第11章 功与机械能 单元练习-2025-2026学年沪粤版物理九年级上册

第11章 机械与机械能 知识框架 中考真题演练 考点1 功、功率和机械效率的概念 1.（2023·镇江）小华参加校外劳动时,经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米,未能搬起;②她又用力推筐,仍未推动;③在小明的帮助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则( ) A. ①中小华对这筐玉米做了功 B. ②中小华对这筐玉米做了功 C. ③中他们对这筐玉米做了功 D. ④中他们对手推车没有做功 2.（2024·江西）如图所示，物块在大小为F的拉力作用下，在时间t 内沿拉力方向移动的距离为s ,则此过程中拉力对物块做的功为____，功率为___（均用题中所给字母表示）。 3.（2024·淄博）在某次测试中，一款重为6.4×104N 的超声速汽车以1260km/h 的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是_______m ,牵引力做功的功率是__________W，重力做功是___J 。 考点2 功、功率和机械效率的计算 4.（2023·广州）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图,水瓶匀速直线下降10m ,使人匀速升高0.5m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N 。此过程( ) A. 有用功为300J B. F1做的功等于F2 做的功 C. F1做的功小于F2做的功 D. 滑轮组的机械效率为80% 5.（2021·安徽）如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m ，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80% ，则滑轮组对重物做的有用功为_____J 。 6.（2023·深圳）如图甲，A、B 是两个完全相同的物体，琴琴同学分别将A、B 两物体拉到斜面顶端， 对物体做功情况如图乙所示，请问对物体A做的有用功是___J，对物体B做的额外功是______J 。 7（2024·苏州）某起重机的滑轮组结构如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m 高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80% 。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取10N/kg 。求： （1）克服钢板重力做的功W有用 ； （2）钢丝绳的拉力F ； （3）滑轮组满载时的机械效率（结果精确到0.1% ）。 考点3 机械能 8.（2024·安徽）如图所示为某次蹦极运动的精彩瞬间，若一游客绑上安全绳之后从平台上由静止开始下落，则从开始下落至第一次到达最低点的过程中，游客的( ) A. 动能一直增大 B. 重力势能一直减小 C. 机械能保持不变 D. 机械能一直增大 9.（2024·通辽）小丽站在自动扶梯上随扶梯一起向上匀速运动，如图。下列关于她的机械能说法正确的是( ) A. 动能增大，机械能增大 B. 重力势能增大，机械能增大 C. 动能减小，机械能不变 D. 重力势能减小，机械能增大 10.（2024·泰州）用如图所示的装置探究动能大小与速度的关系，下列说法正确的是( ) A. 将不同质量的小球从斜面的同一高度由静止开始释放 B. 木块在滑行过程中受到的摩擦力逐渐减小 C. 木块静止时所受弹力是由木块下表面形变产生的 D. 若水平面绝对光滑，实验不能达到探究目的 答案及解析 考点1 功、功率和机械效率的概念 1. 答案：C 解析：做功的两个必要因素是“作用在物体上的力”和“物体在力的方向上移动的距离”，二者缺一不可。①中小华用力搬玉米但未搬起，有力但物体未移动距离，不做功；②中小华用力推筐但未推动，有力但物体未移动距离，不做功；③中他们将玉米抬起并放到手推车上，对玉米施加了向上的力，且玉米在向上的方向上移动了距离，做功；④中他们用水平力推手推车沿水平路面前进，施加了水平力，手推车在水平方向移动了距离，做功。综上，只有③做功，答案为C。 2. 答案：W = Fs；P = Fs/t 解析：根据功的定义，拉力对物块做的功等于拉力与物体在拉力方向上移动距离的乘积，即W = Fs；功率是单位时间内所做的功，已知做功时间为t，将功的公式代入功率公式P = W/t，可得P = Fs/t。 3. 答案：3500；6.3×107；0 解析：路程计算：先换算速度单位，1260km/h = 1260×1000m/3600s = 350m/s，根据s = vt，10s内通过的路程s = 350m/s×10s = 3500m；功率计算：汽车匀速直线行驶，牵引力与阻力是平衡力，F = f = 1.8×105N，由P = W/t = Fs/t = Fv，得P = 1.8×105N×350m/s = 6.3×107W；重力做功判断：重力方向竖直向下，汽车沿水平方向运动，在重力方向上无移动距离，根据W = Fs，重力做功为0J。 考点2 功、功率和机械效率的计算 4. 答案：D 解析：A选项：有用功是对人做的功，W有 = F2h人 = 480N×0.5m = 240J，A错误；B、C选项：F1做的功为总功，水瓶下降10m，绳a移动距离s瓶 = 10m，W总 = F1s瓶 = 30N×10m = 300J，总功大于有用功，即F_1做的功大于F2做的功，B、C错误；D选项：机械效率η = W有/W总×100% = 240J/300J×100% = 80%，D正确。 5. 答案：320 解析：假设滑轮组由2段绳子承担物重，绳子自由端移动距离s = nh = 2×2m = 4m；拉力做的总功W总 = Fs = 100N×4m = 400J；根据η = W有/W总×100%，得有用功：W有 = ηW总 = 80%×400J = 320J。 6. 答案：1；0.5 解析：A的有用功：由W总 = W有 + W额，得W有A = W总A - W额A = 1.5J - 0.5J = 1J；B的额外功：A、B完全相同且提升高度相同，有用功相等，即W有= 1J，则W额B = W总B - W有B = 2J - 1J = 0.5J。 7. 答案：（1）3.6×105J；（2）1.5×104N；（3）83.3% 解析：（1）克服钢板重力做的有用功：G = mg = 3600kg×10N/kg = 3.6×104N，W有 = Gh = 3.6×104N×10m = 3.6×105J。（2）由图知滑轮组绳子段数n = 3，绳子自由端移动距离s = nh = 3×10m = 30m；总功W总 = W有/η = 3.6×105J/80% = 4.5×105J；拉力F = W总/s = 4.5×105J/30m = 1.5×104N。（3）额外功W额 = W总 - W有 = 4.5×105J - 3.6×105J = 9×104J；动滑轮重力G动 = W额/h = 9×10^4J/10m = 9×10^3N；最大物重Gmax= mmaxg = 5000kg×10N/kg = 5×104N；满载时机械效率：ηmax = W有max/W总max×100% = Gmaxh/(Gmax + G动)h×100% = Gmax/(Gmax + G动)×100% = 5×104N/(5×104N + 9×103N)×100%≈83.3%。 考点3 机械能 8. 答案：B 解析：A选项：游客开始下落时重力大于拉力，速度增大，动能增大；拉力大于重力时，速度减小，动能减小，故动能先增后减，A错误；B选项：游客下落过程中高度持续降低，重力势能随高度降低而减小，故重力势能一直减小，B正确；C、D选项：下落过程中安全绳的拉力做负功，机械能转化为绳的弹性势能等，机械能一直减小，C、D错误。 9. 答案：B 解析：动能：小丽随扶梯匀速运动，质量、速度均不变，动能不变，A、C错误；重力势能：扶梯向上运动，小丽高度增大，质量不变，重力势能增大；机械能：机械能=动能+重力势能，动能不变、重力势能增大，故机械能增大，B正确，D错误。 10. 答案：D 解析：A选项：探究动能与速度的关系，需控制质量不变，改变速度，应将同一小球从斜面不同高度释放，A错误；B选项：木块滑行时，压力和接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力大小不变，B错误；C选项：木块受到的水平面的弹力，是由水平面发生弹性形变产生的，C错误；D选项：若水平面绝对光滑，木块不受摩擦力，被撞击后将做匀速直线运动，无法通过滑行距离判断小球动能大小，实验无法达到目的，D正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $