達(dá)標(biāo)測試滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能章節(jié)練習(xí)試題(詳解版)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能章節(jié)練習(xí)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(zhǔn)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，這是一種塔式起重機，已知起重機上的滑輪組在勻速起吊330kg的物體時，滑輪組的機械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和計算錯誤的是（）A．起重機的吊臂AOB可視為杠桿B．增加起吊物體的質(zhì)量，滑輪組的機械效率將減小C．物體上升2m，滑輪組所做有用功是6.6×103JD．物體上升2m，滑輪組所做總功是1.1×104J2、如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左勻速直線運動了20s，滑輪組的機械效率為60%，在此過程中，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動距離為4mB．物體與地面間的滑動摩擦力大小為120NC．額外功的功率為12WD．若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低3、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(dāng)兩球到達(dá)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(guān)系是（）A． B． C． D．無法確定4、如圖所示，物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動。物塊的相關(guān)科學(xué)量隨時間變化規(guī)律的圖像正確的是（）A． B．C． D．5、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、在2022年北京冬奧會上，中國的選手谷愛凌在自由式滑雪女子大跳臺比賽中獲得冠軍。她在比賽過程中運動的軌跡如圖所示，如果不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．她從a點運動到c點的過程中，其慣性不斷變小B．她從b點運動到c點，其動能減小且機械能也減小C．她從a點向b點運動的過程中，其重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能D．她在d點和e點的動能為零，且在d點和e點她的機械能相等7、如圖所示，滑輪組下面懸掛一重為12N的物體，在豎直向上的拉力F的作用下，該物體在10s內(nèi)被勻速提升了0.5m，拉力F的大小為5N。關(guān)于該滑輪組，下列計算結(jié)果正確的是（）A．繩子自由端移動的距離是1m B．有用功為0.6JC．總功為5J D．該裝置的機械效率為80%8、東京奧運會上，14歲的全紅嬋獲得女子10米跳臺跳水冠軍。如圖所示，正在比賽中的全紅嬋（）A．起跳過程中運動狀態(tài)保持不變 B．上升過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能C．下落過程中動能保持不變 D．入水過程中所受水的浮力逐漸增大9、如圖所示，物理項目化學(xué)習(xí)小組在空曠的室外測試某型號無人機負(fù)重飛行能力。測試時將重的物體固定在無人機上，并控制無人機完成以的速度勻速上升、在空中懸停、以的速度勻速下降三個階段的測試項目，同時利用系統(tǒng)軟件記錄多次測量的相關(guān)信息，并做出測評報告。下列說法中（）①勻速上升階段，物體相對于地面是運動的②勻速上升階段，物體的機械能不變③勻速下降階段，物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能④物體勻速下降階段的動能小于勻速上升階段的動能A．只有①③正確 B．只有②④正確C．只有①④正確 D．只有①②③正確10、同學(xué)們在體育課進(jìn)行實心球投擲訓(xùn)練，如圖所示A→B表示實心球離開手之前的運動軌跡，B→C→D表示實心球離開手之后的運動軌跡，空氣阻力忽略不計。下列分析正確的是（）A．實心球從B→C過程中，動能逐漸減小B．實心球到達(dá)最高點C時，它將處于靜止?fàn)顟B(tài)C．實心球從B→C→D過程中，沒有力對它做功D．實心球從A→B過程中，說明力可以改變物體的形狀第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、如圖所示物體重100N，用滑輪組使物體沿水平面以0.2m/s的速度勻速運動10s，所用水平拉力F為20N，若物體水平運動時受到的摩擦力為45N，在運動過程中拉力F所做的功為______J，拉力F的功率為______W，該滑輪組的機械效率為______。2、如圖所示，是一個回轉(zhuǎn)“魔罐”，橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，中間系個鉤碼，當(dāng)你將“魔罐”在水平地面上滾出后，在速度越來越慢的過程中______轉(zhuǎn)化為______能，而后它______自動滾回來（選填“能”或“不能”）。3、用如圖所示的電動起重機將3000N的貨物提高4m，起重機對貨物做的有用功是___________J；它的電動機功率為3000W，此過程用時10s，起重機的機械效率為___________%；若減小動滑輪的重力，起重機的機械效率將變___________。4、如圖，小芳設(shè)想利用升降臺讓球越彈越高。將球從M點豎直向下以某速度拋出，球經(jīng)靜止在位置a的臺面反彈后，到達(dá)的最高點為N。經(jīng)臺面反彈后上升過程球的動能___________（選填“增大”“不變”“減小”），N___________比M高（選填“可能”“不可能”）。球從N點下降時，臺面已升至合適的位置b并保持靜止，球再次經(jīng)反彈后，到達(dá)的最高點P___________比N高（選填“可能”“不可能”）。5、小明用如圖所示的動滑輪提起重140N的水桶，動滑輪重20N（不計繩重和摩擦），此時動滑輪的機械效率為________%；如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，該動滑輪的機械效率將_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、如圖所示，質(zhì)量50kg、體積0.02m3的長方體石塊沉在水底，工人師傅用滑輪組將石塊從水底勻速提到地面，已知水深3m，從水面到地面的距離為2m，兩個動滑輪總重為100N（不計繩重、摩擦和水的阻力，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求：（1）石塊浸沒在水中時，受到的浮力是多少？（2）石塊完全露出水面后，繼續(xù)勻速上升的過程中，工人的拉力大小是多少？（3）石塊從離開水面到地面的過程中，工人做了多少功？（4）在石塊離開水面后，滑輪組的機械效率是多少？2、如圖所示，利用滑輪組裝置勻速拉動水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動摩擦力為重力的0.1倍，物體被勻速拉動的距離為1m。當(dāng)物體質(zhì)量為2kg時，滑輪組的機械效率為50%，不計繩重和繩與滑輪間的摩擦。（g取10N/kg）求：（1）物體質(zhì)量為2kg時，在水平面上受到的滑動摩擦力；（2）動滑輪的重力；（3）物體質(zhì)量為10kg，以0.1m/s的速度勻速運動時，拉力F的功率。3、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(zhì)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。4、如圖所示是建筑工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用F=400N的拉力在1min內(nèi)將總重為900N的泥土勻速提升10m。在這段時間內(nèi)：（1）拉力F所做的功是多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）滑輪組的機械效率是多少？5、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(jìn)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、如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗示意圖。讓同一鋼球分別從斜面的不同高度由靜止開始滾下，撞擊木塊。（1）該實驗是通過觀察______來判斷______（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大小。這種探究方法稱為______；（2）利用圖中的器材可以探究物體動能的大小與物體______的關(guān)系，得到的結(jié)論是：______。2、為探究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)，某小組同學(xué)根據(jù)生活經(jīng)驗，提出猜想，他們認(rèn)為：物體的重力勢能可能與物體的重力、質(zhì)量以及離地高度三個因素有關(guān)。（1）對猜想進(jìn)行梳理后，他們認(rèn)為：上述三個因素?zé)o需全部研究，只需研究重力勢能跟物體的質(zhì)量和離地高度的關(guān)系即可。不研究“物體的重力”的理由是：______；（2）該小組同學(xué)制訂了實驗計劃：如圖所示，將鋼球從某一高度靜止釋放，落在沙面上。實驗中，通過觀察______來比較重力勢能的大小。（3）若要研究重力勢能跟質(zhì)量的關(guān)系，該組同學(xué)應(yīng)將質(zhì)量______的鋼球從______高度靜止釋放來做實驗。（均選填“相同”或“不同”）-參考答案-一、單選題1、B【詳解】A．由圖可知，起重機的吊臂可以視為支點在O點，力臂分別為OA、OB的杠桿，故A正確，不符合題意；B．滑輪組的機械效率增加起吊物體的質(zhì)量時，有用功增加，額外功不變，有用功與總功的比值變大，則滑輪組的機械效率變大，故B錯誤，符合題意；C．物體上升2m，滑輪組所做有用功W有=Gh=mgh=330kg×10N/kg×2m=6.6×103J故C正確，不符合題意；D．滑輪組所做總功故D正確，不符合題意。故選B。2、C【詳解】A．物體移動距離s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3s物=3×2m=6m故A錯誤；B．拉力做功為W總=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW總=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物體與地面間的滑動摩擦力f===180N故B錯誤；C．拉力做的額外功W額=W總-W有用=600J-360J=240J額外功的功率P===12W故C正確；D．如果增大接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而額外功幾乎不變，有用功與總功的比值變大，機械效率變大，故D錯誤。故選C。3、C【詳解】由題知，兩球的質(zhì)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(dá)到正下方K點時，甲球的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能，乙球的重力勢能轉(zhuǎn)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。4、B【詳解】A．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，路程與時間成正比，圖像應(yīng)為正比例函數(shù)，故A錯誤；B．物塊在拉力F的作用下沿斜面向上做勻速直線運動，速度不變，動能不變，故B正確；C．物塊在斜面的位置逐漸升高，重力勢能隨時間的增加而增大，故C錯誤；D．運動過程中，物塊動能不變，重力勢能增加，則機械能增加，故D錯誤。故選B。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、B【詳解】A．從a點到c點過程中，她的質(zhì)量不變，所以慣性不變，慣性只與質(zhì)量有關(guān)，故A錯誤；B．她從b點運動到c點，高度增大，所以重力勢能增大，速度減小，動能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢能，一部分轉(zhuǎn)化為摩擦力做功，所以這個過程中，動能減小，機械能減小，故B正確；C．她從a點向b點運動的過程中，高度減小，速度增大，重力勢能減小，動能增大，該過程中還需要克服摩擦力做功，一部分重力勢能轉(zhuǎn)化為摩擦力做功，故C錯誤；D．她在d點還具有速度，所以動能不為0，從d點到e點，克服摩擦力做功，所以機械能減小，故D錯誤。故選B。7、D【詳解】A．由圖可知，承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為n=3，當(dāng)物體上升0.5m時，繩子自由端移動的距離是故A錯誤；B．有用功為故B錯誤；C．拉力做的總功為故C錯誤；D．該裝置的機械效率為故D正確。故選D。8、D【詳解】A．起跳過程中，是跳臺的彈性勢能轉(zhuǎn)化為全紅嬋的動能，動能變大，速度變大，運動狀態(tài)發(fā)生改變，故A不符合題意；B．上升過程中，全紅嬋的質(zhì)量不變，速度變小，高度變大，動能減少，重力勢能增大，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B不符合題意；C．下落過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動能增大，故C不符合題意；D．入水過程中，排開水的體積變大，據(jù)阿基米德原理知，受到的浮力變大，故D符合題意。故選D。9、C【詳解】①勻速上升階段，物體相對于地面的位置發(fā)生了變化，故物體相對于地面是運動的，故①符合題意；②勻速上升階段，物體的質(zhì)量不變，速度不變，動能不變，高度變大，重力勢能變大，故機械能變大，故②不符合題意；③勻速下降階段，速度不變，動能不變，因高度變小，重力勢能變小，物體的重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能，故③不符合題意；④根據(jù)已知條件，物體勻速上升的速度大于下降的速度，故物體勻速上升時的動能大，即物體勻速下降階段的動能小于勻速上升階段的動能，故④符合題意。故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。10、A【詳解】A．實心球從B→C過程中，位置越來越高，速度越來越小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動能減小，故A正確；B．實心球做的是弧線運動，到達(dá)最高點C時，仍具有向右的速度，并沒有處于靜止?fàn)顟B(tài)，故B錯誤；C．實心球從B→C→D過程中，高度不斷變化，重力對它做了功，故C錯誤；D．實心球從A→B過程中，受到重力的作用，改變了實心球的運動狀態(tài)，故D錯誤。故選A。二、填空題1、

120

12

75%【詳解】[1][2]物體移動的距離為s1=vt=0.2m/s×10s=2m由圖可知，動滑輪上有三股繩，則繩子自由端移動的距離為s2=3s1=3×2m=6m則F所做的功為W=Fs2=20N×6m=120J功率為[3]根據(jù)題意可得，有用功為W有=fs1=45N×2m=90J機械效率為2、

動

彈性勢

能【詳解】[1][2][3]魔罐在開始滾動的時候，具有動能，滾動的過程中，罐子動能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，故它在水平面上滾動的速度會越來越慢，當(dāng)動能為0時，彈性勢能最大，魔罐開始向回滾動。3、

1.2×104

40

大【詳解】[1]將3000N的貨物提高4m，起重機對貨物做的有用功為W有用=Gh=3000N×4m=1.2×104J[2]電動機功率為3000W，此過程用時10s，做的總功為W總=Pt=3000W×10s=3×104J起重機的機械效率為[3]若減小動滑輪的重力，將重物提升同樣的高度，做的額外功變小，做的有用功不變，總功變小，根據(jù)機械效率的公式，起重機的機械效率將變大。4、

減小

可能

不可能【詳解】[1]球經(jīng)臺面反彈后上升的過程中，質(zhì)量不變，速度變小，高度升高，動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。[2]球以一定速度從M點拋出，下降過程，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能增大；球接觸臺面的過程，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能及內(nèi)能；反彈過程，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，但此時的動能比接觸臺面時的動能??；上升過程，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，到達(dá)M點時，重力勢能與下降時相同，動能一定比下降時的小，但不一定為0，那么球仍可向上升，直到速度為0，所以N可能比M高。[3]小球從N點下降時，初速度為0，與臺面接觸的過程，有部分機械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，則再次上升過程，速度為0時，高度小于N點。5、

87.5

變大【詳解】[1]動滑輪的機械效率為[2]如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，水桶的重力變?yōu)?80N，動滑輪的機械效率變?yōu)?，故該動滑輪的機械效率變大。三、計算題1、（1）200N；（2）150N；（3）1200J；（4）83.3%【詳解】解：（1）石塊浸沒在水中時，排開水的體積是石塊的體積，則受到的浮力是F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N（2）石塊的質(zhì)量50kg，則石塊的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N完全露出水面后，滑輪組提升的重力即石塊的重力，兩個動滑輪總重為100N，動滑輪上的繩子段數(shù)是4段，即n=4，不計繩重和摩擦，則工人的拉力（3）水面到地面的距離為2m，石塊從離開水面到地面的過程中，工人做的功W=Fs=4Fh=4×150N×2m=1200J（4）石塊離開水面到地面滑輪組做的有用功W有=Gh=500N×2m=1000J則滑輪組的機械效率答：（1）石塊浸沒在水中時，受到的浮力是200N；（2）工人的拉力大小是150N；（3）從離開水面到地面的過程中，工人做的功是1200J；（4）在石塊離開水面后，滑輪組的機械效率是83.3%。2、（1）2N；（2）2N；（3）1.2W【詳解】解：（1）物體質(zhì)量為2kg時，其重力G1=m1g=2kg×10N/kg=20N水平方向上受到的滑動摩擦力f1=0.1G1=0.1×20N=2N（2）不計繩重及滑輪間摩擦?xí)r，拉動2kg物體時，有解得，動滑輪的重力G動=2N（3）物體質(zhì)量為10kg時，其重力G2=m2g=10kg×10N/kg=100N水平方向上受到的滑動摩擦力f2=0.1G2=0.1×100N=10N由圖示知，滑輪組承重繩子為3根，不計繩重與滑輪間摩擦?xí)r有繩子端移動的速度v繩子=nv=3×0.1m/s=0.3m/s所以拉力F的功率答：（1）物體質(zhì)量為2kg時，在水平面上受到的滑動摩擦力為2N；（2）動滑輪的重力為2N；（3）拉力F的功率