2024年滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能定向訓練試卷（解析版）

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能定向訓練考試時間：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，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定.右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。壓縮彈簧使小球至A位置，然后釋放小球，小球就在AB間做往復運動（已知AO＝OB）。小球從A位置運動到B位置的過程中，下列判斷不正確的是（）A．小球的動能先增大后減小B．彈簧的彈性勢能先減小后增大C．小球運動到O點時的動能與此時彈簧的彈性勢能相等D．任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變2、下列幾種情況中，人對物體做了功的是（）A．運動員用力舉著杠鈴不動 B．用力拉繩勻速提升重物C．用力搬石頭沒搬動 D．用力提著水桶在水平方向移動3、由于熱脹冷縮，戶外的導線在夏天會變得松弛，冬天又拉得很緊。某些地方用如圖所示的滑輪組來控制導線的松緊程度。某次導線對滑輪N的拉力為F，配重水泥塊（重為G）被勻速拉升的高度為h（不考慮滑輪自重，繩重和繩與滑輪之間的摩擦）。下列說法中正確的是（）A．M是動滑輪B．拉力F=2GC．拉力F做的功為3FhD．拉力F移動的速度與配重G上升的速度相同4、籃球運動深受同學們的喜愛。在投籃時，下列分析正確的是（）A．籃球離手后，手還對籃球做功B．籃球離手后，上升過程機械能變大C．手對籃球施力，球才向籃筐運動，說明力是維持物體運動的原因D．假如正在上升的籃球所受的力全部消失，它將做勻速直線運動5、如圖所示，利用滑輪組將重為的物體在內勻速提升，已知拉力為，若不計繩重和摩擦。下列說法正確的是（）A．繩端移動的速度為 B．動滑輪重力為C．拉力做功的功率為 D．滑輪組的機械效率為80%6、物理學中常用數學方法來表示某些量的關系。下列圖象中能用陰影面積表示某物理量的是（）A． B．C． D．7、如圖所示，用滑輪組拉動重為70N的物體A，用10秒時間使物體A在水平方向勻速移動了5m，所用拉力F為20N，地面對物體A的摩擦力為30N。以下說法不正確的是（）A．繩子自由端移動的距離是10mB．克服摩擦做的有用功是150JC．滑輪組的機械效率為75%D．拉力F做功的功率為10W8、下列有關機械做功、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9、關于功和機械能及其轉化，下列說法正確的是（）A．吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，吊車的拉力對重物做了功B．衛(wèi)星從遠地點運行到近地點，重力勢能減小，動能增大C．電梯勻速上升過程中，電梯的動能轉化為重力勢能D．功率越大，做功越多10、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，在拉力F=50N的作用下，一個重600N的物體以0.1m/s的速度沿水平地面向右勻速直線運動10s，已知滑輪組的機械效率為80%，則物體與地面間的滑動摩擦力為______N，拉力F做功的功率為______W。3、如圖所示，工人師傅用沿斜面向上、大小為300N的拉力，將重為600N的物體A從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長4m、高1.5m，則斜面的機械效率是______。4、如圖所示，工人用500N的力F將底面積為100cm2，重為800N的物體在10s內勻速提升了2m，在此過程中，滑輪組的機械效率為______。若改用300N的力來拉這個物體，物體未被拉起，則物體對地面的壓強為為______Pa。5、一輛汽車在平直的公路上勻速行駛，內通過的路程是，它的速度為______，汽車受到的牽引力為，牽引力做功的功率為______。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、如圖所示，是某同學陪奶奶去超市買的一桶食用油，奶奶說這桶里的油有10斤。已知食用油的密度為0.92×103kg/m3，1L=1dm3。（1）請通過計算判斷奶奶說的話是否正確；（1千克等于2斤）；（2）該同學提著這桶油在水平路面上走了10m，求此過程中拉力對油做的功；（3）該同學提油時感覺到很勒手，請你提出一種解決該問題的方法，并簡述其中所運用的物理知識。2、如圖所示，是“江淮牌”某型號新能源汽車，其總重量為1.46×10N，汽車以72km/h的速度沿水平路而勻速直線行駛時，受到的阻力為其總重量的10%，每個輪胎與路而的接觸而積為5dm，求：（1）汽車靜止時對水平路面的壓強大??；（2）汽車以72km/h的速度沿水平路面勻速直線行駛時，其牽引力做功的功率大小。3、“共建衛(wèi)生城市，構建美好家園”，如圖所示是“霧炮車”噴灑水霧以減少揚塵的情段。某次噴酒完后，該車在的牽引力作用下，勻速通過200m的平直道路用時20s。求：（1）此過程中該車的速度；（2）此過程中該車牽引力的功率。4、用如圖所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N，動滑輪的重為內可使物體勻速上升2m，不計繩重和摩擦．求：(1)拉力所做的功；(2)拉力的功率；(3)滑輪組的機械效率．5、用平行于斜面、大小為800N的拉力把質量為100kg的物體沿斜面從A點勻速拉至B點，用時20s，g=10N/kg。求：（1）物體的重力；（2）拉力對物體所做的功和功率；（3）物體的運動速度；（4）畫出此過程物體的s-t圖。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、如圖所示是小紅同學探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置，物體在沿斜面向上的拉力F作用下勻速向上運動。實驗準備的器材有：三個質量不同的木塊A、三個高度不同的長方體鐵塊C、刻度尺、彈簧測力計。實驗序號重物G/N彈簧測力計示數F/N重物沿斜面移動得距離L/m重物上升得高度h/m機械效率/%12.01.510.800.4066.222.51.890.800.4066.133.02.260.800.4066.4（1）上面的表格是小紅探究斜面機械效率與物重的關系時記錄的有關數據，通過分析數據，你可以得出結論是______；（2）上述實驗中，保持斜面長度不變，將斜面高度改為0.2m，把一個重3N木塊沿斜面勻速向上拉時，所需拉力為1.5N，則此過程中拉力所做的功為______J，物體受到的摩擦力為______N，此過程中木塊的機械能______（選填“變大”、“變小”或“不變”），斜面的機械效率為______%，由此可知斜面的機械效率與斜面的傾斜程度______（選填“有關”或“無關”）；（3）選擇合適的木塊A及鐵塊C后，斜面機械效率變?yōu)?0%，此時勻速向上拉動A時，需要的拉力4N，則此時選擇的物體A重力為______N。2、如圖所示，在“探究滑輪組的機械效率”的實驗中，小明利用兩組滑輪組進行測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數據，用二個動滑輪和二個定滑輪測得第4組數據，測得數據如下表：實驗次數物重G/N鉤碼上升高度h/m動力F/N繩子自由端移動距離s/m滑輪組的機械效率η/%110．10．70．347．6220．11．10．3①340．120．366．7440．1②0．5（1）表格中①處數據應為______%；由圖乙的數據可知，②處數據應為______N；（2）由實驗1、2、3可知，同一滑輪組，提升物重越大，機械效率越______；由實驗3、4可知，提升物重相同，滑輪組的機械效率與______有關。-參考答案-一、單選題1、C【詳解】由題知，O點是彈簧保持原長時小球的位置，則小球位于A點時彈簧處于壓縮狀態(tài)，位于B點時彈簧處于拉伸狀態(tài)；①小球從A運動到O的過程中，彈簧逐漸恢復原狀，彈性形變程度變小，彈性勢能變小，水平臺面光滑，則小球不受摩擦力；該過程中小球所受彈力方向向右，其速度不斷增大，動能變大，所以此過程中彈性勢能轉化為動能；②到達O點時，彈簧恢復原長，彈性勢能為零，小球所受彈力為零，此時小球的速度最大，動能最大；③小球從O運動到B的過程中，彈簧被拉長，彈性形變程度變大，彈性勢能變大，該過程中小球所受彈力方向向左，其速度不斷減小，動能變小，所以此過程中動能轉化為彈性勢能；則小球從A位置運動到B位置的過程中：A．小球的動能先增加后減少，在B點時小球的動能最小，彈簧的彈性勢能最大，故A正確，不符合題意；B．彈簧的彈性勢能先減少后增大，故B正確，不符合題意；C．小球運動到O點時的動能（最大）與此時彈簧的彈性勢能（為零）不相等，故C錯誤，符合題意；D．由于整體的機械能守恒，所以任一位置彈簧的彈性勢能和小球的動能之和保持不變，故D正確，不符合題意。故選C。2、B【詳解】A．運動員用力舉著杠鈴不動，只有力而沒有距離，不做功，故A不符合題意；B．用力拉繩勻速提升重物，重物在受到拉力的方向上移動了距離，力對重物做功，故B符合題意；C．用力搬石頭沒搬動，只有力而沒有距離，不做功，故C不符合題意；D．用力提著水桶在水平方向移動，在提水桶的力的方向上沒有移動距離，不做功，故D不符合題意。故選B。3、B【詳解】A．在拉力F的作用下，N會隨著拉力一起移動，M不動，所以M是定滑輪，N是動滑輪，故A錯誤；B．由于N是動滑輪，且n=2，不考慮滑輪自重，繩重和繩與滑輪之間的摩擦，拉力為F=2G故B正確；C．拉力F做的功為故C錯誤；D．配重G上升的速度是拉力F移動的速度的2倍，故D錯誤。故選B。4、D【詳解】A．做功的兩個必要條件是：有力作用在物體上，物體在力的方向上移動了一端距離，籃球離手后，手沒有對籃球施加力的作用，手不再對籃球做功，故A錯誤；B．籃球離手后，高度變大，速度減小，重力勢能增大，動能減小，籃球上升過程中，沒有其它力對籃球做功，機械能是動能和勢能之和，籃球的機械能不變，故B錯誤；C．手對籃球施力，球才向籃筐運動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，不能說明力是維持物體運動的原因，故C錯誤；D．根據牛頓第一定律，假如正在上升的籃球所受的力全部消失，它將保持原來的運動狀態(tài)不變，將一直做勻速直線運動，故D正確。故選D。5、D【詳解】A．由圖可知，有兩段繩子吊著動滑輪，即n=2。繩端移動的距離為s=nh=2×3m=6m繩端移動的速度為故A錯誤；

B．忽略繩子的重力和摩擦的情況下則由于n=2，則

故B錯誤；C．拉力做功為拉力做功的功率為故C錯誤；

D．克服物體的重力做的有用功為滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。6、B【詳解】A．橫坐標表示功，縱坐標表示功率，陰影部分面積是功和功率乘積，無意義，故A不符合題意；B．橫坐標表示時間，縱坐標表示功率，陰影部分面積是功率和時間乘積，表示功，故B符合題意；C．橫坐標表示功率，縱坐標表示功，陰影部分面積是功和功率乘積，無意義，故C不符合題意；D．橫坐標表示時間，縱坐標表示功，陰影部分面積是功和時間乘積，無意義，故D不符合題意。故選B。7、D【詳解】A．由圖可知，n=2，則繩子自由端移動的距離故A正確，不符合題意；B．地面對物體A的摩擦力f=30N，s物=5m，克服摩擦做的有用功故B正確，不符合題意；C．拉力F做的功滑輪組的機械效率故C正確，不符合題意；D．拉力做功的功率故D錯誤，符合題意。故選D。8、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。9、B【詳解】A．吊車吊著重物沿水平方向勻速運動一段距離時，力的方向豎直向上，距離的方向水平向前，方向不一致，所以吊車的拉力對重物沒有做功，故A錯誤；B．衛(wèi)星在大氣層外運行，不受空氣阻力，其機械能是守恒的，衛(wèi)星從遠地點運行到近地點過程中，質量不變，相對高度減小，所以重力勢能減小，同時速度增大，動能增大，故B正確；C．電梯勻速上升的過程中，質量不變、速度不變，高度增大，所以電梯的動能保持不變，重力勢能增大，但是不是動能轉化來的，故C錯誤；D．功率大，是做功快，不一定做功多，故D錯誤。故選B。10、D【詳解】A．起跳過程中，是跳臺的彈性勢能轉化為全紅嬋的動能，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，是動能轉化為重力勢能，故B不符合題意；C．下落過程中，質量不變，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，據阿基米德原理知，受到的浮力變大，故D符合題意。故選D。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]根據題意可得，有用功為W有=fs1=45N×2m=90J機械效率為2、

120

15【詳解】[1]已知滑輪組的機械效率等于由此得出物體與地面間的滑動摩擦力為f=ηFn=80%×50N×3=120N[2]拉力F做功為W總=Fs=Fns物=Fnvt=50N×3×0.1m/s×10s=150J拉力F做功的功率為3、75%【詳解】已知斜面長4m、高1.5m，將重為600N的物體A從斜面底端勻速推至斜面頂端，此過程所做有用功W有=Gh=600N×1.5m=900J拉力的大小為300N，所做總功為W總=Fs=300N×4m=1200J機械效率4、

80%

40000【詳解】[1]對物體做的有用功由圖可知，動滑輪由2段繩子吊著，所以n=2，則s=2h=2×2m=4m，拉力做的總功為則滑輪組的機械效率為[2]工人用500N的力拉物體，物體勻速上升，處于平衡狀態(tài)，受到的繩子的拉力和重力大小相等；若改用300N的力來拉這個物體，物體未被拉起，此時物體也處于平衡狀態(tài)，受到的繩子的拉力、地面的支持力和重力三力平衡，則此時物體受到的支持力為減小的拉力，即此時物體對地面的壓力和地面對物體的支持力為相互作用力，大小相等，則物體的底面積為S=100cm2=0.01m2，物體對地面的壓強為5、

20

6×104【詳解】[1]汽車的運動速度[2]牽引力做功的功率三、計算題1、（1）不正確，計算過程見解析；（2）0；（3）見解析【詳解】解：（1）由圖可知，食用油的體積為V=5L=5dm3=5×10-3m3食用油的質量為m=ρV=0.92×103kg/m3×5×10-3m3=4.6kg4.6kg=4.6千克=9.2斤由于9.2斤<10斤，所以奶奶說的話是不正確的；（2）拉力的方向是豎直向上的，而該同學提著這桶油在水平路面上走了10m，油桶沒有在拉力的方向上移動一段距離，所以此過程中拉力對油不做功，即做功為0。（3）該同學提油時感覺到很勒手，是由于壓力一定，受力面積小，壓強大的原因。要減小對手的壓強，根據，在壓力一定時，可以增大提手與手的接觸面，比如可以將提手做的寬大些、抱著油桶行走等。2、（1）7.3×10Pa；（2）2.92×104W【詳解】解：（1）由題意可知，汽車總重力G=1.46×10N，每個輪胎與路而的接觸而積為5dm，汽車共有四個輪胎，即總受力面積為汽車靜止時，根據二力平衡，汽車對水平面的壓力則汽車靜止時對水平路面的壓強為（2）汽車速度為v=72km/h=20m/s，受到的阻力為其總重量的10%，則受到的阻力當汽車沿水平路而勻速直線行駛時，根據二力平衡條件可知，牽引力則牽引力做功的功率為答：（1）汽車靜止時對水平路面的壓強大小為7.3×10Pa；（2）汽車以72km/h的速度沿水平路面勻速直線行駛時，其牽引力做功的功率大小為2.92×104W。3、（1）10m/s；（2）4×104W【詳解】解：（1）由題意可知，根據公式可得此過程車的速度為（2）根據公式P=Fv可得，該車牽引力的功率為P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W答（1）此過程中該車的速度為10m/s；（2）此過程中該車牽引力的功率為4×104W。4、(1)500J；(2)100W；(3)80%．【詳解】（1）由圖知，有兩段繩子拉著動滑輪，即，不計繩重和摩擦時，拉力的大小為：，拉力做的功為：；（2）根據計算拉力的功率為：；（3）先求物體升高所做的有用功，再利用計算效率．有用功為：，滑輪組的機械效率為：．答：(1)拉力所做的功為500J；(2)拉力的功率為100W；(3)滑輪組的機械效率為80%．5、（1）1000N；（2）8000J；400W；（3）0.5m/s；（4）【詳解】解：（1）物體的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N（2）拉力對物體所做的功W=Fs=800N×10m=8000J拉力對物體所做的功率（3）物體的運動速度（4）物體做勻速直線運動，圖像如下：答：（1）物體的重力為1000N；（2）拉力對物體所做的功為8000J，功率為400W；（3）物體的運