九年級物理上冊第十一章機械功與機械能專題測試考試時間：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、下列有關機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）A．效率越高的機械，功率越大 B．做功越多的機械，功率越大C．做有用功越多的機械，效率越高 D．功率越大的機械，做功越快2、高空墜物危害大，就算一個蘋果從十層高樓自由落下都可能把汽車玻璃砸爛。下列說法正確的是（）A．運動的蘋果具有動能 B．高空的蘋果沒有重力勢能C．下落過程中蘋果的動能減小 D．下落過程中蘋果的重力勢能增大3、在老舊小區(qū)改造中，工人利用滑輪組將重380N的建筑材料提升到樓頂，如圖所示。已知工人對繩子的拉力為200N，建筑材料在5s內(nèi)勻速上升5m，不計繩重及摩擦。此過程中，下列說法正確的是（）A．動滑輪所受重力為10N B．滑輪組所做的有用功為2000JC．工人所用拉力的功率為380W D．滑輪組的機械效率為95%4、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%5、如圖所示，完全相同的甲、乙兩個小球，甲球由輕繩系住，乙球由橡皮條系住，都從水平位置由靜止開始釋放，當兩球到達懸點正下方點時，橡皮條長度恰好與繩子長相等，則在點時兩球的速度大小關系是（）A． B． C． D．無法確定6、在2022年北京冬奧會上，中國的選手谷愛凌在自由式滑雪女子大跳臺比賽中獲得冠軍。她在比賽過程中運動的軌跡如圖所示，如果不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．她從a點運動到c點的過程中，其慣性不斷變小B．她從b點運動到c點，其動能減小且機械能也減小C．她從a點向b點運動的過程中，其重力勢能全部轉化為動能D．她在d點和e點的動能為零，且在d點和e點她的機械能相等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、下列有關中學生的估測符合實際的是（）A．眨眼一次的時間約為3sB．正常步行的速度約為1.4km/hC．游泳時受到的浮力約為500ND．完成一次引體向上做的功約為2000J9、如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面高為h，斜面長為s，且s＝3h，物體所受重力為G，斜面的機械效率為50%，若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示，則（）A．F＝

f＝ B．F＝

f＝ C．F＝

f＝ D．F＝

f＝10、如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，時刻，將一重為G的金屬小球從彈簧正上方某一高度處靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后被彈簧彈起，上升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，則（）A．時刻小球的動能最大B．時刻小球的重力勢能最大C．時刻小球的機械能等于時刻小球的機械能D．從開始下落到第一次到達最低點，小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量第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、如圖所示，某工人師傅用平行于斜面向上、大小為500N的推力，把木箱從長4m的斜面底端推到頂端用時10s，整個過程木箱的平均速度為________m/s，推力的平均功率為_________W。2、小勇放學后，背著重40N的書包沿水平路面走了200m，用時3min，又用1min爬上了大約9m高的四樓回到了家，小勇的重力為600N。則他在回家過程中對書包所做的功為______J，他所做總功的功率是______W。3、用大小相同的水平推力分別推動甲、乙兩物體在水平地面上做勻速直線運動，v甲>v乙，兩物體沿推力方向都移動了2米，則推力對物體所做的功W甲______W乙，推力的功率P甲___________P乙（以上兩空均選填“大于”“等于”或“小于”）。若甲的重力為10牛，則甲的重力做功為__________焦。4、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______。5、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）?三、計算題（5小題，每小題8分，共計40分）1、如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為50kg的小張同學將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。求：（1）動滑輪的重力為多少N？（2）內(nèi)拉力F的功率為多少W？（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為多大？2、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。3、將重為20N的重物用圖示滑輪組勻速提升3m，所用拉力F=8N。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。4、如圖，公交車在平直公路上勻速行駛10min，速度為54km/h，此時輸出功率為72kW，求：（1）汽車牽引力做的功；（2）該汽車行駛過程中受到的阻力。5、如圖所示，用滑輪組將重為G＝1800N的金屬塊打撈出水面，不計繩重、摩擦和水對金屬塊的阻力，作用在繩自由端拉力的功率始終保持1680W，金屬塊浸沒在水中時被勻速提起的速度為v1＝0.8m/s，金屬塊的密度為8×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金屬塊未露出水面以前的機械效率η；（2）金屬塊被提出水面后勻速上升的速度v2（計算結果保留兩位小數(shù)）。四、實驗探究（2小題，每小題10分，共計20分）1、在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用同一滑輪組提升不同的物體，如圖甲、乙所示，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：實驗次數(shù)物體重力/N提升高度/m拉力/N繩端移動的距離/m機械效率η130.12.00.350%260.1①0.3②（1）實驗中要豎直向上______拉動彈簧測力計，使物體升高；（2）圖乙中彈簧測力計的示數(shù)為______N，表格中②處數(shù)據(jù)應為______%；（3）如圖丙所示，將滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。2、在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中，同學們做了如圖所示三個實驗，將小球沿著同一斜面由靜止釋放，并與同一水平面上的同一木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止。請回答下列問題：(1)實驗所探究的“物體的動能”是指___________(選填“小球”或“木塊”）___________（選填“A”、“B”或“C”）位置的動能；(2)由實驗___________可知：物體的動能大小與物體的質(zhì)量大小有關。-參考答案-一、單選題1、D【詳解】A．功率指做功的快慢，取決于做功的多少和做這些功所用的時間；效率是有用功與總功之比。兩者沒有必然的聯(lián)系，故A錯誤；B．功率是由做功的多少和做這些功所用的時間共同決定的，做功多的機械，功率不一定大，故B錯誤；C．效率的高低取決于有用功占總功的比例，做有用功多的機械，效率不一定高，故C錯誤；D．功率就是表示機械做功的快慢，功率越大，表示機械做功越快，故D正確。故選D。2、A【詳解】A．物體由于運動而具有的能叫做動能，所以運動的蘋果具有動能，故A正確；B．物體由于處在一定高度并受到重力而具有的能叫做重力勢能，高空的蘋果具有重力勢能，故B錯誤；CD．蘋果下落過程中質(zhì)量不變，速度越來越快，所以動能增大，高度降低，所以重力勢能減小，故CD錯誤。故選A。3、D【詳解】B．建筑材料上升的高度h=5m，所以有用功為故B錯誤；C．由圖可知，繩子股數(shù)n=2，繩端移動的距離為s=2h=2×5m=10m工人所用拉力的功為拉力的功率為故C錯誤；A．不計繩重及摩擦，所做的額外功為動滑輪所受重力為故A錯誤；D．滑輪組的機械效率為故D正確。故選D。4、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。5、C【詳解】由題知，兩球的質(zhì)量相同，最初兩球處于同一高度由靜止開始釋放，則兩球的重力勢能相等，下擺過程中，繩子不會伸長，而橡皮條會伸長，所以，可知小球達到正下方K點時，甲球的重力勢能全部轉化為動能，乙球的重力勢能轉化為動能和橡皮條的彈性勢能，這樣，在最低點時，甲球的動能大，其速度較大，即v甲＞v乙，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。6、B【詳解】A．從a點到c點過程中，她的質(zhì)量不變，所以慣性不變，慣性只與質(zhì)量有關，故A錯誤；B．她從b點運動到c點，高度增大，所以重力勢能增大，速度減小，動能一部分轉化為重力勢能，一部分轉化為摩擦力做功，所以這個過程中，動能減小，機械能減小，故B正確；C．她從a點向b點運動的過程中，高度減小，速度增大，重力勢能減小，動能增大，該過程中還需要克服摩擦力做功，一部分重力勢能轉化為摩擦力做功，故C錯誤；D．她在d點還具有速度，所以動能不為0，從d點到e點，克服摩擦力做功，所以機械能減小，故D錯誤。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、C【詳解】A．眨一次眼的時間約是十分之一秒，故A不符合題意；B．正常步行的速度約為1m/s，合3.6km/h，故B不符合題意；C．人體重約500N，人密度與水相當，可認為懸浮在水中，浮力與重力相等，因此游泳時受到的浮力約為500N，故C符合題意；D．人體重約500N，完成一次引體向上，上升高度為手臂長，約0.6m，因此做的功約為故D不符合題意。故選C。9、C【詳解】根據(jù)題意知道，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的總功W總＝Fs＝F×3h＝3Fh斜面的機械效率解得拉力克服摩擦力所做的額外功則摩擦力故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。10、D【詳解】AB．t1時刻小球剛與彈簧接觸，與彈簧接觸后，開始一段時間內(nèi)彈力小于重力，則小球仍然向下做加速運動，其動能變大，剛釋放時高度最高，重力勢能最大，故AB不符合題意；C．時刻彈簧具有彈性勢能，時刻彈簧沒有彈簧彈性勢能，所以小球機械能變小，故C不符合題意；D．從開始下落到第一次到達最低點，這兩個時刻小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能增加量和小球內(nèi)能增加量，故小球內(nèi)能的增加量小于這兩個時刻小球機械能的減少量，故D符合題意。故選D。二、填空題1、

0.4

200【詳解】[1]木箱的平均速度[2]推力的平均功率2、

360

24【詳解】[1]小勇回家過程中對書包的作用力沿豎直方向，所以他背著書包在水平路面行走時，他對書包不做功，只在爬樓過程對書包做了功。所做的功[2]上樓時，小勇不僅要克服書包的重力做功，還要克服自身重力做功?？朔陨碇亓ψ龅墓ψ龅目偣φ麄€過程所用時間所做總功的功率3、

等于

大于

0【詳解】[1]推力對物體所做的功，推力大小相同，物體在推力方向上移動的距離也相同，所以推力對物體所做的功也相同。[2]推力的功率，推力對物體所做的功相同；物體移動的距離相同，但甲物體的速度大于乙物體的速度，物體運動的時間，故甲物體所用時間較少，推力對甲物體做功的功率較大。[3]重力的方向豎直向下，物體在水平方向移動，沒有在重力的方向上移動，故重力對物體不做功，做功為0J。4、

【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）10N；（2）4W；（3）81.8%?！驹斀狻拷猓海?）由圖丙可知，在內(nèi)，A被勻速提升，由圖乙可知拉力由圖甲可知繩子忽略繩重及摩擦，根據(jù)滑輪組拉力公式則動滑輪的重力為（2）由圖丙可知，內(nèi)，A上升的速度為則拉力端移動速度為內(nèi)拉力F的功率為（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力為則由上式可知，當繩子C最大拉力為60N時，繩子B拉力為110N>100N，則B處的繩子會被拉斷；當繩子B最大拉力為100N時，繩子C的拉力為55N＜60N，此時兩繩子都不會被拉斷；所以要以B處最大拉力100N為準（此時FC最大=55N），且繩子B的拉力為則此裝置最多能勻速運載貨物的重力為此裝置提升重物的機械效率隨提升物重的增大而增大，則此裝置提升重物的最大機械效率為答：（1）動滑輪的重力為10N；（2）內(nèi)拉力F的功率為4W；（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為81.8%。2、（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。3、（1）60J；（2）83.3%；（3）4N【詳解】解：（1）該過程中的有用功（2）由圖知，承重繩子股數(shù)拉力做的總功滑輪組的機械效率（3）不計輪軸間摩擦及繩重時，拉力所以動滑輪的重力答：（1）該過程中的有用功60J；（2）滑輪組的機械效率83.3%；（3）動滑輪的重力4N。4、(1)4.32×107J；(2)4800N【詳解】解：(1)汽車牽引力做的功為W=Pt=72000W×10×60s=4.32×107J(2)汽車的速度v=54km/h=15m/s根據(jù)P==Fv可知，牽引力的大小為F==4800N因為公交車在平直公路上勻速行駛時，受到平衡力的作用，所以該汽車行駛過程中受到的阻力f=F=4800N答：(1)汽車牽引力做的功為4.32×107J；(2)該汽車行駛過程中受到的阻力為4800N。5、（1）75%；（2）0.72m/s【詳解】解：（1）由圖可知，連接動滑輪繩子的段數(shù)為3，繩自由端移動速度為物體上升速度的三倍，繩自由端移動距離是物體上升高度的三倍。由公式P＝Fv可得，繩自由端拉力由于該金屬塊重