重難點(diǎn)解析滬粵版九年級物理上冊第十一章機(jī)械功與機(jī)械能單元測試試卷(含答案解析)

九年級物理上冊第十一章機(jī)械功與機(jī)械能單元測試考試時(shí)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(shí)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(gè)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(jì)20分）1、由于熱脹冷縮，戶外的導(dǎo)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(dǎo)線的松緊程度。某次導(dǎo)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(jī)械效率為90%3、高空墜物危害大，就算一個(gè)蘋果從十層高樓自由落下都可能把汽車玻璃砸爛。下列說法正確的是（）A．運(yùn)動的蘋果具有動能 B．高空的蘋果沒有重力勢能C．下落過程中蘋果的動能減小 D．下落過程中蘋果的重力勢能增大4、2021年4月，中國女足通過奮勇拼搏，晉級奧運(yùn)會。如圖是足球落地后又彈起的示意圖分析可知，足球（）A．在B點(diǎn)時(shí)受力平衡B．在A、D兩點(diǎn)動能可能相等C．在C點(diǎn)時(shí)，若所受力全部消失，其運(yùn)動狀態(tài)將不斷改變D．在運(yùn)動過程中，只存在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化5、僅用8天就建成的武漢火神山醫(yī)院，彰顯的不僅是中國速度，更是戰(zhàn)勝疫情的堅(jiān)強(qiáng)決心。如圖所示，為了在最短的時(shí)間完成地面基礎(chǔ)建設(shè)，上百臺挖掘機(jī)同時(shí)工作，其目的是增大所有挖掘機(jī)總的（）A．機(jī)械效率 B．功率 C．功 D．有用功6、如圖，在2022年北京冬奧會開幕式上，質(zhì)量約為的奧運(yùn)五環(huán)緩緩升起。若將升起過程看成勻速直線運(yùn)動，則該過程中奧運(yùn)五環(huán)的（）A．重力勢能不變 B．動能增大C．機(jī)械能不變 D．機(jī)械能增大7、2022年2月8日，谷愛凌摘得冬奧會自由式滑雪大跳臺金牌的比賽場景如圖所示。圖中的運(yùn)動員從低處向高處躍起后下落的過程中，下列說法正確的是（

）A．運(yùn)動員從低處運(yùn)動到高處時(shí)，動能不斷增加B．運(yùn)動員從高處運(yùn)動到低處時(shí)，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．運(yùn)動員運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)重力勢能最大D．運(yùn)動員運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)不具有慣性8、下列有關(guān)機(jī)械做功、功率、機(jī)械效率的說法，正確的是（）A．效率越高的機(jī)械，功率越大 B．做功越多的機(jī)械，功率越大C．做有用功越多的機(jī)械，效率越高 D．功率越大的機(jī)械，做功越快9、一端封閉的兩個(gè)完全相同的玻璃管（如圖所示）甲中裝水乙中裝食用油。兩個(gè)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(shí)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(jī)械能不變10、2020年11月，我國用“長征五號”遙五運(yùn)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(shí)在大氣層外運(yùn)行，不受空氣阻力。下列說法正確的是（）A．“嫦嫦五號”從遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)行到近月點(diǎn)，勢能減小，動能增大B．“嫦嫦五號”從遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)行到近月點(diǎn)，勢能增大，動能減小C．“嫦嫦五號”從近月點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)月點(diǎn)，勢能增大，動能增大D．“嫦嫦五號”從近月點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)月點(diǎn)，動能減小，機(jī)械能不守恒第Ⅱ卷（非選擇題80分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計(jì)20分）1、如圖所示，有一斜面長L=4m，高h(yuǎn)=2.5m。劉利同學(xué)用平行于斜面向上F=150N的拉力，將200N重的物體從底端勻速拉到斜面頂端。那么劉利同學(xué)對物體做的總功為___________J；物體沿斜面勻速向上運(yùn)動時(shí)所受的摩擦阻力為___________N。2、如圖所示，現(xiàn)在很多地方設(shè)有輪椅專用通道，為殘疾人通行提供方便。它實(shí)際上就是簡單機(jī)械中的______（選填“杠桿”、“滑輪”或“斜面”）；屬于______（選填“省力”、“費(fèi)力”或“省功”）機(jī)械。3、如圖所示，一位同學(xué)用120N的拉力將30kg的物體勻速吊起，則滑輪組的機(jī)械效率為_________。若他用2min將物體提高10m，拉力的功率是__________W。（g=10N/kg）4、如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時(shí)間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=3m。圖乙是滑輪組工作時(shí)的拉力F與繩自由端移動距離s的關(guān)系圖，若繩重和摩擦力不計(jì)，則動滑輪為______N，圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是______，該滑輪組提升此重物時(shí)的機(jī)械效率為______。5、如圖所示，工人師傅用沿斜面向上1000N的推力。將重為2000N的物體從斜面底端勻速推至斜面頂端。已知斜面長4m、高1.5m，則此過程中的有用功為______J，斜面的機(jī)械效率為______。使用斜面可以______（選填“省力”或“省功”）。

三、計(jì)算題（5小題，每小題8分，共計(jì)40分）1、工人師傅用如圖所示的裝置把質(zhì)量為60kg物體以0.1m/s的速度勻速提升20s。已知拉力F的大小為400N，在此過程中不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg。求：（1）繩子自由端移動的距離；（2）工人師傅勻速拉動繩子的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率。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(shí)，受到的阻力為其總重量的10%，每個(gè)輪胎與路而的接觸而積為5dm，求：（1）汽車靜止時(shí)對水平路面的壓強(qiáng)大?。唬?）汽車以72km/h的速度沿水平路面勻速直線行駛時(shí)，其牽引力做功的功率大小。3、大明駕駛額定功率為100kW，質(zhì)量為3t的某小型載重汽車，把裝在車上的6t砂石運(yùn)送到山頂上的施工現(xiàn)場，若g取10N/kg。請完成以下問題：（1）汽車先以20kW的功率在平直公路上勻速行駛了10min，速度為10m/s。該過程汽車受到的阻力為多少？（2）然后汽車從山坡底沿如圖所示的山路，又以額定功率行駛了2min，將砂石運(yùn)送到50m高的坡頂。該過程汽車運(yùn)送砂石所做的有用功為多少？（3）汽車以額定功率從坡底向坡頂運(yùn)送砂石時(shí)的機(jī)械效率是多少？4、一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖所示，在第10s時(shí)速度達(dá)到20m/s，通過的路程為120m。求：（1）在010s內(nèi)汽車的平均速度；（2）設(shè)汽車在行駛過程中所受阻力不變，大小為f＝4000N，那么在1020s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是多少焦耳？5、將重為20N的重物用圖示滑輪組勻速提升3m，所用拉力F=8N。不計(jì)輪與軸間的摩擦及繩重。求：（1）該過程中的有用功；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）動滑輪的重力。四、實(shí)驗(yàn)探究（2小題，每小題10分，共計(jì)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(shí)驗(yàn)中，選用質(zhì)量不同的兩個(gè)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(shí)驗(yàn)過程如圖所示：（1）該實(shí)驗(yàn)中物體的動能是指___________（選填“鋼球”或“木塊”）的動能；實(shí)驗(yàn)中觀察到木塊B移動的距離越長，則說明鋼球?qū)δ緣K___________越多，動能就越大。（2）比較___________兩圖進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，可以探究小球的動能與速度的關(guān)系，并由此得出結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動能越大。（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）小明根據(jù)甲、丙兩圖可得出結(jié)論：物體的動能大小與質(zhì)量有關(guān)，他的結(jié)論是否正確？___________（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）（5）木塊在水平面上滑動時(shí)，受到水平面的摩擦力___________（選填“變大”、“變小”或“不變”），克服摩擦力做功的功率___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（6）研究超載帶來的危害時(shí)，選擇甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中的___________兩次進(jìn)行比較；2、某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑輪組的機(jī)械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中。實(shí)驗(yàn)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(jī)械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5（1）實(shí)驗(yàn)中，使用滑輪組提升重物時(shí)，應(yīng)豎直向上_____拉動彈簧測力計(jì)；（2）第二次實(shí)驗(yàn)中，2s內(nèi)鉤碼上升的高度為0.1m，則它運(yùn)動的速度為_____m/s；（3）第三次實(shí)驗(yàn)中，繩端移動的距離為_____m；（4）分析比較第一、二兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有用功_____,滑輪組的機(jī)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(jī)械效率。-參考答案-一、單選題1、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(cuò)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(cuò)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(cuò)誤。故選B。2、B【詳解】A．兩根繩子分擔(dān)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(cuò)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(cuò)誤；D．此過程中該滑輪組的機(jī)械效率為故D錯(cuò)誤。故選B。3、A【詳解】A．物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能，所以運(yùn)動的蘋果具有動能，故A正確；B．物體由于處在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力勢能，高空的蘋果具有重力勢能，故B錯(cuò)誤；CD．蘋果下落過程中質(zhì)量不變，速度越來越快，所以動能增大，高度降低，所以重力勢能減小，故CD錯(cuò)誤。故選A。4、B【詳解】A．B點(diǎn)只受重力，不平衡，故A不符合題意；B．運(yùn)動過程中有空氣阻力，所以AD速度可能相同，動能可能相同，故B符合題意；C．在C點(diǎn)時(shí)，若所受力全部消失，其運(yùn)動狀態(tài)將不變，故C不符合題意；D．在運(yùn)動過程中，機(jī)械能不守恒，不可能只存在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，故D不符合題意。故選B。5、B【詳解】建成一所醫(yī)院所做的有用功是相同的，為了減小做功的時(shí)間（縮短工期），根據(jù)P=可知，需要增大挖掘機(jī)的功率，所以，上百臺挖掘機(jī)同時(shí)工作，其目的是增大所有挖掘機(jī)總的功率，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6、D【詳解】A．重力勢能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，被提升的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢能增大，故A不符合題意；B．動能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體勻速提升，質(zhì)量不變，速度不變，所以動能不變，故B不符合題意；CD．物體動能不變，重力勢能增大，所以機(jī)械能增大，故C不符合題意，D符合題意；故選D。7、C【詳解】A．運(yùn)動員從低處運(yùn)動到高處時(shí)，質(zhì)量不變，速度變小，動能不斷減小，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動員從高處運(yùn)動到低處時(shí)，運(yùn)動員在重力的方向上通過了距離，重力做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動員運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量不變，高度最高，重力勢能最大，故C正確；D．一切物體都有慣性，運(yùn)動員的慣性運(yùn)動員運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，其運(yùn)動狀態(tài)時(shí)刻發(fā)生變化，但仍具有慣性，故D錯(cuò)誤。故選C。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(shí)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(cuò)誤；B．功率是由做功的多少和做這些功所用的時(shí)間共同決定的，做功多的機(jī)械，功率不一定大，故B錯(cuò)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(jī)械，效率不一定高，故C錯(cuò)誤；D．功率就是表示機(jī)械做功的快慢，功率越大，表示機(jī)械做功越快，故D正確。故選D。9、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(cuò)誤；B．獲得的動能不同，在煤油中阻力更大，動能小，故B錯(cuò)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(shí)間長，重力做功慢，故C選項(xiàng)正確；D．由于液體有阻力，機(jī)械能會減小，故D錯(cuò)誤。故選C。10、A【詳解】AB．“嫦嫦五號”從遠(yuǎn)月點(diǎn)運(yùn)行到近月點(diǎn)，速度增大，動能增大，高度減小，重力勢能減小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．“嫦嫦五號”從近月點(diǎn)運(yùn)行到遠(yuǎn)月點(diǎn)，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(jī)械能守恒，故CD錯(cuò)誤。故選A。二、填空題1、

600

25【詳解】[1]劉利同學(xué)對物體做的總功為[2]劉利同學(xué)對物體做的有用功為劉利克服摩擦力做的功就是物體被勻速拉到斜面頂端所做的額外功，額外功物體沿斜面勻速向上運(yùn)動時(shí)所受的摩擦阻力2、

斜面

省力【詳解】[1]輪椅專用通道是一條與水平面成一定角度的傾斜平面，這樣的傾斜平面利用的就是斜面，可以省力。[2]根據(jù)功的原理可知，使用斜面時(shí)要費(fèi)距離，但同時(shí)省了力，故斜面屬于省力機(jī)械。3、

83.3%

30【詳解】[1]由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h。物體的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N滑輪組的機(jī)械效率[2]拉力做的總功W=Fs=F×3h=120N×3×10m=3600J拉力的功率4、

45

功

70%【詳解】[1]物體在5s內(nèi)的移動距離s=3m，連接動滑輪的繩子段數(shù)n=3，則物體及動滑輪移動的距離繩重和摩擦力不計(jì)，物體被勻速提起，則可列出得出動滑輪受重力[2]圖乙中的陰影面積為Fs，而功W=Fs，故圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是功。[3]機(jī)械效率是機(jī)械做的有用功和無用功之比，則該滑輪組提升重物時(shí)的機(jī)械效率5、

3×103

75%

省力【詳解】[1]斜面作為簡單機(jī)械使用時(shí)，有用功等于克服物體重力做的功，因此[2]總功等于推力做的功，因此所以，機(jī)械效率為[3]任何機(jī)械都不能省功，反而會需要做額外功。使用斜面的時(shí)候，推力比重力小，因此可以省力。三、計(jì)算題1、（1）4m；（2）80W；（3）75%【詳解】解：（1）從圖中可知，提升重物繩子的股數(shù)為n=2，繩子自由端移動的距離s=nvt=2×0.1m/s×20s=4m（2）拉力F功率（3）滑輪組的機(jī)械效率答：（1）繩子自由端移動的距離為4m；（2）工人師傅勻速拉動繩子的功率為80W；（3）滑輪組的機(jī)械效率為75%。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(gè)輪胎與路而的接觸而積為5dm，汽車共有四個(gè)輪胎，即總受力面積為汽車靜止時(shí)，根據(jù)二力平衡，汽車對水平面的壓力則汽車靜止時(shí)對水平路面的壓強(qiáng)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(dāng)汽車沿水平路而勻速直線行駛時(shí)，根據(jù)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(shí)對水平路面的壓強(qiáng)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(shí)，其牽引力做功的功率大小為2.92×104W。3、（1）2×103N；（2）3×106J；（3）25%【詳解】解：（1）汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)，所受牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，即F牽=f阻，由P=F牽v可知，所受牽引力故汽車受到的阻力為f阻=F牽=2×103N（2）汽車將6t砂石運(yùn)送到50m高的坡頂，該過程汽車運(yùn)送砂石所做的有用功為W有=Gh=mgh=6×103kg×10N/kg×50m=3×106J（3）汽車以額定功率運(yùn)行2min，發(fā)動機(jī)所做的總功為W總=P額t=100×103W×2×60s=1.2×107J汽車以額定功率從坡底向坡頂運(yùn)送砂石時(shí)的機(jī)械效率為答：（1）該過程汽車受到的阻力為2×103N；（2）該過程汽車運(yùn)送砂石所做的有用功為3×106J；（3）汽車以額定功率從坡底向坡頂運(yùn)送砂石時(shí)的機(jī)械效率是25%。4、（1）12m/s；（2）8×105J【詳解】解：（1）根據(jù)題意知，汽車在10s內(nèi)通過的路程是120m，所以，由知道，在0～10s內(nèi)汽車的平均速度（2）由圖象知道，10～20s內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動，速度是v′＝20m/s，所以，在10～20s內(nèi)汽車通過的路程s′＝v′t′＝20m/s×(20s－10s)＝200m由平衡條件知道，此時(shí)汽車受到的牽引力等于阻力，即F＝f＝4000N所以，在10～20s內(nèi)牽引力所做的功W=Fs′＝4000N×200m＝8×105J答：（1）在0～10s內(nèi)汽車的平均速度是12m/s；（2）在10～20s內(nèi)汽車發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的牽引力所做的功是8×105J。5、（1）60J；（2）83.3%；（3）4N【詳解】解：（1）該過程中的有用功（2）由圖知，承重繩子股數(shù)拉力做的總功滑輪組的機(jī)械效率（3）不計(jì)輪軸間摩擦及繩重時(shí)，拉力所以動滑輪的重力答：（1）該過程中的有用功60J；（2）滑輪組的機(jī)械效率83.3%；（3）動滑輪的重力4N。四、實(shí)驗(yàn)探究1、

鋼球