第十一章功与机械能 单元卷-2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册复习卷

第十一章功与机械能 单元卷-2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册复习卷 一、单选题 1．下列情景中，说明小孩对物体做功的是（　　） A．小孩用力推汽车，没能推动 B．小孩用力提起水桶 C．被小孩踢出去以后在地面上滚动的足球 D．小孩用手托着鸡蛋在水平路面行走 2．下列说法中正确的是（　　） A．用力推一辆汽车，汽车静止不动，推力在这个过程中对汽车做了功 B．提着水桶在水平路面上向前移动一段路程，手的拉力对水桶做了功 C．抛出手的铅球在空中向前运动的过程中，推力对铅球做了功 D．用手从地面提起水桶，手的拉力对水桶做了功 3．如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＜P2 4．如图所示，一物块沿固定不动的斜面匀速下滑，则下列说法中正确的是（　　） A．物块可能受两个力作用 B．物块对斜面的压力和斜面对物块的支持力是对平衡力 C．物块的机械能减小 D．物块的重力势能转化为动能 5．小明在家里把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到紧贴自己鼻尖，之后松手，铁锁向前摆去，则下列说法中正确的是（　　） A．铁锁来回摆动过程中，铁锁上没有力做功 B．铁锁达到左侧最高点瞬间速度为零，处于平衡状态 C．铁锁向下摆动的过程中重力势能转化为动能 D．小明说“它打不着我”因为铁锁机械能守恒 6．小球从光滑无摩擦轨道的A点以0.5m/s的初速度沿轨道运动（忽略空气阻力），下列说法正确的是（　　） A．小球在轨道B点的速度最大 B．小球在B点的机械能大于在A点的 C．小球一定能运动到最高处C点 D．小球在DE段将做匀速直线运动，且速度最大 7．如图示滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉力F的大小为500N，则提升重物的过程中（　　） A．绳子的自由端被拉下4m B．做的有用功是1500J C．拉力F的功率是150W D．滑轮组的机械效率是60% 8．如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M，M与容器底部不密合。以的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，水的密度是，则下面说法不正确的是 （　　） A．当时，物块M在水中处于漂浮状态 B．当时，水对容器底部的压力大小是15N C．图乙中a的值是8cm D．时段，浮力对物体做功是0.96J 二、多选题 9．小明背着书包准备乘公交车上学，下列情景中小明对书包做功的是（　　） A．背着书包沿水平步道走向车站 B．背着书包站立在公交站台等车 C．背着书包走上停稳的公交车 D．背着书包站立随公交车上坡 10．如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则下列说法正确的是（　　） A．小物块从P向M运动过程中，重力势能减少 B．小物块从P向M运动过程中，机械能减少 C．小物块从P向M运动过程中，机械能不变 D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大 11．下列过程，哪些情况小明对物体没做功（　　） A．小明提着桶站立不动 B．小明掷出的铅球离手后落地过程中 C．小明提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D．小明提起桶的过程中 12．如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N．若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（　　） A．B受到的摩擦力为3N，方向水平向左 B．滑轮移动的速度为0.1m/s C．绳子拉物体A的功率为2W D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N 13．如图甲所示是高空作业的师傅在美化楼体外墙的情境，其平台结构的原理简图如图乙所示，吊篮的质量为40kg，两名工人及工具的总质量为200kg，某次吊升过程中，吊篮在30s内匀速上升了6m。不计滑轮重、绳重和摩擦。则下列说法正确的是（　　） A．使用该装置可以省距离，但不能省功 B．整个装置的机械效率为73.3% C．电动机拉动绳子的功率为480W D．在承载范围内，工人及工具的总质量越大，该装置的机械效率越高 14．初中阶段我们经历了一些物理概念的建立过程，滨滨整理了如下物理量的相关信息，正确的是（　　） 选项 物理量 物理量符号 物理意义 单位 A 速度 v 表示物体运动快慢 B 密度 表示物体每1立方米的质量 C 压强 p 表示力的作用效果 Pa D 功率 P 表示做功的快慢 W A．A B．B C．C D．D 三、填空题 15．如图甲所示，用大小为15N的水平拉力F1，将重力为20N的物体A匀速直线拉动一段距离5m，若借助如图乙所示滑轮组，用大小为10N的F2将物体A在同样的水平面上做匀速直线运动移动相同的距离5m，滑轮组的机械效率为　 　，滑轮组的额外功为　 　J. 16．如图所示，2022年2月5日北京冬奥会上，我国短道速滑队在混合团体接力比赛中勇夺冠军。运动员在水平冰面上起跑时，用冰刀向后蹬冰面，这是因为力的作用是　 　；运动员到达终点减速过程中，其机械能　 　（选填“减小”“不变”或“增大”）。 17．如图是某同学扔实心球的四个分解动作，其中人对实心球不做功的是分解动作　 　（选填序号）。分解动作④完成后，球下落过程中重力势能　 　，重力做功的功率　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”，忽略空气阻力）。 18．如图所示，是我国第二艘舰母“山东舰”正在海面上匀速航行，则其所受海水的浮力　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）航母总重力；若航母航速不变，航母上许多舰载机起飞后，航母的总动能　 　，航母的底部受到的海水向上的压强　 　。 （后两个空选填“变大”、“变小”或“不变”） 19．如图所示，氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能　 　，机械能　 　．（均选填“增大”“不变”或“减小”） 20．如图甲，小林用水平推力F推动水平地面上的一木块，此过程中，推力F和木箱前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示，则在0-3s内推力F做的功　 　J，3~5s推力F的功率　 　W，5~6s木块受到的摩擦力大小为　 　N。 21．如图所示是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次起重机用的拉力F匀速起吊的物体，物体上升用时，则滑轮组所做有用功是　 　J，滑轮组的机械效率是　 　，拉力F的功率是　 　W。（g取） 22．如图所示，一根均匀的细木棒OC，OC=4OA，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦，提升该物体做的有用功是　 　J，总功　 　J，木棒重为　 　N。 四、实验探究题 23．如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答： （1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是 　 　 ； （2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是： 　 　 。 五、作图题 24．如图为轻轨车，请从节能角度为其设计一停靠站台，在虚线框内画出与站台连接轨道的示意图。 25．如图（a）为某同学正在投实心球过程，请在图丙（b）中画出实心球离开手后在空中运行直到落地过程其机械能随时间变化的关系图像。（设实心球刚离开手时动能为E0，不计空气阻力） 六、计算题 26．如图所示，质量为50kg的小媛站在水平高台上，双脚与地面的总接触面积为，通过滑轮组竖直向上匀速提升重为500N的物体。已知小媛对绳的拉力为250N，拉力的功率为75W。假设在拉绳子的过程中，小媛对绳子的拉力与对高台的压力始终在同一直线上，不计绳重和摩擦，求： （1）物体上升的速度是多少m/s？ （2）物体匀速上升时，小媛对高台的压强为多少Pa？ （3）该滑轮组提升物体的机械效率为多少？（结果保留一位小数） 27．如图所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N，物体A在拉力F=4N的作用下，1s内沿竖直方向匀速升高了0.2m。不计绳重和縻擦，求： （1）滑轮组的机械效率； （2）天花板对滑轮组的拉力； （3）拉力做功的功率。 七、综合题 28．小宁同学假期在工地上搬砖，他运用所学知识设计了如图所示的滑轮组，将重为280N的物体匀速提升了2m，用时10s，已知他自身重为500N，对绳子施加的拉力F＝200N，两脚与地面接触的总面积S＝400cm2。（不计绳重和摩擦）求此过程中： （1）小宁未拉绳，静止站立在地面，对地面的压强为 　 　Pa； （2）拉力的功率为多少？ （3）求该滑轮组的机械效率。 （4）求小宁同学能够提升货物的最大物重是多少。 答案解析部分 1．【答案】B 2．【答案】D 【解析】【解答】A.人推车没动，物体没有在推力的方向上移动距离，推力不做功，A不符合题意； B.提着水桶在水平面移动一段距离，手对桶有向上的力，桶的移动距离是水平的，没有在力的方向移动距离，拉力没有做功，B不符合题意 C.抛出的铅球在空中向前运动，是铅球具有惯性，不再受到手的推力，推力没有做功，C不符合题意； D.手将水桶提起，手对水桶有力，水桶在力的方向上移动了距离，拉力做了功，D符合题意。 故答案为：D. 【分析】物体受力，且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。 3．【答案】C 【解析】【解答】物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知AB＝BC，所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块的重力不变，由W＝Gh可知W1＝W2；物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度，又因为AB＝BC，所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即t1＞t2，由P＝ 可知P1＜P2．C符合题意。 故答案为：C。 【分析】根据题中的条件，由于没有额外功，所以有用功和总功相等，由于物体移动的速度不同，所以功和时间的比值不同. 4．【答案】C 【解析】【解答】A．物块沿固定不动的斜面匀速下滑，物块受到沿斜面向上的静摩擦力，故物体一定受重力、支持力和摩擦力的作用，A不符合题意； B．物块对斜面的压力和斜面对物块的支持力没有作用在同一个物体上，不是一对平衡力，B不符合题意； CD．物块匀速下滑，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，由于动能不变，所以不是动能和势能的转化，D不符合题意，C符合题意。 故答案为：C。 【分析】物体在下滑的过程中受到阻力，机械能减小；物体在下滑过程中位置不断变低，重力势能减小，速度越来越快，动能不断增加。 5．【答案】C 【解析】【解答】A.铁锁来回摆动过程中，铁锁下降时，重力做功，A不符合题意； B.铁锁达到左侧最高点瞬间速度为零，此时只受重力，处于非平衡状态，B不符合题意； C.铁锁向下摆动时，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能，C符合题意； D.铁锁摆动时，克服空气阻力，消耗了机械能，机械能在减小，D不符合题意。 故答案为：C. 【分析】物体受力且在力的方向移动距离，力对物体做了功；物体只受重力，不是平衡力，处于非平衡状态；质量移动时，物体的动能和速度有关，重力势能和高度有关。 6．【答案】D 【解析】【解答】 A.由于忽略阻力做功时，机械能不变，动能和重力势能相互转化，因此在高度最低，重力势能最小的时候动能最大，速度最大，B点不是最低点，故A错误； B.由于忽略阻力做功时，机械能不变，所以A点与B点机械能相等，故B错误； C.由于不知道小球在A点的动能与在C点的重力势能的大小关系，因此不确定小球能不能运动到C点，故C错误； D.由于忽略阻力做功时，机械能不变，动能和重力势能相互转化，因此在高度最低，重力势能最小的时候动能最大，速度最大，DE为轨道最低点，且小球在运动过程中不受阻力，因此会以最大速度匀速直线运动，故D正确。 故选D。 【分析】 当轨道光滑时，不克服摩擦做功，此时机械能守恒，结合动能和重力势能的相互转化的知识分析判断即可。 7．【答案】C 8．【答案】D 【解析】【解答】解：A.物块M的体积V=（0.1m）3=0.001m3； 物块M的质量：；物块M的密度； 即物块的密度小于水的密度， 由图像可知：当t=140s时，水的深度为h=12cm，大于立方体物块M的边长为10cm； 则根据浮沉条件可知物块在水中将漂浮，故A不符合题意； B.当t=140s时，注入的水的体积V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10-4m3， 则G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10-4m3=7N； 所以液体对底部的压力F=G水+GM=7N+8N=15N，故B不符合题意； C.当t=40s时，正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态，则F浮=GM=8N， 根据F浮=ρ液gV排可得：， 所以深度，故C不符合题意； D.在40-140s阶段，物块M上升的高度为h'=12cm-8cm=4cm=0.04m，则浮力对物体做功W=F浮h'=8N×0.04m=0.32J，故D符合题意。 故选：D。 【分析】（1）已知物块M的边长，可求物块的体积，已知物块的重力可求物块的质量，根据公式可求物块的密度，再与水的密度进行比较，即可知道物体的在水中的浮沉状态； （2）由于方形容器在水平方向上放置，则液体对底部的压力等于容器里液体和漂浮物体的总重力，所以根据V=vt求出当t=140s时注入的水的体积，然后求出水的重力，最后根据F=G水+GM即可求出压力； （3）由乙可知：t=40s时，水的深度变化改变，即此时正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态，所以根据阿基米德原理求出此时物块浸没的深度即为此时水的深度a的值； （4）根据W=Fs求出即可。 9．【答案】C,D 10．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A．小物块从P向M运动过程中，质量不变，高度变小，重力势能减小，A符合题意； BC．根据题目小物块能被弹回P点说明没有量能损失，机械能守恒，B不符合题意C符合题意； D．弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性形变达到最大限度，弹性势能最大，D符合题意。 故答案为：ACD。 【分析】运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体如果受到除重力里外其他的力，那么物体的机械能发生改变，除重力以外的力对物体做正功，物体的机械能增加。 11．【答案】A,B,C 【解析】【解答】A．站立不动，有向上的力，但力的方向上没有移动距离，没有做功，A符合题意； B．小明掷出的铅球离手后落地过程中，手没有对铅球施加力，人对铅球没有做功，B符合题意； C．站在匀速水平运动的车厢内，人给桶一个向上的力，桶向上没有移动距离，人对桶没有做功，C符合题意； D．小明提起桶的过程中，有向上的力，同时向上移动了一段距离，所以对桶做了功，D不符合题意。 故答案为：ABC。 【分析】物体受力且在力的方向上移动距离，力对物体做了功。 12．【答案】B,D 【解析】【解答】解：A、B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误； B、由图可知，F作用在动滑轮上，所以动滑轮移动的速度是绳端移动速度的二分之一，物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B正确； C、由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，P= = =Fv=5N×0.2m/s=1W，故C错误； D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，D正确． 故选BD． 【分析】根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析； A在水平方向：向右受绳子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力； B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受测力计的拉力． 13．【答案】C,D 14．【答案】A,B,D 15．【答案】50%；75 【解析】【解答】克服物体A与地面的摩擦力所做功为有用功： 乙图中为滑轮组，动滑轮上绳子段数为3，则当物体移动5m时，绳子应拉动15m，拉力所做功为总功，则总功为： 则机械效率为： 额外功为： 【分析】用滑轮组提升物体，拉力作的功为总功，克服摩擦力做的功为有用功，两者相除即为机械效率。 16．【答案】相互的；减小 【解析】【解答】滑冰运动员用冰刀向后蹬冰面时，对冰面有力，根据力的作用是相互的，冰面对运动员有推力，运动员能向前运动；运动员到达终点减速过程中，质量不变，速度减小，动能减小，由于在水平面上，重力势能不变，其机械能减小。 【分析】物体间的力和反作用力是相互作用力；质量一定时，速度减小， 动能减小。 17．【答案】②④；减小；增大 【解析】【解答】①中把球捡起来，力的方向是向上的，在力的方向上通过了距离，所以做了功； ②停在空中时，虽然有力，但没有通过距离，不做功； ③挥动球时，球在力的方向上通过了距离，做了功； ④球飞出去是因为球具有惯性，人对球没有力的作用，所以不做功；故①③不符合题意，②④符合题意。 故答案为：②④。 球下落过程中质量不变，高度变小，重力势能减小。 球下落过程中，速度变大，由 可知，重力做功功率变大。 【分析】力做功的条件是：有力的作用，物体在力的作用的方向上移动距离；物体下落时，重力势能减小；物体的速度变大，力相同时，功率变大。 18．【答案】等于；变小；变小 19．【答案】不变；增大 【解析】【解答】氢气球在匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变；质量不变，高度增大，所以重力势能增大；而机械能＝动能＋势能，动能不变，重力势能增大，所以机械能增大． 故答案为：不变；增大 【分析】(1)影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．(2)影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越大，重力势能越大．(3)动能和重力势能统称为机械能．物体不发生弹性形变时，势能只考虑弹性势能． 20．【答案】300；200；200 21．【答案】30000；80%；3750 【解析】【解答】物体的重力为： G=mg=600kg x 10N/kg=6000N 滑轮组客服物体重力所做的功为有用功，为： W有=Gh=6000N x 5m=30000J 动滑轮上有3段绳子，则绳子端移动的距离为： s=3h=3 x 5m=15m 拉力所做的功为总功，为： W总=Fs=2500N x 15m=37500J 滑轮组的机械效率为： 拉力的功率为： 【分析】1.已知物体的质量，根据G=mg求出物体的重力，根据W有=Gh求出滑轮组的有用功； 2.由图可知动滑轮上绳子的段数，根据s=nh求出绳子端移动的距离，根据W总=Fs求出总功，再根据求出滑轮组的机械效率； 3.根据求出拉力的功率。 22．【答案】36；40；10 【解析】【解答】杠杆做的有用功为：W有=Gh=180N×0.2m=36J； 滑轮组做的总功：； 滑轮组做的额外功：W额=W总-W有=40J-36J=4J； 根据图片可知，OB是OA的2倍，则杠杆重心上升高度是物体上升高度的2倍， 即h'=2h=2×0.2m=0.4m； 则木棒的重力为：。 【分析】根据W有=Gh计算杠杆做的有用功，根据计算杠杆做的总功，根据W额=W总-W有计算克服杠杆重力做的额外功，最后根据计算木棒的重力。 23．【答案】动能和势能可以相互转化 ；单摆和滚摆运动时受到空气阻力 24．【答案】 25．【答案】 【解析】【解答】根据题意可知，铅球离手后，速度不断减小；铅球在下降过程中，速度不断变大，则铅球的动能先变小后变大。 铅球在最高点时，水平方向仍有一定的速度，故其动能不为零，如下图所示： 【分析】分析实心球在空中运动时的速度变化，进而确定动能的大小变化即可。 26．【答案】（1）0.1m/s；（2）1.875×104Pa；（3）66.7% 27．【答案】（1）；（2）；（3） 28．【答案】（1）1.25×104 （2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×4m＝800J， 拉力做功的功率：P＝ ＝ ＝80W； 答：拉力的功率为80W； （3）拉力做的有用功：W有＝Gh＝280N×2m＝560J， 滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝70%； 答：该滑轮组的机械效率为70% （4）因为不计绳重和摩擦时F＝ （G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣280N＝120N， 小宁通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G人＝500N， 因为不计绳重和摩擦时F＝ （G+G动），所以小宁用该滑轮组能提起的最大物重：G最大＝nF最大﹣G动＝2×500N﹣120N＝880N。 答：小宁同学能够提升货物的最大物重是880N。 【解析】【解答】 小宁未拉绳，静止站立在地面，对地面的力为F1=G=500N，则对地面的压强为； （2） 由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×2m＝4m， 拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×4m＝800J， 拉力做功的功率：P＝ ＝ ＝80W； 答：拉力的功率为80W； （3） 拉力做的有用功：W有＝Gh＝280N×2m＝560J， 滑轮组的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝70%； 答：该滑轮组的机械效率为70% （4） 因为不计绳重和摩擦时F＝ （G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×200N﹣280N＝120N， 小宁通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G人＝500N， 因为不计绳重和摩擦时F＝ （G+G动），所以小宁用该滑轮组能提起的最大物重：G最大＝nF最大﹣G动＝2×500N﹣120N＝880N。 答：小宁同学能够提升货物的最大物重是880N。 【分析】（1）站在地面上，人对地面的压力等于重力，根据压强公式求出对地面的压强；（2）由图得到n，利用s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用W总=Fs求出拉力做的总功，利用功率公式求出拉力做功的功率； （3）利用W有用=Gh求出有用功，利用机械效率公式求出滑轮组的机械效率； （4）因不计绳重与摩擦，利用求出滑轮组中动滑轮的重力，当人对地面的压力为0时，人的拉力最大，即通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力：F最大＝G人，再代入公式可得到人能够提升货物的最大物重大小。 学科网（北京）股份有限公司 $