難點解析-滬粵版九年級物理上冊第十一章機械功與機械能專題攻克試題(解析版)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能專題攻克考試時間：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、以相同功率正常勻速行駛的兩輛汽車，在相同時間內(nèi)兩車通過的路程之比為2:1，下列說法正確的是（）A．兩車所做功之比是2:1B．兩車所做功之比是1:1C．兩車所受牽引力之比是2:1D．兩車速度之比是1:22、某實驗小組分別用如圖所示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）在相同時間內(nèi)把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．力F1和F2做的總功相同 B．力F1和F2做功的功率相同C．兩個滑輪組機械效率一樣大 D．甲滑輪組的機械效率比乙滑輪組高3、如圖所示，重為800N的物體在100N的水平拉力F的作用下以的速度沿水平地面，向左勻速直線運動了20s，滑輪組的機械效率為60%，在此過程中，下列說法正確的是（）A．繩子自由端移動距離為4mB．物體與地面間的滑動摩擦力大小為120NC．額外功的功率為12WD．若物體的重力和運動速度不變，只增大水平地面的粗糙程度，則滑輪組的機械效率會降低4、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5、用如圖所示的滑輪組提升重物時(忽略繩重及摩擦)，下列做法能提高滑輪組機械效率的有A．增加物體被提升的高度B．增大動滑輪的重力C．改變繩子的繞法，減少承擔重物的繩子的段數(shù)D．增加物體的重力6、2022年5月14日，一架國產(chǎn)C919大飛機（如圖所示）從浦東機場起飛，經(jīng)過3個多小時的飛行后安全降落，這標志著即將交付的首架C919大飛機首飛試驗成功。下列說法正確的是（）A．飛機在升空過程中，飛行員的重力勢能逐漸增大B．飛機從起飛到安全降落的整個過程中，飛行員的動能一直保持不變C．飛機從起飛到安全降落的整個過程中，飛機的機械能一直保持不變D．飛機降落后，在水平道上滑行過程中，飛機的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能7、將皮球從離地某一高度水平拋出，球落地后又彈起，它的頻閃照片如圖甲所示，下列說法正確的是（）A．皮球落地后又彈起，在此過程中只發(fā)生了動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化B．如圖乙所示，能反映皮球動能E隨時間t變化的關(guān)系C．若將皮球表面涂黑，則會在地面上A、B兩點留下兩個大小相等的黑色圓斑D．皮球經(jīng)過同一高度C、D兩點時，動能相等8、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10W9、在臺球比賽中，選手在水平臺面推動球桿撞擊白球，白球運動后碰撞其它球，以下說法正確的是（）A．手推動球桿前進時，手的推力對球桿做了功B．白球運動時，水平臺面對球的支持力做了功C．球在水平臺面滾動的過程中，球的重力對它做了功D．白球撞擊黑球后沒有靜止，是因為球桿還在對白球做功10、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、利用如圖所示的斜面，小李用300N的力沿斜面向上把重為500N的貨物沿斜面由底部勻速推到頂端，耗時20s，在這過程中克服貨物重力做的功是______J；推力做的功是______J；推力做功的功率為______W。2、假期，小明坐客車去旅游。當客車行駛到高速公路保持車距標識牌“0m”處時，恰好后面一輛小汽車行駛到客車旁，此時客車上速度計顯示為“80km/h”。當客車勻速行駛到標識牌“100m”處時，小汽車勻速行駛到了標識牌“200m”處，小汽車______（選填“已經(jīng)”或“沒有”）超速；若此時小汽車的功率為80kW，它受到的阻力為______N。（此高速路段限定小汽車最高速度為“120km/h”）3、在某場館建設(shè)中，采用如圖所示的裝置，滑輪組懸掛在水平支架上（水平支架固定不動），工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A在5s內(nèi)勻速上升了1m，已知物體A重400N，該工人重600N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，滑輪組的機械效率為80%，在該過程中，工人對水平面的壓力為___________N，人對繩子拉力的功率為___________W。4、福廈高鐵預計明年6月建成運營。若高鐵列車以350km/h的設(shè)計時速行駛210km，需用時______h；列車減速進站時，動能變______。5、在中考體育考試中，小剛投出的實心球在空中的運動軌跡如圖所示。若不考慮空氣阻力，則實心球從離開手后到達最高點的過程中，球的動能______，球的機械能______（以上兩空均選填“增大”、“減小”或“不變”），在最高點時，球的動能______（選填“大于”或“等于”）零。

三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、平直高速公路上一輛汽車以30m/s的速度行駛，汽車的質(zhì)量為1t，正常行駛時受到的阻力為重力的0.3倍。求：（1）1分鐘內(nèi)，汽車運動的路程為多少m；（2）汽車在1分鐘內(nèi)牽引力做的功。2、小明在科技博覽會上參加義務勞動，需要把一個質(zhì)量為12kg的展品從地面搬到高1.2m的展臺上，如圖所示。g取10N/kg。（1）要把展品從地面搬到展臺上，他至少需要對展品做多少功？（2）展臺臺面承受的壓強不能超過40kPa，如果把展品放到水平臺面上，展品與臺面的接觸面積是40cm2，臺面會不會被壓壞？請通過計算說明。（3）展品展示時，要求臺面水平。請你簡述一種檢驗臺面是否水平的操作方法。3、如圖，李明用20N的力F拉動繩子，使重500N的物體A在水平面上做勻速直線運動。已知物體A所受水平面的摩擦力為其重力的0.1倍，經(jīng)過20s繩端移動的距離為150cm。求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑輪組的機械效率。（百分號前保留一位小數(shù)）4、某工人利用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，物體在18s內(nèi)勻速上升了3m，繩子末端的拉力為400N，不計繩重和摩擦，求：（1）工人做功的總功率；（2）動滑輪的重力；

（3）若用此滑輪組勻速吊起另一物體時，該滑輪組的機械效率達到80%，求此時工人所用的拉力。5、經(jīng)過三年的緊張施工建設(shè)，荊州復興大道主線于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?四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、如圖是“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置圖。（1）實驗中通過比較木塊______來判斷鋼球動能的大小，這里運用的研究方法是______。（2）用質(zhì)量不同的兩個鋼球從斜面上相同高度自由滾下，目的是使鋼球撞擊木塊時的__相同；通過比較甲、丙兩次實驗可知，在速度相同時，_____越大，動能越大。（3）通過比較甲、乙兩次實驗可知，在質(zhì)量相同時，_____越大，動能越大。（4）木塊被撞擊后到停下來是因為受到______的作用，若水平面表面絕對光滑，本實驗將______（選填“能”或“不能”）達到實驗探究目的。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。試驗次數(shù)鋼球的質(zhì)量/g鋼球下擺的高度h/cm木塊滑行的距離/cm120202524020453602062（1）實驗中控制了鋼球的___________相同，從而探究動能與___________的關(guān)系。（2）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。（3）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___________（選填“正確”或“錯誤”）。-參考答案-一、單選題1、B【詳解】AB．兩車功率相同，根據(jù)可知，在相等的時間內(nèi)做的功相等，即兩車所做的功之比為1:1，故A錯誤，B正確；C．由W＝Fs可得，兩車所受牽引力之比為故C錯誤；D．由可得故D錯誤。故選B。2、D【詳解】由圖知，甲滑輪組中承擔物重的繩子段數(shù)n=3，乙滑輪組中承擔物重的繩子段數(shù)n=4。AB．若重物上升高度為h，則兩滑輪組中繩端移動的距離分別為s甲=3h，s乙=4h甲滑輪組中拉力做的總功為W甲總F13h乙滑輪組中拉力做的總功為W乙總F24h已知F1=F2，所以W甲總＜W乙總，故B錯誤；已知時間相同，由公式P可知，P甲總＜P乙總，故A錯誤；CD．甲、乙兩滑輪組提升的物重G相同，設(shè)一個動滑輪的重為G動，不計繩重及摩擦，則甲滑輪組的機械效率為甲100%同理可得，乙滑輪組的機械效率為乙所以甲＞乙，故C錯誤，D正確。故選D。3、C【詳解】A．物體移動距離s物=v物t=0.1m/s×20s=2m由圖知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3s物=3×2m=6m故A錯誤；B．拉力做功為W總=Fs=100N×6m=600J由η=得有用功W有用=ηW總=60%×600J=360J由W有用=fs物求得物體與地面間的滑動摩擦力f===180N故B錯誤；C．拉力做的額外功W額=W總-W有用=600J-360J=240J額外功的功率P===12W故C正確；D．如果增大接觸面的粗糙程度，增大了摩擦力，增大了有用功，而額外功幾乎不變，有用功與總功的比值變大，機械效率變大，故D錯誤。故選C。4、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。5、D忽略繩重及摩擦，克服物體重力所做的功為有用功，克服物體和動滑輪重力所做的功為總功，根據(jù)η=×100%=×100%=×100%進行解答．【詳解】忽略繩重及摩擦，滑輪組的機械效率為：η=×100%=×100%=×100%=×100%A.由表達式可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關(guān)，故A錯誤；B.由表達式可知,增大動滑輪的重力G動,變大，滑輪組的機械效率變小，故B錯誤；C.由表達式可知，滑輪組的機械效率與承擔重物的繩子的段數(shù)無關(guān)，故C錯誤；D.由表達式可知,增加物體的重力G,變小，滑輪組的機械效率變大，故D正確．故選D.6、A【詳解】A．飛機在升空過程中，高度增大，質(zhì)量不變，所以飛行員的重力勢能逐漸增大，故A正確；B．飛機從起飛到安全降落的整個過程中，速度是變化的，質(zhì)量不變，所以飛行員的動能會發(fā)生變化，故B錯誤；C．飛機從起飛到安全降落的整個過程中，質(zhì)量不變，高度、速度會發(fā)生變化，重力勢能、動能會發(fā)生變化，所以飛機的機械能也會發(fā)生變化，故C錯誤；D．飛機降落后，在水平道上滑行過程中，飛機的高度不變重力勢能不變，所以飛機的動能沒有轉(zhuǎn)化為重力勢能，故D錯誤。故選A。7、B【詳解】A．由圖可知，每次皮球反彈后到達的最高點都比上一次的最高點要低，說明皮球受到空氣阻力，機械能逐漸變小，在此過程中不只發(fā)生了動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B．皮球在下落的過程中速度變大，動能變大，反彈后上升的過程中，速度變小，動能變??；由圖可知，由于反彈的高度減小，故機械能減小，即小球的最大動能會逐漸減小，乙圖能反映皮球動能E隨時間t變化的關(guān)系，故B正確；C．由于皮球運動過程中機械能減小，球在C點的機械能大于D點的機械能；當皮球落到A、B兩點，且皮球達到最大形變時，其動能與重力勢能都為零，又因為小球在C點的機械能大于D點的機械能，所以小球在A點的彈性勢能大于在B點的彈性勢能，則在A點的圓斑要大于在B點的圓斑，故C錯誤；D．小球的機械能逐漸變小，且C點在D點之前，所以小球在C點的機械能大于在D點的機械能；機械能是物體動能與勢能的總和，在C、D兩點高度相同則重力勢能相同，所以小球在C點的動能大于在D點的動能，故D錯誤。故選B。8、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。9、A【詳解】做功必須的兩個因素，有力F，在力的方向上通過一段距離s，功；A．手推動球桿前進時，有力也有距離，所以手對球桿做了功，故A正確；B．桌面支持力與小球的運動方向垂直，小球在支持力的方向上沒有移動距離，支持力對小球不做功，故B錯誤；C．重力與小球運動的方向垂直，重力對小球不做功，故C錯誤；D．手對白球沒有力的作用，白球繼續(xù)運動是因為白球具有慣性，故D錯誤。故選A。10、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。二、填空題1、

2500

3000

150【詳解】[1]物體的重力G=500N，提升的高度h=5m，則貨物克服重力做的功為W1=Gh=500N×5m=2500J[2]推力大小F=300N，物體在推力的方向上移動的距離s=10m，可知推力做的功W2=Fs=300N×10m=3000J[3]t=20s，推力做功的功率為2、

已經(jīng)

1.8×103N【詳解】[1]由可得，客車從標識牌0m處行駛至100m處所用的時間由題意可知，小汽車從標識牌0m行駛至200m所用時間小汽車的速度高速公路限速120km/h，即小汽車已經(jīng)超速。[2]由可得小汽車此時的牽引力3、

350

100【詳解】[1]由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，則滑輪組的機械效率解得人對繩子的拉力F=250N，由于人受到豎直向上的支持力、豎直向下的重力以及豎直向上的拉力，則地面對工人的支持力根據(jù)物體間力的作用是相互的，可知工人對水平面的壓力F壓=F支持=350N；[2]繩子自由端移動的距離拉力做的功則在5s內(nèi)人對繩子拉力的功率4、

0.6

小【詳解】[1]高鐵列車以350km/h的設(shè)計時速行駛210km，需用時[2]列車減速進站時，質(zhì)量不變，速度減小，所以動能變小。5、

減小

不變

大于【詳解】[1][2]離開手后的實心球斜向上方運動過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，所以動能減??；從最高點向下運動的過程中重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；如果不考慮空氣阻力，球的機械能總量保持不變。[3]球在最高點時，仍有向前的速度，所以動能大于零。三、計算題1、（1）1800m；（2）5.4×106J【詳解】解：（1）根據(jù)可知，汽車在1分鐘內(nèi)運動的路程s=vt=30m/s×60s=1800m（2）汽車在平直公路上勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，所受阻力和牽引力大小相等，正常行駛時受到的阻力為重力的0.3倍，則牽引力F牽=f=0.3G=0.3mg=0.3×1×103kg×10N/kg=3000N汽車在1分鐘內(nèi)牽引力做的功W=F牽s=3000N×1800m=5.4×106J答：（1）1分鐘內(nèi)，汽車運動的路程為1800m；（2）汽車在1分鐘內(nèi)牽引力做的功為5.4×106J。2、（1）144J；（2）臺面不會被壓壞；（3）利用水平儀檢測平面是否水平【詳解】解：（1）由知道，展品的重力把此產(chǎn)品抬上展臺做的功為W=Gh=120N×1.2m=144J（2）由知道，展品的臺面的壓強展品對展臺的壓強小于展臺所能承受的壓強，所以，臺面會不會被壓壞。（3）利用水平儀檢測平面是否水平。答：（1）要把展品從地面搬到展臺上，他至少需要對展品做功144J；（2）臺面不會被壓壞；（3）利用水平儀檢測平面是否水平。3、（1）1.5W；（2）83.3%【詳解】解：（1）20s內(nèi)拉力F所做的功為拉力F做功的功率（2）由圖可知，n=3，物體A移動的距離物體A受到的摩擦力為有用功滑輪組的機械效率為答：（1）拉力F做功的功率為1.5W；（2）滑輪組的機械效率為83.3%。4、（1）200W；（2）300N；（3）500N【詳解】解：（1）由圖可知，n=3，則繩子自由端移動的距離s=3h=3×3m=9m使用滑輪組做的總功W總=Fs=400N×9m=3600J工人做功的總功率（2）不計繩重和摩擦力，繩子自由端的拉力則動滑輪的重力G動=3F-G物=3×400N-900N=300N（3）不計繩重和摩擦，由機械效率為80%時，物體的重力工人所用的拉力答：（1）工人做功的總功率為200W；（2）動滑輪的重力為300N；（3）工人所用的拉力為500N。5、（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。四、實驗探究1、

被推動的距離