综合解析苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功同步练习试卷(附答案详解).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功同步练习
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、如图，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的的大小关系是（　　）

A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1
C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F3
2、如图所示，重力不计的杠杆可绕O点无摩擦转动，在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M，同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB，杠杆绕O点匀速转动到虚线位置，OA＝3m，AB＝1m。下列说法正确的是（　　）

A．杠杆拉至与墙面夹角为30°时，FB＝3N
B．拉力F逐渐变大
C．杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功为3J
D．此过程中，FB最大值为3N
3、引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，在做引体向上时，双臂的拉力克服重力做功使身体上升。小明同学每分钟按标准完成了20个引体向上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　）
A．15W B．30W C．60W D．120W
4、图所示为某同学在生命科学实验中使用镊子夹取玻璃盖片的场景，使用此镊子（　　）

A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离
5、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　）

A．10~30s内拉力做功为32J
B．50s内拉力做功为80J
C．10~30s内拉力的功率逐渐变大
D．30~40s内拉力的功率逐渐变大
6、气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。关于这种现象，下列说法正确的是（　　）
A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功
B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力
C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力
D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状
7、如图所示的简单机械中一定省力的是（　　）
A．筷子 B．核桃夹
C．钓鱼竿 D．船桨
8、一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是（　　）
A． B． C． D．
9、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　）
A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2
10、下列工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．开瓶器 B．钢丝钳
C．食品夹 D．核桃夹
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、在建兰“农情蜜意”收获的季节，小楼帮忙运收蔬菜，初次干农活的他在左筐中装了4kg，右筐中装了5kg，如果扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端______m处将蔬菜挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约______kg（保留1位小数）蔬菜，才能基本保持挑担水平。
2、如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点。
（1）请画出动力F1的力臂L______；
（2）若忽略自拍杆的重力，有同学说“在自拍时，手机的重力就是自拍杆这个杠杆受到的阻力。”你同意这种说法吗？______。简述你的理由：______。

3、小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m，机械效率为80%，则此过程中小明做功的功率P=___________W。
4、如图所示，沿斜面把质量为120 kg的物体匀速拉到最高处，沿斜面向上的拉力F=500 N，斜面长3m、高1m。则其机械效率是___________，物体所受摩擦力是___________N。（g取10N/kg）

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、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面行驶，它的发动机输出3000N的牵引力，汽车在5min内行驶了9000m。求这段时间内：
（1）汽车牵引力所做的功。
（2）汽车牵引力做功的功率。
2、用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为1000N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为80N，忽略绳重与摩擦。
求：（1）滑轮组对物体做功的功率；
（2）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、工人利用如图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m。所用拉力为250N
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？（不计绳重和摩擦力）（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

5、如图所示为集合最新IT技术的人工智能医护机器人。若该机器人工作时的功率为80W，在水平地面上匀速直线行驶10m用时10s，求：
（1）机器人行驶的速度；
（2）机器人牵引力做的功；
（3）机器人行驶时受的牵引力。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
由题知，不计机械自重和摩擦。第一幅图中
L1＝L2
为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得
F1＝G
第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n＝3，则

第三幅图是轮轴，此时的

即动力作用在轮上，此时的动力为

由此可知
F2＝F3＜F1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2、D
【解析】
【详解】
AD．当杠杆转到水平位置时拉力最大，由杠杆平衡条件可得

又

所以有

解得

故A错误，D正确；
BC．由于阻力臂先增大后减小，拉力也是先增大后减小，当杠杆转到水平位置时，拉力做的功等于克服物体重力做功为

故BC错误。
故选D。
3、C
【解析】
【详解】
小明同学的质量大约为：,身高上升高度为，，，小明同学的体重为

做一次引体向上需克服重力做的功

1min内做的总功

小明的功率

与60W比较接近。
故选C。
4、D
【解析】
【详解】
使用镊子夹取玻璃盖片时，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一个费力杠杆，好处是省距离。
故选D。
5、C
【解析】
【详解】
A．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，不知道木块运动的距离，由W=Fs可知，无法确定做功的多少，故A错误；
B．50s内，由图甲可知拉力在变化，不知道物体运动的距离，由功的公式W=Fs可知，无法计算拉力做的功，故B错误；
C．10~30s内，由图甲可知，拉力逐渐增大，木块的速度逐渐增大，根据

知，拉力的功率逐渐变大，故C正确；
D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，根据

知，拉力的功率保持不变，故D错误；
故选C。
6、D
【解析】
【详解】
A．锤子向石板砸去的过程中，锤子受到重力竖直向下，距离的方向竖直向下，故重力对锤子做功，故A错误；
B．物体间力的作用是相互的，石板被砸成碎块的过程中，锤子也受到石板的反作用力，故B错误；
C．胸部承受的压力等于石板承受的压力与石板的重力之和；人安然无恙的原因主要是因为人的受力面积大，压力的作用效果不明显，故C错误；
D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状，故D正确。
故选D。
7、B
【解析】
【详解】
ACD．筷子、钓鱼竿、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；
B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。
故选B。
8、B
【解析】
【详解】
一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变，根据W＝Fs、s＝vt可得W＝Fvt，所以可知恒力所做的功与时间成正比，则W﹣t是一条过原点的倾斜直线，其对应的图像为B。
故选B。
9、B
【解析】
【详解】
由可得

则它们有用功之比为

故选B。
10、C
【解析】
【详解】
A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 1 右 0.3
【解析】
【详解】
[1]由题意可知，左、右两筐中蔬菜的重力分别为：

因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距离扁担左端为L，则右侧部分距离扁担（1.8m﹣L），由杠杆的平衡条件可得

则

[2][3]小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m时，左、右两筐重力的力臂分别为：

则

由

可知，要保持挑担水平，应向右筐增加蔬菜，设其质量为m，则其重力为

由杠杆的平衡条件可得

即

解得

2、 不同意 见解析
【解析】
【详解】
（1）[1]力F1的力臂是从支点O到F1的作用线的距离L，如图所示：

（2）[2][3]手机重力的作用点在手机的重心，受力物体是手机；自拍杆这个杠杆受到的阻力，受力物体是自拍杆，作用点在手机与自拍杆的接触点，所以手机的重力不是自拍杆这个杠杆受到的阻力。可以这样说：手机对自拍杆的作用力为阻力。
3、50
【解析】
【详解】
此过程中有用功
W有用=Gh=100N×2m=200J
根据可知，总功为

小明做功的功率

4、 80% 100
【解析】
【详解】
[1]有用功
W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J
拉力做的总功
W总=Fs=500N×3m=1500J
机械效率

[2]额外功
W额=W总-W有=1500J-1200J=300J
物体所受的摩擦力

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）2.7×103J；（2）9×104W
【解析】
【详解】
解：(1) 由W =Fs可求牵引力做功为
W =Fs=3000N×9000m=2.7×107 J
(2)由可求汽车牵引力做功功率为

答：（1）汽车牵引力所做的功为2.7×103J。
（2）汽车牵引力做功的功率为9×104J。
2、（1）200W；（2）92.6%
【解析】
【详解】
解：（1）滑轮组对物体做功

滑轮组对物体做功的功率

（2）由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力

拉力做的总功

滑轮组的机械效率

答：（1）滑轮组对物体做功的功率为200W；
（2）滑轮组的机械效率为92.6%。
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、（1）80%；（2）2000J
【解析】
【详解】
解：（1）由图可知，n=2，那么
s=2h=2×2m=4m
当提升G=400N的重物时
W有=Gh=400N×2m=800J
W总=Fs=250N×4m=1000J
滑轮组的机械效率

（2）因为W总＝W有用+W额，所以
W额=W总﹣W有用=1000J﹣800J=200J
不计滑轮的摩擦和绳重，有W额＝G轮h，那么

当提升重900N的物体时
W有′=G′h=900N×2m=1800J
不计滑轮的摩擦和绳重

拉力做的功
W总′=F′s=500N×4m=2000J
答：（1）滑轮组的机械效率是80%；
（2）拉力在这一过程中所做的功为2000J。
5、（1）1m/s；（2）800J；（3）80N
【解析】
【详解】
解：（1）机器人行驶的速度

（2）机器人牵引力做的功
W＝Pt＝80W×10s＝800J
（3）由W＝Fs可得机器人行驶时受的牵引力

答：（1）机器人行驶的速度是1m/s；
（2）机器人牵引力做的功是800J；
（3）机器人行驶时受的牵引力是80N。