沪粤版物理九年级上册《第11章 机械功与机械能》单元测试
一 、填空题（本大题共8小题，共32分）
1.（4分）人们为生活的方便，常常使用机械，使用机械时有时可以省力，有时可以省距离，但都不能省______。如图所示使用的机械的目的是为了省______。该同学把重为的物体从长为 的木板上推到高的车上假设木板光滑，则在此过程中，人施加的推力至少为______。
2.（4分）初中物理学过许多表示快慢的物理量，比如用速度来表示物体 ______的快慢，用 ______来表示物体做功的快慢。
3.（4分）小明同学用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了，在此过程中，推力对购物车做功 ______，购物车的重力做功 ______。
4.（4分）现有四种不同情景中的物体：①在水平冰面上滑行的冰块；②悬挂在教室屋顶上的日光灯；③钟表内被卷紧的发条；④发射升空的火箭。其中，______具有动能；______具有重力势能；______具有弹性势能。
5.（4分）如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度，从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将 __________ 能转化为 __________ 能储存起来，此过程中机械能总量 __________选填“变大”、“变小”或“不变”。
6.（4分）如果有一只较重和一只较轻的水桶，它们的容积相同，让你用水桶提水，你选用哪一只桶？ ______ ；用动滑轮来提升重物，并且有较重的和较轻的两只滑轮供选择，你选用哪一只滑轮？ ______ 在你作出上述选择时，头脑中想的是什么？ ______ ．
7.（4分）如图所示，由个动滑轮和个定滑轮组成一个复式滑轮组，每个滑轮重为，第一个滑轮上吊一个重为的物体，在力的作用下重物匀速上升，则拉力______，力做的功______，力将重物匀速提升过程中的机械效率是 ______此空用百分数表示，保留到个位，不计绳重和摩擦。
8.（4分）为了将一重为的物块送到高处，工人师傅用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用大小为的拉力拉动绳端，物块在内从地面沿斜面匀速向上运动到高处。已知，。该装置的机械效率为 ______ ，物体受到的摩擦力为 ______ 。
二 、单选题（本大题共4小题，共12分）
9.（3分）下列关于功率的说法中，正确的是
A. 做功越多的则功率越大 B. 做功的时间越短，功率越大
C. 功率越大的机械，做功越快 D. 用的力越大，做功时间越短，功率越大
10.（3分）下列生活实例中，力对物体做功的有
A. 甲和乙 B. 甲和丙 C. 乙和丙 D. 丙和丁
11.（3分）下列说法正确的是
A. 物体做功越多，功率一定越大
B. 物体做功时间越短，功率一定越大
C. 相同的时间里做功越少，机械的功率就越小
D. 功率越大的机械，机械效率越高
12.（3分）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是
A. 篮球经过相同高度的、两点时，机械能相等
B. 篮球第一次反弹后到达最高点时，动能为
C. 篮球经过、两点时，动能可能相等
D. 篮球在整个过程中机械能守恒
三 、多选题（本大题共2小题，共6分）
13.（3分）如图所示，在年月日时，我国珠峰高程测量登山队成功登顶，中国登山队又一次站上了世界之巅。下列说法正确的是
A. 登山队员周围皑皑的白雪不具有内能
B. 队员在向上攀登过程中，他的重力势能在不断增加
C. 攀登时碰落的雪块会向下滚落，是因为受到了重力的作用
D. 登顶后队员感觉呼吸困难是因为山顶气压变大
14.（3分）如图所示，用相同的滑轮和绳子分别组成甲、乙两个滑轮组，乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍．现用手分别以F1、F2的拉力拉住绳子的自由端，并将重物以相同速度匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列关于该过程的几种说法中正确的是( )
A. 拉力所做的总功相等 B. 滑轮组乙的效率较高
C. F1、F2的大小之比为3： 2 D. F1、F2的大小可能相等
四 、计算题（本大题共3小题，共36分）
15.（12分）小明同学与共享单车总重力为牛，他骑着一辆共享单车在平直的公路上以米秒的速度匀速行驶了米，单车行驶时的牵引力等于总重的倍，求：
单车行驶时的牵引力；
单车行驶的时间；
牵引力在这段时间内做的功；
牵引力在这段时间内做的功率。
16.（12分）装卸工人用如图所示的装置将重为的货物提至高处，人对绳的拉力为，货物在内被匀速提升了。求此过程中：
拉力做功的功率；
滑轮组的机械效率。
17.（12分）如图甲所示，一辆装满物资的运输车总重为，沿路线运至处。段长为，段长为，点与点的高度差为。在整个运输过程中，运输车的输出功率与时间的关系如图乙所示，速度与时间的关系如图丙所示，汽车在时经过处，时经过处，时经过处。
求：的大小；
运输车从点到点过程中的牵引力；
运输车从点到点做功的机械效率。
五 、实验题（本大题共4小题，共24分）
18.（6分）小波同学和大家一样是一名要参加中考的初三学生，他了解到要中考体育跳绳需要达到一分钟个才能满分，于是在某个阳光明媚的上午，小波在学校操场上进行了测试。同时，“好奇心”物理兴趣小组的同学们也来测量小波同学跳绳的功率。

根据你所掌握的知识，要达到实验目的，兴趣小组需要选择的实验器材有：______，______和
秒表。
兴趣小组同学根据小波跳绳情况制作了一张图，如图，假设小波跳绳整个过程是匀速的。通过计算，可以判断出这次跳绳小波______“能“或“不能“获得满分。
称的小波同学体重约为，请你通过图，大致估算出整个过程小波做的功为______；他跳绳的功率约为______取
从实际角度分析，你认为小波同学此次跳绳的实际功率应该比计算出的功率______“偏大”“偏小”或“相等”。写出一条你认为的原因：______。合理即可
19.（6分）汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图。其中。

实验中，动能的大小是通过 ______ 来反映的；
通过甲、乙两次实验可粗略说明交管部门对 ______ 选填“超速”或“超载”的管制要求。
进行图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，由此可推断、两球的质量关系是：______ 选填“”“”或“”；为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是 ______ 填写字母。
A.换用质量更小的钢球
B.给丙图水平木板铺上毛巾
C.增加丙图木块的质量
20.（6分）体育委员在检查课用篮球时，发现不同的篮球反弹能力不同，他猜想篮球反弹性能的强弱与篮球的材质有关，他选择了材质不同，其他因素都相同的篮球，设计了以下实验方案。
方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后高度的高低；
方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度由静止下落，观察比较它们反弹后的高度。
两个方案中，你认为方案 ______更优，并说明理由：______。
实验进行时，当观察到篮球反弹后的高度越高，说明反弹性能就越 ______选填“强”或“弱”。
21.（6分）某同学在测量滑轮组的机械效率的实验中，将相关数据记录在了如表中。
实验序号 钩码重 钩码上升的高度 绳端的拉力 绳端移动的距离
根据表中数据，请在图中画出绳子的绕法。
该同学应 ______ 拉动绳端的弹簧测力计，使钩码升高，并改变钩码的数量，重复实验。
第次实验中，滑轮组做的有用功为 ______ ，机械效率为 ______ 。
表中有一组数据明显存在错误，这组数据是 ______ 填实验序号。剔除掉这组错误的数据，分析后可以发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将 ______ 填“变大”“变小”或“不变”。
答案和解析
1.【答案】功 力 100 ;
【解析】解：
我们使用机械时，有时省力，但要费距离；有时省距离，但要费力；但都不能省功。
如图使用的是斜面，可以省力，但要多走距离；
人克服货箱重力做功：
，
假设木板光滑，推力做功：
，
所以推力大小：
。
故答案为：功；力；。
由功的原理知道，使用任何机械都不会省功，省力的费距离，费力的省距离。
图中使用的是斜面，可以省力；利用求出人克服货箱重力做功，假设木板光滑，推力做的功等于直接提升做的功，即，据此求出推力大小。
解决此类问题的关键是知道使用机械是为了方便、为了省力、还可能是为了改变力的方向等，但都不会省功。
2.【答案】运动 功率;
【解析】解：速度是描述运动快慢的物理量，功率是描述做功快慢的物理量。
故答案为：运动；功率。
根据速度、功率的物理意义回答。
此题主要考查速度和功率的意义，难度不大。
3.【答案】200 0;
【解析】解：推力对购物车做功：；
购物车在水平地面上移动，重力的方向竖直向下，购物车没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即购物车的重力做功为。
故答案为：；。
知道推力和在推力方向上移动的距离，利用求推力做的功。
做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离。二者缺一不可，据此分析重力是否做功，若做功，利用计算。
此题主要考查了功的计算、做功的两个必要因素，明确力是否做功是关键、易错点！
4.【答案】①④ ②④ ③;
【解析】解：①在水平冰面上滑行的冰块，由于运动具有动能；
②悬挂在教室屋顶上的日光灯，与地面具有高度，具有重力势能；
③钟表内被卷紧的发条，由于发生了弹性形变，具有弹性势能；
④发射升空的火箭，具有速度，具有高度，所以具有动能和重力势能。
故答案为：①④；②④；③。
运动的物体具有动能，动能跟质量、速度有关，一个物体有质量，有速度，就具有动能。
被举高物体具有重力势能，重力势能跟质量、高度有关，一个物体有质量，有被举得高度，就具有重力势能。
发生弹性形变的物体具有弹性势能，弹性势能跟形变大小有关，有形变就具有弹性势能。
此题主要考查了动能、重力势能和弹性势能的概念，及影响其大小的因素，属于基本内容。
5.【答案】动；重力势；变小;
【解析】
掌握动能、重力势能大小的影响因素，根据影响因素能判断各种形式的能量转化情况，是解答的关键。
动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
列车克服摩擦做功，机械能转化为内能。

解：
由图和题意可知，列车进站时爬坡，速度减小，高度增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能；
列车进站时，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会变少。
故答案为：动；重力势；变小。
6.【答案】较轻的水桶;较轻的滑轮;少做额外功;
【解析】解：根据题意两桶的容积相等，用水桶提水，对较重那只桶做的额外功要多，当然选择较轻的那只桶，用动滑轮来提升重物，并且有较重的和较轻的两只滑轮供选择，会选择较轻的那只滑轮，因为这样对滑轮做的额外功就少，哪个做的额外功少就选哪个，故答案填：较轻的水桶；较轻的滑轮；少做额外功．
根据做功的常识做额外功少的效率高就可解答此题．
该题考查了有用功和额外功的相关知识．
7.【答案】2 6.4 52%;
【解析】解：由图可知每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数，
因为不计绳重和摩擦，
所以第一个动滑轮绳子自由端的拉力：
，
同理，
，
，
，
则拉力：
；
绳子自由端移动的距离：
，
则力做的功：
；
有用功：
，
滑轮组的机械效率：
。
故答案为：；；。
由图可知每个动滑轮中吊起动滑轮绳子的股数，利用不计绳重和摩擦时求每个动滑轮自由端绳子的拉力；
绳子自由端移动的距离，利用求拉力做的总功；
利用求有用功，利用求滑轮组的机械效率。
此题主要考查使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、总功和机械效率的计算，关键是利用好不计绳重和摩擦时。
8.【答案】;
【解析】解：有用功：；
使用定滑轮不省力也不能省距离，拉力端移动距离等于物体移动距离，拉力做的总功：，
该装置的机械效率：，
额外功，
由可得物体受到的摩擦力：
。
故答案为：；。
知道物块重力、提升高度，利用求拉力做的有用功；
知道拉力大小、拉力端移动距离，利用求拉力做的总功，该装置的机械效率等于有用功与总功之比；
总功减去有用功等于额外功，由可求得物体受到的摩擦力。
此题主要考查了使用定滑轮和斜面时有用功、总功、摩擦力、机械效率的计算，以及定滑轮的特点，属于中等题目。
9.【答案】C;
【解析】解：、物体做功越多，功率不一定越大，还要看时间大小，故错误；
、物体做功时间越短，功率不一定越大，还要看做功的多少，故错误；
、功率表示物体做功快慢，所以物体做功越快，功率越大，故正确；
、用的力越大，做的功不一定多，即使做功时间越短，功率不一定大，故错误。
故选：。
功率表示物体做功快慢，功率大小等于内所做的功。
深入理解功率的概念，可解答此题。
10.【答案】B;
【解析】解：
甲、推着小车前进，人对小车有推力的作用，小车在推力的方向上通过了距离，所以推力对小车做了功；
乙、用力提着滑板在水平路面上前行，此过程中，拉力与距离的方向垂直，故拉力没有做功；
丙、绳子对物体有向上的拉力，物体在拉力的方向上通过了距离，所以拉力对物体做了功；
丁、人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，故力对物体没有做功。
所以做了功的是甲和丙。
故选：。
做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离。
该题考查了做功的必要条件，注意三种不做功的情况：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。
11.【答案】C;
【解析】解：、根据功率的公式，功率的大小同时由物体做的功和做功所用的时间决定，故错误，正确；
、由机械效率公式可知，机械效率与功率无关，故错误。
故选：。
根据功率的概念，机械效率的概念分析解题。
物理学习过程中，理解物理量的物理意义非常重要。
12.【答案】C;
【解析】解：、由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在点的机械能大于在点的机械能，故错误；
、篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高点时动能不为零，故错误；
、在点的机械能大于在点的机械能；在、两点高度不相同则重力势能不相同，即点的重力势能大于点的重力势能，
机械能是物体动能与势能的总和，因此在点的动能可能等于在点的动能，故正确。
故选：。
每次篮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球受到空气阻力，机械能逐渐变小；
从轨迹来看，篮球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度，影响动能的因素是质量和速度，据此分析；
机械能是物体动能与势能的总和，、两点高度不相同，则重力势能不相同，据此分析。
此题主要考查了机械能的相互转化的相关知识，关键明确最高点时的竖直方向的速度为零，水平方向的速度不一定为零。
13.【答案】BC;
【解析】解：
A、一切物体在任何情况下都具有内能，所以温度很低的白雪也具有内能。故A错误；
B、队员在向上攀登过程中，质量不变，高度增加，所以他的重力势能在不断增加。故B正确；
C、雪块始终受到竖直向下的重力的作用，所以碰落后会向下滚落。故C正确；
D、登顶后队员感觉呼吸困难是因为山顶气压变小。故D错误。
故选：。
①一切物体都具有内能；
②重力势能与质量和高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；
③地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，重力的方向竖直向下；
④大气压强随海拔高度的增加而减小。
这样的题目对学生的知识点要求比较高，考查了学生的综合应用能力。四个选项逐一排查、分析后，才能够得出正确答案。这也是中考的常见题型。
14.【答案】BD;
【解析】A．由题意知，乙滑轮组所挂重物的质量是甲滑轮组所挂重物的两倍，所以乙的物重为甲的物重2倍，将其提升到相同的高度，根据W有用=G物h可知，做的有用功不同；而动滑轮重相同，动滑轮上升的高度也相同，则做的额外功相同，由W总=W有用+W额可知，总功不同；
B．两滑轮组做的额外功相同，乙做的有用功大于甲做的有用功，根据机械效率的定义可知，乙的效率较高；
C．甲由2段绳子承担物重，F1=(G甲+G动)，乙由3段绳子承担物重，F2=(G乙+G动)，物体重力不同．F1、F2的大小之比不等于3：2；
D．若F1、F2的大小相等时，有：(G甲+G动)=(G乙+G动)，
即2G乙+2G动=3G甲+3G动，已知G乙=2G甲，则G甲=G动；
即动滑轮重力等于甲的重力时，所用的拉力相等．
故选BD
15.【答案】解：（1）因为单车行驶时的牵引力等于总重的0.08倍，所以单车行驶时的牵引力为：
F=0.08G=0.08×750N=60N；
（2）因为v=，所以单车行驶的时间为：
t===300s；
（3）牵引力做的功为：
W=Fs=60N×2400m=1.44×105J；
（4）牵引力做功的功率为：
P===480W。
答：（1）单车行驶时的牵引力为60N；
（2）单车行驶的时间为300s；
（3）牵引力在这段时间内做的功为1.44×105J；
（4）牵引力在这段时间内做的功率为480W。;
【解析】
根据单车行驶时的牵引力等于总重的倍可求牵引力；
利用速度公式的变形式可求行驶的时间；
利用可求牵引力做的功；
利用可求牵引力做功的功率。
此题主要考查了速度公式的应用、功、功率的计算，是一道基础题。
16.【答案】;
【解析】
由图知，，根据求出拉力移动距离，根据求出总功，根据求出拉力的功率；
根据求出有用功；根据求出机械效率。
此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率、功率计算公式的理解和掌握，综合性较强，基础性题目。
17.【答案】解：（1）从到，汽车的速度为5m/s，行驶的路程为AB的长，即100m。
运动时间为：===20s；
（2）由图像可知，在CD段，汽车的功率为P=50×103W=5×104W，汽车的速度为v=5m/s，
由P=Fv得，汽车受到的牵引力为：F===1×104N；
（3）B点与C点的高度差为168m，即h=168m，装满物资的运输车总重为10t，即m=10t=10000kg，
汽车的总重力为：G=mg=10000kg×10N/kg=1×105N，
从B点到C点所做有用功为：W有=Gh=1×105N×168m=1.68×107J，
由图像可知，在BC段，汽车的功率为P斜=80×103W=8×104W，汽车的速度为=1m/s，
由P=Fv得，汽车受到的牵引力为：F斜===8×104N，
从B点到C点所做总功为：W总=F斜s=8×104N×600m=4.8×107J，
运输车从B点到C点做功的机械效率为：η===35%。
答：（1）的大小为20s；
（2）运输车从C点到D点过程中的牵引力为1×104N；
（3）运输车从B点到C点做功的机械效率为35%。;
【解析】
利用速度公式变形可求出时间。
根据变形可得出汽车受到的牵引力。
先求出在斜面上的牵引力，在根据功的计算公式可求出拉力做的功，即总功，根据求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率。
熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，准确分析图像中反映的信息，是解答该题的关键。
18.【答案】台秤 刻度尺 不能 3600 60 偏大 四肢的运动要消耗能量 ;
【解析】解：测量跳绳的功率就是测量克服自身重力的平均功率，
由可知，需要的实验器材有：测量小波质量的台秤、测量重心上升高度的刻度尺和测量时间的秒表；
由图可知，跳一次绳的时间为，
则跳绳的次数个个，
所以，这次跳绳小波不能获得满分；
由图可知，跳一次绳重心上升的高度，
则跳一次绳克服重力所做的功：，
整个过程小波做的功：
，
他跳绳的功率：
；
由于四肢的运动要消耗能量，身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量，心脏推动血液循环要消耗能量，人体向外散热要消耗能量等，
所以，小波同学此次跳绳的实际功率应该比计算出的功率偏大。
故答案为：台秤、刻度尺；不能；；；偏大；四肢的运动要消耗能量。
测量跳绳的功率就是测量克服自身重力的平均功率，根据确定测量的物理量和测量工具；
由图可知跳一次绳的时间，然后求出跳绳的次数，然后判断是否获得满分；
由图可知跳一次绳重心上升的高度，根据求出跳一次绳克服重力所做的功，然后求出整个过程小波做的功，根据求出他跳绳的功率；
人体的好多器官活动时都需要消耗能量，据此进行解答。
该题考查了功率的测量，涉及到做功公式和功率公式的应用，从图中获取有用的信息是关键。
19.【答案】;
【解析】解：实验中，动能的大小是通过木块移动的距离来反映的，这是转换法的应用；
通过甲、乙两次实验可知，小球质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，速度越大，推动木块移动的距离越远，说明小球的动能越大，故通过甲、乙两次实验可粗略说明交管部门对超速的管制要求；
由图乙和图丙可知，两个小球的质量不同，小球滚下的高度相同，到达水平面的速度相同，图丙实验时，木块被撞后滑出木板掉落，说明丙图中球的动能较大，球的质量较大，即；
、换用质量更小的钢球，在速度不变的情况下，动能更小，推动木块移动的距离变小，故符合题意；
、给丙图水平木板铺上毛巾，不能与乙控制相同的接触面，故不符合题意；
、增加丙图木块的质量，木块与木块受到的摩擦力不同，不能完成探究，故不符合题意；
故选：。
故答案为：木块移动的距离；超速；；。
利用转换法：由木块移动距离的长短，来反映小球的动能大小；
动能的大小与质量和速度有关；用控制变量法去分析解决：探究动能与速度的关系，保持质量相同；要探究动能与质量的关系，需保持速度相同；
实验中，小球到达水平面时的速度由小球的高度决定，通过调整高度可调整其速度，从而改变动能。
本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
20.【答案】二 方案一中，其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，在用力向下抛球时，很难控制相同的力； 强;
【解析】两个方案中，你认为方案二更优；
因为方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，在用力向下抛球时，很难控制相同的力；
用反弹的高度来表示篮球反弹性能的强弱，篮球能够反弹的高度越高，说明其弹性越强。
故答案为：二；方案一中，其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，在用力向下抛球时，很难控制相同的力；强。
如果用力向下抛球时，很难控制相同的力；
用反弹的高度来表示篮球反弹性能的强弱。
本题是探究影响篮球反弹性能的影响因素实验，考查了对控制变量法及转换法的掌握和应用，同时考查了对反弹性能的理解。
21.【答案】;
【解析】解；由、中数据知，绳自由端移动距离为钩码上升高度的倍，所以有段绳子承担物重，如下图所示：
；
实验中应沿竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
有用功；
第次实验时滑轮组的机械效率为；
根据可求动滑轮重：
，
根据可求动滑轮重：
，
根据可求动滑轮重：
，
故第组数据明显存在错误；
分析后可以发现，同一滑轮组提升重物的重力变大时，滑轮组的机械效率将变大。
故答案为：
如图所示；缓慢；；；；变大。
由表格中和的关系确定承担物重的绳子段数，然后进行绕线，其中；
为准确地测出拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；根据公式，计算机械效率；
根据可求动滑轮重，据此分析；根据机械效率的变化，然后得出结论。
本题“探究滑轮组的机械效率”，考查有用功及机械效率的计算和分析数据归纳结论的能力。