重难点解析沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项训练练习题(含答案详解).docx

九年级物理上册第十一章机械功与机械能专项训练
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 20分）
一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）
1、作为国际通用测量语言的国际单位制，极大地方便了国际交流。在国际单位制中，功率的单位是（　　）
A．千克 B．牛顿 C．焦耳 D．瓦特
2、同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（　　）

A．实心球从B→C过程中，动能逐渐减小
B．实心球到达最高点C时，它将处于静止状态
C．实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功
D．实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状
3、下列四幅图中，力有对物体做功的是（　　）
A．推车未推动 B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体
4、如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　）

A．时刻小球的动能最大
B．时刻小球的重力势能最大
C．时刻小球的机械能等于时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
5、小明在探究影响滑轮组机械效率的因素时，猜想滑轮组机械效率与下列因素有关：①被提升的物体的重力；②物体被提升的高度；③动滑轮的重力；④承重绳子的段数。他用相同的滑轮设计了如图所示的两个滑轮组，将重物提升相同高度做对比实验来验证猜想，该实验验证的猜想是（　　）

A．① B．①② C．①②③ D．①②③④
6、如图所示，用两滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），下列说法中正确的是（　　）

A．F1＞F2，F1移动距离多 B．F1＜F2，F2移动距离多
C．F1所做的额外功多 D．两装置的机械效率相同
7、2020年11月，我国用“长征五号”遥五运载火箭成功发射“增娥五号”。如图所示为“娣娥五号”绕月球做椭圆轨迹飞行的示意图，此时在大气层外运行，不受空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能减小，动能增大
B．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，势能增大，动能减小
C．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，势能增大，动能增大
D．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，动能减小，机械能不守恒
8、中国开展月球探测工程，命名为“嫦娥工程”，中国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”三步走，“嫦娥五号”月球探测器从月球土壤中取样， 再返回地球，标志中国“嫦娥工程”取得伟大的胜利。关于“嫦娥五号”月球探测器下列说法正确的是（　　）
A．“嫦娥五号”从地面升空过程中重力势能增大，机械能不变
B．“嫦娥五号”匀速环绕月球时，受到平衡力的作用
C．“嫦娥五号”携带的着陆器可以通过降落伞减速着陆在月球表面
D．从月球返回地球的过程中，点火向后喷气，产生一个向前的力，离开月球表面根据的是物体间力的作用是相互的
9、如图，轻质弹簧竖直放置，下端固定于地面，上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端，再用力向下把小球压至图中A位置后由静止释放，小球将竖直向上运动并脱离弹簧，不计空气阻力，则小球（　　）

A．运动至最高点时，速度为0m/s，所以受平衡力作用
B．被释放瞬间，所受重力大于弹簧弹力
C．从A点向上运动O点的过程中，速度一直增大
D．从A点向上运动O点的过程中，速度先增大后减小
10、在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，我国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得金牌。下列说法中正确的是（　　）

A．她在空中受到重力和惯性力的作用
B．她离开轨道末端时速度越大，惯性越大
C．她的惯性越大，上升的高度越高
D．她运动到最高点时仍具有惯性
第Ⅱ卷（非选择题 80分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提供方便。它实际上就是简单机械中的 ______（选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”）；属于 ______（选填“省力”、“费力”或“省功”）机械。

2、用大小相同的水平推力分别推动甲、乙两物体在水平地面上做匀速直线运动，v甲>v乙，两物体沿推力方向都移动了2米，则推力对物体所做的功W 甲______W 乙，推力的功率P甲___________P 乙（以上两空均选填“大于”“等于” 或“小于”）。若甲的重力为10牛，则甲的重力做功为__________ 焦。
3、如图所示，物体在拉力F的作用下匀速上升，重物G重20N，滑轮重10N，重物G上升2m，拉力F做功为_______J（忽略绳重及摩擦）。

4、凝聚着我国古代劳动人民智慧的世界文化遗产——都江堰水利工程，由分水鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰等组成（如图所示），其在引水灌溉，防洪减灾方面发挥着重要作用。枯水季节，由于内江河床较低，在水受到的___________力作用下，大量的水落入内江，其重力势能___________ （选填“增大“减小”或“不变”）；洪水季节，由于宝瓶口的限流作用，导致内江水的流速较小，外江水的流速较大、压强较___________ ，大量的水涌入外江。

5、如图所示，一位同学用120N的拉力将30kg的物体匀速吊起，则滑轮组的机械效率为_________。若他用2min将物体提高10m，拉力的功率是__________W。（g=10N/kg）

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体，物体在18s内匀速上升了3m，绳子末端的拉力为400N，不计绳重和摩擦，求：
（1）工人做功的总功率；
（2）动滑轮的重力；                                                          
（3）若用此滑轮组匀速吊起另一物体时，该滑轮组的机械效率达到80%，求此时工人所用的拉力。

2、百度联手奇瑞汽车，在安徽省芜湖市打造了国内首个全无人车运营区域．某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg.求:
(1)汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力．
(2)汽车行驶75min牵引力做的功．
(3)汽车发动机的效率．
3、 “天问一号”火星探测器是中国人民的骄傲，因为它是我国首次登陆火星的探测器。着陆火星的“祝融号”，质量为，在牵引力的驱使下，匀速运动了100m，假设祝融号在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，已知，火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，g取。
求：
（1）祝融号所受的阻力；
（2）在这段时间内牵引力做的功；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比。
4、一辆货车以的速度在平直公路上匀速前进，已知货车行驶时受到的阻力大小为，求：
（1）货车发动机工作时的功率；
（2）货车行驶发动机做的功。
5、某电动观光车的技术参数如下表：
空车质量
1180kg
满载人员
12人
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
根据以上技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）
（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？
（2）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N，求观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功和功率？
四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图甲所示的装置匀速提起重物，并做了如下实验记录：
钩码重G（N）
钩码上升的高度h（m）
测力计拉力F（N）
测力计移动的距离s（m）
2
0.1
0.4
0.3
（1）如果你对小明的实验记录进行有关分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的，其表现在于______；
（2）小明重做实验，弹簧测力计的示数如图乙所示，请你根据弹簧测力计的示数计算该滑轮组的机械效率为______；
（3）如果增加钩码，此滑轮组的机械效率将______（选填“变大”“变小” 或“不变”）。

2、 “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示：将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至水平木板上后与木块碰撞。

（1）此实验是通过___________来反映动能的大小；
（2）比较场景①和②，可探究动能大小与___________（选填“质量”或“速度”）的关系，结论是：__________。该结论可用来解释汽车___________（选填“超速”或“超载”）的危害；
（3）若实验装置的水平面绝对光滑，_________（填“能”或“不能”）得出实验结论；
（4）移去木块后，进行场景③和④实验时，其中场景④小车上加一钩码，小车在水平木板上滑行距离相同，此时小车在水平面上克服摩擦力做的功分别为W1、W2，则W1________W2（选填“>”、“=”或“＜”）。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．千克（kg）是质量的单位，       故A不符合题意；
B．牛顿（N）是力的单位，故B不符合题意；       
C．焦耳（J）是功、热量、能量的单位，故C不符合题意；
D．瓦特（W）是功率的单位，故D符合题意。
故选D。
2、A
【详解】
A．实心球从B→C过程中，位置越来越高，速度越来越小，动能转化为重力势能，动能减小，故A正确；
B．实心球做的是弧线运动，到达最高点C时，仍具有向右的速度，并没有处于静止状态，故B错误；
C．实心球从B→C→D过程中，高度不断变化，重力对它做了功，故C错误；
D．实心球从A→B过程中，受到重力的作用，改变了实心球的运动状态，故D错误。
故选A。
3、D
【详解】
A．推车未推动，有力但是没有距离，劳而无功，故A不符合题意；
B．提着滑板水平前行，力与物体运动距离垂直，垂直无功，故B不符合题意；
C．搬石未搬起，有力但是没有距离，劳而无功，故C不符合题意；
D．用绳子提升物体，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，故这个力做了功，故D符合题意。
故选D。
4、D
【详解】
AB．t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，刚释放时高度最高，重力势能最大，故AB不符合题意；
C．时刻弹簧具有弹性势能，时刻弹簧没有弹簧弹性势能，所以小球机械能变小，故C不符合题意；
D．从开始下落到第一次到达最低点，这两个时刻小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能增加量和小球内能增加量，故小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量，故D符合题意。
故选D。
5、A
【详解】
如图所示，两动滑轮的重力相同，承重绳子段数相同，重物上升的高度相同，所提升的物体重力不同，由控制变量法可知，该实验验证的猜想是滑轮组的机械效率与被提升的重物重力的关系，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6、D
【详解】
AB．由图可知，左侧的滑轮组，n=2，则拉力为

F1移动距离为
s1=2h
右侧的滑轮组，n=3，则拉力为

F2移动距离
s2=3h
因此F1＞F2，F2移动距离多，故AB错误；
C．不计绳重和摩擦，提动滑轮做的功为滑轮组的额外功，两个动滑轮相同，提升相同的高度，故两个滑轮组做的额外功相同，故C错误；
D．不计绳重和摩擦滑轮组的机械效率与所提物重和滑轮重有关，与绳子的绕法无关，在提升相同物体到相同的高度，所做的有用功与额外功相同，故两装置的机械效率相同，故D正确。
故选D。
7、A
【详解】
AB．“嫦嫦五号”从远月点运行到近月点，速度增大，动能增大，高度减小，重力势能减小，故A正确，B错误；
CD．“嫦嫦五号”从近月点运行到远月点，速度变小，动能减小，高度增大，重力势能增大，太空中没有空气，则机械能守恒，故CD错误。
故选A。
8、D
【详解】
A．“嫦娥五号”从地面升空过程中，质量不变，速度和高度都增大，因此动能和重力势能都增大，机械能变大，故A错误；
B．“嫦娥五号”匀速环绕月球时，速度方向不断发生改变，是非平衡状态，受到的力不是平衡力，故B错误；
C．由于月球上处于真空状态，没有空气，降落伞起不到作用，因此“嫦娥五号”携带的着陆器不可以通过降落伞减速着陆在月球表面，而是通过自身推进器的反推力着陆在月球表面，故C错误；
D．从月球返回地球的过程中，点火向后喷气，同时高压气流也会对探测器产生一个向前的力，离开月球表面正是利用了物体间力的作用是相互的，故D正确。
故选D。
9、D
【详解】
A．不计空气阻力，小球在最高点时只受重力作用，不是平衡状态，故A不符合题意；
B．小球被释放后沿竖直方向加速向上运动，故释放瞬间，所受重力小于弹簧弹力。故B不符合题意；
CD．不计空气阻力，小球在从A点向上运动到O点的过程中，受到两个力的作用，一个是竖直向下的重力，一个是竖直向上的弹力，开始向上运动时，弹力大于重力，小球所受合力方向向上，速度不断增大；当弹力小于重力时，其所受合力方向向下，速度不断变小。当离开O点后，小球只受重力作用，力的方向与小球运动方向相反，速度继续减小。故其速度先增大后减小，故D符合题意；C不符合题意。
故选D。
10、D
【详解】
A．她在空中受到重力的作用，惯性不是力，故A错误；
B．惯性大小只与质量有关，与速度无关，故B错误；
C．惯性大小只与质量有关，她上升时动能转化为重力势能，故她滑出时速度越大，上升的高度越高，故C错误；
D．任何物体在任何状态下都具有惯性，故她运动到最高点时仍具有惯性，故D正确。
故选D。
二、填空题
1、     斜面     省力
【详解】
[1]轮椅专用通道是一条与水平面成一定角度的倾斜平面，这样的倾斜平面利用的就是斜面，可以省力。
[2]根据功的原理可知，使用斜面时要费距离，但同时省了力，故斜面属于省力机械。
2、     等于     大于     0
【详解】
[1]推力对物体所做的功，推力大小相同，物体在推力方向上移动的距离也相同，所以推力对物体所做的功也相同。
[2]推力的功率，推力对物体所做的功相同；物体移动的距离相同，但甲物体的速度大于乙物体的速度，物体运动的时间，故甲物体所用时间较少，推力对甲物体做功的功率较大。
[3]重力的方向竖直向下，物体在水平方向移动，没有在重力的方向上移动，故重力对物体不做功，做功为0J。
3、50
【详解】
由图可知，动滑轮受自身重力，两股绳子的拉力和竖直向上的拉力F的作用，由于物体匀速上升，因此拉力F的大小为
F=2G+G动=2×20N+10N=50N
物体上升2m，滑轮上升1m，拉力做的功为
W=Fs=50N×1m=50J
4、     重     减小     小
【详解】
[1][2]地球上的一切物体都要受到地球的吸引力，这个吸引力就是重力，水在受到重力的作用下从高处落下，这个过程中高度越来越低，重力势能越来越小，而速度越来越大，动能也越来越大。
[3]流体流速越快，压强越小，外江水的流速较大、压强较小。
5、     83.3%     30
【详解】
[1]由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h。物体的重力
G=mg=30kg×10N/kg=300N
滑轮组的机械效率

[2]拉力做的总功
W=Fs=F×3h=120N×3×10m=3600J
拉力的功率

三、计算题
1、（1）200W ；（2）300N；（3）500N
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离
s=3h=3×3m=9m
使用滑轮组做的总功
W总=Fs=400N×9m=3600J
工人做功的总功率

（2）不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力

则动滑轮的重力
G动=3F-G物=3×400N-900N=300N
（3）不计绳重和摩擦，由

机械效率为80%时，物体的重力

工人所用的拉力

答：（1）工人做功的总功率为200W；
（2）动滑轮的重力为300N；
（3）工人所用的拉力为500N。
2、 (1)800N；(2)7.2×107；(3)25%
【详解】
（1）由知道，汽车总重力是：，
故汽车行驶时受到的阻力是：，
由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，；
（2）由知道，汽车行驶的距离是：
，
牵引力做功是：；
（3）6.4kg汽油完全燃烧放出的热量是：，
所以，汽车发动机的效率是：
3、（1）54.72N；（2）；（3）5000:19
【详解】
解：（1）“祝融号”，质量为240kg，受到的阻力是其在火星上所受重力的0.06倍，祝融号所受的阻力为

（2）30min匀速运动了100m，根据二力平衡，牵引力与阻力相等，为54.72N，因此在这段时间内牵引力做的功为

（3）火星表面大气密度是地球表面大气密度的0.01倍，同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为

答：（1）祝融号所受的阻力为；
（2）在这段时间内牵引力做的功为；
（3）同一物体在地球大气中受到的浮力与它在火星大气中受到的浮力之比为5000:19。
4、（1）；（2）
【详解】
解：（1）货车以的速度在平直公路上匀速前进，由二力平衡知，货车的牵引力等于阻力，则牵引力的功率为

（2）货车行驶发动机的牵引力做功为

答：（1）货车发动机工作时的功率为；
（2）货车行驶发动机做的功。
5、（1）1.9×105Pa；（2）107J，25000W
【详解】
解：（1）乘员质量平均为60kg，满载时有12名人员，空车的质量是1180kg，则满载时车的总质量为
m总=nm人+m车=12×60kg+1180kg=1900kg
满载时车对水平路面的压力等于车的总重力，大小为
F=G=m总g=1900kg×10N/kg=19000N
满载时车对水平路面的压强是

（2）观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，故牵引力大小为
F牵=f=2×103N
观光车匀速行驶5×103m过程中，牵引力所做的功是
W=F牵s=2×103N×5×103m=107J
观光车匀速行驶5×103m所需时间为

牵引力做功的功率为

答：（1）满载时车对水平路面的压强是1.9×105Pa；
（2）牵引力所做的功是107J，功率是25000W。
四、实验探究
1、     实际机械效率大于100%     83.3%     变大
【详解】
（1）[1]由表格中数据得，滑轮组的有用功为

总功为

机械效率为

故实验结果违背物理规律。
（2）[2]由图得，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为0.8N，总功为

机械效率为

（3）[3]如果增加钩码，此滑轮组的有用功增大，额外功不变，机械效率将变大。
2、     木块移动的距离     速度     质量一定时，速度越大，动能越大     超速     不能     ＜
【详解】
（1）[1]此实验探究斜面上的小车动能大小跟哪些因素有关，小车的动能大小是通过小车碰撞木块移动的距离来反映动能的大小，物理学中把这种研究方法叫转换法。
（2）[2][3][4]场景①和②，同一小车质量相等，小车从不同高度静止释放，到达斜面底端的速度不同，探究动能大小跟速度的关系。由图可知，质量一定时，速度越大，动能越大；汽车超速是因为汽车的速度大，动能大，出现事故时破坏性大；汽车超载是因为汽车的质量大，重力大，对路面的压强大，容易压坏公路。故场景①和②可以解释汽车超速时的危害。
（3）[5]探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，若水平面绝对光滑，由牛顿第一定律可知，木块将永远运动下去，则无法通过木块移动的距离来比较小车动能的大小，故不能得出实验结论。
（4）[6]移去木块后，进行场景③和④实验，小车从同一高度静止释放，场景④小车上加一钩码时，小车的质量大，对水平面的压力大，则小车与水平面之间的摩擦力大。当小车在水平木板上滑行相同的距离时，由W=Fs可知，小车质量越大，克服摩擦力做功越多，故W1＜W2。