額外功W額外=W總-W有用=1.25J-1J=0.25J由W額外=fs得，摩擦力2、

1

3【詳解】[1]由圖乙可知鐵塊做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力，在豎直方向上對鐵塊進行受力分析，受到豎直向上的拉力F，豎直向下的摩擦力f和重力G；重力為所以，鐵塊受到的摩擦力為[2]由圖乙知，鐵塊運動的速度為0.2m/s；則5s拉力移動的距離為則拉力做功為3、

750

150知道機器人工作時功率和時間，根據(jù)求出在10s內(nèi)所做的功；知道牽引力做的功和該機器人在沿直線勻速清掃過程中前進的距離，根據(jù)求出牽引力的大小，該機器人沿直線勻速清掃過程中處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，二力的大小相等。【詳解】[1]由可知，該機器人在10s內(nèi)所做的功：；[2]由可得，該機器人在沿直線勻速清掃過程中的牽引力：，因該機器人沿直線勻速清掃過程中處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，則在此過程中受到的阻力：。4、

0.6

小【詳解】[1]高鐵列車以350km/h的設(shè)計時速行駛210km，需用時[2]列車減速進站時，質(zhì)量不變，速度減小，所以動能變小。5、

動

10【詳解】[1]物體的下落的過程中，不計空氣阻力，高度降低，速度增大，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。[2]重力對雞蛋所做的功為W=Gh=0.5N×20m=10J三、計算題1、（1）；（2）【詳解】解：（1）汽車靜止在水平地面，對地面的壓力汽車對水平地面的壓強（2）如圖，由汽車長3m可知，每個小格表示1m，汽車在平直公路上每0.5s通過的路程均為6m，在拍攝過程中做勻速直線運動，汽車在拍攝過程中受到的牽引力拍攝過程中汽車的輸出功率答：（1）汽車靜止時對水平地面的壓強為；（2）拍攝過程中汽車的輸出功率為。2、（1）36km/h；（2）7000N；（3）1.26×107J【詳解】解：（1）該車勻速行駛的速度（2）司機和車的總重力G=mg=700kg×10N/kg=7000N（3）在平直公路上勻速行駛過程中，汽車的牽引力大小等于阻力大小，故F牽=f=0.1G=0.1×7000N=700N車勻速行駛18km過程中牽引力做功W=F牽s=700N×18×103m=1.26×107J答：（1）該車勻速行駛的速度為36km/h；（2）司機和車的總重力為7000N；（3）車勻速行駛18km過程中牽引力做功為1.26×107J。3、（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）公交車的重力車勻速行駛時，牽引力和阻力是平衡力，牽引力（2）公交車內(nèi)牽引力所做的功（3）公交車這段時間內(nèi)的功率答：（1）該公交車受到的牽引力是；（2）公交車在內(nèi)牽引力所做的功是；（3）公交車這段時間內(nèi)做功的功率。4、（1）10N；（2）4W；（3）81.8%?！驹斀狻拷猓海?）由圖丙可知，在內(nèi)，A被勻速提升，由圖乙可知拉力由圖甲可知繩子忽略繩重及摩擦，根據(jù)滑輪組拉力公式則動滑輪的重力為（2）由圖丙可知，內(nèi)，A上升的速度為則拉力端移動速度為內(nèi)拉力F的功率為（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力為則由上式可知，當(dāng)繩子C最大拉力為60N時，繩子B拉力為110N>100N，則B處的繩子會被拉斷；當(dāng)繩子B最大拉力為100N時，繩子C的拉力為55N＜60N，此時兩繩子都不會被拉斷；所以要以B處最大拉力100N為準（此時FC最大=55N），且繩子B的拉力為則此裝置最多能勻速運載貨物的重力為此裝置提升重物的機械效率隨提升物重的增大而增大，則此裝置提升重物的最大機械效率為答：（1）動滑輪的重力為10N；（2）內(nèi)拉力F的功率為4W；（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為81.8%。5、（1）75w；（2）80%；（3）75N【詳解】解：（1）由圖可知承擔(dān)物體繩子的段數(shù)n=3，繩子自由端移動的距離s=nh=3×2m=6m拉力做的總功W總=Fs=125N×6m=750J則拉力做功的功率（2）滑輪組的機械效率（3）不考慮繩重和摩擦?xí)r所以動滑輪的重力G動=nF-G=3×125N-300N=75N所以動滑輪的重力75N。答：（1）拉力F的功率為75N；（2）滑輪組的機械效率為80%；（3）動滑輪的重力為75N。四、實驗探究1、

被推動的距離

轉(zhuǎn)換法

速度

質(zhì)量

速度

摩擦力

不能【詳解】（1）[1