2022-2023学年基础强化苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功定向练习试题(解析版).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功定向练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（　　）

A．竖直匀速提升0.5N的钩码 B．竖直匀速提升1.0N的钩码
C．竖直匀速提升1.5N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码
2、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．天平 B．理发剪刀
C．钢丝钳 D．瓶盖起子
3、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了15m，那么小孩踢球过程中对球做的功是（　　）
A．75J B．0J C．300J D．无法确定
4、下列工具中使用时属于省力杠杆的是（　　）
A．筷子 B．羊角锤
C．笤帚 D．船桨
5、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（　　）

A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15s
B．物体上坡时的牵引力是40N
C．物体上坡时受到的摩擦力为15N
D．斜面的机械效率是50
6、小明用一竖直向上的力把物体A匀速提到了一定的高度，所做的功为100J。小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功为120J，则下列说法正确的是（　　）
A．小红利用的机械一定是省力的
B．小红所做的有用功为120J
C．小红所做的有用功为100J
D．小红利用的机械其机械效率达到了100%
7、关于足球下列说法正确的是（　　）
A．踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动，且速度越快惯性越大
B．给正在飞行的足球再踢一脚，足球一定会运动得更快
C．足球在空中飞行时，没有力对它做功
D．运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙，是因为流体的压强与流速有关
8、如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．F1＝F2 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多
9、如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（　　）

A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
10、在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是（　　）
A．使用机械可以省力、省距离，也可以省功
B．机械做功越快，机械效率越高
C．使用机械可以省力或省距离，但不能省功
D．机械做功越多，机械效率越高
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、小宇家里新买了一辆某品牌的家用轿车，他看到汽车铭牌上标有“最大功率为90kW”，假如汽车行驶时的功率为80kW，表示的物理意义是_________。
2、如图甲和乙所示为研究定滑轮和动滑轮特点的装置和实验操作；实验证明：使用定滑轮可以 ______；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向；分析可知 ______的机械效率较高。

3、在粗糙水平面上有一个重为200N的物体，小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向匀速运动了20s，则在此过程中小明做功的功率为______W，物体重力所做的功为______J。
4、大量的实验和理论研究表明，使用任何机械都不能 __，同一个滑轮组在不同的做功过程中机械效率是 __（选填“相同”或“不同” 的，用滑轮组提起一袋水泥，提高机械效率的一个有效措施是__。
5、在水平地面上，10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，重力做功等于______J，拉力做功的等于______J，拉力的功率为______W。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图甲所示装置，重为16N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图乙所示．已知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.25倍；
（1）拉力F的功率是多少？
（2）5秒内整个装置对物体A做的功是多少？
（3）该装置的机械效率是多少？

2、如图所示是某起重机上的滑轮组。当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，滑轮组的机械效率为90%。若物体在10s内上升5m，不计绳重和一切摩擦。求：
（1）起重机所做的有用功；
（2）绳端的拉力F做功的功率；
（3）若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力所做的功是多大？

3、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。（不计绳重和摩擦）求：
（1）物体上升的高度；
（2）物体上升的速度；
（3）人的拉力为多大？
（4）提升过程中的有用功是多少？
（5）人所做的额外功是多大？

4、国产飞机“运20”在高空中飞行时，在恒定的水平推力作用下，沿水平方向匀速航行10min，需要燃烧航空燃油80kg，已知飞机发动机输出的有用功为1.92×109J，航空燃油的热值为q=4.0×107J/kg。求：
（1）发动机的有用功率是多少瓦？
（2）80g航空燃油完全燃烧放热是多少？
（3）在这段时间内该发动机的热机效率是多大？
5、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。求：
（1）物体上升的高度和速度？
（2）人的拉力为多大？
（3）人所做的额外功是多大？

-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为
F＝(G+G动)
当钩码重力
G≤G动
时
F≥G
即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。
故选A。
2、B
【解析】
【详解】
A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意；
B．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
3、D
【解析】
【详解】
由W=Fs可知，脚对球的力为20N，但不知道在该力的方向上球通过距离，球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离，同时还有一段是由于惯性而运动的距离，所以题中虽然知道力，但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4、B
【解析】
【详解】
ACD．筷子、笤帚、船桨在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。
故选B。
5、D
【解析】
【详解】
A．由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间

故A正确，不符合题意；
B．由

可得，物体上坡时的牵引力

故B正确，不符合题意；
C．坡顶的高度

总功

有用功

因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功

根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力

故C正确，不符合题意；
D．斜面的机械效率

故D错误，符合题意。
故选D。
6、C
【解析】
【详解】
A．利用机械可能省力也可能费力，小红利用某种机械不能确定一定省力，故A错误；
B．小红利用某种机械把相同的物体A也匀速提到了相同的高度，所做的功是为120J，即120J是总功，故B错误；
C．对物体做的功是有用功，所以，小红利用机械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正确；
D．由于利用机械就一定做额外功，所以，机械效率总小于1，机械效率不可能达到了100%，故D错误。
故选C。
7、D
【解析】
【详解】
A．踢出去的足球由于具有惯性会继续运动，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，且惯性的大小只与物体质量有关，与物体运动的速度无关，故A错误；
B．给正在运动的物体再施加一个力，若使合力方向与运动方向相反，则物体会比原来运动得更慢，故B错误；
C．足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性，不再受到脚力的作用；此时足球还受到重力及空气阻力的作用，这两个力都对足球做功，故C错误；
D．足球在运动过程中，逐渐向一侧偏移，说明这一侧的压强小，另一侧的压强大，根据流体压强与流速的关系可知，是因为这一侧空气流速快，另一侧空气流速慢，故D正确。
故选D。
8、C
【解析】
【详解】
A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力

又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；
B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；
CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；
将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。
故选C。
9、B
【解析】
【详解】
CD．由于物体对水平面的压力大小不变（等于物体的重力），各段的粗糙程度相同，所以物体运动时受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD错误；
AB．由图可知，在AO段物体在相同时间内运动的距离相同，说明物体做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知拉力F1=f；在OC段物体在相同时间内运动的距离增大，说明物体做加速直线运动，则拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根据W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A错误，B正确。
故选B。
10、C
【解析】
【详解】
AC．使用机械有时是为了省力，有时是为了省距离，有时是为了改变力的方向，但都不能省功，故A错误，C正确；
BD．由于机械效率是指有用功所占总功的比例，与做功快慢和做功多少无关，故BD错误。
故选C。
二、填空题
1、汽车行驶时1s做功8×104J
【解析】
【详解】
功率是表示物体做功快慢的物理量，汽车行驶时的功率为80kW，表示发动机在1s内完成80000J的功。
2、 改变力的方向，但不能省力 甲
【解析】
【详解】
[1]从甲图中可以看出，三次拉力的方向都不相同，在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。
[2]由甲图中数据可知，定滑轮的机械效率为

由乙图中数据可知，动滑轮的机械效率为

可知η定>η动，即甲的机械效率高。
3、 30 0
【解析】
【详解】
[1] 则在此过程中小明做功的功率为

[2] 小明用15N的水平推力在水平面上推，物体仅仅在水平面上运动，在竖直方向上没有距离，故重力不做功，重力做的功为零。
4、 省功 不同 减小动滑轮的重力
【解析】
【详解】
[1]使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。所以，大量的实验和理论研究表明，使用任何机械都不能省功。
[2]滑轮组在做功过程中机械效率是

所以，同一个滑轮组在不同的做功过程中机械效率是不同。
[3]由知道，用滑轮组提起一袋水泥，提高机械效率的一个有效措施是减小动滑轮的重力。
5、 0 250 25
【解析】
【详解】
[1]如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的，而小车在水平方向上前进，小车没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。
[2]由题意可知，拉力，小车沿力的方向移动的距离，故拉力做的功

[3]由题意可知，小车在拉力的作用下，10s内前进了5m，即，故拉力做功的功率

三、计算题
1、（1）0.5W；（2）2J；（3）80%
【解析】
【详解】
（1）由图乙知道，5s内拉力F做的功为2.5J，拉力的功率为

（2）5秒内整个装置对物体A做的功为克服地面摩擦力做的功，物体受到的摩擦力
f＝0.25G＝0.25×16N＝4N
物体匀速运动，5s内做的有用功
W有＝fs＝4N×0.5m＝2J
（3）由图乙知道，在5s内拉力做的功W总＝2.5J，则滑轮组的机械效率为

答：（1）拉力的功率为0.5W；
（2）5秒内整个装置对物体A做的功为2J；
（3）该装置的机械效率为80%。
2、（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）起重机所做的有用功

（2）起重机所做的总功为

绳端的拉力F做功的功率

（3）当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，根据

动滑轮物重为

若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力为

拉力所做的功是

答：（1）起重机所做的有用功；
（2）绳端的拉力F做功的功率；
（3）拉力所做的功是。
3、（1）2m；（2）；（3）50N；（4）300J；（5）60J
【解析】
【详解】
解：（1）如图，一共有3段绳子承担总重力，则，所以物体上升的高度为

（2）根据题意，，由速度公式可得

（3）根据题意，，由效率计算公式可得

故。
（4）根据题意，，，对物体所做的有用功为

（5）根据题意，人拉绳子所做的总功为

可得

答：（1）物体上升的高度为2m；
（2）物体上升的速度为；
（3）人的拉力为50N；
（4）提升过程中的有用功是240J；
（5）人所做的额外功是60J。
4、（1）3.2×106瓦；（2）3.2×109J；（3）60%
【解析】
【详解】
解：（1）已知飞机水平匀速航行的时间为
t=10min=600s
发动机输出的有用功为W=1.92×109J，则发动机的有用功率为
P有===3.2W
（2）航空燃油完全燃烧放出的热量为
Q放=mq=80kg×4.0×107J/kg=3.2×109J
（3）发动机的热机效率为
=100=100=60
答：（1）发动机的有用功率是3.2×106瓦。
（2）80g航空燃油完全燃烧放热是3.2×109J。
（3）在这段时间内该发动机的热机效率是60%。
5、（1）2m， 1m/s；（2）100N；（3）120J
【解析】
【详解】
解：（1）绳子移动的距离s=6m，绳子段数n=3，则物体上升的高度

物体上升的速度

（2）滑轮组机械效率为η=80%，物重G=240N，滑轮组的机械效率公式

所以拉力F为

（3）人所做的总功为
W总=Fs-100N×6m=600J
其中有用功为
W有=Gh=240N×2m=480J
所以额外功为
W额=600J-480J=120J
答：（1）物体上升的高度是2m，速度是1m/s；
（2）人的拉力是100N；
（3）人所做的额外功是120J。