强化训练苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功专题测评试卷(含答案详解版).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功专题测评
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、如图装卸工人用沿斜面的力F=200N，匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车，下列分析正确的是（　　）

A．此过程中，斜面对货柜支持力做功0J
B．此过程中，推力做功800J
C．货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡
D．货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡
2、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
3、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
4、一足球运动员用50N的力，用脚把足球踢出100米，则运动员对足球做的功（　　）
A．100J B．50J C．5000J D．无法计算
5、A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（　　）

A．2 个 B．3 个 C．4 个 D．5 个
6、如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（　　）

A．C点是支点，液压杆施的力是动力，货物重力是阻力
B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力
C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力
D．B点是支点，物体A放在车厢前部要费力
7、下列实例中，利用连通器原理工作的（　　）
A．锅炉液位计 B．脱拌油烟机
C．温度计 D．订书机
8、如图所示，使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．镊子 B．瓶盖启子
C．钳子 D．托盘天平
9、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（　　）

A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
10、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
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、发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸，若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示。

汽车发动机数据表
1min内完成工作循环
2500次
93#汽油
汽缸内汽油和空气的混合密度
1.5kg/m3
排气量
2L
热值
4.5×107J/kg
发动机最大功率
75kW
空燃比
14：1
（1）汽车以100km/h速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功______；
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是______（对甲、乙、丙、丁重新排序），______图所示的冲程，内燃机给汽车提供动力；
（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比，根据表中数据可知，气缸内混合气体中汽油的质量为______kg。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为______kg；
（4）当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据可求得汽车发动机的效率为______。
2、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）
3、我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）。

（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；_______
（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量______（选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_______（选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。
4、图中所示每个指甲前中总共有______个杆杠，其中图甲和图乙是指甲剪的两种装配方法，其中图________ 的装法比较好，用起来比较________。

5、一自身质量忽略不计的定滑轮匀速吊起500 N的重物，站在地面上的人向下的拉力是_______N，拴滑轮的天花板受到的力是_______N。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、汽车在平直的公路上匀速行驶，10min内前进了1200m，已知汽车发动车的功率是22kW，求：
（1）前进中汽车受到的阻力；
（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取什么样的措施？
2、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。

3、某正在测试中的一款无人汽车，其质量为1.6×103kg，汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽车总重的0.05倍，汽油的热值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：
（1）汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力；
（2）汽车发动机的功率；
（3）在测试汽车的加速性能时，该汽车从静止开始以大小为a的匀加速直线运动（若一物体沿直线运动，且在运动的过程中加速度保持不变且大于0，则称这一物体在做匀加速直线运动），汽车通过的距离与加速度、时间关系为：s=（s为运动的距离，单位为m；v0为初始速度，单位为m/s；a为匀加速度，单位为m，t为加速时间，单位为s），求：此汽车从静止开始，以10m匀加速直线运动2s通过的距离。
4、在创建文明城市中，使用如图所示的新型清扫车对道路进行清洁工作。若该车质量为
，在某平直道路上匀速行驶100s，通过的路程为200m，清扫车在匀速工作过程中，受到的阻力是车重力的0.2倍，取。求：
（1）匀速行驶100s时牵引力做的功；
（2）匀速行驶时的功率。

5、如图所示是用轻绳绕成的滑轮组，悬挂的重物G=2.4N，当重物静止于任意位置时，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N；当重物匀速上升h=0.15m时，手对轻绳的拉力为F2=1N，求。
（1）动滑轮的重力；
（2）滑轮组的机械效率。

-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
A．斜面对货柜支持力与斜面相垂直，但货柜在此支持力的方向没有通过一定的距离，由公式知，支持力没有做功，故A正确；
B．已知推力F=200N，斜面长度为，所以推力做的

故B错误；
C．货柜受到的重力竖直向下，斜面对货柜的支持力与斜面相垂直斜向上，两个力不在同一直线上，所以不是平衡力，故C错误；
D．货柜受到的重力竖直向下，货柜是受力物体；货柜对斜面的压力与斜面垂直斜向下，两个力方向不相反，所以这两个力不是平衡力，故D错误。
故选A。
2、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。
3、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。
4、D
【解析】
【详解】
运动员在用脚踢球的过程中，脚给球一个向前的50N的作用力，但是题目中没有给出球在力的方向上通过的距离，所以脚对球做的功无法计算；在水平地面上向前滚动100m的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功。综上所述，运动员对足球做的功无法计算。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5、A
【解析】
【详解】
由图甲可知，当m＝20g时
VA＝10cm3
VB＝40cm3
则
ρA＝＝＝2g/cm3
ρB＝＝＝0.5g/cm3
所以
ρA：ρB＝2g/cm3:0.5g/cm3＝4:1
因为A、B的体积相同，所以由G＝mg＝ρVg可得，A、B的重力之比
GA：GB＝ρAVg：ρBVg＝ρA：ρB＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N个B物体，则有
N•GB＝·GA
则
N＝×＝×＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。
故选A。
6、C
【解析】
【详解】
A．由图可知车厢绕着点C转动，所以C点为支点，液压杆施的力是动力，货物对杠杆的压力是阻力，不能说重力是阻力，故A错误；
BCD．C为支点，当物体A放在车厢的后部时，动力臂大于阻力臂，省力；物体A放在车厢前部时，动力臂小于阻力臂，费力。故BD错误，C正确。

故选C。
7、A
【解析】
【详解】
A．上端开口，下端连通的容器叫连通器，其特点是连通器里同一种液体不流动时，各容器的液面相平。锅炉液位计上端开口，下端连通，是利用连通器原理工作的，故A符合题意；
B．脱拌油烟机使用过滤网等各种技术使得油烟分离，分离出来的油多流入集油杯内，没有利用连通器原理，故B不符合题意；
C．温度计是利用液体热胀冷缩的原理工作，温度计没有开口，没有利用连通器原理，故C不符合题意；
D．订书机是利用杠杆原理工作，没有利用连通器原理，故D不符合题意。
故选A。
8、A
【解析】
【详解】
A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确；
B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误；
C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误；
D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。
故选A。
9、C
【解析】
【详解】
有用功

总功

机械效率

故选C。
10、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。
二、填空题
1、 4.5×106J 乙、甲、丁、丙 丁 2×10﹣4 0.5 20%
【解析】
【详解】
（1）[1]由表格数据可知发动机输出最大功率
P＝75kW＝75000W
则1min内做的有用功为
W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J
（2）[2]图甲中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，说明是压缩冲程；
图乙中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，说明是进气冲程；
图丙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是排气冲程；
图丁中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，说明是做功冲程；
由上述可知一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。
[3]做功冲程内燃机给汽车提供动力，即丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；
（3）[4]根据ρ＝可得做一次功燃气的质量为
m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg
因为空燃比是14:1，所以气缸内混合气体中汽油的质量
m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg
[5]由表格数据可知1min完成的工作循环是2500次，即1min对外做2500次功，因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为
m总＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg
（4）[6]1min内汽油完全燃烧释放的热量
Q放＝m总q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J
发动机的效率
η＝＝＝20%
2、 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

3、 大于 B点左边
【解析】
【详解】
（1）[1]B点受到砰砣的作用力，其方向是是竖直向下的，大小等于砰砣的重力，这个作用力便是拉力FB。过O点作力FB的作用线的垂线段，这个垂线段便是力臂lB，作图如下

（2）[2]由图2知，杆秤相当于动力臂大于阻力臂省力杠杆，所以动力FB小于阻力：孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，据G=mg知，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量。
[3]由题意知，秤砣和篮子的重力不变，那么动力不变，仍在O点提起杆秤，则阻力臂不变，而孩子的体重变小，即阻力变小，据杠杆的平衡条件知，动力臂应变小，即仍要杆秤水平平衡，悬挂点应在B点的左边。
4、 3 甲 省力
【解析】
【详解】
[1]根据杠杆的定义，由结合图可知，指甲剪中总共3个杠杆组成，分别是：①指甲剪上边的一片，ABC，支点是B；②中间的一片，CBE，支点是E；③下边的一片，DE，支点是E。
[2][3]甲图中的中间一片，CBE，动力作用点B距离支点E比较远，动力臂更长，用起来更省力，所以甲图装配比较好。
5、 500 1000
【解析】
【详解】
[1]定滑轮匀速吊起500 N的重物，因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，不能改变力的大小。所以站在地面上的人向下的拉力是500N。
[2] 拴滑轮的天花板受到晾干向下的拉力，则受到的力为
F=500N+500N=1000N
三、计算题
1、（1）1.1×104N；（2）见解析
【解析】
【详解】
解：（1）由P＝可得，牵引力做的功
W＝Pt＝22×103W×10×60s＝1.32×107J
由W＝Fs可得，汽车的牵引力
F＝＝＝1.1×104N
因汽车在平直的公路上匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，前进中汽车受到的阻力
f＝F＝1.1×104N
（2）汽车的功率保持不变，根据
P＝＝＝Fv
可知，汽车上坡时应减小车速来增大牵引力。
答：（1）前进中汽车受到的阻力为1.1×104N；
（2）汽车的功率保持不变，若要上坡，需采取的措施是减小车速，以此增大牵引力。
2、（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。
3、（1）800N；（2）1.6；（3）20m
【解析】
【详解】
解：（1）汽车总重力

汽车行驶时受到的阻力是

由于汽车在平直公路上匀速行驶，即汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力为

（2）汽车的速度

汽车的功率为

（3）汽车的初速度为0m/s，所以v0=0m/s，汽车2s通过的距离为

答：（1）汽车发动机的牵引力为800N；
（2）汽车发动机的功率为1.6×104W；
（3）汽车从静止开始，匀加速直线运动2s通过的距离为20m。
4、（1）；（2）
【解析】
【详解】
解：（1）清扫车所受的重力为

因为清扫车做匀速直线运动，所以清扫车受到的牵引力等于阻力，则

匀速行驶时牵引力做的功为

（2）匀速行驶时的功率为

答：（1）匀速行驶100s时牵引力做的功是；
（2）匀速行驶时的功率是。
5、（1）0.3N；（2）80%
【解析】
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，因为使用的是轻质绳，所以不计绳重，当重物静止于任意位置时，此时绳子与滑轮间无摩擦力，手对轻绳的拉力均为F1=0.9N，不计绳重和摩擦时，拉力为

动滑轮的重力
G动=3F1-G=3×0.9N-2.4N=0.3N
（2）当重物匀速上升h=0.15m时，有用功
W有=Gh=2.4N×0.15m=0.36J
重物匀速上升h=0.15m时，绳子自由端移动的距离
s=3h=3×0.15m=0.45m
拉力F2所做的总功为
W总=F2s=1N×0.45m=0.45J
滑轮组的机械效率为

答：（1）动滑轮的重力为0.3N；
（2）滑轮组的机械效率为80%。