2022年滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能重點解析試題(解析卷)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能重點解析考試時間：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、日常生活中有很多現(xiàn)象都與我們學習過的物理知識有關(guān)。下列說法正確的是（）A．自行車前后輪安裝在滾動軸承上，可以增大摩擦B．投擲出去的鉛球在空中飛行的過程中，運動員對鉛球做了功C．短跑運動員在到達終點后不會立即停下來，是因為受到慣性的作用D．高壓鍋是利用液體的沸點隨液面上方氣壓增大而升高的原理工作的2、如圖所示，工人利用滑輪組將質(zhì)量為57kg的建筑材料勻速提升，繩子自由端移動的速度為0.4m/s，動滑輪的質(zhì)量為3kg，忽略繩重和摩擦，則（）A．經(jīng)過10s建筑材料被提升4m B．工人對繩子的拉力為300NC．經(jīng)過10s工人做的有用功為2280J D．此過程中該滑輪組的機械效率為90%3、2021年瀘州市中考體育考試增加了排球墊球項目，方法是用手臂將排球墊向墻壁，反彈回來后又重復墊球，如圖所示為墊球過程示意圖。下列說法中正確的是（）A．墊排球時，排球離開手臂上升過程中，手臂依然在對排球做功B．排球從墻壁彈回手臂過程中，重力勢能越來越大C．排球撞擊墻壁后反彈回來，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)D．手臂墊球時，手對球的力大于球?qū)κ值牧?、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(guān)系是（）A． B． C． D．無法確定5、2020年11月，我國用“長征五號”遙五運載火箭成功發(fā)射“增娥五號”。如圖所示為“娣娥五號”繞月球做橢圓軌跡飛行的示意圖，此時在大氣層外運行，不受空氣阻力。下列說法正確的是（）A．“嫦嫦五號”從遠月點運行到近月點，勢能減小，動能增大B．“嫦嫦五號”從遠月點運行到近月點，勢能增大，動能減小C．“嫦嫦五號”從近月點運行到遠月點，勢能增大，動能增大D．“嫦嫦五號”從近月點運行到遠月點，動能減小，機械能不守恒6、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7、如圖所示，摩天輪勻速轉(zhuǎn)動時，帶動“觀光屋”勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．觀光屋上升時重力勢能增加、動能減小B．觀光屋上升到最高點，如果所有外力突然消失，觀光屋繼續(xù)做圓周運動C．由于是勻速圓周運動，觀光屋內(nèi)的人運動狀態(tài)不變D．摩天輪靜止時，纜繩對觀光屋的拉力和觀光屋的總重力為一對平衡力8、下面四幅圖中所描述的力，對物體做了功的是（）A．使小車向前運動了一段距離的推力B．搬石頭但沒有搬動，手對石頭的力C．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物的力D．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板的力9、如圖，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定于地面，上端位于O點時彈簧恰好不發(fā)生形變。現(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運動并脫離彈簧，不計空氣阻力，則小球（）A．運動至最高點時，速度為0m/s，所以受平衡力作用B．被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力C．從A點向上運動O點的過程中，速度一直增大D．從A點向上運動O點的過程中，速度先增大后減小10、如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，時刻，將一重為G的金屬小球從彈簧正上方某一高度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后被彈簧彈起，上升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）A．時刻小球的動能最大B．時刻小球的重力勢能最大C．時刻小球的機械能等于時刻小球的機械能D．從開始下落到第一次到達最低點，小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量第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、小明用20N的水平推力，將重為150N的購物車沿水平地面向前推動了10m，在此過程中，推力對購物車做功___________J，支持力對購物車做功___________J。2、2021年8月5日，中國14歲的全紅嬋以創(chuàng)奧運紀錄的高分奪得東京奧運會10米跳臺冠軍，如圖甲所示，在下落過程中忽略空氣阻力，她的重力勢能轉(zhuǎn)化為___________能。2022年2月16日、中國運動員齊廣璞在北京冬奧會男子自由滑雪空中技巧賽上獲得冠軍，如圖乙所示，他離開大跳臺后由于___________，仍能在空中繼續(xù)“飛行”。3、一輛汽車在平直的公路上勻速行駛，內(nèi)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______。4、如圖所示，用平行于斜面、大小為2.5N的拉力F，將重為3.6N的物體從斜面底端勻速拉至頂端，如果機械效率是72%，則斜面高度為_________m。5、如圖所示，固定的斜面長s=1.2m，高h=0.3m，沿斜面向上用5N的拉力在2s內(nèi)把一個重16N的物體從斜面底端勻速拉到頂端，拉力的功率為______W，斜面的機械效率為______。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、在某建筑工地有一塊質(zhì)量為43.2kg的長方體重物，豎立在水平地面上（如圖甲所示），高1.6m，底面邊長均為1.2m，（重物重心在幾何中心位置，g取10N/kg）求：（1）重物所受重力的大小；（2）欲將重物沿著一條底邊向右推倒，我們可將圖甲簡化為圖乙所示的杠桿，請在圖乙中畫出最小推力的示意圖，并求出最小推力的大??；（3）用力將重物推到圖丙虛線位置的過程中，克服重物重力做功為多少？2、某轎車在平直公路上行駛的45s內(nèi)，其速度v與時間t、動力F與時間t的關(guān)系圖像分別如圖甲、乙所示。已知前10s轎車運動的路程為100m。求：(1)前10s轎車運動的平均速度；(2)轎車在勻速直線運動階段通過的路程；(3)動力F做的總功。3、如題圖甲所示，是正在工作的無人機，它的部分參數(shù)如表所示（g取10N/kg）。求：（1）無人機滿載靜止在水平地面上時對地面的壓強；（2）若該無人機以最大水平速度勻速直線飛行時受到的阻力為5N，其飛行3min過程中克服阻力做的功。機身質(zhì)量/kg2“四腳”著地的總面積/cm250最大有效載荷/kg0.5最大水平速度/（m/s）54、如圖，吊機將重為5000N的貨物從地面A處豎直勻速提升40s到達B處再水平勻速運送到C處，最后豎直放到樓項D處。貨物從C到D用時50s，路程隨時間變化圖象如圖所示，g取10N/kg。（1）求貨物的質(zhì)量。（2）求BC段吊機對貨物的拉力做的功。（3）求CD段貨物所受重力做功的功率。（4）在圖中作出貨物從A到B的速度隨時間變化圖象（僅作圖，不用寫出計算過程）。5、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。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、在“探究影響動滑輪機械效率的因素”的實驗中，小佳用同一動滑輪進行了三次實驗，實驗裝置如圖所示。序號動滑輪重鉤碼總重鉤碼上升的高度測力計示數(shù)繩自由端上升的高度動滑輪的機械效率112234實驗時，小佳應沿___________方向勻速拉動彈簧測力計；第3次實驗時，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，此時繩端受到的拉力為___________N，拉力所做的額外功為___________J，動滑輪的機械效率為___________；分析表中數(shù)據(jù)可知：用同一動滑輪將物體勻速提升相同的高度時，隨著鉤碼總重的增加，拉力所做的額外功將___________選填“減小”、“不變”或“增大”，你認為其原因是___________。2、某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中。實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/m繩端的拉力F/N繩端移動的距離s/m機械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上_____拉動彈簧測力計；（2）第二次實驗中，2s內(nèi)鉤碼上升的高度為0.1m，則它運動的速度為_____m/s；（3）第三次實驗中，繩端移動的距離為_____m；（4）分析比較第一、二兩次實驗數(shù)據(jù)，有用功_____,滑輪組的機械效率η1_____η2（兩空均選填“＞”“＝”“＜”）．由此可知，可采用_____的方法來提高滑輪組的機械效率。-參考答案-一、單選題1、D【詳解】A．自行車前后輪的滾動軸承能將滑動摩擦變成滾動摩擦，從而減小摩擦，故A錯誤；B．在空中飛行的鉛球，已經(jīng)離開手，不再受到運動員的作用力，所以此過程運動員對鉛球沒做功，故B錯誤；C．到達終點，運動員不會立即停下，是因為運動員具有慣性，慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)，不是力，不能受到慣性的作用，故C錯誤；D．高壓鍋因為密封性好，沸騰時鍋內(nèi)氣壓增大，沸點隨著氣壓的增大而升高，故D正確。故選D。2、B【詳解】A．兩根繩子分擔動滑輪重，故建筑材料移動的速度為經(jīng)過10s建筑材料被提升故A錯誤；B．工人對繩子的拉力為故B正確；C．經(jīng)過10s工人做的有用功為故C錯誤；D．此過程中該滑輪組的機械效率為故D錯誤。故選B。3、C【詳解】A．排球離開手臂后，沒受到手臂的作用力，那么排球上升過程中，手臂對排球不做功，故A錯誤；B．排球從墻壁彈回的過程中，質(zhì)量不變，但高度變小，所以重力勢能越來越小，故B錯誤；C．排球撞擊墻壁后，被彈回，是因為受到力的作用，這說明力可以改變物體的運動狀態(tài)，故C正確；D．墊球時，手對球的力和球?qū)κ值牧κ且粚ο嗷プ饔昧Γ笮嗟?，故D錯誤。故選C。4、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。5、A【詳解】AB．“嫦嫦五號”從遠月點運行到近月點，速度增大，動能增大，高度減小，重力勢能減小，故A正確，B錯誤；CD．“嫦嫦五號”從近月點運行到遠月點，速度變小，動能減小，高度增大，重力勢能增大，太空中沒有空氣，則機械能守恒，故CD錯誤。故選A。6、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。7、D【詳解】A．觀光屋上升時，速度大小不變，故動能不變；高度增加，故重力勢能增大；故A不正確；B．觀光屋上升到最高點，依然是勻速運動狀態(tài)；突然所有外力消失，由于慣性，觀光屋會做勻速直線運動，故B不正確；C．勻速圓周運動，運動的方向一直在發(fā)生改變，所以人的運動狀態(tài)也一直在改變，故C不正確；D．摩天輪靜止時，觀光屋在纜繩對觀光屋的拉力和觀光屋的總重力的作用下處于平衡狀態(tài)，所以纜繩對觀光屋的拉力和觀光屋的總重力是一對平衡力，故D正確。故選D。8、A【詳解】A．推著小車向前移動一段距離，對物體施加了力，并在力的方向上移動了一段距離，故A符合題意；B．搬而未起，有力但是無距離，不做功，故B不符合題意；C．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物有力但是無距離，不做功，故C不符合題意；D．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板有力，但是在力的方向上沒有距離，即力的方向與運動的方向垂直，不做功，故D不符合題意。故選A。9、D【詳解】A．不計空氣阻力，小球在最高點時只受重力作用，不是平衡狀態(tài)，故A不符合題意；B．小球被釋放后沿豎直方向加速向上運動，故釋放瞬間，所受重力小于彈簧彈力。故B不符合題意；CD．不計空氣阻力，小球在從A點向上運動到O點的過程中，受到兩個力的作用，一個是豎直向下的重力，一個是豎直向上的彈力，開始向上運動時，彈力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不斷增大；當彈力小于重力時，其所受合力方向向下，速度不斷變小。當離開O點后，小球只受重力作用，力的方向與小球運動方向相反，速度繼續(xù)減小。故其速度先增大后減小，故D符合題意；C不符合題意。故選D。10、D【詳解】AB．t1時刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，開始一段時間內(nèi)彈力小于重力，則小球仍然向下做加速運動，其動能變大，剛釋放時高度最高，重力勢能最大，故AB不符合題意；C．時刻彈簧具有彈性勢能，時刻彈簧沒有彈簧彈性勢能，所以小球機械能變小，故C不符合題意；D．從開始下落到第一次到達最低點，這兩個時刻小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能增加量和小球內(nèi)能增加量，故小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量，故D符合題意。故選D。二、填空題1、

200

0【詳解】[1]推力對購物車做功W=Fs=20N×10m=200J[2]支持力的方向豎直向上，沒有在支持力的方向上移動距離，所以支持力對購物車不做功，做功為零。2、

動

慣性【詳解】[1]全紅嬋在下落過程中忽略空氣阻力，高度降低，質(zhì)量不變，所以重力勢能減小；而速度增大，質(zhì)量不變，所以動能增大，故全紅嬋在下落過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。[2]齊廣璞在離開大跳臺時是運動的，由于慣性，他離開大跳臺后仍保持原來的運動狀態(tài)，在空中繼續(xù)“飛行”。3、

20

6×104【詳解】[1]汽車的運動速度[2]牽引力做功的功率4、0.2【詳解】由圖可知所做的總功根據(jù)得所做的有用功斜面高度為5、

3

80%【詳解】[1]拉力的功率為[2]斜面的機械效率為三、計算題1、（1）432N；（2）；129.6N；（3）86.4J【詳解】解：（1）重物的重力（2）在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，使物體向右翻轉(zhuǎn)時，物體右下端與地面的接觸點C是支點，AC是最大動力臂，當推力作用在A點時，推力最小，如圖所示：將重物看做以C為支點的杠桿，當力臂最長即為斜邊長時，推力最小，推力F的力臂重力G的力臂為底邊的一半根據(jù)杠桿的平衡條件可得，則最小推力（3）如圖所示推倒重物過程中，重物重心上升的高度所以克服重力做的功答：（1）重物所受重力的大小是432N；（2）如上圖所示，最小推力的大小是129.6N；（3）用力將重物推到圖丙虛線位置的過程中，克服重物重力做功為86.4J。2、(1)10m/s；(2)700m；(3)1.1×106J【詳解】(1)前10s轎車運動的平均速度(2)根據(jù)可知，轎車在勻速直線運動階段通過的路程(3)動力F做的總功答：(1)前10s轎車運動的平均速度是10m/s；(2)轎車在勻速直線運動階段通過的路程是700m；(3)動力F做的總功為1.1×106J。3、（1）5000Pa；（2）4500J【詳解】解：（1）無人機滿載靜止在水平地面上時對地面的壓力F=G=mg=(m1+m2)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N對地面的壓強（2）飛行3min的路程s=vt=5m/s×3×60s=900m克服阻力做功W=fs=5N×900m=4500J答：（1）無人機滿載靜止在水平地面上時對地面的壓強是5000Pa；（2）若該無人機以最大水平速度勻速直線飛行時受到的阻力為5N，其飛行3min過程中克服阻力做的功是4500J。4、（1）500kg；（2）零；（3）500W；（4）見解析【詳解】解：（1）貨物的質(zhì)量（2）BC段吊機對貨物的拉力豎直向上，貨物沒有在拉力的方向上移動距離，所以拉力沒有對貨物做功，BC段吊機對貨物的拉力做的功是零。（3）由圖可知，貨物在CD段運動的距離是5m，CD段貨物所受重力做功W=Gh=5000N×5m=25000JCD段貨物所受重力做功=500W（4）由圖可知，AB段的距離hAB=5m+15m=20mAB段的速度=0.5m/s貨物從A到B的速度隨時間變化圖象答：（1）貨物的質(zhì)量是500kg；（2）BC段吊機對貨物的拉力做的功是零；（3）CD段貨物所受重力做功的功率是500W；（4）見解析。5、（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