考点攻克苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功定向测试练习题.docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功定向测试
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、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（　　）

A．物体A受到水平面的摩擦力为5N
B．拉力F的功率为4W
C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4J
D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力
2、如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重为100N的物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动5s，弹簧测力计的示数为20N，以下正确的是（　　）

A．M受到地面摩擦力水平向左
B．M受到地面的摩擦力为10N
C．M受到的重力对M所做的功为100J
D．拉力F的功率为4W
3、下列数据中最接近实际的是（　　）
A．今天綦江区的大气压约为
B．一个普通初中生的重约为500N
C．水的密度大约为
D．只要我们不断的改进，滑轮组的机械效率可以达到
4、一把杆秤，当称砣缺损了一些时，用它称出物体的质量与实际质量比较是（　　）
A．小了 B．相等 C．大了 D．不能确定
5、如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（　　）

A．拉力的功率为18W
B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由端移动的距离是18m
D．额外功为54J
6、甲、乙两人进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为5∶6，则甲、乙两人爬杆的平均功率之比为（　　）
A．4∶3 B．3∶4 C．27∶25 D．25∶27
7、如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　）

A．F2＜F1＜F3 B．F2＜F1＜F3
C．F1＜F2＜F3 D．F2＜F3＜F1
8、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，杠杆的机械效率为，不计摩擦，则（　　）

A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则
B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则
C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则
D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为，则
9、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（ ）

A．一定是10N B．一定是15N
C．一定大于10N D．一定大于15N
10、下列数据中最接近实际的是（　　）
A．今天你所在教室的大气压约为2×105 Pa
B．将一个鸡蛋举高2m做功约为1J
C．一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力大约为5000N
D．正常人的脉搏1min大约跳动15次
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、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。
2、如图所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为______牛，若物体A在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是______米每秒。

3、人体就像一部机器，蕴含许多物理知识。
（1）人体是______（导体/绝缘体）。
（2）如图所示为人的手臂结构示意图，在向上端起茶杯的过程中，肱二头肌向上收缩，施力将______（变大/不变/变小），此时前臂相当于一个______（省力/费力）杠杆。

（3）正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5 W，那么在10 s内心脏做的功可把一个1 kg的物体匀速举高______m。（g取10 N/kg）
4、两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间里，他们所做的功之比为_______；他们做相同的功，所用时间之比为_______。
5、如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒OA∶OB=3∶2，物体乙的质量为6kg。物体乙受到的重力是________N，甲的重力为70N，把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲受到地面的支持力________N。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、某型号汽车在测试中，发动机输出功率为40kW时，汽车在一段平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了9km。假设汽油完全燃烧，汽油热值为q油＝4.5×107J/kg，汽油机的效率为40%，该型号汽车以此速度行驶过程中，求：
（1）汽车向前的牵引力是多大。
（2）汽车消耗的汽油是多少kg。
2、如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲＝60W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m到达指定位置B，拉力F乙为125N；求：
（1）甲工人做的功；
（2）乙工人所做的有用功；
（3）该滑轮组的机械效率。

3、在斜面上将一个重为5N的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图示），所用时间为5s，斜面长s=1m、高h=0.2m，该斜面的机械效率为80%。求：
（1）拉力所做的有用功。
（2）拉力所做的总功率。
（3）物体在斜面上受到的摩擦力。

4、使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离是多少？如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样高度，则绳子自由端拉过的距离为多少？
5、某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件；已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg；工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg；求：
（1）工件浸没在水中时所受的浮力F浮；
（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率η2；（结果保留两位有效数字）
（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P2。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
A．对A进行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左总拉力为8N，那么向右的摩擦力为8N，故A不符合题意；
B．拉力F的功率

故B符合题意；
C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为

故C不符合题意；
D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力，故是相互作用力，故D不符合题意。
故选B。
2、D
【解析】
【详解】
AB．弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N。物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力
f=F拉=20N
M受到地面的摩擦力的方向与物体运动方向相反，即水平向右，故AB错误；
C．M在重力的方向上没有移动距离，所以M受到的重力对M所做的功为0J，故C错误；
D．不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力F作用在动滑轮轴上，则拉力F的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知，绳子的有效段数
n=2
则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度

拉力F的功率为

故D正确。
故选D。
3、B
【解析】
【详解】
A．綦江区的大气压和一个标准大气压相近，为，故A不符合题意；
B．由题可知，，由可知

一个普通初中生的质量约为50kg，符合实际，故B符合题意；
C．水的密度大约为，故C不符合题意；
D．有用功和额外功之和为总功，有用功是总功的一部分，滑轮组的机械效率不可能达到，我们可以减少额外功来提高机械效率，但不会达到，故D不符合题意。
故选B。
4、C
【解析】
【详解】
如图所示

当称砣缺损了一些时，m变小，其重力mg变小；再测同一个物体的质量，力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件

当一定时，若m变小，那么OC必然变大，即读数比实际值要大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5、B
【解析】
【详解】
A．由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度
v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s
则拉力F的功率
P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W
故A正确，不符合题意；
B．由可得，拉力做的总功
W总＝Pt＝18W×20s＝360J
因为η＝×100%，所以有用功
W有＝ηW总＝85%×360J＝306J
因为v＝，所以物体移动的距离
s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m
又W有＝fs物，所以物体受到的摩擦力
f＝＝＝51N
故B错误，符合题意；
C．绳子自由端移动的距离
s＝ns物＝3×6m＝18m
故C正确，不符合题意；
D．额外功
W额＝W总﹣W有＝360J﹣306J＝54J
故D正确，不符合题意。
故选B。
6、B
【解析】
【详解】
因为甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，所以爬杆上升的高度h相同，根据W＝Gh，甲、乙两同学的体重
G甲∶G乙＝5∶6
所以甲、乙两同学爬杆做功
W甲∶W乙＝G甲h∶G乙h＝G甲∶G乙＝5∶6
因为甲、乙两同学爬杆所用时间：
t甲∶t乙＝10s∶9s＝10∶9
所以甲、乙两同学爬杆做功功率

故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7、B
【解析】
【详解】
不计机械自重和摩擦时：
第一个图是等臂杠杆，力臂

由杠杆平衡条件可得

第二个图是滑轮组，承担总重绳子的段数

拉力

第三个图是动滑轮，动力作用在轴上

故

故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8、A
【解析】
【详解】
A．将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由知道，机械效率不变，即

故A正确；
B．将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由知道，机械效率变大，即

故B错误；
C．将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由知道，动力变大，即

故C错误；
D．将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由知道，动力变大，即

故D错误。
故选A。
9、C
【解析】
【详解】
由可得物体A受到的摩擦力大小为

由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以

故选C。
10、B
【解析】
【详解】
A．所在教室的大气压约为1标准大气压，即1×105 Pa左右，故A不符合题意；
B．一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg；将一个鸡蛋举高2m做功约为
W=Gh=mgh=0.05kg×10N/kg×2m=1J
故B符合题意；
C．初中生的重力约为500N，一个初中生漂浮在水面上时，受到的浮力等于他的重力，浮力约为500N，故C不符合题意；
D．正常人的脉搏1min大约跳动70次左右，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 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。
2、 20 0.1
【解析】
【详解】
[1]如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，则有，所以物体A受到的摩擦力

[2]物体移动了，所以拉力要移动，绳子运动的速度是

3、 导体 变小 费力 1.5
【解析】
【详解】
（1）[1]人体可以导电，故人体是导体。
（2）[2][3]由图中可知，在向上端起茶杯的过程中，由于阻力臂变小，阻力和动力臂不变，故由杠杆平衡条件可知，肱二头肌向上收缩施力将变小；由于此时动力臂小于阻力臂，故此时前臂相当于一个费力杠杆。
（3）[4]由题意可知，10s内心脏做的功为

1kg的物体的重力为

故能够将1kg的物体举高的高度为

4、 3∶2 2∶3
【解析】
【详解】
[1]在相同时间里，他们所做的功之比为
W1∶W2=P1t∶P2t= P1∶P2=3∶2
[2]他们做相同的功，所用时间之比为

5、 60 30
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，物体乙的质量为6kg，故可知物体乙的重力为
G乙=m乙g=6kg×10N/kg=60N
[2]因物体乙受力平衡，对物体乙受力分析可知，绳子对B端的拉力FB等于物体乙的重力
G乙，即
FB=G乙=60N
因木棒在水平位置平衡，故由杠杆的平衡条件可得

解得A端受到绳子的拉力为

因物体甲处于受力平衡状态，对物体甲受力分析可知，物体甲受到地面的支持力为
F支=G甲-FA=70N-40N=30N
三、计算题
1、（1）2000N；（2）1kg
【解析】
【详解】
解：（1）已知汽车行驶的速度为

输出功率为

由可知汽车的牵引力为

（2）已知汽油机的效率为

汽车发动机做的有用功为

由可知消耗的汽油完全燃烧放出的热量为

由可知汽车消耗的汽油质量为

答：（1）汽车向前的牵引力为2000N；
（2）汽车消耗的汽油是1kg。
2、（1）600J；（2）1200J；（3）80%
【解析】
【详解】
（1）由 知道，甲工人做的功
W甲＝P甲t＝60W×10s＝600J
（2）由W＝Fs知道，甲工人的水平推力

因为货物在水平路面上被匀速推动，所以，货物受到的推力和摩擦力是一对平衡力，则货物受到的摩擦力
f＝F甲＝300N
乙工人使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动4m时，滑动摩擦力的大小不变，则乙工人所做的有用功
W有＝fs乙＝300N×4m＝1200J
（3）由图知道，滑轮组绳子的有效股数n＝3，则滑轮组绳子自由端移动的距离
s＝ns乙＝3×4m＝12m
乙工人所做的总功
W总＝F乙s＝125N×12m＝1500J
该滑轮组的机械效率

答：（1）甲工人做的功为600J；
（2）乙工人所做的有用功为1200J；
（3）该滑轮组的机械效率为80%。
3、（1）1J；（2）0.25W；（3）0.25N
【解析】
【详解】
解：（1）根据题意知道，拉力做的有用功
W有用=Gh=5N×0.2m=1J
（2）由知道，拉力做的总功

由 知道，拉力做功功率

（3）由于
W总=W有用+W额外
所以额外功
W额=W总﹣W有用=1.25J﹣1J=0.25J
由W额=fs知道，摩擦力大小

答：（1）拉力所做的有用功为1J；
（2）拉力所做的总功率为0.25W；
（3）物体在斜面上受到的摩擦力为0.25N。
4、2m，4m
【解析】
【详解】
解：使用定滑轮，不省力也不省距离，使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子的自由端拉过的距离为2m；使用动滑轮省一半的力，但要费一倍的距离，如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样的高度，则绳子自由端拉过的距离为
s=2h=2m×2=4m
答：使用一个定滑轮将一重物提升2m，则绳子自由端拉过的距离是2m，如果改用一个动滑轮来提升重物，且提升同样高度，则绳子自由端拉过的距离为4m。
5、（1）520N；（2）75.76%；（3）264W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）工人的重力

工件的重力

以工人为研究对象，工人共受到三个力的作用：重力，支持力，绳子的拉力，因为

所以

因为工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力，所以

当工件完全完全浸没在水中时，工件对绳子的拉力等于工件的重力减去工件所受的浮力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力

则此时工人对地面的压力

当工件被拉出水面以后，工件对绳子的拉力等于工件的重力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力

则此时工人对地面的压力

因为

所以

利用滑轮组提升物体，当摩擦、绳重及水的阻力忽略不计时，机械效率

所以

将G工件＝1000N代入②式可解得

将G人＝700N和③式代入①式可解得

将④式代入③式可解得
F浮＝520N
（2）工件完全打捞出水后，滑轮组的机械效率

（3）工件完全打捞出水面后，工人对绳子的拉力

工人拉绳子的速度

所以工人拉绳子的功率

答：（1）工件浸没在水中时所受的浮力是520N；
（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率是75.76%；
（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率是264W。