第十一章功与机械能综合练习2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

**基本信息** 聚焦功与机械能核心概念，通过概念辨析、实验探究及综合计算，构建“概念-规律-应用”逻辑体系，强化物理观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|约15题|功的判断、功率与机械效率辨析、机械能转化分析|功的定义→功率计算→机械效率公式→动能势能转化关系| |实验探究|3个实验|滑轮组机械效率测量、动能影响因素探究、斜面机械效率分析|实验原理建构→控制变量法应用→数据处理与结论推导| |综合计算|3题|斜面与滑轮组机械效率计算、额外功分析|有用功/总功计算→机械效率公式应用→摩擦/动滑轮重求解|

沪粤版九年级物理上册 第十一章 功与机械能 综合练习 （满分100分，时间90分钟） 班级：________　　姓名：________　　得分：________ 一、单项选择题（每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意） 1．周末小明帮妈妈做家务，下列情景中，人对物体做了功的是（　　） A．提着水桶在水平走廊上匀速行走 B．用力搬石头，但石头没有被搬动 C．把一箱牛奶从地面搬到桌子上 D．推着购物车在原地等待结账 2．一位物理老师把一本八年级物理课本从讲台桌面上拿起，放到距离桌面约0.8 m高的黑板下沿处，他对课本做的功最接近（　　） A．0.2 J　　B．2 J　　C．20 J　　D．200 J 3．关于功率，下列说法正确的是（　　） A．做功越多的机器，功率一定越大 B．做功时间越短的机器，功率一定越大 C．功率越大的机器，做功一定越快 D．机械效率越高的机器，功率一定越大 4．一辆共享电动车在水平路面上以6 m/s的速度匀速行驶，电动机对车的牵引力为80 N，则电动机牵引力做功的功率为（　　） A．13.3 W　　B．480 W　　C．4800 W　　D．28800 W 5．关于机械效率，下列说法正确的是（　　） A．使用机械时做功越多，机械效率越高 B．机械效率越高的机械，做功越快 C．总功一定时，额外功越少，机械效率越高 D．机械效率可以大于100% 6．如图是一款“弹跳杆”玩具，人踩在上面用力下压后松手，人和弹跳杆被弹起。从弹簧被压到最扁到人和弹跳杆被弹起离开地面的过程中，发生的能量转化主要是（　　） A．弹性势能转化为动能和重力势能 B．动能转化为弹性势能 C．重力势能转化为弹性势能 D．动能和重力势能转化为弹性势能 7．建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组（承担物重的绳子段数n＝3）将重600 N的物体匀速提升2 m，所用拉力为250 N，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　） A．拉力做的有用功为1500 J B．动滑轮的重力为100 N C．滑轮组的机械效率为80% D．绳子自由端移动的距离为4 m 8．如图所示商场里的无障碍坡道相当于一个斜面。某坡道长8 m、高2 m，工作人员用平行于坡道、大小为200 N的力将一辆重600 N的轮椅匀速推到坡顶，则该坡道的机械效率为（　　） A．50%　　B．62.5%　 C．75%　　D．80% 9．甲、乙两台机器做功W与所用时间t的关系图像均为过原点的倾斜直线，甲图线的倾斜程度（斜率）大于乙图线。则下列说法正确的是（　　） A．相同时间内甲做功少，甲的功率小 B．相同时间内甲做功多，甲的功率大 C．相同时间内乙做功多，乙的功率大 D．甲、乙两台机器的功率相同 10．小球从粗糙斜面上由静止滚下，最终停在水平地面上。下列说法正确的是（　　） A．小球滚下过程中，重力势能全部转化为动能，机械能不变 B．小球在水平地面上滚动时，动能转化为重力势能 C．小球最终停下来，说明能量凭空消失了 D．小球从开始滚下到停止的过程中，机械能不守恒，部分机械能转化为内能 二、填空题（每空2分，共30分） 11．某快递机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度匀速行驶20 s，行驶过程中受到地面的摩擦力为50 N，则机器人行驶的路程为______m，克服摩擦力做的功为______J。 12．体重为500 N的同学在1 min内跳绳120次，每次跳起的高度为5 cm，则他每次跳起时克服重力做的功为______J，跳绳的平均功率为______W。 13．无人机在农田上方匀速喷洒农药，喷洒过程中无人机总质量逐渐减小，则此过程中无人机的动能______，重力势能______（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．用如图所示的滑轮组（n＝2）将重200 N的物体匀速提升3 m，所用拉力为120 N，则有用功为______J，该滑轮组的机械效率为______。 15．盘山公路相当于一个斜面，可以______（选填“省力”“省距离”或“省功”）。一辆汽车以恒定功率沿盘山公路匀速上坡时，其速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）它在平直路面上行驶的速度。 16．甲、乙两同学进行爬楼比赛，他们爬楼的高度相同，甲的体重为500 N、乙的体重为600 N，甲用时12 s、乙用时15 s，则爬楼做功较多的是____同学，爬楼功率较大的是___同学。 17．消防演练中，消防员用如图所示的滑轮组（n＝3）水平匀速拉动物体，物体重500 N，受到地面的摩擦力为180 N，绳端拉力为75 N，物体移动2 m，则绳子自由端移动的距离为______m，该滑轮组的机械效率为______。 18．在蹦床运动中，运动员从最高点下落，接触蹦床后继续下压到蹦床被压到最低点的过程中，运动员的动能______（选填“先增大后减小”“一直增大”或“一直减小”）。 三、实验题 19．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，实验小组组装了如图所示的滑轮组（n＝3），实验数据如下表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.8 0.3 ? 2 4 0.1 1.5 0.3 ? （1）实验时，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计； （2）第1次实验测得的机械效率为______； （3）分析数据可知，同一滑轮组提升的物体越重，其机械效率越______（选填“高”或“低”）； （4）有同学认为“动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高”，为验证该观点，实验中应控制______不变，改变______进行测量。 20．如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的纸盒发生碰撞，纸盒沿水平向右运动直至停止。 （1）实验中是通过观察________来判断钢球的动能大小，这种科学研究方法称为_____ ；（选填符号） A．控制变量法　　　B．转换法　　C．理想实验法 （2）图（a）和（b）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与________的关系； （3）图（a）和（c）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制_____相同，探究钢球的动能大小与物理_______的关系。 21．如图所示，某实验小组的同学在探究“斜面的机械效率”时，用弹簧测力计沿斜面匀速 向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% （1）分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越平缓越___________（选填“省”或“费”）力； （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为___________；把第4次与第___________次的测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越_________（选填“高”或“低”）。 四、计算解答题（解答时写出必要的文字说明、公式和演算步骤） 22. 如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将质量为15kg 的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为100N（ g＝10 N/kg），绳重不计。求： （1）小明做的有用功； （2）拉力做的功； （3）木块与斜面间的摩接力。 23.工人用如图所示的装置将重物向上匀速提升5m。已知物重为800N，工人对绳的拉力为500N（ g＝10 N/kg）。求： （1）有用功是多少？ （2）总功是多少？ （3）该滑轮组的机械效率？ （4）若忽略绳重与摩擦，动滑轮的重力？ 24.滑轮组能省力又改变力的方向。建筑工人用自制的滑轮组把重的重物提升。如图所示，绳子自由端的拉力，（不计摩擦和绳子重 g＝10 N/kg）求： （1）拉力做的功； （2）该滑轮组的机械效率； （3）用该滑轮组提起重的重物时，绳子自由端的拉力。 试卷第1页，共3页 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 沪粤版九年级物理上册 第十一章 功与机械能 综合练习 参考答案 一、单项选择题（每小题3分，共30分） 答案速查： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C B C A C C B D 简析： 1．C　做功的必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。A中提水桶的力竖直向上，水桶水平移动，力与距离方向垂直，不做功；B、D中物体未移动距离，不做功；C中牛奶竖直向上移动，人对牛奶做了功。 2．B　八年级物理课本质量约0.25 kg，G＝mg＝0.25 kg×10 N/kg＝2.5 N，W＝Gh＝2.5 N×0.8 m＝2 J。 3．C　功率表示做功的快慢，P＝W/t。做功多还要看时间，时间短还要看做功多少，A、B错误；机械效率与功率是两个不同概念，D错误。 4．B　P＝Fv＝80 N×6 m/s＝480 W。 5．C　η＝W有用/W总＝W有用/(W有用＋W额外)，总功一定时，额外功越少，有用功占比越大，机械效率越高。机械效率与做功多少、做功快慢无关；由于额外功不可避免，η不可能大于100%。 6．A　弹簧从被压到最扁到弹起离开地面，弹性势能减小，转化为人和弹跳杆的动能与重力势能。 7．C　W有用＝Gh＝600 N×2 m＝1200 J；s＝nh＝3×2 m＝6 m，W总＝Fs＝250 N×6 m＝1500 J；η＝W有用/W总＝1200 J/1500 J＝80%；不计绳重和摩擦时，3F＝G＋G动，G动＝3×250 N－600 N＝150 N。 8．C　W有用＝Gh＝600 N×2 m＝1200 J；W总＝Fs＝200 N×8 m＝1600 J；η＝W有用/W总＝1200 J/1600 J＝75%。 9．B　W—t图像中图线的斜率表示功率大小，甲的斜率大，甲的功率大；由W＝Pt知，相同时间内甲做功多。 10．D　斜面粗糙，小球滚下和滚动过程中克服摩擦做功，机械能不守恒，部分机械能转化为内能。A中“全部转化”错误；B中水平面上滚动时动能转化为内能；C违背能量守恒定律。 二、填空题（每空2分，共30分） 11．10；500　s＝vt＝0.5 m/s×20 s＝10 m；W＝fs＝50 N×10 m＝500 J。 12．25；50　每次跳起克服重力做功 W1＝Gh＝500 N×0.05 m＝25 J；1 min内总功 W总＝25 J×120＝3000 J，P＝W总/t＝3000 J/60 s＝50 W。 13．变小；变小　无人机匀速喷洒，速度不变，总质量逐渐减小，动能变小；飞行高度不变，质量减小，重力势能变小。 14．600；83.3%　W有用＝Gh＝200 N×3 m＝600 J；s＝nh＝2×3 m＝6 m，W总＝Fs＝120 N×6 m＝720 J；η＝W有用/W总＝600 J/720 J≈83.3%。 15．省力；小于　盘山公路相当于斜面，可以省力，但费距离、不省功；汽车以恒定功率上坡时需要较大的牵引力，由P＝Fv可知其速度比平直路面上小。 16．乙；甲　爬楼高度相同，W甲＝500 N·h，W乙＝600 N·h，乙做功多；P甲＝500h/12 s≈41.7h W，P乙＝600h/15 s＝40h W，甲的功率大。 17．6；80%　s绳＝ns物＝3×2 m＝6 m；W有用＝fs物＝180 N×2 m＝360 J，W总＝Fs绳＝75 N×6 m＝450 J；η＝W有用/W总＝360 J/450 J＝80%。 18．先增大后减小　运动员下落时重力势能转化为动能，动能增大；接触蹦床后，弹力小于重力阶段仍加速、动能继续增大，弹力大于重力后减速、动能减小，故动能先增大后减小。 三、实验题 19．（1）匀速（竖直向上匀速） （2）83.3%　η＝Gh/(Fs)＝2 N×0.1 m/(0.8 N×0.3 m)≈83.3%。 （3）高　第2次实验 η＝Gh/(Fs)＝4 N×0.1 m/(1.5 N×0.3 m)≈88.9%，大于第1次的83.3%，说明同一滑轮组提升的物体越重，机械效率越高。 （4）物重（钩码重）；动滑轮的重力（动滑轮重）　应控制提升的物重不变，换用重力不同的动滑轮进行测量。 20．（1）纸盒被推动距离的远近（纸盒移动的距离）；B（转换法） （2）速度　同一钢球质量相同，从不同高度滚下，到达斜面底端时的速度不同。 （3）速度；质量　控制钢球到达斜面底端的速度相同，改变钢球的质量。 21．（1）省　三次实验中，斜面越平缓（较缓→较陡→最陡），拉力越小（2.4 N→3.2 N→4.3 N），越省力。 （2）55.6%；2；低　第4次实验 η＝Gh/(Fs)＝5 N×0.5 m/(4.5 N×1 m)≈55.6%；第4次与第2次相比，斜面高度、长度相同而粗糙程度不同（铺棉布变粗糙），机械效率由78.1%降为55.6%，说明在其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越低。 四、计算解答题 22． 已知：m＝15 kg，h＝3 m，l＝5 m，F＝100 N，取 g＝10 N/kg。 解：木块重力 G＝mg＝15 kg×10 N/kg＝150 N。 （1）有用功：W有用＝Gh＝150 N×3 m＝450 J。 （2）拉力做的功：W总＝Fl＝100 N×5 m＝500 J。 （3）额外功：W额外＝W总－W有用＝500 J－450 J＝50 J；由 W额外＝fl 得摩擦力 f＝W额外/l＝50 J/5 m＝10 N。 答：有用功为450 J，拉力做的功为500 J，木块与斜面间的摩擦力为10 N。 23． 已知：G＝800 N，h＝5 m，F＝500 N；由题图可知，承担物重的绳子段数 n＝2。 解：（1）有用功：W有用＝Gh＝800 N×5 m＝4000 J。 （2）绳子自由端移动距离 s＝nh＝2×5 m＝10 m，总功：W总＝Fs＝500 N×10 m＝5000 J。 （3）机械效率：η＝W有用/W总＝4000 J/5000 J＝80%。 （4）不计绳重与摩擦时，nF＝G＋G动，动滑轮重力 G动＝2F－G＝2×500 N－800 N＝200 N。 答：有用功为4000 J，总功为5000 J，滑轮组的机械效率为80%，动滑轮的重力为200 N。 24． 已知：由题图可知，该滑轮组由两个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数 n＝3；G＝600 N，h＝2 m，F＝250 N，不计摩擦和绳子重。 解：（1）绳子自由端移动距离 s＝nh＝3×2 m＝6 m，拉力做的功 W总＝Fs＝250 N×6 m＝1500 J。 （2）有用功 W有用＝Gh＝600 N×2 m＝1200 J，机械效率 η＝W有用/W总＝1200 J/1500 J＝80%。 （3）不计摩擦和绳子重时，nF＝G＋G动，动滑轮重力 G动＝3F－G＝3×250 N－600 N＝150 N； 提起 G′＝750 N 的重物时，绳子自由端的拉力 F′＝(G′＋G动)/n＝(750 N＋150 N)/3＝300 N。 答：拉力做的功为1500 J，该滑轮组的机械效率为80%，提起750 N的重物时绳子自由端的拉力为300 N。 学科网（北京）股份有限公司 $