达标测试苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功专项测试试题(含详细解析).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功专项测试
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、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
2、关于杠杆，下列说法正确的是（　　）
A．力臂一定是杠杆上的一部分
B．力臂就是从支点到力的作用线的距离
C．只有在费力情况时才能省功
D．杠杆平衡时，动力+动力臂与阻力+阻力臂总是相等的
3、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%
4、某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（　　）
A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同
C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同
5、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（　　）

A．变大 B．变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
6、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
7、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
8、如图所示，所使用的杠杆能够省距离的是（　　）
A．羊角锤 B．筷子
C．开瓶器 D．独轮车
9、 “节约用水，人人有责”，我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆，O为支点，F为阻力，分别沿图示的三个方向用力关闭水龙头，下列说法正确的是（　　）

A．沿F1方向最省力 B．沿F2方向最省力
C．沿F3方向最省力 D．三个方向同样省力
10、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
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、如图所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物体以0.2m/s的速度水平匀速拉动，物体与水平地面间摩擦力为48N，则拉力F做功的功率是___________W。

2、如图所示，斜面长10m，高6m，用大小为90N沿斜面向上的拉力F，将重120N的铁块从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力为______。

3、如图所示，物体重400N，动滑轮重20N，工人用250N的拉力将重物匀速提升4m，所用时间为20s，则此过程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，动滑轮的机械效率是______。

4、钓鱼是人们喜爱的一种休闲活动，如图是钓鱼示意图
（1）钓鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越______；
（2）钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，再沿水平方向移动1米，在这一过程中，他克服鱼的重力做功为______焦。

5、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_________。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、如图所示，如图所示的轻质杠杆OB，O为支点，OB长40厘米，AB长10厘米，B端所挂物体重为60牛，求：
（1）在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小和方向。
（2）若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物，求重物的悬挂点离O点的距离。

2、一正方体物体放在水平地面上，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体。（g＝10N/kg）
（1）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功？
（2）根据（1）的条件，该定滑轮的机械效率是80%，则正方体物体的质量是多少kg？

3、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）因克服动滑轮重而做的额外功；
（3）此滑轮组的机械效率；
（4）物体A所受的摩擦力。

4、如图是质量为60kg的工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段提升过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，绳端的拉力F为300N，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）这名工人用该装置能提升物体的最大重力。

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、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。

2、B
【解析】
【详解】
A．力臂不一定是杠杆的长度，力臂可能在杠杆上也可能不在杠杆上，故A错误；
B．力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，故B正确；
C．使用任何机械都不能省功，故C错误；
D．根据杠杆的平衡条件，杠杆平衡时，动力×动力臂与阻力×阻力臂总是相等的，故D错误。
故选B。
3、C
【解析】
【详解】
有用功

总功

机械效率

故选C。
4、B
【解析】
【详解】
这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由可知
η1＞η2
即用方法一搬书时机械效率高。
因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由可知
P1＞P2
即用方法一搬书时功率大。
综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5、C
【解析】
【详解】
当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，不变，增大，由得增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，不变，减小，所以减小。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
6、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。
7、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。
8、B
【解析】
【详解】
A．用羊角锤起钉子时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不符合题意；
B．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离，故B符合题意；
C．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故C不符合题意；
D．独轮车在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故D不符合题意。
故选B。
9、B
【解析】
【详解】
由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；在杠杆的最上端点施加动力，当动力的方向与支点和力的作用点的连线垂直时，动力臂最大，此时最省力，即沿F2方向最省力。
故选B。
10、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。
二、填空题
1、12
【解析】
【详解】
由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则n=3，拉力的速度
v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s
拉力F做功的功率

2、 80% 18N
【解析】
【详解】
[1]拉力做的总功
W总＝Fs＝90N×10m＝900J
拉力做的有用功
W有用＝Gh＝120N×6m＝720J
斜面的机械效率

[2]因为W总＝W有用+W额，所以额外功
W额＝W总﹣W有用＝900J﹣720J＝180J
由W额＝fs知道，物体受到的摩擦力

3、 1600##1.6×103 100 80%
【解析】
【详解】
[1]提升重物时所做的有用功
W有用=Gh=400N×4m=1600J
[2]由图知道，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×8m=2000J
拉力的功率

[3]动滑轮的机械效率是

4、 大 10
【解析】
【详解】
（1）[1]钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。若其他条件不变，鱼竿长度越长，阻力臂增大，而动力臂不变，由杠杆平衡条件知道，动力增大，即手提鱼竿的力越大。
（2）[2]钓鱼者将一条重为5牛的鱼从水面提高2米，他克服鱼的重力做功，再沿水平方向移动1米，在这一过程中不做功，故他克服鱼的重力做功
W＝Gh＝5N×2m＝10J
5、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。
三、计算题
1、（1）80牛，方向竖直向上；（2）9厘米
【解析】
【详解】
解：（1）在A点用力使杠杆水平平衡，当力的方向与杆垂直时力的力臂最大，此时有最小力，结合支点位置可判断得力的方向是垂直于杆且方向向上，即竖直向上。
根据杠杆平衡条件得

代数据得

可求得

（2）若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物

可求得距离为

答：（1）在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小是80N，方向竖直向上；
（2）若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物，重物的悬挂点离O点的距离为9厘米。
2、（1）750J；（2）20kg
【解析】
【详解】
解：（1）此过程中人所做的功为

（2）该定滑轮的机械效率是80%，则有用功为

则物体重力为

物体质量为

答：（1）此过程中人所做的功为750J；
（2）该定滑轮的机械效率是80%，则正方体物体的质量是20kg。
3、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N
【解析】
【详解】
解：（1）动滑轮上绳子的段数：n=2，则绳子自由端移动的距离
s=nsA=2×4m=8m
绳子自由端移动的速度
v== =0.4m/s
（2）动滑轮上升的高度
h=sA=4m
克服动滑轮重力做的额外功
W额=G动h=80N×4m=320J
（3）滑轮组做的有用功
W有=W总﹣W额=3200J﹣320J=2880J
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=90%
（4）由物体A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA 可得，对物体A的拉力
FA===720N
因物体A匀速前进，则物体A所受拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体A所受摩擦力
f=FA=720N
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；
（2）因克服动滑轮重而做的额外功为320J；
（3）此滑轮组的机械效率为90%；
（4）物体A所受的摩擦力为720N。
4、（1）0.3m/s；（2）90%；（3）1710N。
【解析】
【详解】
解：（1）由图可知，n=3，工人拉绳子的速度
v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
（2）拉力做的有用功W有用=Gh，拉力端移动距离s=3h，拉力做的总功
W总=Fs=F×3h=3Fh
滑轮组的机械效率

（3）不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，动滑轮重力
G动=3F-G=3×300N-810N=90N
工人的重力
G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
因为工人站在地面上拉绳子，所以工人施加的最大拉力
F最大=G人=600N
因为不计绳重及绳与滑轮间的摩擦时，这名工人用该装置能提升物体的最大重力
G最大=3F最大-G动=3×600N-90N=1710N
答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率是90%；
（3）这名工人用该装置能提升物体的最大重力是1710N。
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。