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達標測試試題(含詳細解析)

九年級物理上冊第十一章機械功與機械能達標測試考試時間：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、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2、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3、如圖，這是一種塔式起重機，已知起重機上的滑輪組在勻速起吊330kg的物體時，滑輪組的機械效率是60%，g取10N/kg。下列分析和計算錯誤的是（）A．起重機的吊臂AOB可視為杠桿B．增加起吊物體的質(zhì)量，滑輪組的機械效率將減小C．物體上升2m，滑輪組所做有用功是6.6×103JD．物體上升2m，滑輪組所做總功是1.1×104J4、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(fù)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，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?，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?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6、物理學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來表示某些量的關(guān)系。下列圖象中能用陰影面積表示某物理量的是（）A． B．C． D．7、在2022年北京冬奧會自由式滑雪比賽中，我國運動員谷愛凌獲得冠軍，她在雪道上自由下滑的過程中，如果不計雪道阻力和空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．動能不變，重力勢能不變，機械能不變B．動能增大，重力勢能增大，機械能不變C．動能增大，重力勢能減少，機械能不變D．動能減少，重力勢能減少，機械能減少8、中國開展月球探測工程，命名為“嫦娥工程”，中國整個探月工程分為“繞”、“落”、“回”三步走，“嫦娥五號”月球探測器從月球土壤中取樣，再返回地球，標志中國“嫦娥工程”取得偉大的勝利。關(guān)于“嫦娥五號”月球探測器下列說法正確的是（）A．“嫦娥五號”從地面升空過程中重力勢能增大，機械能不變B．“嫦娥五號”勻速環(huán)繞月球時，受到平衡力的作用C．“嫦娥五號”攜帶的著陸器可以通過降落傘減速著陸在月球表面D．從月球返回地球的過程中，點火向后噴氣，產(chǎn)生一個向前的力，離開月球表面根據(jù)的是物體間力的作用是相互的9、十年磨劍，載譽歸來！2020年12月17日1時59分，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品成功著陸。返回艙進入大氣層離地面一定高度時打開降落傘，一段時間后勻速下落，在勻速下落過程中，返回艙的（）A．動能不變，重力勢能減少 B．動能減少，重力勢能減少C．動能增加，重力勢能減少 D．動能不變，機械能不變10、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、某工人在水平地面上，用100N的水平推力推動重為500N的物體勻速直線前行了2m，用時5s，則此過程中推力做的功為______J，功率為______W。2、某校學(xué)生乘校車到校外參加活動。該校車在某段平直公路上勻速行駛9km，用時15min。若發(fā)動機的功率為60kW，則此過程中發(fā)動機的牽引力所做的功為___________J，發(fā)動機的牽引力大小為___________N。3、放在水平地面上的物體，質(zhì)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）?4、如圖是某市軌道交通車站的示意圖。在車進站時，要剎車慢慢停下來，而車此時是有很大的______能的，若剎車，這些能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而損耗了，若進站時讓車上坡，把______能轉(zhuǎn)化為______能貯存起來，這樣就減小因剎車消耗的機械能；出站時利用下坡，則可以把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，便于啟動，節(jié)省了燃料，起到節(jié)能的作用。5、用如圖所示滑輪組拉著重為30N的物體A勻速前進0.2m，若物體A與地面的摩擦力為9N，則克服摩擦力所做的有用功是_______J；若該滑輪組的機械效率為75%，則拉力F的大小為為_______N．三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、你知道水陸兩用坦克嗎？水陸兩用坦克的車體比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮動，有的利用特制的履帶劃水前進，有的用螺旋槳推進，有的用推進器噴水前進。中國某型號的水陸兩用坦克（如圖所示），它的總質(zhì)量是22噸，配備發(fā)動機的額定功率為，水上的最大速度為，陸地最大速度為。請你根據(jù)文中的信息，解答下列問題：（）（1）水陸兩用坦克在水上航行時，排開水的體積約為，則所受的浮力約為多少N？（）（2）該水陸兩用坦克停在地面上時，履帶著地總面積為，坦克對地面的壓強是多少？（3）該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛（發(fā)動機正常工作），行駛過程中受到的牽引力多大？2、如圖所示，盛有12kg水的水桶放置于水平地面上，水桶的質(zhì)量忽略不計，水桶與地面的接觸面積為300cm2。小明同學(xué)用圖示滑輪組在6s內(nèi)將這桶水勻速提升2m，所用拉力為50N（g＝10N/kg）。求：（1）水桶對地面的壓強；（2）小明做的有用功；（3）小明所用拉力的功率。3、如圖所示，2021年5月22日，“祝融號”火星車安全到達火星表面，在某次觀測時，“祝融號”的質(zhì)量為240kg，先用50s時間將車體重心升高1m，然后用1h的時間在一段平直火星面AB上勻速直線行駛了36m，在AB上行駛消耗了1.08×104J的電能。已知“祝融號”將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為60%；物體在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：（1）“祝融號”在AB段上運動的速度；（2）車體重心升高1m的過程中，克服重力做的功和功率；（3）“祝融號”在AB上勻速直線行駛時所受的阻力。4、2021年5月15日，“天問一號”著陸器成功著陸于火星，實現(xiàn)了我國首次地外行星著陸。已知在火星上，著陸器總重約為4880N，“祝融號”火星車重力約為900N。（1）著陸器在著陸前最后時間段內(nèi)，下降高度為100m，其重力在該時段做功多少焦？（2）著陸后，“祝融號”火星車從著陸器中駛出（如圖）。已知火星車共有6個車輪，若每個車輪與火星表面的接觸面積為，求火星車對火星水平平整表面的壓強。5、某正在測試中的一款無人汽車，其質(zhì)量為1.6×103kg，汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽車總重的0.05倍，汽油的熱值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力；（2）汽車發(fā)動機的功率；（3）在測試汽車的加速性能時，該汽車從靜止開始以大小為a的勻加速直線運動（若一物體沿直線運動，且在運動的過程中加速度保持不變且大于0，則稱這一物體在做勻加速直線運動），汽車通過的距離與加速度、時間關(guān)系為：s=（s為運動的距離，單位為m；v0為初始速度，單位為m/s；a為勻加速度，單位為m，t為加速時間，單位為s），求：此汽車從靜止開始，以10m勻加速直線運動2s通過的距離。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、小華用圖示裝置探究滑輪組的機械效率，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：次數(shù)物重G/N物體上升高度h/m拉力F/N機械效率η11.00.10.566.7%21.50.10.771.4%32.00.10.8（1）實驗中應(yīng)豎直向上______拉動彈簧測力計；（2）第3次實驗的機械效率為______%；（3）分析數(shù)據(jù)可知，提高同一滑輪組的機械效率，可以采用的措施是______物重（填“增大”或“減小”）；（4）在一次測量中，小華斜向上拉彈簧測力計，其他條件不變，這個滑輪組的機械效率將______（填“變大”“變小”或“不變”）。2、實驗桌上有如下器材：已經(jīng)組裝好的傾角固定的斜面和長木板（如圖所示）、質(zhì)量分別是30g和8g的甲、乙兩個小球、木塊、刻度尺。小茗利用上述器材，設(shè)計一個實驗探究“物體動能的大小與物體質(zhì)量是否有關(guān)”。他利用小鋼球撞擊木塊，通過觀察木塊在水平板面上滑行的距離的大小來判斷小鋼球具有的動能大小。以下是他的主要實驗步驟：①將甲、乙兩個小鋼球的質(zhì)量m記錄在表格中；②在斜面上標記點A、點B，讓小鋼球甲從A點由靜止開始滾下，撞擊放在C點的木塊。用刻度尺測量木塊在水平木板面上滑行的距離s，并記錄在表格中；③更換小鋼球，讓小鋼球乙從B點由靜止開始滾下，撞擊放在C點的木塊。用刻度尺測量木塊在水平木板面上滑行的距離s，并記錄在表格中；（1）小茗的探究過程中存在的問題：_________；（2）請你針對小茗探究過程中存在的問題，寫出改正措施：_________；（3）小茗改正措施后進行了多次實驗，發(fā)現(xiàn)每次實驗被甲、乙撞擊的木塊在水平木板面上滑行的距離始終有s甲>s乙，于是她得出實驗結(jié)論：_________。-參考答案-一、單選題1、D【詳解】由圖知，甲滑輪組中承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3，乙滑輪組中承擔(dān)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。2、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。3、B【詳解】A．由圖可知，起重機的吊臂可以視為支點在O點，力臂分別為OA、OB的杠桿，故A正確，不符合題意；B．滑輪組的機械效率增加起吊物體的質(zhì)量時，有用功增加，額外功不變，有用功與總功的比值變大，則滑輪組的機械效率變大，故B錯誤，符合題意；C．物體上升2m，滑輪組所做有用功W有=Gh=mgh=330kg×10N/kg×2m=6.6×103J故C正確，不符合題意；D．滑輪組所做總功故D正確，不符合題意。故選B。4、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?，大小?yīng)相等，故D錯誤。故選C。5、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。6、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。7、C【詳解】運動員在雪道上自由下滑時，不計雪道阻力和空氣阻力，只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒。下滑過程，質(zhì)量不變，速度變大，高度降低，所以動能增大，重力勢能減少。故選C。8、D【詳解】A．“嫦娥五號”從地面升空過程中，質(zhì)量不變，速度和高度都增大，因此動能和重力勢能都增大，機械能變大，故A錯誤；B．“嫦娥五號”勻速環(huán)繞月球時，速度方向不斷發(fā)生改變，是非平衡狀態(tài)，受到的力不是平衡力，故B錯誤；C．由于月球上處于真空狀態(tài)，沒有空氣，降落傘起不到作用，因此“嫦娥五號”攜帶的著陸器不可以通過降落傘減速著陸在月球表面，而是通過自身推進器的反推力著陸在月球表面，故C錯誤；D．從月球返回地球的過程中，點火向后噴氣，同時高壓氣流也會對探測器產(chǎn)生一個向前的力，離開月球表面正是利用了物體間力的作用是相互的，故D正確。故選D。9、A【詳解】降落傘在勻速下落的過程中，質(zhì)量不變速度不變，則動能不變；質(zhì)量不變高度減小，則重力勢能減小，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。【點睛】動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān)，據(jù)此分析判斷。10、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?。挥蓤D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。二、填空題1、

200

40【詳解】[1][2]推力做功為W=Fs=100N×2m=200J推力的功率為2、

【詳解】[1]由可知，發(fā)動機的牽引力所做的功為W=Pt=60×1000W×15×60s=5.4×107J[2]由W=Fs可知牽引力大小為3、

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4、

動

動

重力勢【詳解】[1]在車進站時，要剎車慢慢停下來，車的質(zhì)量很大，此時仍具有很大的動能。[2][3]若進站時讓車上坡，使車速度減小，高度增加，把動能轉(zhuǎn)化為重力勢能貯存起來，這樣能減小因剎車消耗的機械能。5、

1.8

4【詳解】第一空．克服摩擦力所做的有用功：W有用=fs物=9N×0.2m=1.8J；第二空．拉力做的功（總功）：W總===2.4J；由圖知繩子股數(shù)n=3，則繩子自由端移動的距離：s=3×0.2m=0.6m，拉力的大?。篎===4N．三、計算題1、（1）2.2×105N；（2）5.5×104Pa；（3）1.008×105N【詳解】解：（1）坦克所受浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×22m3×10N/kg=2.2×105N（2）該坦克的質(zhì)量m=22t=2.2×104kg該坦克的重力G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N該坦克對地面的壓強=5.5×104Pa（3）該坦克的功率和陸地最大速度分別為P=420kW=4.2×105W，v=15km/h=根據(jù)公式P=Fv可得該坦克受到的牽引力=1.008×105N答：（1）所受的浮力約為2.2×105N；（2）坦克對地面的壓強是5.5×104Pa；（3）行駛過程中受到的牽引力為1.008×105N。2、（1）4000Pa；（2）240J；（5）50W【詳解】解：（1）水桶的質(zhì)量忽略不計，水的重力水桶對地面的壓力水桶對地面的壓強(2)小明做的有用功（3）從圖中可知n=3，繩子自由端移動的距離拉力做的功拉力做功的功率:答：（1）水桶對地面的壓強為4000Pa；（2）小明做的有用功為240J；（3）小明所用拉力的功率為50W。3、（1）；（2），；（3）180N【詳解】解：（1）“祝融號”在AB段上運動的速度（2）車體重心升高1m的過程中，克服重力做的功為克服重力做的功率為（3）有用的機械能為“祝融號”在AB上勻速直線行駛時牽引力為由于勻速行駛，所受的阻力答：（1）“祝融號”在AB段上運動的速度為；（2）車體重心升高1m的過程中，克服重力做的功為，克服重力做的功率為；（3）“祝融號”在AB上勻速直線行駛時所受的阻力為180N。4、（1）4.88×105J；（2）3.75×104Pa【詳解】解：（1）著陸器下降100m其重力做功為W=Gh=4880N×100m=4.88×105J（2）“祝融號”火星車對火星水平平整表面的壓力為F=G車=900N則火星車對火星水平平整表面的壓強為p=答：（1）著陸器在著陸前最后時間段內(nèi)，下降高度為100m，