苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功综合测评试卷(详解版).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功综合测评
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、清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（　　）
A．对水所做的功是有用功 B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功 D．对桶所做的功是有用功
2、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　）
A．物体做功越多，功率一定越大
B．机器的功率越小，机械效率一定越低
C．功率不同的机器，做的功一定不相等
D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
3、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
4、如图所示用三个力沿不同的方向拉绳子，则（　　）

A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一样大
5、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．天平 B．瓶盖起子
C．食品夹 D．钳子
6、如图所示甲、乙两套装置所用每个滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（　　）

A．F1＞F2 η1＜η2 P1＜P2 B．F1＞F2 η1＝η2 P1＝P2
C．F1＜F2 η1＜η2 P1＞P2 D．F1＜F2 η1＝η2 P1＞P2
7、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
8、测量爬楼的功率，小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率，以下做法正确的是（　　）
A．需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间
B．需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间
C．小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量
D．测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值，这样最为准确
9、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
10、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
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、用大小为12N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向匀速运动10m，则在这过程中，重力力所做的功为______J，推力对物体做功为______J，物体受到的摩擦力为______N。
2、如图所示，建筑工人用滑轮提升重为200牛的重物，不计滑轮的重和摩擦，若工人在5秒内将绳子匀速向下拉6米，手拉绳子的力为_____牛，物体上升的高度为____米。

3、如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______；使用乙图中滑轮的好处是可以______，机械效率更高的是______（选填“甲”或“乙”）。

4、旗杆顶端装有______（定/动）滑轮，利用它来升国旗的作用是可以______（省力/省距离/改变施力的方向）；当国旗缓缓上升10m时，旗手向下的拉力移动的距离为______m。
5、如图所示为可调式握力器，可用于锻炼手部肌肉。锻炼时只要抓住左手柄，用力抓紧使其碰触右手柄上的计数按钮，即算完成一个握力动作。
（1）握力器的力度可以通过使用调节器移动弹簧下端的位置来改变。现在需要将力度调小，则应该将弹簧下端向______（选填“左”或“右”）移；
（2）若用平均大小为500牛的力抓握力器的手柄，使手柄在力的方向上计数按钮移动6厘米完成一个握力动作，则做功______J。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为400N的力沿斜面把重物G为500N的物体从底端匀速拉到顶端。物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：
（1）斜面机械效率η；
（2）推导物体受到斜面摩擦力f的表达式。（用L，h，F，G表示）

2、一物体在200牛的拉力作用下，以18千米/时的速度作匀速直线运动，经过5分钟后，求：
（1）物体通过的距离；
（2）拉力对物体做的功。
3、某型号家用轿车铭牌上的部分参数如下列表格所示，计算中取ρ汽油=0.7×103kg/m3，g=10N/kg。
求：（1）该车一次最多加油的质量；
（2）空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强；
（3）该车在额定功率下行驶的s﹣t关系图象如图所示，计算车此时受到的阻力。
出产质量（空油箱）
1165kg
油箱容积
50L
准载人数
5人
发动机额定功率
30kW
燃油型号
93
每个轮胎与地面的接触面积
0.03m2

4、如图所示杠杆处于水平平衡状态，已知AB=1m，GA=12N，GB=8N，试求OA的长度；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应怎样移动位置？

5、一根均匀木杆放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外边的那部分长度是木杆全长的，如图所示。
（1）在木杆伸出端的B点加一个作用力F，当F=300N时，木杆的另一端A开始向上翘起，那么木杆的重力是多少？
（2）木杆在桌面上若不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是多少？

-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，故ABC错误；D正确。
故选D。
2、D
【解析】
【详解】
A．功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；
B．机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；
C．由W＝Pt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；
D．总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。
故选D。
3、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。
4、C
【解析】
【详解】
过支点做F1、F2、F3作用线的垂线段，即为力臂，然后比较力臂的大小，从而确定出力的大小；如图所示：从图中可得
l1＞l 2＞l 3
根据杠杆平衡条件可知，用动滑轮拉同一重物G，阻力和阻力臂乘积为定值，沿三个不同方向，用的拉力大小关系是
F1＜F2＜F3
故选C。

5、C
【解析】
【详解】
A．天平在使用时属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D．钳子在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
6、B
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知
n1=2，n2=3
已知每个滑轮的质量相同，则动滑轮重相同；且两滑轮组均只有一个动滑轮，不计绳重及摩擦，则绳子受到的拉力分别为

因G1=G2，故F1＞F2；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，且
W额=G动h，W有用=G物h
所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；由可知，两滑轮组的机械效率相同，即 η1=η2；又因为所用时间相同、总功相同，所以由可知，拉力做功的功率P1= P2，故B正确；ACD错误。
故选B。
7、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。
8、C
【解析】
【详解】
AB．爬楼要克服自身重力做功，且做功功率为

所以，实验时需要测量是被测量者的体重（质量m）、楼高h、爬楼所用时间t，故A B错误；
C．小明自己手握秒表测量，便于掌握开始和结束的时间，计时较准确，故C正确；
D．若不断地爬楼3次，由于受到体力的影响，爬楼的时间会越来越长，爬楼的功率会越来越小，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小，故D错误。
故选C。
9、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。
10、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。
二、填空题
1、 0 120 12
【解析】
【详解】
[1]物体沿水平方向运动，而重力方向竖直向下，物体没有沿重力的方向移动距离，所以重力没有做功，即重力做功为0J。
[2]推力做功
W＝Fs＝12N×10m＝120J
[3]因为物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力大小等于水平推力的大小，为12N。
2、 200 6
【解析】
【详解】
[1]图中所示的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是等臂杠杆，物体的重力是200N，则手拉绳子的力也为200N。
[2]使用定滑轮不省距离但也不费距离，绳子向下拉6m，则物体上升的高度也是6m。
3、 改变力的方向 省力 甲
【解析】
【详解】
[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。
[2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为

所以
F甲>F乙
故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。
[3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。
4、 定 改变施力的方向
10
【解析】
【详解】
[1] [2]升旗时，只需要很小的力就可以完成，要想国旗能向上运动，就需要向上的作用力，但人在地面，作用力只能向下拉，所以这里需要改变力的方向，定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故旗杆顶端安装的是定滑轮，作用是改变施力的方向。
[3]由于定滑轮不省力也不费力，所以即不省距离也不费距离，故当国旗缓缓上升10m时，旗手向下的拉力移动的距离为10m。
5、 右 30
【解析】
【详解】
（1）[1]弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小。
（2）[2]已知握力大小
F＝500N
移动的距离
s＝6cm＝0.06m
完成一个动作做的功
W＝Fs＝500N×0.06m＝30J
三、计算题
1、（1）75%；（2）f＝F﹣
【解析】
【详解】
（1）斜面的有用功为
W有＝Gh＝500N×6m＝3000J
斜面的总功为
W总＝FL＝400N×10m＝4000J
斜面的机械效率为

（2）额外功为W额＝W总﹣W有，根据W＝Fs知道，摩擦力为

答：（1）斜面机械效率为75%；
（2）物体受到斜面摩擦力的表达式为 。
2、（1）1.5×103m；（2）3×105J
【解析】
【详解】
解：（1）物体的速度
v=18km/h=5m/s
物体通过的距离
s=vt=5m/s×5×60s=1.5×103m
（2）拉力对物体做的功
W=Fs=200N×1.5×103m=3×105J
答：（1）物体通过的距离是1.5×103m；
（2）拉力对物体做的功是3×105J。
3、（1）35kg；（2）1.0×105Pa；（3）1.5×103N
【解析】
【详解】
解：（1）由得，该车一次最多加油的质量

（2）汽车加满油时的总质量

空车加满油停放在水平路面上时对路面的压力

空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强

（3）由图象可知，当汽车在时间为第10s时，汽车行驶了200m，故汽车的速度

已知额定功率

由

可得

由图象可知，汽车匀速运动，则汽车受到的阻力

答：（1）该车一次最多加油的质量为35kg；
（2）空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强1.0×105Pa；
（3）此时受到的阻力为1.5×103N。
4、0.4m；右移0.1m
【解析】
【详解】
解：当杠杆平衡时有

即

解得
OA=0.4m
当B端加4N的重物时，设支点为，杠枰平衡时有

将GA=12N，GB=8N带入，解得

即支点O应向右移0.1m。
答：OA的长度是0.4m；若将B端加4N的重物，欲使杠杆重新平衡，则支点O应右移0.1m。
5、（1）600N；（2）木杆的
【解析】
【详解】
解：（1）因为杠杆为均匀杠杆，因此杠杆的重心在杠杆的中点位置，设杠杆全长为L，则杠杆重力的力臂为

由得

即G=600N。
（2）因为是均匀的木杆，因此木杆的支点在杠杆的中心位置，由杠杆的平衡条件可得，在不施加其他任何力时，允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的一半。
答：（1）木杆的重力是600N。
（2）允许伸出桌面以外的最大长度是木杆的二分之一。