強化訓(xùn)練滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能綜合測評試題(含答案及解析)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能綜合測評考試時間：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、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．運動員從低處運動到高處時，動能不斷增加B．運動員從高處運動到低處時，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能C．運動員運動到最高點時重力勢能最大D．運動員運動到最高點時不具有慣性2、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3、北京冬奧會引入的AI評分系統(tǒng)，能逐幀抓取運動員從起跳到落地之間的空中姿態(tài)，將運動員的精彩表現(xiàn)在最短時間內(nèi)真切地呈現(xiàn)給觀眾，為裁判評分提供可視依據(jù)。如圖所示，某次比賽系統(tǒng)呈現(xiàn)運動員上升（ab）及下落（bc）瞬間，下列說法中正確的是（）A．運動員在ab段重力勢能增大，動能減小B．運動員在ab段重力勢能減小，動能增大C．運動員在bc段重力勢能減小，動能減小D．運動員在bc段重力勢能增大，動能增大4、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5、如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實驗，一根橡皮筋一端系一個小球，另一端固定在A點，B點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，C點是小球從A點自由釋放后所能達(dá)到的最低點，不考慮空氣阻力，關(guān)于小球從A點到C點運動過程的說法，正確的是（）A．小球從A點下落到B點的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B．小球從A點下落到B點的過程中，受到重力和彈力的作用C．小球從B點下落到C點的過程中，速度一直減小D．小球在B點時受到平衡力的作用6、如圖所示，小桂利用動滑輪豎直勻速提升木箱。以下做法可以提高動滑輪機械效率的是（）A．適當(dāng)減小木箱重力 B．增大木箱上升高度C．增大提升木箱的速度 D．換用質(zhì)量較小的動滑輪7、在常吉高速某段平直路面上勻速行駛的小汽車，其動能大小的情況是（）A．一直變大 B．一直變小 C．先變大后變小 D．始終不變8、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%9、如圖所示，在50N的水平拉力F的作用下，重600N的物體沿水平地面做勻速直線運動，物體與地面間的滑動摩擦力是自身重力的0.2倍，繩子自由端向前移動的速度為0.6m/s。則（）A．拉力F的功率為3WB．1min內(nèi)物體移動的距離為36mC．1min內(nèi)所做的有用功為1440JD．該滑輪組的機械效率為85%10、如圖所示，甲運動員比乙運動員高，若他們舉起相同質(zhì)量的杠鈴所用的時間相等，則（）A．甲做功較多，功率較大B．甲做功較多，功率較小C．甲做功較多，甲、乙功率相等D．甲、乙做功相等，甲的功率較大第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、跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動，越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)20s下落220m后，開始做勻速直線運動直至落地，整個過程用時40s。則運動員在整個下降過程中的平均速度是______m/s，重力做的功為______J。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、跳傘運動員在空中勻速下落時，其動能______；掃地車勻速前進并將地面上的落葉吸入車內(nèi)，此過程中，掃地車的動能______。（均選填“增大”“減小”或“不變”）4、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______。5、用如圖所示的滑輪組，在時間t內(nèi)，將重為G的貨物勻速提升了h，人對繩子豎直向下的拉力恒為F，則拉力F的功率為______，額外功為______。三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、濟南市環(huán)保部門為了保持城市的清潔，定期使用灑水車對主干道灑水保潔。已知灑水車自身的質(zhì)量為500kg，滿載時可以裝水10m3，某日清晨，灑水車滿載時在馬路上勻速行駛，2min內(nèi)行駛了1200m，已知灑水車滿載行駛時的牽引力大約是其總重的0.1倍，g取10N/kg。求上述過程中：（1）灑水車滿載時所裝水的質(zhì)量是多少？（2）牽引力對灑水車做了多少功？（3）牽引力對灑水車做功的功率是多少？2、經(jīng)過三年的緊張施工建設(shè)，荊州復(fù)興大道主線于2020年12月31日貫通，如圖甲，為荊州市居民出行帶來極大的方便。圖乙為復(fù)興大道高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB長400m、斜坡BC長200m、坡高CD高4m?？傎|(zhì)量m為1.5t的小汽車，每個輪胎與水平路面接觸面積為0.1m，當(dāng)它以大小不變的速度v通過AB段和BC段，共用時36s；小汽車在AB段和BC段行駛時受到的阻力始終是車總重的0.01倍，小汽車通過AB段時，牽引力的功率為P1，通過BC段時，牽引力的功率為P2，g=10N/kg。求：（1）小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強p是多大?（2）小汽車的速度v是多少km/h?（3）小汽車通過AB段時，牽引力的功率P1是多少?（4）小汽車牽引力的功率P1與P2之比是多少?3、滑輪組在建筑中應(yīng)用廣泛，如圖所示為建筑工人自制的滑輪組。某工人用此滑輪組在10s內(nèi)將重為300N的物體勻速提升2m，拉力F＝125N。（不考慮繩重和摩擦）求：（1）拉力F的功率；（2）滑輪組的機械效率；（3）動滑輪的重力。4、如圖，在北京冬殘奧會輪椅冰壺比賽中，中國隊奪冠成功衛(wèi)冕！若隊員用10N的水平推力把質(zhì)量為20kg的冰壺石勻速向前推動1m，用時0.5s，已知冰壺石和冰面接觸面積為0.04m2，求：（1）冰壺石對冰面的壓強；（2）隊員推力的功率。5、如圖是物流中用到的無人搬運車（AGV），該車能按照程序設(shè)定自動完成包裹分揀，搬運車質(zhì)量為3kg，輪子與地面總接觸面積為100cm2，搬運車能以0.5m/s的速度把包裹沿水平方向勻速運送到預(yù)設(shè)目標(biāo)區(qū)域，求：（1）搬運車空載時對地面的壓強？（2）在運送過程中，搬運車受到的阻力為300N，求搬運車的功率？四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、如圖所示，擺線的長度L相同，小球A、B的質(zhì)量mA＜mB，懸線與豎直方向之間的夾角θ1＜θ2。（1）圖甲、乙中，同時由靜止釋放A、B兩球，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的______無關(guān)；（2）小強設(shè)計用如圖所示裝置探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”。小球按圖示位置由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，恰好與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止，本實驗中通過比較______反映小球撞擊木塊C前的動能大小，這種研究方法叫______（選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）；（3）根據(jù)乙、丙所示的探究過程，他觀察到圖丙中木塊C撞得更遠(yuǎn)，可得出結(jié)論：小球的動能大小與______有關(guān)（選填“速度”、“高度”或“質(zhì)量”）；（4）若水平面絕對光滑且足夠長，木塊C被撞擊后，它將做______直線運動（選填“減速”、“勻速”或”“加速”）；（5）在探究小球動能與質(zhì)量的關(guān)系時，有同學(xué)提議可以在水平面桌面上將同一根彈簧壓縮相同的程度，分別彈出質(zhì)量不同的小球去撞擊木塊，撞擊木塊時小球的動能______（選填“相等”或“不相等”），該方案______（選填“正確”或“錯誤”）。2、在探究“物體動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系”實驗中，如圖甲所示，將鋼球從某一高度由靜止釋放，鋼球擺到豎直位置時，撞擊水平木板上的木塊，將木塊撞出一段距離。（g取10N/kg）試驗次數(shù)鋼球的質(zhì)量/g鋼球下擺的高度/cm木塊滑行的距離/cm1203035240306536030（1）從上表數(shù)據(jù)可以看出，實驗中控制了鋼球的______相同，從而探究動能與______的關(guān)系；（2）第1次實驗時若不考慮能量損失，鋼球?qū)δ緣K最多可做______J的功；第3次實驗時，木塊被撞后在木板滑行無法記錄數(shù)據(jù)，需要重做第三次實驗，甲同學(xué)建議換用同樣較長的木板，乙同學(xué)建議換一個較大的木塊，丙同學(xué)建議降低鋼球下擺的高度，若要將第三次實驗數(shù)據(jù)與前兩次比較，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采用______同學(xué)的建議。由上述實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可得出結(jié)論：______；（3）小華將實驗裝置改進成圖乙所示，利用質(zhì)量相同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s不同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進行比較，來研究鐵球動能大小與______的關(guān)系；（4）小華還想用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，探究鐵球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系，這個設(shè)計方案是______（正確/錯誤）的。-參考答案-一、單選題1、C【詳解】A．運動員從低處運動到高處時，質(zhì)量不變，速度變小，動能不斷減小，故A錯誤；B．運動員從高處運動到低處時，運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錯誤；C．運動員運動到最高點時，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，運動員的慣性運動員運動到最高點時，其運動狀態(tài)時刻發(fā)生變化，但仍具有慣性，故D錯誤。故選C。2、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。3、A【詳解】AB．由圖可知，運動員在ab段上升時，高度變大，速度減小，說明運動員重力勢能增大，動能減小，故A正確，B錯誤。CD．運動員在bc段下落時，高度變小，速度變大，明運動員重力勢能減小，動能增大，故CD錯誤。故選A。4、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。5、A【詳解】AB．小球從A點下落到B點的過程中，小球只受到重力的作用，小球做加速運動，小球高度下降，所以在這一階段，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，故A正確，B錯誤；C．小球從B點下落到C點的過程中，彈力逐漸變大，但還是小于重力，合外力向下，小球做加速運動，直到BC之間某一點時，重力等于彈力，過了這一點，彈力大于重力，合外力向上，小球才做減速運動，所以小球從B點下落到C點的過程中，小球先加速后減速，故C錯誤；D．小球在B點時僅受到重力，物體做加速運動，沒有受到平衡力的作用，故D錯誤。故選A。6、D【詳解】A．由公式可知，減小木箱的重力，在提升相同的高度時，有用功會減小，而額外功不變，所以有用功所占總功的比值會減小，所以機械效率會減小，故A不符合題意；BC．由公式可知，機械效率的大小與物體上升的高度和物體上升的速度無關(guān)，所以增大木箱的上升高度和增大提升木箱的速度不能改變機械效率，故BC不符合題意；D．由公式可知，換用質(zhì)量較小的動滑輪，在提升相同高度時，額外功會減少，而有用功不變，所以有用功占總功的比值會增大，所以機械效率會增大，故D符合題意。故選D。7、D影響動能大小的因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動能越大?！驹斀狻吭诔＜咚倌扯纹街甭访嫔蟿蛩傩旭偟男∑?，速度不變，質(zhì)量不變，動能不變。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D?！军c睛】掌握影響動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素。會判斷動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的大小變化以及能量的相互轉(zhuǎn)化。8、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。9、C【詳解】A．拉力F的功率為故A不符合題意；B．如圖滑輪組，一共有3段繩子分擔(dān)動滑輪所受的拉力，故物體移動的速度為1min內(nèi)物體移動的距離為故B不符合題意；C．物體與地面間的滑動摩擦力為1min內(nèi)所做的有用功為故C符合題意；D．1min內(nèi)所做的總功為該滑輪組的機械效率為故D不符合題意。故選C。10、A【詳解】因為杠鈴的質(zhì)量相等，根據(jù)功的定義，舉起杠鈴的高度越高，所做的功就越多，甲比乙高，所以甲做的功大；兩人舉起杠鈴所用時間相同，由功率定義可知，相同時間內(nèi)所做的功越多，功率就越大，故BCD不符合題意，A符合題意。故選A。二、填空題1、

8

1.6×105【詳解】[1][2]由圖可知勻速運動時速度為5m/s，后20s勻速下降高度為h2=v2t2=5m/s×20s=100m總高度為h=h1+h2=220m+100m=320m則全程平均速度為重力做功為W=Gh=500N×320m=1.6×105J2、

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、

不變

增大【詳解】[1]跳傘運動員在空中勻速下落時，由于速度和質(zhì)量不變，故其動能不變。[2]掃地車在平直的路面上勻速前進并將地面上的落葉吸入車內(nèi)，此過程中，由于車的質(zhì)量變大，速度不變，故掃地車的動能增大。4、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5、

【詳解】[1]由圖可知，連接動滑輪的繩子的段數(shù)為2，則拉力F移動的距離為則拉力做功為拉力的功率為[2]由題可知，有用功為則額外功為三、計算題1、（1）1×104kg；（2）1.26×107J；（3）1.05×105W【詳解】解：（1）灑水車滿載時所裝水的質(zhì)量m水=ρ水V水=1×103kg/m3×10m3=1×104kg（2）載滿水時總質(zhì)量m總=m車+m水=500kg+1×104kg=1.05×104kg總重力G總=m總g=1.05×104kg×10N/kg=1.05×105N灑水車滿載行駛時的牽引力F=0.1G總=0.1×1.05×105N=1.05×104N牽引力做功W=Fs=1.05×104N×1200m=1.26×107J（3）牽引力對灑水車做功的功率答：（1）灑水車滿載時所裝水的質(zhì)量是1×104kg；（2）牽引力對灑水車做了1.26×107J的功；（3）牽引力對灑水車做功的功率是1.05×105W。2、（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】解：（1）小汽車靜止在水平地面時對地面的壓力F=G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N已知輪胎與水平路面總接觸面積S=0.4m2，公交車靜止在水平地面時對地面的壓強（2）小汽車的速度v是（3）小汽車通過AB段時，牽引力小汽車通過AB段時，牽引力的功率P1（）通過BC段時，小汽車克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力通過BC段時，小汽車用的時間為12s，通過BC段時，牽引力的功率為P2等于重力做功的功率與阻力做功的功率之和小汽車牽引力的功率P1與P2之比答：（1）小汽車靜止在水平地面時對地面的壓強p是；（2）小汽車的速度v是60km/h；（3）小汽車通過AB段時，牽引力的功率P1是；（4）小汽車牽引力的功率P1與P2之比是。3、（1）75w；（2）80%；（3）75N【詳解】解：（1）由圖可知承擔(dān)物體繩子的段數(shù)n=3，繩子自由端移動的距離s=nh=3×2m=6m拉力做的總功W總=Fs=125N×6m=750J則拉力做功的功率（2）滑輪組的機械效率（3）不考慮繩重和摩擦?xí)r所以動滑輪的重力G動=nF-G=3×125N-300N=75N所以動滑輪的重力75N。答：（1）拉力F的功率為75N；（2）滑輪組的機械效率為80%；（3）動滑輪的重力為75N。4、（1）5000Pa；（2）20W【詳解】解：（1）冰壺石勻速運動，則冰壺石受力平衡，重力等于冰壺石對地面的壓力，冰壺石的質(zhì)量為20kg，則F=G=mg=20kg×10N/kg=200N冰壺石和冰面接觸面積為0.04m2，冰壺石對冰面的壓強（2）隊員用10N的水平推力把質(zhì)量為20kg的冰壺石勻速向前推動1m，用時0.5s，則推力做的功W=Fs=10N×1m=10J則功率為答：（1）冰壺石對冰面的壓強為5000Pa；（2）隊員推力的功率為20W。5、（1）3×103Pa；（2）180W【詳解】解：（1）該搬運車對水平地面的壓力F=G=mg=3kg×10N/kg=30N對水平地面的壓強（2）根據(jù)題意知道，搬運車受到的牽引力搬運車的功率答：（1）搬運車空載時對地面的壓強是3×103Pa；（2）搬運車的功率是180W。四、實驗探究1、

質(zhì)量

木塊移動的距離

轉(zhuǎn)換法

速度

勻速

相同

錯誤【詳解】（1）[1]圖甲、乙中，小球A、B的質(zhì)量不同，但從相同的高度同時由靜止釋放，它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置，說明兩個小球在任一時刻速度相同，這表明兩小球在擺動過程中任一時刻速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)。（2）[2][3]小球與木塊碰撞，小球動能越大，對木塊做的功越多，木塊移動的距離越大，所以通過比較木塊移動的距離可以比較小球撞擊木塊C前的動能大小