難點解析滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能定向測評試題(含答案解析版)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能定向測評考試時間：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)域內相應的位置，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，完全相同的甲、乙兩個小球，甲球由輕繩系住，乙球由橡皮條系住，都從水平位置由靜止開始釋放，當兩球到達懸點正下方點時，橡皮條長度恰好與繩子長相等，則在點時兩球的速度大小關系是（）A． B． C． D．無法確定2、如圖所示，將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度從底部勻速拉到頂點A，已知AB＞AC，施加的力分別為F1、F2，拉力做的功為W1、W2，拉力做功的功率分別為P1、P2，則它們的關系正確的是（）A．F1＝F2，W1＞W2，P1＞P2B．F1＝F2，W1＞W2，P1＝P2C．F1＜F2，W1＝W2，P1＝P2D．F1＜F2，W1＝W2，P1＜P23、為了將一物塊送到高處，小杰用木板和滑輪搭建了如圖所示的裝置。用力F拉動繩端，物塊沿斜面勻速向上運動，下列說法正確的是（）A．該裝置使用滑輪是為了更加省力B．此過程中物塊的動能轉化為重力勢能C．物塊所受摩擦力的方向沿斜面向下D．若繩子突然斷開，物塊將立即下滑4、如圖所示，用一平行于斜面向上的力將質量為80kg的木箱從2m長的斜面底端勻速拉到頂端（可以把木箱看作質點），斜面的傾斜角為30°，木箱受到的摩擦力是木箱重力力的0.1倍，則下列說法正確的是（）A．木箱克服摩擦力做功80J B．拉力大小為480NC．斜面的機械效率80% D．拉力做功為880J5、一端封閉的兩個完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩個完全相同的金屬小球從O處靜止釋放，下落到P處，小球在食用油中下落的時間更長。比較兩小球從O處到P處的下落情況，則小球（）A．重力勢能變化量不相同 B．獲得的動能相同C．在食用油中重力做功慢 D．機械能不變6、下列有關中學生的估測符合實際的是（）A．眨眼一次的時間約為3sB．正常步行的速度約為1.4km/hC．游泳時受到的浮力約為500ND．完成一次引體向上做的功約為2000J7、小摩同學家里正在修建樓房，他通過調查了解到工人利用如圖的裝置，將重力為900N的物體勻速提升了6m，工人對繩子施加的拉力F為475N。忽略繩重和機械之間的一切摩擦。下列說法中正確的是（）①拉力F做功為2850J②動滑輪的重力為50N③拉力F做的額外功為600J④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機械效率為95%。A．①③ B．②④ C．①② D．③④8、如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面高為h，斜面長為s，且s＝3h，物體所受重力為G，斜面的機械效率為50%，若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示，則（）A．F＝

f＝ B．F＝

f＝ C．F＝

f＝ D．F＝

f＝9、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10、十年磨劍，載譽歸來！2020年12月17日1時59分，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品成功著陸。返回艙進入大氣層離地面一定高度時打開降落傘，一段時間后勻速下落，在勻速下落過程中，返回艙的（）A．動能不變，重力勢能減少 B．動能減少，重力勢能減少C．動能增加，重力勢能減少 D．動能不變，機械能不變第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、某興趣小組通過自主探究得知“在一定范圍內，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比”。原長為10cm的彈簧（質量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，再用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm（未超過彈性限度），然后由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到的合力大小為______N，小球從B處第一次回到A處過程中，小球的動能______（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）。2、如圖，用滑輪組幫助汽車脫困時，滑輪B的作用是______；汽車被勻速拉動時，作用在繩子上的拉力F為1000N，滑輪組的機械效率為80%，則汽車受到的摩擦力為______N。3、2022年北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺決賽，17歲中國小將蘇翊鳴摘得金牌，成為冬奧歷史上該項目最年輕的金牌獲得者。比賽場地簡化如圖所示，AC為助滑道，B為AC的最低點。運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中（不考慮一切阻力），重力勢能轉化___________能，機械能___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。4、科技改變生活，某餐館用智能送菜機器人（如圖）替代人工送菜。（1）該機器人以1米/秒的速度運行30米將菜送到客人桌前，用時___________秒；（2）若機器人工作時牽引力恒為50牛，完成本次送菜，牽引力做功___________焦。5、福廈高鐵預計明年6月建成運營。若高鐵列車以350km/h的設計時速行駛210km，需用時______h；列車減速進站時，動能變______。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、新能源汽車是未來汽車發(fā)展的趨勢。如圖，威馬W6是一款純電動汽車，整車質量為1800kg。若該車在某水平路段勻速直線行駛了500m，耗時20s，受到水平方向的阻力為車自重的0.1倍（車上人員的重力忽略不計）求：（1）該車行駛的速度；（2）牽引力在此路段所做的功。2、如圖所示，圖甲是某大型起吊裝置，圖乙是其機械起吊部分的簡化示意圖，已知物體A質量為500kg，底面積為1.25m2，不計繩重量、機械部分摩擦和水的阻力，請完成以下問題。（g=10N/kg）（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強是多少？（2）如圖乙所示，當繩子自由端的拉力為1000N時，地面對物體A的支持力為1650N，增加繩子自由端的拉力后物體A被成功勻速提升2m，請計算此時整個機械的機械效率。（3）工人師傅利用該裝置將另一物體B以0.1m/s的速度勻速放入水中過程中，繩子拉力功率隨時間變化關系如圖丙所示，請計算物體B的密度。（）3、平直高速公路上一輛汽車以30m/s的速度行駛，汽車的質量為1t，正常行駛時受到的阻力為重力的0.3倍。求：（1）1分鐘內，汽車運動的路程為多少m；（2）汽車在1分鐘內牽引力做的功。4、某工人利用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，物體在18s內勻速上升了3m，繩子末端的拉力為400N，不計繩重和摩擦，求：（1）工人做功的總功率；（2）動滑輪的重力；

（3）若用此滑輪組勻速吊起另一物體時，該滑輪組的機械效率達到80%，求此時工人所用的拉力。5、木塊在大小為20牛的水平拉力作用下，10秒內沿水平地面前進5米，求此過程中拉力做的功W及功率P。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、興趣小組的同學認為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關，于是他們進行了如下探究：【提出問題】汽車的動能大小跟什么因素有關？【猜想假設】由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟______有關；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟______有關?！具M行實驗】他們做了如圖所示的三次實驗：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越______；【分析論證】分析甲、丙兩圖的實驗現(xiàn)象，可以初步得到的結論是：______；【實踐應用】用甲、乙兩圖的實驗現(xiàn)象所得到的結論，可以解釋汽車______（選填“超載”或“超速”）行駛時危險性大的原因。2、小晶晶同學為了模擬研究汽車超速和超載帶來的安全隱患，設計了實驗裝置如圖所示：將小車從斜面上高h處由靜止釋放，運動至木板上后與木塊碰撞，通過改變小車釋放時高度h、在小車中增加鉤碼和在木板上鋪墊棉布的方法，得到了虛線框內的四個實驗場景?(1)在用來研究超載安全隱患時，應選用場景①和___________（選填“②”?“③”或“④”）進行實驗；交通運輸中，在速度相同情況下汽車的___________越大，其動能就越大，行駛時危險就越大，因此嚴禁汽車超載是減輕交通事故造成傷害的一個重要手段；(2)在用來研究超速安全隱患時，應選用場景③和___________（選填“①”?“②”或“④”）進行實驗；在質量相同情況下汽車的___________越大，其動能就越大，行駛時危險就越大，因此嚴禁汽車超速是減輕交通事故造成傷害的另一個重要手段；

(3)在實驗中，小車動能越大，發(fā)生碰撞時對木塊所做的功就越___________，木塊被碰撞后在木板上滑行的距離越長。這是利用___________（“控制變量法”或“轉換法”）研究方法來判斷動能的大小。-參考答案-一、單選題1、C【詳解】由題知，兩球的質量相同，最初兩球處于同一高度由靜止開始釋放，則兩球的重力勢能相等，下擺過程中，繩子不會伸長，而橡皮條會伸長，所以，可知小球達到正下方K點時，甲球的重力勢能全部轉化為動能，乙球的重力勢能轉化為動能和橡皮條的彈性勢能，這樣，在最低點時，甲球的動能大，其速度較大，即v甲＞v乙，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2、D【詳解】AB．由圖知，斜面AB的傾斜角度小于斜面AC，且分別拉動同一物體，所以物體沿AB運動時拉力F1較小，即F1＜F2故AB錯誤；CD．斜面光滑說明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒有做額外功，所以拉力在兩斜面上做功都等于克服物體重力做的功，由W＝Gh可知，拉力做的功相同，即W1＝W2從底部勻速拉到頂點A物體的速度相同，且F1＜F2，根據(jù)公式可知，物體沿AB運動時拉力F1的功率較小，即P1＜P2，故C錯誤；D正確。答案D。3、C【詳解】A．該裝置使用的是定滑輪，只能改變力的方向，不能省力，故A錯誤；B．物塊沿斜面勻速向上運動，動能不變，物體的重力勢能是拉力F做功增加的，故B錯誤；C．物塊相對斜面斜向上運動，受到的滑動摩擦力與其相對運動方向相反，所以摩擦力沿斜面向下，故C正確；D．若繩子突然斷開，物塊由于慣性會先繼續(xù)向上運動，故D錯誤。故選C。4、B【詳解】A．木箱的質量為80kg，則木箱的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N則摩擦力的大小f=0.1×800N=80N木箱從底端勻速運動到頂端，克服摩擦力做的功Wf=fs=80N×2m=160J故A錯誤；BD．木箱長為2m，斜面的傾斜角為30°，則斜面的高度木箱從底端勻速運動到頂端，有用功為W有=Gh=800N×1m=800J拉力做的功W總=W有+Wf=800J+160J=960J故D錯誤；則拉力大小故B正確；C．斜面的機械效率故C錯誤。故選B。5、C【詳解】A．重力做功為W=Gh，所以重力做功相同，重力勢能變化量相同，故A錯誤；B．獲得的動能不同，在煤油中阻力更大，動能小，故B錯誤；C．根據(jù)可知，在水和食用油中重力做功相等，食用油中時間長，重力做功慢，故C選項正確；D．由于液體有阻力，機械能會減小，故D錯誤。故選C。6、C【詳解】A．眨一次眼的時間約是十分之一秒，故A不符合題意；B．正常步行的速度約為1m/s，合3.6km/h，故B不符合題意；C．人體重約500N，人密度與水相當，可認為懸浮在水中，浮力與重力相等，因此游泳時受到的浮力約為500N，故C符合題意；D．人體重約500N，完成一次引體向上，上升高度為手臂長，約0.6m，因此做的功約為故D不符合題意。故選C。7、B【詳解】①如圖所示，一共有兩段繩子分擔動滑輪重，故繩子自由端移動的距離為拉力F做功為故①錯誤；②動滑輪的重力為故②正確；③拉力F做的額外功為故③錯誤；④如用該裝置勻速提升重力為950N的物體，則該滑輪組的機械效率為故④正確，故綜上所述，②④正確，B正確。故選B。8、C【詳解】根據(jù)題意知道，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的總功W總＝Fs＝F×3h＝3Fh斜面的機械效率解得拉力克服摩擦力所做的額外功則摩擦力故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。9、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。10、A【詳解】降落傘在勻速下落的過程中，質量不變速度不變，則動能不變；質量不變高度減小，則重力勢能減小，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！军c睛】動能與質量和速度有關，重力勢能與質量和高度有關，據(jù)此分析判斷。二、填空題1、

10

增大【詳解】[1]原長為10cm的彈簧（質量不計）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，此時彈簧的伸長量為11cm-10cm=1cm因在一定范圍內，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比。由此可得，在一定范圍內，彈簧每伸長1cm，彈簧的彈力大小增加20N。當用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm，此時彈簧的伸長量為11.5cm-10cm=1.5cm那么彈簧的彈力大小為FB=1.5×20N=30N在B處由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到豎直向下的重力和豎直向上的彈簧的彈力的作用，則合力大小為F合=FB-G=30N-20N=10N[2]由力與運動的關系可知，當合力方向與運動方向相同時，物體做加速運動。在B處時，受到的合力方上豎直向上，大小為10N，在A處時，彈簧的彈力大小等于重力，合力為0。則小球從B處第一次回到A處過程中，合力的方向一直是豎直向上的，運動的方向也是豎直向上的，故小球做加速運動。由于小球的質量不變，速度變大，所以小球的動能增大。2、

改變力的方向

1600【詳解】[1]滑輪B工作時位置不發(fā)生改變，因此該滑輪為定滑輪，定滑輪不能省力，只能改變力的方向。[2]汽車被勻速拉動時處于平衡狀態(tài)，所受的牽引力和摩擦力是一對平衡力，大小相等。動滑輪上有兩端繩子，則n=2，由滑輪組的機械效率可得汽車受到的摩擦力3、

動

不變【詳解】[1]運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中，運動員質量保持不變，高度變小，重力勢能能變小；速度增大，動能變大，重力勢能轉化動能。[2]因不考慮一切阻力，故機械能守恒，即機械能不變。4、

30

1500【詳解】[1]該機器人以1米/秒的速度運行30米將菜送到客人桌前，所用時間[2]若機器人工作時牽引力恒為50牛，完成本次送菜，牽引力做功5、

0.6

小【詳解】[1]高鐵列車以350km/h的設計時速行駛210km，需用時[2]列車減速進站時，質量不變，速度減小，所以動能變小。三、計算題1、（1）；（2）【詳解】解：（1）由可知，該車行駛的速度為（2）該車所受阻力為由于該車做勻速運動，所以受平衡力，則該車所受牽引力為由可知，牽引力在此路段所做的功為答：（1）該車行駛的速度為；（2）牽引力在此路段所做的功為。2、（1）4000Pa；（2）88.5%；（3）【詳解】解：（1）物體A質量為500kg，g=10N/kg，物體A的重力物體A靜止在地面上，它對地面的壓力大小等于其自身的重力大小，底面積為1.25m2，則根據(jù)可知，其對地面的壓強其對地面的壓強是4000Pa。（2）物體A靜止在地面時，對物體A受力分析，它受到重力、滑輪組對它的拉力、地面對它的支持力作用，則滑輪組對物體A的拉力滑輪組對物體A的拉力是3350N；根據(jù)得動滑輪的重力提升重物過程中所做有用功提升重物過程中所做的額外功滑輪組的機械效率滑輪組的機械效率約是88.5%。（3）4條繩子托著動滑輪，物體B以0.1m/s的速度勻速運動，則繩端移動的速度從圖丙可以看到，物體B未接觸水面前，繩端拉力功率，由得，物體B未接觸水面前繩端的拉力由可得，物體B的重力又因為物體B全部浸沒在水中時繩端的拉力所以物體B全部浸沒在水中時滑輪組對物體B的拉力物體B在水中所受浮力根據(jù)可知，物體B的體積由得，物體B的質量再根據(jù)可知物體B的密度物體B的密度是。答：（1）起吊前物體A靜止在地面上，其對地面的壓強是4000Pa；（2）此時整個機械的機械效率約是88.5%；（3）物體B的密度是。3、（1）1800m；（2）5.4×106J【詳解】解：（1）根據(jù)可知，汽車在1分鐘內運動的路程s=vt=30m/s×60s=1800m（2）汽車在平直公路上勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，所受阻力和牽引力大小相等，正常行駛時受到的阻力為重力的0.3倍，則牽引力F牽=f=0.3G=0.3mg=0.3×1×103kg×10N/kg=3000N汽車在1分鐘內牽引力做的功W=F牽s=3000N×1800m=5.4×106J答：（1）1分鐘內，汽車運動的路程為1800m；（2）汽車在1分鐘內牽引力做的功為5.4×106J。4、（1）200W；（2）300N；（3）500N【詳解】解：（1）由圖可知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3h=3×3m=9m使用