沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能综合测评试卷（附答案详解）.pdf

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1、九年级物理上册第十一章机械功与机械能综合测评考试时间：9 0 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H卷（非选择题）两部分，满分10 0 分，考试时间9 0 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2 0 分）1、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）在相同时间内把重物G 提升

2、相同高度。若月和其大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）甲 乙A.力月和田做的总功相同B.力 E和尺做功的功率相同C.两个滑轮组机械效率一样大D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高2、“嫦娥一号”返回舱在距离地面一定高度时，需要打开降落伞减速，以便安全着陆，在返回舱减速下降的过程中（）A.动能减小，势能减小，机械能减小 B.动能不变，势能减小，机械能减小C.动能不变，势能减小，机械能不变 D.动能增大，势能减小，机械能不变3、如图所示，勤劳的工人借用滑轮匀速提升重物，这样做（)A.省力，同时可以省功B.省力，但降低了做功效率C.既省力，也改变施力的方向D.既不省力，也不改变施力的方向4、甲

3、、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的S T图像如图所示，则（）A.甲车的动能大于乙车的动能B.甲、乙两车的重力势能相等C.经过8 秒，甲、乙两车相距10 米D.运动10 米，甲车比乙车少用4 秒5、如图所示，在 5 0 N 的水平拉力厂的作用下,重 6 0 0 N 的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2 倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6 m/s。则（)F/A.拉力厂的功率为3WB.I m i n 内物体移动的距离为36 1 nC.I m i n 内所做的有用功为1 440 JD.该滑轮组的机械效率为8 5%6、下列有关中学生的估测符合实际的是

4、（）A.眨眼一次的时间约为3sB.正常步行的速度约为1.4k m/hC.游泳时受到的浮力约为5 0 0 ND.完成一次引体向上做的功约为20 0 0 J7、如图，用 40 N 的拉力，在 1 0 s 内将重1 0 0 N 的物体匀速提升3m,则该滑轮组（）IA.绳端移动的距离为6 m B.有用功为1 20 JC.拉力做功的功率为36 W D.机械效率为8 0%8、在老旧小区改造中，工人利用滑轮组将重38 0 N 的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为20 0 N,建筑材料在5 s 内匀速上升5 m,不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（）A.动滑轮所受重力为1 0 NB.

5、滑轮组所做的有用功为20 0 0 JC.工人所用拉力的功率为38 0 WD.滑轮组的机械效率为9 5%用力拉绳匀速提升重物用力搬石头没搬动用力提着水桶在水平方向移动1 0、小明将一箱书搬上三楼，先后采用了两种方法：一是一次把所有的书搬上三楼；二是分两次把所有的书搬上三楼.假设他上楼的速度相同，则这两种方法中A.第一种所做的总功多一些B.第二种对书做的功多一些C.第一种搬书的功率大一些D.第二种搬书的效率大一些第n卷（非 选 择 题80分）二、填空题（5 小题，每小题4 分，共计20 分）1、小勇放学后，背着重40 N 的书包沿水平路面走了 20 0 m,用时3m i n,又用I m i n 爬

6、上了大约9 m 高的四楼回到了家，小勇的重力为6 0 0 N。则他在回家过程中对书包所做的功为_ _ _ _ _ J,他所做总功的功率是_ _ _ _ _W 2、如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，卫星在大气层外运行不受空气阻力，只有动能和势能的相互转化，因此机械能 （选 填“守恒”或“不守恒”）：当卫星从近地点向远地点运行时，动能会（选 填“增大”、“不变”或“减小”）。近地点地球远地点3、20 21 年 8月 5日，中国1 4岁的全红婵以创奥运纪录的高分夺得东京奥运会1 0 米跳台冠军，如图甲所示，在下落过程中忽略空气阻力，她的重力势能转化为 能。2 0 2 2 年 2月 1 6

7、日、中国运动员齐广璞在北京冬奥会男子自由滑雪空中技巧赛上获得冠军，如图乙所示，他离开大跳台后由于,仍能在空中继续“飞行”。甲 乙4、如图所示，工人师傅用沿斜面向上、大小为3 0 0 N 的拉力，将重为6 0 0 N 的物体A从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4 m、高 1.5 m,则 斜 面 的 机 械 效 率 是。5、放在水平地面上的物体，质量为5 k g,在 3 0 N 的水平拉力作用下，沿水平方向运动了 1 0 m,所用时间为2 0 s,那么重力做功_ _ _ _ _ J,拉力的功率是_ _ _ _ _ _ W (齐1 0 N/k g)。三、计算题(5 小题，每小题8 分，共计4 0

8、 分)1、如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1 8 5 2 年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长4 4 m,直径n.9 m,体积2 1 0 0 m：,形状像一个巨大的橄榄。这年的9 月 2 4 日，吉法尔乘坐该长艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2 k W 的蒸汽机带动螺旋桨，以8 k m/h 的速度，飞行了 2 8 k m。(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小_ _ _ _ _；(2)充满氢气后气囊受到的浮力是多少？(空气密度取1.2 9 k g/m )()(3)这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？()2、2 0 2 0 年

9、1 2 月8日，中尼两国共同宣布珠峰的最新高程为8 8 4 8.8 6 m,体重为5 0 0 N 的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约4 0 h 行驶了约3 0 8 0 k m 到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。(1)求火车的平均速度；(2)从拉萨到珠峰大本营海拔升高了 1 6 0 0 m,求该过程中克服小海重力做的功。3、“节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。小明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为50 k g ,所骑自行车质量为1 0 k g ,若他在平直公路上2m i n 内匀速行驶了 6 0 0 m。则：(1)在他骑行这2m i n 内，骑行的速度是多

10、少米每秒?（2）若他匀速骑行时所受阻力是总重的0.1 倍，则他骑行这2m i n 内克服阻力做了多少功？4、新冠疫情期间，为更好的收治重症患者，武汉市集结了约4 万名建设者，仅用1 0 天左右时间就使火神山、雷神山医院成功交付使用，再次让世界见证了“中国速度”。如图所示，工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件，用力少拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度尸0.5m/s,经 t=20 s 将工件送到目的地。已知工件的质量/矿6 0 0 k g,与轨道的接触面积91.2m 2,运动过程中所受阻力，是重力的公0.2倍；若滑轮组的绳保持竖直方向，不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，滑轮组装置的机械效率=9 6%,

11、取交 1 0 N/k g。求：（1）工件在轨道上匀速前进时对轨道的压强）；（2）工人拉力夕做功的功率只（3）动滑轮的质量加5、如图，公交车在平直公路上匀速行驶l O m i n,速度为54k m/h,此时输出功率为7 2k W,求:（1）汽车牵引力做的功；（2）该汽车行驶过程中受到的阻力。四、实验探究（2 小题，每小题1 0 分，共计20 分）1、小明乘坐汽车沿盘山公路上山，发现车子爬坡的困难程度受坡度大小影响，又看到工人利用斜面搬运货物，发现斜面的粗糙程度会影响人的作用力。对此小明猜想：“沿斜面匀速向上拉同一小车,同一木板搭建的斜面的坡度越大，平行于斜面的拉力越大”。请设计实验验证其猜想。（

12、1）除图所示的器材以外，还 需 要 的 实 验 器 材 有;（2）画出记录实验数据的表格；（3）写出实验步骤（可用画图或文字表述）和判断相应的猜想是否正确的依据。2、在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:T（1）实验前，在没有挂钩码和弹簧测力计时，小明发现杠杆左端低、右端高，如图甲所示。此时杠杆处于（填“平衡”或“非平衡）状态。为了忽略杠杆自重对实验的影响，他应将杠杆右端的平衡螺母向_ _ _ _ _ 调节；（2）如图乙所示，经正确调节后，小明在杠杆左边8处挂2 个钩码（实验中每个钩码的重量均为0.5N）,为便于实验，在右边/处用弹簧测力计沿 方向拉动杠杆，当杠杆在水平位置平衡时弹簧测力计的示数为

13、_ _ _ _ _ N；（3）如图丙所示，改用弹簧测力计在，处竖直向上拉住杠杆，将拉力的方向逐渐向右倾斜如图丁，使杠杆仍然在水平位置平衡，则 弹 簧 测 力 计 的 示 数 将 （填“变大”“不变”或“变小”），现分别用丙、丁两种方式将相同钩码向上提升相同的高度，则两次杠杆的机械效率nM（填或”=，）丁（不计摩擦）。-参考答案-一、单选题1、D【详解】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。AB.若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为s方3h,s/二4力甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总=Ft 3方乙滑轮组中拉力做的总功为W 乙总=Fm 4/1

14、已知月=同，所以/中总乙感，故B错误；w已知时间相同，由公式尸=不 可知，P X P Z总,故A错误；CD.甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设 一 个 动 滑 轮 的 重 为 不 计 绳 重 及 摩 擦，则甲滑轮组的机械效率为 申=4x 100%=x 100%=xlOO%=G xlOO%用+%Gh+G*G+G动同理可得，乙滑轮组的机械效率为GG+2G动xlOO%所以甲故C错误，D正确。故 选D。2、A【详解】返回舱减速下降过程中，质量不变，速度减小，故动能减小；质量不变，高度减小，故重力势能减小；动能减小，重力势能也减小，故机械能减小。故A符合题意；BCD不符合题意。故选Ao3、B【详解】动滑

15、轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，但不能改变施力的方向，使用任何机械都不能省功，在提升重物时还要提升动滑轮，做一部分额外功，所以省了力但降低了做功效率，故ACD不符合题意，B符合题意。故选Bo4、D【详解】由图可知，甲乙经过8 s,甲的路程是2 0 m,乙的路程是10m,甲的速度勺=包=驷=2.5m/s而 8s$乙 lmvz=-=1.25m/s乙%8sA.动能与质量和速度有关，甲车的速度大于乙车的速度，由于甲乙两车的质量未知，甲车的动能不一定大于乙车的动能，故A不符合题意；B.重力势能与质量和高度有关，由于甲乙两车的质量和高度未知，甲、乙两车的重力势能不一定相等，故B不符

16、合题意；C.甲乙经过8 s,甲的路程是2 0 m,乙的路程是10m,若甲、乙两车的运动方向相反，则此时甲车与乙车相距20m+10m=30m故C不符合题意;D.运动10米，甲车的时间是4 s,乙车的时间是8 s,甲车比乙车少用4 s,故D符合题意。故选Do5、C【详解】A.拉力尸的功率为W FsP=-=y-=Fv=50N x 0.6m/s=30W故A不符合题意;B.如图滑轮组，一共有3 段绳子分担动滑轮所受的拉力，故物体移动的速度为%=；%=；x 0.6 m/s=0.2 m/sI m i n 内物体移动的距离为s物=vz=0.2m/sx 60s=12m故B 不符合题意；C.物体与地面间的滑动摩擦

17、力为/=0.2G=0.2x 600N=l 20NI m i n 内所做的有用功为W(i 书物=12ON xl2m=l 440J故C 符合题意；D.I m i n 内所做的总功为V V(,=P/=3OW x 60s=l 8OOJ该滑轮组的机械效率为1440T7 7 =xl 00%=-x 100%=80%W.1800J忠故D 不符合题意。故选C o6、C【详解】A.眨一次眼的时间约是十分之一秒，故A不符合题意；B.正常步行的速度约为lm/s,合3.6km/h,故B不符合题意；C.人体重约500N,人密度与水相当，可认为悬浮在水中，浮力与重力相等，因此游泳时受到的浮力约为500N,故C符合题意；D.

18、人体重约500N,完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m,因此做的功约为W=mgh=5OON x 0.6m=300J故D不符合题意。故选Co7、C【详解】A.将物体匀速提升3m,则绳端移动的距离为s=/z=3x3m=9m故A不符合题意；B.有用功为Wfl.m=Gh=WON x3m=300J故B不符合题意；C.拉力做的功为总功，总功为W;A=FS=40Nx9m=360J拉力做功的功率为故c符合题意；D.滑轮组的机械效率为U7 400_(il.xlOO%=xl00%=83.3%360J故D不符合题意故选C8、I)【详解】B.建筑材料上升的高度/?=5m,所以有用功为%=G =380N x5

19、m=l 900J故B错误；C.由图可知，绳子股数声2,绳端移动的距离为s=2/F2X5m=10m工人所用拉力的功为%=Fs=200N xlOm=2000J拉力的功率为p=Hk =2000J=4()0 Wt 5s故C错误；A.不计绳重及摩擦，所做的额外功为%=%-卬 有=2000J-1900J=100J动滑轮所受重力为G动=殳=幽=2 0 N动 5 m故A错误；D.滑轮组的机械效率为 =%x 1 0 0%=x 1 0 0%=9 5%2 0 0 0 J故D正确。故选D o9、B【详解】A.运动员用力举着杠铃不动，只有力而没有距离，不做功，故A不符合题意；B.用力拉绳匀速提升重物，重物在受到拉力的方

20、向上移动了距离，力对重物做功，故B符合题意；C.用力搬石头没搬动，只有力而没有距离，不做功，故C不符合题意；D.用力提着水桶在水平方向移动，在提水桶的力的方向上没有移动距离，不做功，故D不符合题意。故选B。1 0、C【详解】A B.这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由上仍可知，两次对书所做的有用功相等；第一种所做的额外功为克服人的重力做的功，而第二种所做的额外功是两次克服人的重力做的功，因此第二种所做的额外功大于第一种所做的额外功，故第二种所做的总功大于第一种所做的总功，故A B不符合题意；C.因上楼的速度相同，第二种需要上楼二次，所以第二种所用时间长;两次搬书对书做的功相同，由w月一可知月

21、 2,故C符合题意；D.由 =岁 乂100%可知，n n 2,故D不符合题意.二、填空题1、360 24【详解】1小勇回家过程中对书包的作用力沿竖直方向，所以他背着书包在水平路面行走时，他对书包不做功，只在爬楼过程对书包做了功。所做的功W=G=40Nx 9m=360J2上楼时，小勇不仅要克服书包的重力做功，还要克服自身重力做功。克服自身重力做的功畋=G）、h=600N x 9m=5400J做的总功W&=W+畋=360J+5400J=5760J整个过程所用时间 总=4+弓=3 min+1 min=4 min=240s所做总功的功率心工逊=24Wq 240s2、守恒 减小【详解】1卫星在大气层外运

22、动，不受空气阻力作用，只有动能和势能的转化，因此机械能守恒。2 由近地点向远地点运动过程中，卫星的质量不变，高度变大，其重力势能变大，由于机械能守恒，所以卫星的动能会减小。3、动惯性【详解】口 全红婵在下落过程中忽略空气阻力，高度降低，质量不变，所以重力势能减小；而速度增大，质量不变，所以动能增大，故全红婵在下落过程中重力势能转化为动能。2 齐广璞在离开大跳台时是运动的，由于惯性，他离开大跳台后仍保持原来的运动状态，在空中继续“飞行”。4、7 5%【详解】已知斜面长4 m、高 L 5 m,将重为6 0 0 N的物体A从斜面底端匀速推至斜面顶端，此过程所做有用功/行 G/F6 0 0 NX 1.

23、5 m=9 0 0 J拉力的大小为3 0 0 N,所做总功为/折 3 0 0 NX4 m=1 20 0 J机械效率n=-x l 0 0%=-x l 0 0%=7 5%W&1 2OOJ5、0 1 5【详解】1 物体在水平方向移动，重力的方向竖直向下，物体在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0 J。2 拉力做的功/勺除 3 0 NX 1 0 m=3 0 0 J拉力的功率p =V =3 OOJ=15Wt 20 s三、计算题1、空气阻力 27 0 9 0 N 3.5 h,2.7 7 2X 1 0）,9 9 0 N【详解】解：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，可以减小迎风面积，从而减小

24、前进过程中受到的空气阻力。（2）充满氢气后气囊受到空气的浮力是F行 P 空rgV方 P 29 k g/m3X 1 0 N/k g X21 0 0 m -27 0 9 0 N（3）这次飞行，飞行所需时间为_ s _ 28kmv 8kmi 卜=3.5 h=1.26 X1 0 s蒸汽机做的功为胎昨2.2 X 1 0%X 1.26 X 1 0 s=2.7 7 2X 1 0 飞行时受到的平均阻力为厂 W 2.772X107J N NAMf=F=-r =9 9 0 Ns 28 x 1 0 m答：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小空气阻力；（2）充满氢气后气囊受到的浮力是27 0 9 0

25、N；（3）这次飞行，飞行所需时间为3.5 h,蒸汽机做的功为2.7 7 2X 1 0 J,飞行时受到的平均阻力为9 9 0 No2、7 7 k m/h；(2)8 X1 05J【详解】解：(1)火车的平均速度s 3 0 8 0 k m 八v=-=-=7 7 k m/h/4 0 h（2）克服小海重力做的功於 G/F 5 0 0 NX 1 6 0 0 m=8 X 1 05J答：（1）求火车的平均速度是7 7 k m/h；（2）该过程中克服小海重力做的功是8 X1 OJ。3、5 m/s；(2)3.6 X1 0 J【详解】解：（1）在平直公路上2m i n内匀速行驶了 6 0 0 nb 这段时间他骑行的

26、速度s 600m,v=-=5m/st 2 x60s（2）他匀速骑行时人与车的总重力为G.s=m,g=m A.+m?；)g=(5 0 k g+1 0 k g)X 1 0 N/k g=6 0 0 N则他匀速骑行时所受阻力0.I C.S FO.1 X6 OON=6 ON所以他骑行这2m i n内克服阻力做的功聆笈6 0 NX6 0 0 m=3.6 X 1 0 j答：（1）他骑行的速度是5 m/s；（2）他骑行这2m i n内克服阻力做了 3.6 X1 O J 的功。4、(l)5 0 0 0 Pa；(2)6 25 W；(3)5 k g【详解】解：（1）工件在轨道上匀速前进时，对轨道的压力尸 房 =G

27、产 预?=6 0 0 k g X 1 0 N/k g=6 0 0 0 N对轨道的压强。子 警,Pa运动过程中所受的阻力A 0.20.2X6 0 0 0 N=1 20 0 N由图可知，滑轮组绳子的有效股数7 7=2则滑轮组的机械效率6枷 角 珈 f 1200N昨 肃 X 100%=-IT1 X 00%二 口 物 X 100%=-X 100%=X 100%=96%叫 F-ns物 nF 2F解得尸6 2 5 N绳端移动的速度九 航A尸2 X 0.5 m/s=lm/s则拉力的功率月 叫=务=/祈6 2 5 N X lm/s=6 2 5 Wt t(3)不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，由户=L (A G动)可

28、得，动滑轮的重力nG,nFf=-2 X 6 2 5 N-12 00N=5 0N由年/脸可得，动滑轮的质量G动 5 0N 产g 1一0N/k g=5 k g答：(1)工件在轨道上匀速前进时对轨道的压强p为 5 000P a；(2)工人拉力尸做功的功率P 为6 2 5 W；动滑轮的质量0 为 5 k g。5、(1)4.3 2 X 10；(2)4 800N【详解】解：(1)汽车牵引力做的功为F/?Z=7 2 000W X 10X 6 0s=4.3 2 X 107J(2)汽车的速度厂5 4 k m/h=15 m/s根据c W Fs rP=1=-Fv可知，牵引力的大小为L P 72000W足一=-v 1

29、5m/s二4 800N因为公交车在平直公路上匀速行驶时，受到平衡力的作用，所以该汽车行驶过程中受到的阻力尸44 800N答：(1)汽车牵引力做的功为4.3 2 X 10；(2)该汽车行驶过程中受到的阻力为4 800N。四、实验探究1、刻度尺和弹簧测力计见解析 见解析【详解】(1)1 (2)2 要探究斜面的坡度对拉力的大小的影响，需要在斜面长度不变时，多次改变斜面的坡度，即斜面的高度来测量对应的拉力，那么在实验中所需的器材除了图示的之外，还需要用刻度尺来测量斜面的高度、用弹簧测力计来测量拉力。记录实验数据的表格如下：实验次数斜面高度A/m拉 力F N1（3）3 在实验中，其操作步骤如下：测量木块

30、的高度 将木板斜放在木块上，形成一个斜面，用弹簧测力计沿平行于斜面方向匀速将小车从木板底部拉到木板顶部，记下测力计此时的示数凡分别在表格中记录力和代多次改变木块的高度，将木板的同一点斜放在木块上，从而改变斜面的坡度，重复步骤。比较所记录的数据，拉力/随着木块高度即斜面坡度的变大而变大，则小明的猜想正确。拉力厂随着斜面坡度变大而变小或不变，则小明的猜想错误。2、平衡 右 竖直向下 1.5 变大【详解】（1）1 图甲所示，此时杠杆处于静止状态，所以杠杠是平衡状态。2 实验前杠杆左端低、右端高，应将平衡螺母向右调节，直到杠杠在水平位置平衡，水平位置平衡时，杠杠重心在支点处，能忽略杠杆自重对实验的影响

31、。（2）3 如图乙所示，6 处受到竖直向下的拉力，要让杠杠在水平位置平衡，右边力处弹簧测力计应沿竖直向下拉杠杆。4 每个钩码的重量为0.5 N,6 处受到竖直向下的拉力为哼=2 x O.5 N=lN当杠杆在水平位置平衡时，由杠杠平衡条件FBlB=得弹簧测力计的示数为F,=-=-x lN=1.5 N1A 2（3）5 当 C 处的拉力的方向逐渐向右倾斜时，拉力的力臂入变小，杠杆仍然在水平位置平衡，力和力臂乘积不变，由杠杠平衡条件FI=上/.可知弹簧测力计的示数将变大。6图丙、丁中，将相同钩码向上提升相同的高度，则杠杠重心上升高度也相等，所以拉力做的有用功相等，克服杠杠重力做的额外功也相等。总功等于有用功加额外功，所以图丙、丁中拉力的总功也相等，由 可 知 两 次 杠 杆 的 机 械 效 率 相 等。