粤沪版九年级上第十一章机械功与机械能
（共20题）
一、选择题（共13题）
下列有关功的说法中正确的是
A．用手从地面竖直提起水桶，手竖直向上的拉力对水桶做了功
B．提着水桶在路面上水平向前移动一段路程，手竖直向上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
如图所示，小华斜拉着行李箱匀速行走在水平路面上。下列说法正确的是
A．小华先对行李箱有力的作用，随后行李箱才对小华有力的作用
B．小华拉着行李箱运动的过程中，行李箱的机械能保持不变
C．小华对行李箱的拉力与地面对行李箱的摩擦力是一对平衡力
D．不拉行李箱，行李箱会停下来，说明力是维持物体运动的原因
如图所示，光滑斜面 ，沿斜面 和 分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为 和 ，所做的功分别为 和 。则
A． B．
C． D．
下列四种情景中，人对物体做功的是
A. 举着杠铃不动 B. 将货物从地面搬到车上
C. 支撑着大轮胎静止不动 D. 背着书包等车
如图所示，用 的水平拉力 拉着物体 沿水平方向以 的速度匀速运动了 ，不计空气阻力，则下列判断正确的是
①物体 不受摩擦力
②物体 受到摩擦力的大小是
③力 对物体 做了 的功
④力 对物体 做功的功率是
A．只有①③ B．只有②④ C．只有②③ D．只有①④
下列生活实例中，力对物体做了功的有
甲：木箱在推力的作用下前进了一段距离
乙：提着滑板在水平路面上前行
丙：物体在绳子拉力的作用下升高
丁：用尽全力搬石头，搬而未起
A．甲和乙 B．甲和丙 C．乙和丙 D．丙和丁
如图所示，九年级小明同学正在单杠上做“引体向上”运动，试估算他做一次完整的引体向上运动（从图甲状态到图乙状态），需要做功大约为
A． B． C． D．
两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式，将重为 的物体以相同的速度匀速竖直提升了 ，不计绳重和摩擦，以下判断正确的是
A．甲的机械效率大于乙的机械效率 B．甲的机械效率小于乙的机械效率
C． 和 做的功相等 D． 做的功大于 做的功
如图甲所示，同一物体先用滑轮组匀速提升，后沿斜面（如图乙所示）匀速提升，两次提升高度均为 ，两次拉力大小 ，斜面长 ，则下列说法正确的是
A． 做的功大于 做的功 B．两机械的有用功不一样
C．滑轮与斜面的机械效率一样 D．滑轮的额外功大于斜面的额外功
以下描述的运动过程，机械能保持不变的是
A．沿水平冰面匀速滑行的冰块 B．物体沿斜面匀速下滑
C．雨滴竖直向下匀速下落 D．火箭搭载飞船加速升空
下列关于能量的说法中，正确的是
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．我们吃的瓜果蔬菜等食物中都含有能量
C．被拉伸的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
如图所示，金属小球从光滑轨道中的 点处由静止滑下，经过 点，到达最低点 后，再沿轨道向上运动。若不计空气阻力，则下列说法中正确的是
A．小球能沿轨道向上运动到 点处
B．小球从 点加速下滑到 点时，重力没有对小球做功
C．小球到达 点时，它的动能最大，重力势能最小
D．小球到达 点时的机械能大于它到达 点时的机械能
如图所示，人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行时，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。关于运行的卫星，下列说法错误的是
A．由于不受空气阻力，只有动能和势能的转化
B．从远地点向近地点运动时，动能减小
C．从近地点向远地点运动时，速度减小
D．在远地点和近地点的机械能相等
二、填空题（共3题）
力学中的功
定义：如果一个力作用在物体上，使物体 ，我们就说这个力对物体做了功。
做功必要因素：一是 ；二是 。
不做功有三种情况：
（）劳而无功：物体受到了力，但保持静止。
（）不劳无功：物体由于惯性运动了距离，但没有受到力。
（）垂直无功：物体受力的方向与运动的方向相互垂直。
一个重 的物体在水平拉力作用下匀速前进了 ，拉力撤销后，物体由于惯性又前进了 。若拉力做的功为 ，则拉力的大小为 。
小夏利用如图所示的滑轮组，将重量为 的物体匀速提升了 。已知拉力 。若不计绳重和摩擦，则小夏做的有用功为 ，动滑轮自重为 。
三、综合应用题（共4题）
功的计算。
(1) 内容：功等于 与物体在 的乘积。
(2) 公式： 。
(3) 各物理量的单位、符号及换算。
功率
(1) 意义：表示做功的 。
(2) 概念： 与 之比。
(3) 公式： 。
(4) 单位： ，符号是 。
在“大力士”比赛中，需要把一质量 ，边长 ，质量分布均匀的立方体利用翻滚的方法沿直线移动一段距离（如图）。求：
(1) 某大力士在底边 的中点用力使立方体绕 边翻滚，当立方体 边刚刚离开地面，所用的最小的力 大小为 。
(2) 已知该大力士每翻滚一次该立方体克服重力做功 ，他用翻滚的方法使立方体沿直线移动了 ，用时 。整个过程该大力士克服立方体重力做功的功率为 。
由于环保以及交通的问题，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具。世界自行车行业的重心正从传统的代步型交通工具向运动型、山地型、休闲型转变，水上自行车，无链条式自行车等含高科技元素的自行车也纷纷亮相。
(1) （多选）如图 所示为沈阳市市面出现的一款共享单车，关于它的构造和使用，下列说法中正确的是
A.车鞍座做的比较宽大，是通过增大受力面积来减小压强
B.车轴处有滚珠，是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦
C.自行车的车把相当于轮轴，是一个费力杠杆
D.人骑自行车下坡时，车的速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能全部转化为人的动能
(2) 如图 所示，为某公司研发的“无链条自行车”，新动力传动系统是利用旋转轴取代了无处不在的链条，减少了 的摩擦力。图 中为无链条自行车的齿盘和连接脚踏的曲轴，已知支点为 ，连接脚踏施力的作用点为 ，请在图 中画出作用在点 的最小力 的示意图。
(3) 水上自行车运动起源于加拿天，惬意、安全。如图 所示的水上自行车总重约 ，它的车座高度可以调节，车把是赛车型，易于操纵，其车身两旁各有一个“导弹”形状橡胶浮筒，用来提供浮力，脚蹬可以前后蹬，前进或是退后一切自如。如果感到疲劳，还可停住脚，在水上处于 （选填“漂浮”或“悬浮”）状态，很是悠然自得。假如此水上自行车骑行人由一名体重为 的人，换为一名体重 的人，若让两个浮筒浸入水的深度仍保持不变，则此水上自行车在构造上可以进行的合理改变的是 。
答案
一、选择题（共13题）
1. 【答案】A
【解析】作用在物体上的力使物体在力的方向上移动一定的距离，此时力对物体做功，故A正确；故B、C、D错。
2. 【答案】B
3. 【答案】A
【解析】斜面光滑说明摩擦力为 ，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一物体沿斜面 和 分别拉到顶端 ， 相同，由 可知两次做的功相同，即 ；根据图示可知，，而 由 可知，，；故选A。
4. 【答案】B
【解析】A选项：运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的力，而杠铃向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功。不符合题意，故A错误；
B选项：将货物从地面搬到车上，人给货物一个力，货物移动了距离，所以人对货物做功，符合题意，故B正确；
C选项：大力士支撑大轮胎静止不动，有力但没有距离，所以没有做功，不符合题意，故C错误；
D选项：背着书包在等车，书包静止，所以没有力对书包做功，不符合题意，故D错误；
故选B。
5. 【答案】B
【解析】①用 的水平拉力 拉着物体 沿水平方向以 的速度匀速运动了 ，物体和地面之间发生相对运动，物体和地面之间存在摩擦力，故①错误；
②物体受到拉力作用，进行匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：物体 受到的摩擦力 ，故②正确；
③力 对物体 做的功 ，故③错误；
④力 对物体 做功的功率 ，故④正确。
综上分析及计算，只有②④正确。
故选：B。
6. 【答案】B
【解析】甲.木箱受到推力，且木箱在推力的方向运动了一段距离，所以推力对木箱做了功；
乙.滑板受到向上的拉力，运动方向为水平方向，所以物体没有在力的方向上运动一段距离，拉力没有对滑板做功；
丙.向上提物体，物体在拉力的方向上运动了一段距离，所以拉力对物体做了功；
丁.石头受到向上的力，但是物体没有运动，所以没有做功；
那么做功的是甲丙；
故选B。
7. 【答案】A
【解析】估计小明体重约为 ，上升高度约为 ，则 左右，最接近 。
8. 【答案】A
【解析】不计绳重和摩擦，甲图使用定滑轮时可以认为不做额外功，机械效率等于 ；乙图使用动滑轮时，除提起物体外，还必须提起动滑轮，对动滑轮做的是额外功，所以机械效率一定小于 。故A正确，B错误。
甲乙两图对物体做的功是相同的，但乙图拉力 除了对物体做功外，还要对动滑轮做功，所以做的功要多一些。故C、D错误。
9. 【答案】C
【解析】两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据公式 可知，有用功是相同的；两次的拉力是相同的，由图可知，有两端绳子拉着动滑轮，则绳子自由端通过的距离为物体上升高度的 倍，即 ；物体在斜面通过的距离为 ，即物体在拉力的距离都是相同的，根据公式 可知，总功也相同；有用功相同，总功相同，则根据机械效率的公式可知，机械效率也相同，又因为 ，故二者额外功也相同。
故选C。
10. 【答案】A
【解析】A选项：沿水平冰面匀速滑行的冰块，动能不变，重力势能不变，则机械能不变，故A正确；
B选项：物体沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故B错误；
C选项：雨滴竖直向下匀速下落，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故C错误；
D选项：火箭搭载飞船加速升空，动能增大，重力势能增加，则机械能增加，故D错误；
故选A。
11. 【答案】B
12. 【答案】C
【解析】因为是光滑的轨道，不计空气阻力，小球在轨道上运动没有机械能的损耗，则小球的机械能守恒，所以小球能到达的最高点应与 点在同一水平直线上，不能沿轨道向上运动到 点；因小球的机械能守恒，所以小球到达 点时的机械能等于它到达 点时的机械能，故AD错误；
小球从 点加速下滑到 点时，小球受竖直向下的重力，小球向下移动了距离，所以重力对小球做了功，故B错误；
小球到达 点（最低点）时，质量不变，此时速度最大，高度最小，所以它的动能最大，重力势能最小，故C正确。
13. 【答案】B
【解析】由于不受空气阻力，所以卫星在运行过程中只有动能和势能的转化，其机械能是守恒的，卫星在远地点和近地点的机械能相等，故AD正确；
卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，同时速度增大，动能增大，故B错误；
卫星从近地点向远地点运动时，质量不变，高度增大，重力势能增大，同时速度减小，动能减小，故C正确。
二、填空题（共3题）
14. 【答案】在力的方向上移动了距离；作用在物体上的力；物体在这个力的方向上移动的距离
15. 【答案】
16. 【答案】；
【解析】（1）由图知，绳子的有效段数为 ，不计绳重和摩擦，由 可得，动滑轮的重力：。
（2）对重物做的有用功：。
三、综合应用题（共4题）
17. 【答案】
(1) 力；力的方向上移动距离
(2)
(3) ；；焦耳；；
18. 【答案】
(1) 快慢
(2) 功；做功所用时间
(3)
(4) 瓦；
19. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) 要想用最小的力立方体一边刚好离开地面，支点为 ，
因为在底边的中点 用力使立方体绕边 翻滚，动力臂为边长 ，阻力为箱子自身的重力 ，作用于重心，阻力臂为 ，根据平衡条件可知，，，最小力 。
(2) 滚动一次箱子向前运动 ，运动 箱子滚动 次 ，。
20. 【答案】
(1) AB
(2)
(3) 漂浮；增大浮筒的直径
【解析】
(1) A选项：
根据压强的公式 可以知道，压力不变的情况下，受力面积越大，压强越小，所以车鞍座做的比较宽大，是通过增大受力面积来减小压强，故A正确；
B选项：
为了减小车轴间转动摩擦引起的车轴的磨损，所以在车轴处装上滚珠，通过变湑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力，故B正确；
C选项：
自行车车把实际上是一个轮轴，动力作用在轮子上，动力臂比阻力臂长，所以根据杠杆平衡条件：动力 动力臂 阻力 阻力臂可以知道，动力臂 阻力臂，因此动力 阻力，即为省力杠杆，故C错误；
D选项：
人骑自行车下坡时，车的速度越来越快，是重力势能一部分转化为动能，一部分克服摩擦力，转化为内能，所以不是全部转化为人的动能，故D错误；
故选AB。
(2) 在 点施加一个最小力，根据杠杆平衡条件：动力 动力臂 阻力 阻力臂可以知道，力最小必须力臂最长，且力与力臂垂直，所以根据图象可知作用在 点的最长力臂为 ，所以最小力应与 垂直，并且因为动力和阻力位于 点两侧，所以方向相同。
(3) 当自行车停在水面上时，车子一部分在水中，一部分露出水面，所以处于漂浮状态；将水上自行车骑行人由一名体重为 的人，换为一名体重为 的人，这时浮力增大，若还是原来的浮筒，则浮筒进入水中的深度会由于 变大，而变深，若想让两个浮筒浸入水中的深度不变，则应该增大浮筒的直径，从而增加排开水的体积。
