考點解析-滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能章節(jié)訓練試卷(含答案詳解版)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能章節(jié)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(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、如圖所示，是2022年北京冬奧會上使用的全高清4K軌道攝像機—“獵豹”。它是我國自主研發(fā)的一款高速攝像設備，設計技術標準能達到25m/s。在速滑比賽中，頂尖運動員速度可達到70km/h，“獵豹”工作時不僅能實時追蹤運動員的位置，還能根據(jù)要求進行加速、減速、超越等動作。下列說法中正確的是（

）A．“獵豹”能快速移動，其最高速度為70km/hB．“獵豹”勻速轉彎過程中，其運動狀態(tài)保持不變C．“獵豹”在水平軌道上加速運動，其動能逐漸增大D．“獵豹”在水平軌道上減速運動，其重力勢能逐漸減小2、如圖所示，利用滑輪組將重為的物體在內(nèi)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%3、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。關于該滑輪組，下列計算結果正確的是（）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%4、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5、如圖所示，擺球由A點靜止釋放，經(jīng)過最低點O到達B點，A、B兩點等高。關于擺球，下列說法中正確的是（）A．從A點到B點的過程中機械能守恒B．在B點時處于平衡狀態(tài)C．在O點時重力勢能最大D．從A點到O點動能轉化為重力勢能6、如圖所示，輕質彈簧豎直放置，下端固定于水平地面，上端位于O點時彈簧恰好不發(fā)生形變?，F(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，小球將豎直向上運動并脫離彈簧，不計空氣阻力。則下列分析正確的是（）A．小球運動至最高點時，受平衡力作用B．小球被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力C．運動至最高點，小球增加的重力勢能等于彈簧減少的彈性勢能D．從A點向上運動到O點的過程中，小球所受重力的功率先減小后增大7、2020年7月23日12時41分，我國用長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射火星探測任務的“天問一號”探測器，邁出了我國行星探測的第一步。火箭加速升空過程中，對于火箭搭載的“天問一號”探測器，下列敘述正確的是（）A．探測器的機械能總量不變 B．探測器的機械能總量增加C．探測器的動能增加，重力勢能不變 D．探測器的動能不變，重力勢能增加8、在北京冬奧會自由式滑雪女子大跳臺的比賽中，我國選手谷愛凌從50m高的跳臺由靜止出發(fā)，在空中完成了一次超高難度的1620度旋轉，獲得金牌。下列說法中正確的是（）A．她在空中受到重力和慣性力的作用B．她離開軌道末端時速度越大，慣性越大C．她的慣性越大，上升的高度越高D．她運動到最高點時仍具有慣性9、如圖所示，勤勞的工人借用滑輪勻速提升重物，這樣做（）A．省力，同時可以省功B．省力，但降低了做功效率C．既省力，也改變施力的方向D．既不省力，也不改變施力的方向10、物理學中常用數(shù)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．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、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______。2、2022年北京冬奧會單板滑雪男子大跳臺決賽，17歲中國小將蘇翊鳴摘得金牌，成為冬奧歷史上該項目最年輕的金牌獲得者。比賽場地簡化如圖所示，AC為助滑道，B為AC的最低點。運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中（不考慮一切阻力），重力勢能轉化___________能，機械能___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。3、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(nèi)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。4、在一個圓柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按圖所示裝配好。水平地板上向前滾動，橡皮筋逐漸擰緊，橡皮筋的彈性勢能_______（選填“增加”或“減少”）。我們會發(fā)現(xiàn)圓柱形塑料筒自己還會滾動回來，甚至可以來回滾動幾次。在來回滾動的過程中橡皮筋的彈性勢能與__________能相互轉化。5、放在水平地面上的物體，質量為5kg，在30N的水平拉力作用下，沿水平方向運動了10m，所用時間為20s，那么重力做功______J，拉力的功率是______W（g=10N/kg）?三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、如圖是一款能自動浮沉的潛水玩具，正方體潛水器內(nèi)裝有智能電磁鐵，將它放入裝有水的圓柱形薄壁容器中，容器放置在水平鐵板上，不計容器的重力。潛水器啟動后通過傳感器測出其底部與鐵板間的距離l，自動調(diào)節(jié)電磁鐵電流大小，改變潛水器與鐵板間的吸引力F的大小。閉合開關前，潛水器處于漂浮狀態(tài)。閉合開關，潛水器啟動后先勻速下沉，完全浸入水中后，變?yōu)榧铀傧鲁林敝寥萜鞯撞?，下沉全過程F隨l變化的關系保持不變，水深變化的影響忽略不計。已知潛水器的邊長為10cm，重為5N，容器的底面積為1000cm2，水深為25cm。求：（1）潛水器漂浮時受到的浮力；（2）下沉全過程潛水器重力所做的功；（3）潛水器沉底靜止后容器對鐵板的壓強。2、將重為24N的重物用圖示滑輪組勻速提升3m，所用拉力F=10N。不計輪與軸間的摩擦及繩重。求：（1）該過程中的有用功；（2）滑輪組的機械效率；（3）動滑輪的重力。3、科技慢慢融入人們的日常生活。如圖所示，臨沂某餐廳的送餐機器人質量為30kg，它與地面的接觸面積為0.01m2。某次在水平路面上送餐的過程中，托著2kg的物體受到的阻力是總重的0.05倍，10s內(nèi)勻速運動了5m。（g=10N/kg）求：（1）送餐機器人的外殼是由玻璃鋼材料制作的。有一小塊玻璃鋼材的質量為90g，體積為50cm3，該材料的密度是多少；（2）此時機器人對水平地面的壓強；（3）送餐機器人此次送餐的過程中牽引力做功的功率。4、如圖所示，是某工作隊用滑輪組從水中打撈正方體物體M的情景。物體M的棱長為1m，密度為2.8×103kg/m3，用7500N的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物體M上升后，還未露出水面時受到的浮力；（2）物體M上表面在水面下0.2m時，它的下表面受到水的壓力；（3）物體M上升后，在未露出水面前，此滑輪組的機械效率。5、如圖所示，用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B，運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功。已知斜面長s=10m，高h=4m。求：（1）運動過程中所做的有用功；（2）斜面的機械效率；（3）推力F大小。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、小強發(fā)現(xiàn)力學中有很多相似實驗，他找了如下器材；①表面平整的長木板（帶斜面）、②刻度尺、③彈簧測力計、④小車、⑤木塊、⑥毛巾、⑦棉布、⑧鉤碼。（1）為了探究“阻力對物體運動的影響”，他選擇了一些器材，如圖所示，讓小車從同一斜面相同高度由靜止滑下，是為了使小車___________相同。實驗發(fā)現(xiàn)水平表面越光滑，小車運動距離越長，經(jīng)過推理得出：運動的物體如果不受力將___________；（2）在丙圖實驗的基礎上只需要再選擇序號⑤的器材，讓同一小車從斜面的不同高度由靜止開始下滑，則還可以探究小車___________（填字母）的關系；A．重力勢能與質量

B．重力勢能與高度

C．動能與質量

D．動能與速度（3）為了探究“滑動摩擦力大小與壓力大小的關系”，他選擇了序號①、⑤、⑧以及___________（填序號）的器材，下列事例中，用到上述探究結論的是___________（填字母）。A．在行李箱下安裝滾輪

B．向自行車轉軸處加潤滑油C．自行車剎車時用力捏閘

D．壓路機配備的碾子質量很大2、在探究“阻力對物體運動的影響”時，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小車。（1）實驗時要固定斜面，并將小車從斜面上______（選填“同一”或“不同”)位置由靜止釋放；（2）分析小車運動情況可知，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越_______，由此推理可知，若水平面絕對光滑，則運動的小車將在水平面上_______；（3）如圖，若實驗中小車僅在木板上滑行時滑出了右端，是否需要重做本實驗以獲取可靠的證據(jù)？答：______（選填“需要”或“不需要”）；（4）不考慮空氣阻力，三次實驗中小車克服摩擦力所做的功______（選填“相等”或“不相等”），在小車凹槽中放入質量不同的砝碼，從同一斜面的同一高度處由靜止釋放，撞擊放置在水平面上的同一位置處的木塊，可探究物體的________大小與質量的關系。-參考答案-一、單選題1、C【詳解】A.由題意可知，獵豹的最高速度為25m/s=90km/h，速滑比賽中運動員的最高速度為70km/h，故A錯誤；B.獵豹勻速轉彎過程中，速度方向在改變，所以其運動方向在改變，故B錯誤；C.獵豹在水平軌道上加速運動，質量不變，速度增加，所以其動能逐漸增大，故C正確；D.獵豹在水平軌道上減速運動，質量和高度沒有發(fā)生變化，所以其重力勢能不變，故D錯誤。故選C。2、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。3、D【詳解】A．由圖可知，承擔物重的繩子段數(shù)為n=3，當物體上升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。4、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(jù)阿基米德原理知，受到的浮力變大，故D符合題意。故選D。5、A【詳解】A．因為A、B兩點等高，可知小球在擺動過程中機械能沒有損耗，即機械能守恒，故A正確；B．小球擺到B點時，受到非平衡力的作用，處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．在O點時為最低點，高度最低，而質量不變，所以在O點時重力勢能最小，故C錯誤；D．小球從A點到O點的過程中，質量不變，高度減小，速度增大，是將重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選A。6、C【詳解】A．小球脫離彈簧運動到最高點時，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A說法錯誤；B．由于用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，所以此時彈簧對小球的彈力等于小球重力加上向下的壓力，小球重力小于彈簧彈力，故B錯誤；C．從A點釋放，彈性勢能轉化為小球的動能和重力勢能，小球離開彈簧繼續(xù)運動，只受重力作用，動能轉化為重力勢能，到達最高點，小球只具有重力勢能，因為小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒。故整個過程中，重力勢能的增加量等于彈性勢能的減小量，故C正確；D．不計空氣阻力，小球從A點向上運動到O點的過程中，小球的重力不變，但彈簧的彈性形變減小，彈力減??；在前一段時間內(nèi)小球受到的彈力大于重力，小球向上做加速運動；在后一段時間內(nèi)小球受到的彈力小于重力，小球向上做減速運動，即小球的速度先增大后減小，根據(jù)可知，小球所受重力的功率先增大后減小，故D錯誤。故選C。7、B【詳解】當火箭推動探測器加速上升時，探測器的質量不，其速度與高度都增大，所以探測器的動能和重力勢能都增加；因機械能等于動能與勢能之和，所以探測器的機械能也增加。故選B。8、D【詳解】A．她在空中受到重力的作用，慣性不是力，故A錯誤；B．慣性大小只與質量有關，與速度無關，故B錯誤；C．慣性大小只與質量有關，她上升時動能轉化為重力勢能，故她滑出時速度越大，上升的高度越高，故C錯誤；D．任何物體在任何狀態(tài)下都具有慣性，故她運動到最高點時仍具有慣性，故D正確。故選D。9、B【詳解】動滑輪的實質是動力臂為阻力臂2倍的杠桿，使用動滑輪時能省力，但不能改變施力的方向，使用任何機械都不能省功，在提升重物時還要提升動滑輪，做一部分額外功，所以省了力但降低了做功效率，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。10、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。二、填空題1、

20

6×104【詳解】[1]汽車的運動速度[2]牽引力做功的功率2、

動

不變【詳解】[1]運動員某次從A點由靜止開始下滑到達B點的過程中，運動員質量保持不變，高度變小，重力勢能能變??；速度增大，動能變大，重力勢能轉化動能。[2]因不考慮一切阻力，故機械能守恒，即機械能不變。3、

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4、

增加

動【詳解】[1]塑料筒向前滾動時，配重螺母由于慣性不旋轉，使得橡皮筋擰緊在一起，該過程主要是動能轉化為彈性勢能，橡皮筋的彈性勢能增加。[2]塑料筒在向后滾動時，前半段路程，橡皮筋展開，越滾越快，橡皮筋的彈性勢能減少、塑料筒動能增大，彈性勢能轉化為動能；后半段，動能轉化為彈性勢能，在來回滾動的過程中橡皮筋的彈性勢能與動能相互轉化。5、

0

15【詳解】[1]物體在水平方向移動，重力的方向豎直向下，物體在重力的方向上沒有移動距離，所以重力不做功，即重力做功為0J。[2]拉力做的功W=Fs=30N×10m=300J拉力的功率三、計算題1、（1）5N；（2）1J；（3）2700Pa【詳解】解：（1）潛水器處于漂浮狀態(tài)時，潛水器受到的浮力（2）潛水器的底面積由能夠得出，漂浮時浸入水中的深度潛水器下降的距離潛水器的重力所做的功（3）潛水器勻速下沉時，隨的變化關系式為解得依題意，潛水器浸沒后加速下沉，隨的變化關系不變即潛水器沉底靜止時，，受到的吸力，潛水器漂浮時，潛水器受到的重力等于它排開水的重力，因此潛水器和水的總重等于容器中只裝25cm深的水重，容器的底面積潛水器和水的總重潛水器沉底靜止時，容器對鐵板的壓力由得，容器對鐵板的壓強答：（1）潛水器漂浮時受到的浮力為5N；（2）下沉全過程潛水器重力所做的功1J；（3）潛水器沉底靜止后容器對鐵板的壓強為2700Pa。2、（1）72J；（2）80%；（3）6N【詳解】解：（1）該過程中的有用功W有=Gh=24N×3m=72J（2）由圖知，n=3，繩子自由端被拉下的距離s=3h=3×3m=9m拉力做的總功W總=Fs=10N×9m=90J滑輪組的機械效率（3）不計輪軸間摩擦及繩重時，動滑輪重力G動=3F-G=3×10N-24N=6N答：（1）該過程中的有用功是72J；（2）滑輪組的機械效率是80%；（3）動滑輪的重力是6N。3、（1）1.8g/cm3；（2）3.2×104Pa；（3）8W【詳解】解：（1）有一小塊玻璃鋼材的質量為90g，體積為50cm3，該材料的密度為（2）機器人對水平地面的壓力為F=G總=m總g=(30kg+2kg)×10N/kg=320N則機器人對水平地面的壓強為（3）送餐的過程中，托著2kg的物體受到的阻力是總重的0.05倍，則受到的阻力為f=0.05G總=0.05×320N=16N因為送餐機器人做勻速運動，所以送餐機器人的牽引力為F牽=f=16N送餐機器人10s內(nèi)勻速運動了5m，則送餐機器人運動的速度為送餐機器人此次送餐的過程中牽引力做功的功率為P=F牽v=16N×0.5m/s=8W答：（1）該材料的密度是1.8g/cm3；（2）此時機器人對水平地面的壓強為3.2×104Pa；（3）送餐機器人此次送餐的過程中牽引力做功的功率為8W。4、（1）；（2）；（3）80%【詳解】解：（1）物體還未露出水面時，排開液體體積還未露出水面時受到的浮力（2）物體M上表面在水面下0.2m時，它的下表面處水的深度它的下表面受到水的壓強它的下表面受到水的壓力（3）物體M的重力此滑輪組的機械效率答：（1）還未露出水面時受到的浮力為；（2）它的下表面受到水的壓力為；（3）此滑輪組的機械效率為80%。5、（1）400J；（2）80%；（3）50N【詳解】（1）運動過程中所做的有用功即為克服重力做的功，即（2）做的總功為則斜面的機械效率為（3）根據(jù)功的計算公式可知推力F大小為答：（1）運動過程中所做的有用功為400J；（2）斜面的機械效率為80%；（3）推力F大小為50N。四、實驗探究1、

到達水平面時速度

做勻速直線運動

BD

③

C【詳解】（1）[1]為了探究“阻力對物體運動的影響”，根據(jù)控制變量法，要控制初速度相同。他選擇了一些器材，如圖所示，讓小車從同一斜面相同高度由靜止滑下，是為了使小車到達水平面的速度相同。[2]實驗發(fā)現(xiàn)水平表面越光滑，小