重难点解析苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功专题测试试题(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题测试
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，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%
2、如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（　　）

A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小
3、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
4、如图所示，物体在沿斜面向上的拉力作用下，从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面高为h，斜面长为s，且s＝3h，物体所受重力为G，斜面的机械效率为50%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则（　　）

A．F＝ f＝ B．F＝ f＝ C．F＝ f＝ D．F＝ f＝
5、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
6、如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重物，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（　　）

A．如G甲=G乙则甲更省力，甲机械效率大 B．如G甲=G乙则乙更省力，甲机械效率大
C．如F甲=F乙则甲更省力，甲机械效率大 D．如F甲=F乙则乙更省力，乙机械效率大
7、某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所放出能量的四分之一，则此汽油机的热机效率是（　　）
A．20% B．25% C．50% D．75%
8、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
9、如图是一种新型开瓶器，借助它可单手轻易开启啤酒瓶盖，该开瓶器可看作一个杠杆。下列各示意图中能正确表示该开瓶器工作时的支点O、动力F1和阻力F2的是（　　）

A． B．
C． D．
10、如图所示，使用下列工具时，可以省距离的是（　　）
A．镊子 B．钳子
C．起子 D．剪子
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，小金用轻质杠杆（自身重力忽略不计）、空桶、质量为m0的物体A和细线，自制了测量液体密度的杠杆密度计。该杠杆密度计可以从杠杆上的刻度直接读出液体密度的数值。
（1）将杠杆在O点悬挂起来，空桶悬挂在B点，质量为m0的物体A悬挂在C点时，杠杆水平平衡。测出B点到O点的距离为l，C点到O点的距离为l0，此时C点的密度刻度线应标注为_______；
（2）在B点的空桶内注满液体，空桶容积为V，移动物体A至D位置，使杠杆在水平位置平衡。若D点到O点的距离为l1，通过推导分析，此时D点的应标注的密度值_______。（结果用题中所给的字母表示）。

3、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。
4、如图所示，小丽用三个均重20N的滑轮组成的滑轮组以1m/s的速度匀速吊起重420N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦。滑轮组的机械效率为 ___________。

5、大量的实验和理论研究表明，使用任何机械都不能 __，同一个滑轮组在不同的做功过程中机械效率是 __（选填“相同”或“不同” 的，用滑轮组提起一袋水泥，提高机械效率的一个有效措施是__。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、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。

2、中考期间，××中学的学生乘坐如图所示的新型安全校车到考点参加考试。若校车和学生总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.16m2，求：
（1）校车对水平路面的压强；
（2）若校车以10m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶2000m，校车受到的牵引力是4000N，求校车发动机牵引力的功率。

3、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。

4、体重为800N的人，双脚与地面的接触面积为400cm2，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？
（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？

5、用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦：
（1）滑轮组对物体做的功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）动滑轮的重力。

-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
有用功

总功

机械效率

故选C。
2、B
【解析】
【详解】
如图，长木板长为l，力F方向竖直向上，所以动力臂为l不变，杠杆受到物体的压力（阻力）
F′=G
阻力臂为l2，根据杠杆平衡条件有
Fl=F′l2=Gl2
所以

由此可知，当物块向右匀速滑动时，l2变大，F变大。
故选B。
3、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。
4、C
【解析】
【详解】
根据题意知道，拉力做的有用功
W有用＝Gh
拉力做的总功
W总＝Fs＝F×3h＝3Fh
斜面的机械效率

解得拉力

克服摩擦力所做的额外功

则摩擦力

故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5、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。
6、D
【解析】
【详解】
由图知
n甲=2，n乙=3
AB．不计绳重及摩擦，绳子受的拉力分别为

因为
G甲=G乙
所以
F′甲＞F′乙
乙更省力；滑轮组的机械效率

物体的重力和动滑轮的重力相同，所以两滑轮组的机械效率相同，故AB错误；
CD．不计绳重及摩擦，物体的重力分别为
G′甲=2F甲-G动
G′乙=3F乙-G动
因为
F甲=F乙
所以
G′乙＞G′甲
乙更省力，滑轮组的机械效率

动滑轮的重力相同，乙的重力较大，乙的机械效率较大，故D正确，C错误。
故选D。
7、B
【解析】
【详解】
热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，由题意知，内燃机的热机效率

故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8、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。
9、D
【解析】
【详解】
图中的起瓶器在打开瓶盖时，启瓶器会绕着瓶盖的左侧转动，故O点在瓶盖的左侧；阻力为瓶口与盖的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶盖的右侧，方向向下；动力F1会绕着O点转动，故动力的方向斜向右，故D符合题意。
故选D。
10、A
【解析】
【详解】
A．镊子是费力杠杆，特点是省距离但费力，故A符合题意；
B．钳子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故B不符合题意；
C．起子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故C不符合题意；
D．剪子是省力杠杆，特点是省力但费距离，故D不符合题意。
故选A。
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、 0
【解析】
【详解】
（1）由题意可知，空桶内没有盛被测液体杠杆平衡时，相当于装了密度是0的密度，质量为m0的物体A悬挂处C点应标零刻度，即0。
（2）设空桶的质量为m1，某液体的质量为m2，当空桶没有盛液体时杠杆平衡，由杠杆平衡条件得
m1g×l＝m0g×l0……①
当盛满某液体时杠杆再次平衡，由杠杆平衡条件得
(m1+m2)g×l＝m0g×l1……②
联立①②为方程组，并解得

由得，液体的密度

3、 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

4、87.5%
【解析】
【详解】
受力分析如下：

根据图1和二力平衡条件可得
2F′=G+G动 ①
因为定滑轮不省力，所以根据图2和二力平衡条件可得
2F=F′+G动 ②
联立①②可得

F=0.5×240N=120N
根据图1可知，因为动滑轮省一半力，所以当物体上升5m时，右端F′处移动
2×5m=10m
根据图2可知，因为动滑轮省一半力，所以F处移动的距离
s=2×10m=20m
滑轮组的机械效率

5、 省功 不同 减小动滑轮的重力
【解析】
【详解】
[1]使用任何机械都不省功，这个结论叫做功的原理。所以，大量的实验和理论研究表明，使用任何机械都不能省功。
[2]滑轮组在做功过程中机械效率是

所以，同一个滑轮组在不同的做功过程中机械效率是不同。
[3]由知道，用滑轮组提起一袋水泥，提高机械效率的一个有效措施是减小动滑轮的重力。
三、计算题
1、（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%。
2、（1）5×105 Pa；（2）4×104w
【解析】
【详解】
解：（1）由受力分析可知，校车对水平路面的压力等于校车与学生的重力之和，即
F=mg=8000kg×10N/kg=8×104N
故由可得，校车对水平路面的压强为

（2）由题意可知，校车的速度为v=10m/s，校车受到的牵引力为F牵=4000N，故由P=Fv可得，校车发动机牵引力的功率为
P=F牵v=4000N×10m/s=4×104w
答：（1）校车对水平路面的压强为5×105Pa；
（2）校车发动机牵引力的功率为4×104W。
3、（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。
4、（1）7200J；（2）90%；（3）100N
【解析】
【详解】
解：（1）根据做功的计算公式可得，滑轮组提升重物所做的有用功为
W有=Gh=900N×8m=7200J
（2）由

可得，物体上升时间为

由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，根据机械功率的计算公式可得，滑轮组的机械效率为

（3）由图甲可知
n=2
则绳子自由端移动的距离为
s=nh=2×8m=16m
由
W=Fs
可得，滑轮组绳端的拉力为

不计钢丝绳的重、摩擦力大小，由

得，动滑轮的重力为
G动=nF-G=2×500N-900N=100N
答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是7200J；
（2）滑轮组提升重物的机械效率是90%；
（3）动滑轮的重力是100N。
5、（1）600J；（2）150W；（3）80%；（4）75N
【解析】
【详解】
解：（1）滑轮组对物体做的功（有用功）
W有用=Gh=300N×2m=600J
（2）由图可知
n=3
则绳子自由端移动距离
s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功
W总=Fs=125N×6m=750J
拉力做功的功率

（3）滑轮组的机械效率

（4）不计绳重及摩擦，根据可得，动滑轮的重力
G动=3F-G=3×125N-300N=75N
答：（1）滑轮组对物体做的功为600J；
（2）拉力做功的功率为150W；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
（4）动滑轮的重力为75N。