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專項攻克練習題(解析版)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能專項攻克考試時間：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、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2、生活中處處有物理。對下列生活情景，分析正確的是（）A．飛行員跳傘時，在減速下降過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B．公交車緊急剎車時，乘客容易向前傾倒，是因為乘客具有慣性C．用水平推力推木箱，沒有推動，是因為水平推力小于木箱受到的摩擦力D．用高壓鍋煮飯，鍋內(nèi)氣壓升高時，水的沸點降低，更容易把飯煮熟3、下列有關(guān)機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）A．效率越高的機械，功率越大 B．做功越多的機械，功率越大C．做有用功越多的機械，效率越高 D．功率越大的機械，做功越快4、如圖所示，勤勞的工人借用滑輪勻速提升重物，這樣做（）A．省力，同時可以省功B．省力，但降低了做功效率C．既省力，也改變施力的方向D．既不省力，也不改變施力的方向5、2022年2月15日，中國選手蘇翊鳴奪得北京2022年東奧會單板滑雪男子大跳臺冠軍，實現(xiàn)了中國單板滑雪在東奧會上金牌“零的突破”。如圖，蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點A由靜止開始加速下滑到最低點的過程中，他的（）A．重力勢能增大，動能減小 B．重力勢能減小，動能增大C．重力勢能減小，動能減小 D．重力勢能增大，動能增大6、在圖所示的四種情景中，人對物體做功的是（）A．運動員舉著杠鈴不動 B．工人推汽車，車沒動C．人將箱子從地面搬起來 D．大力士頂住輪胎不動7、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(zhuǎn)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8、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%9、甲、乙兩車同時同地沿同一直線做勻速直線運動，它們的圖像如圖所示，則（）A．甲車的動能大于乙車的動能 B．甲、乙兩車的重力勢能相等C．經(jīng)過8秒，甲、乙兩車相距10米 D．運動10米，甲車比乙車少用4秒10、成語“水滴石穿”，比喻力量雖小，但只要堅持，功到自然成?從物理的角度分析∶①力改變了石頭的形狀；②水滴沖擊石頭時，石頭對水滴沒有作用力；③水滴加速下落過程，重力對水滴做了功；④水滴加速下落過程，受到了平衡力的作用?完全正確的一組是A．①③ B．①② C．①④ D．②④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、2021年12月28日，揚州城市快速路內(nèi)環(huán)全線通車。某市民將上班過程的汽車行駛信息列于表中，他開車走快速路上班的優(yōu)點是除節(jié)省時間外還節(jié)省___________。汽車下高架時減速行駛，其動能___________，機械能___________。行駛里程行駛時間油耗不走快速路9.1km30min9.0L/100km走快速路14.0km20min5.5L/100km2、用如圖所示滑輪組勻速提升重為200N的物體，人對繩的拉力為125N，不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率為___________。如果人的體重為600N，繩子可承受最大拉力為800N，他用此滑輪組能提升的最大物重為___________N。3、一攀巖愛好者體重為490N，背著質(zhì)量為5kg的背包用20min登上10m高的峭壁，在此過程中，攀巖者對背包做功____J，他對自己和背包在上升過程中做功的平均功率是____W。（g取10N/kg）4、用圖示的滑輪組將重為的物體豎直向上勻速提升，拉力F的大小為，則該滑輪組的機械效率為______。5、如圖是某市軌道交通車站的示意圖。在車進站時，要剎車慢慢停下來，而車此時是有很大的______能的，若剎車，這些能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而損耗了，若進站時讓車上坡，把______能轉(zhuǎn)化為______能貯存起來，這樣就減小因剎車消耗的機械能；出站時利用下坡，則可以把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，便于啟動，節(jié)省了燃料，起到節(jié)能的作用。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、木塊在大小為20牛的水平拉力作用下，10秒內(nèi)沿水平地面前進5米，求此過程中拉力做的功W及功率P。2、某正在測試中的一款無人汽車，其質(zhì)量為1.6×103kg，汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽車總重的0.05倍，汽油的熱值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力；（2）汽車發(fā)動機的功率；（3）在測試汽車的加速性能時，該汽車從靜止開始以大小為a的勻加速直線運動（若一物體沿直線運動，且在運動的過程中加速度保持不變且大于0，則稱這一物體在做勻加速直線運動），汽車通過的距離與加速度、時間關(guān)系為：s=（s為運動的距離，單位為m；v0為初始速度，單位為m/s；a為勻加速度，單位為m，t為加速時間，單位為s），求：此汽車從靜止開始，以10m勻加速直線運動2s通過的距離。3、如圖是某科技小組設(shè)計的打撈裝置示意圖，已知被打撈的合金塊密度為4×103kg/m3，體積為0.01m3。每個滑輪重100N，繩重和摩擦均忽略不計。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）合金塊下表面距水面5m時，求合金塊下表面所受水的壓強。（2）合金塊未露出水面時，求合金塊受到的浮力。（3）完全露出水面后，合金塊在5s內(nèi)勻速上升了2m，求人的拉力及其功率。4、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。5、小明在科技博覽會上參加義務(wù)勞動，需要把一個質(zhì)量為12kg的展品從地面搬到高1.2m的展臺上，如圖所示。g取10N/kg。（1）要把展品從地面搬到展臺上，他至少需要對展品做多少功？（2）展臺臺面承受的壓強不能超過40kPa，如果把展品放到水平臺面上，展品與臺面的接觸面積是40cm2，臺面會不會被壓壞？請通過計算說明。（3）展品展示時，要求臺面水平。請你簡述一種檢驗臺面是否水平的操作方法。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，選用質(zhì)量不同的兩個鋼球m和M（M的質(zhì)量大于m），分別從不同的高度h和H（H>h）由靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離，實驗過程如圖所示∶（1）該實驗中物體的動能是指___________（選填“鋼球”或“木塊”）的動能。（2）比較___________兩圖進行的實驗，可以探究小球的動能與速度的關(guān)系。（3）圖乙和圖丙換用質(zhì)量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是控制___________相同，探究鋼球的動能大小與___________的關(guān)系。（4）選擇甲、乙兩次實驗進行比較，可以研究___________（選填“超載”或“超速”）帶來的危害。2、小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如表：物理量實驗次數(shù)鉤碼總重G/N鉤碼上升的高度h/m測力計示數(shù)F/N測力計移動距離s/m機械效率η140.11.80.3260.12.40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%（1）第1次實驗測得的機械效率為_______，（結(jié)果保留兩位小數(shù)）若不計繩重與摩擦，動滑輪重為_____N；（2）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組可以通過_______來提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率_______；（3）分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度_______。-參考答案-一、單選題1、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。2、B【詳解】A．物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；在減速下降的過程中，速度變小，動能減小，重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B．公交車剎車時，乘客下半身隨著公交車停下來，上半身由于慣性保持向前運動，從而發(fā)生了向前傾倒的現(xiàn)象，故B正確；C．沒有推動木箱，木箱處于靜止狀態(tài)，受到平衡力，推力等于摩擦力，故C錯誤；D．水的沸點隨著水面氣壓的升高而增大，高壓鍋內(nèi)氣壓升高時，水的沸點增大，故D錯誤。故選B。3、D【詳解】A．功率指做功的快慢，取決于做功的多少和做這些功所用的時間；效率是有用功與總功之比。兩者沒有必然的聯(lián)系，故A錯誤；B．功率是由做功的多少和做這些功所用的時間共同決定的，做功多的機械，功率不一定大，故B錯誤；C．效率的高低取決于有用功占總功的比例，做有用功多的機械，效率不一定高，故C錯誤；D．功率就是表示機械做功的快慢，功率越大，表示機械做功越快，故D正確。故選D。4、B【詳解】動滑輪的實質(zhì)是動力臂為阻力臂2倍的杠桿，使用動滑輪時能省力，但不能改變施力的方向，使用任何機械都不能省功，在提升重物時還要提升動滑輪，做一部分額外功，所以省了力但降低了做功效率，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。5、B【詳解】蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點A由靜止開始加速下滑到最低點的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。6、C【詳解】A．運動員舉著杠鈴不動，有力沒有距離，故人不做功，故A不符合題意；B．工人推汽車，車沒動，有力但是沒有距離，不做功，故B不符合題意；C．人將箱子從地面搬起來，有力，并且在力的方向上移動距離，故人做了功，故C符合題意；D．大力士頂住輪胎不動，有力但是沒有距離，不做功，故D不符合題意。故選C。7、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。8、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。9、D【詳解】由圖可知，甲乙經(jīng)過8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，甲的速度A．動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，甲車的速度大于乙車的速度，由于甲乙兩車的質(zhì)量未知，甲車的動能不一定大于乙車的動能，故A不符合題意；B．重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，由于甲乙兩車的質(zhì)量和高度未知，甲、乙兩車的重力勢能不一定相等，故B不符合題意；C．甲乙經(jīng)過8s，甲的路程是20m，乙的路程是10m，若甲、乙兩車的運動方向相反，則此時甲車與乙車相距20m+10m=30m故C不符合題意；D．運動10米，甲車的時間是4s，乙車的時間是8s，甲車比乙車少用4s，故D符合題意。故選D。10、A【詳解】①水滴石穿，水由于重力而下降作用在石頭上，石頭的形狀逐漸改變，故①正確；②力的作用是相互的，水滴沖擊石頭時，石頭對水滴也有相互作用的力，故②錯誤；③水滴加速下落過程，重力的方向豎直向下，水滴下降的方向豎直向下，所以，重力對水滴做了功，故③正確；④水滴下降的過程中，重力大于空氣的阻力，做加速下落運動，受到的是非平衡力的影響，故④錯誤。故選A。二、填空題1、

汽油

減小

減小【詳解】[1]不走快速路的油耗為走快速路的油耗為故開車走快速路上班的優(yōu)點是除節(jié)省時間外還節(jié)省汽油。[2]汽車下高架時減速行駛，速度變小，質(zhì)量不變，故動能變小。[3]下高架，高度減小，則重力勢能減小，動能也減小，故汽車的機械能減小。2、

80%

1150【詳解】[1]滑輪組的機械效率為故滑輪組的機械效率為。[2]動滑輪重為由于人的體重為600N，故拉力最大為600N，故用此滑輪組能提升的最大物重為用此滑輪組能提升的最大物重為。3、

500

4.5【詳解】[1]背包所受的重力在此過程中，攀巖者克服重力做功[2]人和背包的總重力人對自己和背包做的功做功的平均功率4、80%【詳解】由圖可知，滑輪組承擔重物的繩子股數(shù)為n=3，則由可知，該滑輪組的機械效率為5、

動

動

重力勢【詳解】[1]在車進站時，要剎車慢慢停下來，車的質(zhì)量很大，此時仍具有很大的動能。[2][3]若進站時讓車上坡，使車速度減小，高度增加，把動能轉(zhuǎn)化為重力勢能貯存起來，這樣能減小因剎車消耗的機械能。三、計算題1、100J，10W【詳解】解：此過程中拉力做的功功率為答：此過程中拉力做的功W為100J，功率P為10W。2、（1）800N；（2）1.6；（3）20m【詳解】解：（1）汽車總重力汽車行駛時受到的阻力是由于汽車在平直公路上勻速行駛，即汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，則牽引力為（2）汽車的速度汽車的功率為（3）汽車的初速度為0m/s，所以v0=0m/s，汽車2s通過的距離為答：（1）汽車發(fā)動機的牽引力為800N；（2）汽車發(fā)動機的功率為1.6×104W；（3）汽車從靜止開始，勻加速直線運動2s通過的距離為20m。3、（1）5×104Pa；（2）100N；（3）250N，200W【詳解】解：（1）合金塊下表面所受水的壓強p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa（2）因為合金塊完全浸沒水中，所以合金塊所受的浮力F浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N（3）合金塊的質(zhì)量m金=ρ合金V金=4×103kg/m3×0.01m3=40kg合金重力G金=m金g=40kg×10N/kg=400N完全露出水面后，人所用拉力繩子自由端移動的距離s=2h=2×2m=4m人的拉力做功W=Fs=250N×4m=1000J拉力的功率答：（1）合金塊下表面所受水的壓強為5×104Pa；（2）合金塊受到的浮力為100N；（3）人的拉力為250N，其功率為200W。4、（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。5、（1）144J；（2）臺面不會被壓壞；（3）利用水平儀檢測平面是否水平【詳解】解：（1）由知道，展品的重力把此產(chǎn)品抬上展臺做的功為W=Gh=120N×1.2m=144J（2）由知道，展品的臺面的壓強展品對展臺的壓強小于展臺所能承受的壓強，所以，臺面會不會被壓壞。（3）利用水平儀檢測平面是否水平。答：（1）要把展品從地面搬到展臺上，他至少需要對展品做功144J；（2）臺