沪粤版九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题测试试题（含答案解析版）.pdf

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1、九年级物理上册第十一章机械功与机械能专题测试考试时间：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I I 卷（非选择题）两部分，满分1 0 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（1 0 小题，每小题2 分，共计2 0 分）1、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：被提

2、升的物体的重力；物体被提升的高度；动滑轮的重力；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.B.C.D.2、2 0 2 1 年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是（）A.垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功B.排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大C.排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态D.手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力3、关于功和机械能及其转化，下列说法正确的是（）A.吊车吊

3、着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功B.卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大C.电梯匀速上升过程中，电梯的动能转化为重力势能D.功率越大，做功越多4、在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（）A.转轴加润滑油 B.增加提升高度 C.增大提升速度 D.减小物体质量5、手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（）0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.

4、0 32 3.4 3.6A.每次发声的时间间隔相等B.整个过程中乒乓球的机械能不变C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小D.乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同6、下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（）使小车向前运动了一段距离的推力B.搬石头但没有搬动，手对石头的力托着货物停在水平地面上,叉车对货物的力D.I S 提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力7、日常生活中有很多现象都与我们学习过的物理知识有关。下列说法正确的是（）A.自行车前后轮安装在滚动轴承上，可以增大摩擦B.投掷出去的铅球在空中飞行的过程中，运动员对铅球做了功C.短跑运动员在到达终点后不会立即停下来，是因为受到惯性的作用D.

5、高压锅是利用液体的沸点随液面上方气压增大而升高的原理工作的8、在图所示的四种情景中，人对物体做功的是（)A.运动员举着杠铃不动B.工人推汽车,车没动人将箱子从地面搬起来D.大力士顶住轮胎不动9、如图所示，在光滑的水平台面上，一轻弹簧左端固定.右端连接一金属小球，。点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A 位置，然后释放小球，小球就在4 6 间做往复运动（已知力用0B）。小球从力位置运动到8 位置的过程中，下列判断不正确的是（）A.小球的动能先增大后减小B.弹簧的弹性势能先减小后增大C.小球运动到。点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D.任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变1 0

6、、下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（）A.效率越高的机械，功率越大 B.做功越多的机械，功率越大C.做有用功越多的机械，效率越高 D.功率越大的机械，做功越快第n卷（非 选 择 题80分）二、填空题（5 小题，每小题4 分，共计2 0 分）1、2 0 2 1 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 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2、如图所示

7、是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人。若该机器人工作时功率为75W,在10 s内沿直线匀速清扫的距离为5 m,则该机器人在1 0 s内所做的功是_ _ _ _J,该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为_ _ _ _No3、如图所示，工人师傅用沿斜面向上、大小为300N的拉力，将重为600N的物体A从斜面底端匀速推至斜面顶端。已知斜面长4m、高L 5 m,则 斜 面 的 机 械 效 率 是。4、我国设计的“中华月球车”今年登陆月球。如图所示为该车的模型。物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的：，月球车的质量为120kg,它在月球表面受到的重力为_ _ _

8、 _ _N6（支10N/kg）。若它在月球表面上方竖直下落4 m,则重力对它做的功为_ _ _ _ _Jo5、如图所示，小伟玩蹦蹦杆的情景，蹦蹦杆由地面弹起，在空中升高的过程中：小伟的重力势能，小伟的动能；在下落后，从杆尖触地到弹簧压缩至最短，弹性势能（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。三、计 算 题(5小题，每小题8分，共 计4 0分)1、我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者号载人潜水器的海试现场。(1)潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图

9、如图乙所示，它由金属杆4?、勿 和可以伸缩的液压杆Z C组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会 带 动 金 属 杆 四 绕 着。点转动，金属杆6端就会向上提或向下压采样器；请在图乙中画出水平金属杆的6端竖直向下压采样器时，采 样 器 对 金 属 杆 的 力 的 示 意 图；若应I、勿和 的长分别是1 8 c m、2 4 c m和3 0 c m,仍 的 长 是7 2 c m,这只机械手臂的液压杆1对水平金属杆4端的拉力是2 0 0 N,玻璃管水平的圆环形管口和海底沉积物的接触面积是2 c m 2时，则竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是多少Pa?(不 考

10、 虑 金 属 杆 和 采 样 器 它 们受到的重力和浮力)(2)总质量是3 6 t且处于悬浮状态的潜水器在海底完成作业后，会抛卸吸附在舱外的压载铁再上浮。为了确保舱内作业人员的安全，科学家们在设计“奋 斗 者 号 时，可以让潜水器在不能抛卸压载铁 时 进 行“断臂求生”，即让潜水器在深海抛掉两只机械手臂和采样篮等物体后再上浮。若某次深海演练抛掉质量是L 8 t。体 积 是O.B n f的两只机械手臂和采样篮等物体，则此时潜水器受到的浮力是多少N?浮力比重力大多少N?甲 乙2、负压救护车是一款利用技术手段使车内气压低于外界大气压的特种车辆，空气在自由流动时只能由车外流向车内，这样在救治和转运新冠

11、患者时，可以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。一辆负压救护车在平直公路上以3 0m/s 的速度将病人运送到医院，用时10nli n。已知该救护车连同车上人员总质量为2t,行驶时阻力为车重的0.15 倍。g 取 10N/k g,求：(1)此次运送过程救护车行驶的路程；(2)救护车的牵引力所做的功；(3)按照卫生部标准，负压舱内外气压差在10 3 0P a 之间，经测量发现，该车负压仓0.9 m?的面积上内外气体压力差为18 N,通过计算判断负压舱内外气压差是否符合标准。3、汽车是我们熟悉的交通运输工具，某种型号运输车的部分参数如下表。(g 取 10N/k g)(1)求汽车满载时对水平路面的压

12、强；(2)汽车满载时以140k W的功率匀速行驶，汽车受到的阻力是车总重的0.02倍，求：汽车行驶18 0k m 所用的时间和牵引力所做的功。自重15 t载重20t汽车轮个数10每个轮胎与地面的接触面积0.05 m24、如图为某国产新能源汽车，深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700 k g,在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍，匀速行驶18 k m,所用时间0.5 h,求：(1)该车匀速行驶的速度；(2)司机和车的总重力；(3)车匀速行驶18 k m 过程中牵引力做功。5、如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在 3 00N 的拉力作用下，使质量为63 k g 的建筑

13、材料以0.2m/s 的速度匀速竖直上升，不计绳重和摩擦，求：（1）请你画出滑轮组的绕线；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率；（4）动滑轮的重力。/4 四、实验探究（2 小题，每小题10分，共计20分）1、如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。毛巾 棉布 木板（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上_（选 填“同一”或“不同”）位置由静止释放;（2）分析图中小车运动情况可知，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越 由此推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上_ _ _ _ _,说明运动的物体_ _ _ _ _ _力来维持（选填需要”

14、、“不需要”）；(3)如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：_ _ _ _ _ _ (选填“需要”或“不需要”)；(4)不考虑空气阻力，三次实验中小车克服摩擦力所做的功(选填“相等”或“不相等”)，在小车凹槽中放入质量不同的祛码，从同一斜面的同一高度处由静止释放，撞击放置在水平面上的同一位置处的木块，可探究物体的 大小与质量的关系。2、相关资料表明，大部分重大交通事故是汽车超载、超速造成的。物理兴趣小组的同学由此想到运动物体的动能大小与其质量和速度有关，于是决定探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图，其 中 方 广 力 (=/%=J 900

15、cm =30cm该三角形是直角三角形，4 c 为斜边，根据三角形的面积公式可知，液压杆/C 对水平金属杆4 端拉力的力臂A=AOxOC 18cm x 24cm 1.-=-=14.4cmAC30cm金属杆6 端对采样器的压力23-2-0-0-N-x-1-4-.4-c-m-=40N72cm圆环形管口对海底沉积物产生的压强F.40N cp=-=-；-7=2 x 105PaS 2x10(3)潜水器处于悬浮状态，总浮力为K*=G&-B G xIO kgxlO N/kgxlN潜水器抛掉机械手臂等物体后，减小的浮力修=外 gA%=1 Ox 10kg/n?x 1 ON/kg x0.3m3=3xl 03N减小的

16、重力AG=7g=1.8xlO3kgxl ON/kg=1.8xlO4N潜水器剩下的重力G=G息-AG=3.6X105N-1.8X104N=3.42X105N抛掉机械手臂等物体后潜水器受到的浮力=%-AF浮=3.6 x 1 05 N-3 x 1 03N=3.5 7 x 1 05 N抛掉机械手臂等物体后浮力比重力大 尸=耳 多 一 G =3.5 7 x 1 05N-3.4 2 x l 05N=L5 X104N答：(1)见解析,竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是2 x l(r P a;(2)潜水器受到的浮力是3.5 7 x 1 0 2 ,浮力比重力大1.5 x l ON。2、(1)

17、1.8 X 1 0 m；(2)5.4 X 1 0；(3)该车负压舱内外气压差符合标准【详解】解：(1)此次运送过程救护车行驶的路程s r Z=3 0 m/s X 1 0 X 6 0 s=l.8 X 1 0 m(2)救护车匀速前进，根据二力平衡原理可得，救护车的牵引力尸行尸祈 0.1 5 G 公=0.1 5 *0.1 5 X 2 X 1 0%g X 1 0 N/kg =3 0 0 0 N救护车的牵引力所做的功聆3 0 0 0 N X 1.8 X 1 0 m=5.4 X 1 07J(3)负压舱内外气压差F 1 8 N A p =-=-7 =2 0 P aS 0.9 m2该负压舱内外气压差符合标准。

18、答：(1)此次运送过程救护车行驶的路程为L 8 X 1 0 1；(2)救护车的牵引力所做的功为5.4 X 1 0 4；(3)该车负压舱内外气压差符合标准。3、(1)7 x l O5P a；(2)2.5 h；1.2 6 X 1 09J【详解】(1)汽车满载时总重为G=mg(2 X 1 0 kg+l.5 X 1 0 kg)X 1 0 N/kg=3.5 X 1 05N汽车对路面的压力为5 X 1 05N汽车对路面的压强为3.5 x l Q5N1 0 x 0.0 5 m2=7 x l O5P a(2)满载时汽车行驶受到的阻力户0.0 2 G=0.0 2 X 3.5 X 1 05N=7 X 1 0:,N

19、满载时汽车做匀速运动，它所受的牵引力为r7X10:iN汽车所做的功为聆F S=7X103 X 1 8 0 X 1 0 m=l.2 6 X 1 09J所用的时间为W _1.2 6 x 1 0。1.4X105W=9 x l O3s =2.5 h答：(1)求汽车满载时对水平路面的压强是7 x 1 0叩a；(2)汽车行驶1 8 0 km所用的时间是2.5 h,牵引力所做的功是1.2 6 X 1 0打。4、(1)3 6 km/h；(2)7 0 0 0 N；(3)1.2 6 X 1 07J【详解】解：（1）该车匀速行驶的速度v=-=1 8=36km/ht 0.5h（2）司机和车的总重力年侬=700k g

20、X 1 0N/k g=7000N（3）在平直公路上匀速行驶过程中，汽车的牵引力大小等于阻力大小，故户行户 0.1 R 0.1 X 7OOON=7OON车匀速行驶1 8 k m 过程中牵引力做功F A 700NX 1 8X 1 03m=l.2 6 X 1 0;J答：（1）该车匀速行驶的速度为36 k m/h；（2）司机和车的总重力为7000N；（3）车匀速行驶1 8 k m 过程中牵引力做功为1.2 6 X 1 07Jo/(【详解】；(2)1 80W；(3)70%；(4)2 70N解：（1）由题意可知，建筑材料的重力G=mg=63k g x l ON/k g=630N不计绳重和摩擦，根据F =：

21、（G+G动）可知，承担物重的绳子段数=生 乌=史 竺 刍 2300N由此可推测承担物重的绳子段数为3,故滑轮组的连接方式如下:/(2)由户=4 可知，拉力的功率W FsP=3OONx3xO.2m/s=18OW(3)由题意可知，滑轮组的机械效率%.Gh Gh G 630NFs Fnh nF 3x300Nxl00%=70%(4)根据尸=：(G+G动)可知，动滑轮的重力6动=尸-G=3 x 300N-630N=270N答：(1)见解析；(2)拉力的功率为1 80W；(3)滑轮组的机械效率为7096；(4)动滑轮的重力为2 70N。四、实验探究1、同一 远 做匀速直线运动 不需要不需要相等动能【详解】

22、(1)1 为使小车到达水平面时具有相同的速度，实验时要固定斜面，并将小车从斜面上同一位置由静止释放。(2)2 3 4 由图得，小车在毛巾、棉布和木板上运动时受的摩擦力依次减小，滑行距离依次变远。所以小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，由此推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。说明了物体在不受力时仍可运动，进而也说明运动的物体不需要力来维持。(3)5 如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，已经可以说明阻力越小，物体运动距离越远，从而得出阻力对物体运动状态的影响，所以不需要重做本实验。(4)6 不考虑空气阻力，小车到达水平面时速度相同，动能相同，小车最终都

23、静止，动能为零，动能减小量相同。所以三次实验中小车克服摩擦力所做的功都等于小车的动能的减少量，故三次实验中小车克服摩擦力所做的功相等。7 在小车凹槽中放入质量不同的祛码，从同一斜面的同一高度处由静止释放，到达水平面的速度相同，物体的质量发生变化，撞击放置在水平面上的同一位置处的木块移动的距离不同，可探究物体的动能大小与质量的关系。2、同一高度 甲、乙 木块被撞击的距离 粗糙程度 越小 匀速直线【详解】(1)1 探究动能大小与质量的关系，保持小球到达水平面的速度相同，让小球从斜面同一高度由静止滚下。(2)2 探究动能大小与速度的关系时，小球的质量相同，小球到达水平面的速度不同，选择甲乙两次实验进行比较。(3)3 实验中小球能够做功是体现在推动木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，具有的动能就越大，所以通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。(4)4 给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小。5 6表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动。