2022年苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功章节测试试卷(含答案详解).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功章节测试
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，用同样的轻绳（不计绳重和摩擦）和滑轮分别安装成甲乙两种装置（G物>G轮）。在将同一物体匀速提升相同高度的过程中（　　）

A．F1>F2、η甲>η乙 B．F1>F2、η甲<η乙
C．F1<F2、η甲<η乙 D．F1<F2、η甲>η乙
2、如图所示的工具中，使用时属于省距离的杠杆的是（　　）
A．道钉撬
B．火钳
C．钢丝钳
D．天平
3、物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（　　）

A．4J B．12J C．0 D．6J
4、完全相同的A和B两物体，在相同的力F作用下分别沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离s。如图，力F对A、B两物体做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2。下列的大小比较正确的是（　　）

A．W1<W2 B．W1>W2 C．P1<P2 D．P1>P2
5、如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．F1＝F2 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同
C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多
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、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
8、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（　　）

A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15s
B．物体上坡时的牵引力是40N
C．物体上坡时受到的摩擦力为15N
D．斜面的机械效率是50
9、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
10、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．
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，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为______牛，若物体A在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是______米每秒。

2、如图所示，用大小为F的拉力，通过一个动滑轮，拉着重为300N的物体，使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，其中动滑轮重100N，则拉力F做功的功率为______W。（不计绳重和滑轮转轴处的摩擦）

3、如图所示，拉力F＝250N，在10s内将重为600N的货物匀速提升2m，则滑轮组的机械效率为 _____，拉力的功率为 _____W。请你说出一条提高该机械机械效率的方法：_____。

4、旗杆顶上的滑轮是 __（选填“定”或“动” 滑轮；其实质是一个 __杠杆，其特点是不能省力，但可以 __。
5、如图所示，—轻质杠杆可绕O点转动，A点处挂上一重物，B点处用弹簧秤竖直向上拉着，杠杆恰在水平位置平衡，若弹簧秤示数为9牛，则物体重力为______牛。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、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？

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、用如图所示的滑轮组提升将重840N的货物在5s内提升3米，已知动滑轮重60N，（不计绳重和摩擦）求：
（1）滑轮组自由端的拉力F是多少？
（2）提升过程中的有用功是多少？
（3）提升过程中的总功是多少？
（4）提升过程中滑轮组的机械效率η是多少？
（5）货物上升过程中，拉力F的功率是多少？

4、水陆两栖飞机先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。飞机蓄满水后总质量53.5t。在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106 W。求：
（1）飞机在水平面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力；
（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；
（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。
5、用如图所示的滑轮组将重500N的物体G匀速提升3m所用的时间为10s，所用的拉力F为200N，（不计绳重及摩擦）求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率为多少？

-参考答案-
一、单选题
1、A
【解析】
【详解】
图甲中使用的是定滑轮，图乙中使用的是动滑轮。设物重为G物，滑轮重为G轮，不计绳重和摩擦，根据定滑轮和动滑轮的特点，甲不省力，即
F1=G物
乙可以省力，且

已知
G物>G轮
所以
F2<G物
可得
F1>F2
匀速提升的是质量相等的物体，若提升高度相同时，所做的有用功相同。由可知，不计绳重和摩擦，使用甲图的定滑轮不用对滑轮做额外功，故机械效率高；使用乙图的动滑轮要对滑轮做额外功，故机械效率低。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2、B
【解析】
【详解】
AC．道钉撬、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，但要多移动距离，故AC不符合题意；
B．火钳在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，但可少移动距离，即为省距离的杠杆，故B符合题意；
D．天平为等臂杠杆，不省力也不费力，不省距离也不多移动距离，故D不符合题意。
故选B。
3、C
【解析】
【详解】
A做匀速直线运动，A在水平方向不受力，故B对A没有水平方向的作用力，且A在竖直方向上没有移动距离，故在这个过程中B对A做功为0。
故选C。
4、C
【解析】
【详解】
AB．由题意可知，A、B两物体，在相同的力F作用下，移动了相同的距离s，即，，根据计算公式，可知，故A、B错误；
CD．A和B两物体，是完全相同的，沿粗糙地面和不计摩擦的光滑冰面移动了相同的距离，粗糙地面会有摩擦力，光滑冰面没有摩擦力，力F是相同的，物体A在粗糙地面上移动的速度是较小的，则物体A在粗糙地面上移动的时间是较大的，即，根据可知，，故C正确，D错误。
故选C。
5、C
【解析】
【详解】
A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力

又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；
B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；
CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；
将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。
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、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。
8、D
【解析】
【详解】
A．由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间

故A正确，不符合题意；
B．由

可得，物体上坡时的牵引力

故B正确，不符合题意；
C．坡顶的高度

总功

有用功

因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功

根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力

故C正确，不符合题意；
D．斜面的机械效率

故D错误，符合题意。
故选D。
9、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。
10、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。
二、填空题
1、 20 0.1
【解析】
【详解】
[1]如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，则有，所以物体A受到的摩擦力

[2]物体移动了，所以拉力要移动，绳子运动的速度是

2、350
【解析】
【详解】
由图可知：由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动，则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G，滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用，根据受力平衡可知

由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动，则拉力F的作用点移动的速度

根据

可得拉力F做功的功率

3、 80% 150 增大提升物体的重力
【解析】
【详解】
[1]滑轮组的有用功为

拉力移动的距离

拉力做的总功

滑轮组的机械效率为

[2]拉力的功率为

[3]滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮的重力有关，增大滑轮组的机械效率可以增大提升物体的重力或者减小动滑轮的重力。
4、 定 等臂 改变力的方向
【解析】
【详解】
[1][2][3]定滑轮使用时，滑轮的轴固定不变，所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，它不能省力，但可以改变力的方向。
5、6
【解析】
【详解】
由图可知动力力臂，阻力力臂

由可得阻力为

由阻力为6N可知物体的重力为6N。
三、计算题
1、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。
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）450N；（2）2520J；（3）2700J；（4）93.33%；（5）540W
【解析】
【详解】
解：（1）如图所示，该滑轮组中动滑轮上连接的绳子的段数为2，即

动滑轮省力，费距离，根据可知，滑轮组自由端的拉力

（2）有用功为货物与货物被提升距离的乘积，即

（3）在该过程中，绳子的移动距离

总功为拉力与绳端移动距离的乘积，即

（4）机械效率为有用功和总功的比值，即

（5）功率表示做功的快慢，拉力做功功率为总功与做功时间的比值，即

答：（1）滑轮组自由端的拉力F是450N；
（2）提升过程中的有用功是2520J；
（3）提升过程中的总功是2700J；
（4）提升过程中滑轮组的机械效率η是93.33%；
（5）货物上升过程中，拉力F的功率是540W。
4、（1）2.5×105 N；（2）53.5m3；（3）1.5×104 W
【解析】
【详解】
解：（1）飞机发动机牵引力的总功率始终为
P总=2.5×106 W
因为

所以，飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力

（2）因为水陆两栖飞机蓄满水后静止在水面上，所以飞机受到的浮力等于重力

根据阿基米德原理，飞机排开水的体积

（3）每次投下的水在下落过程中重力做功

重力做功的平均功率

答：（1）飞机在水面面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为；
（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积是；
（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率是。
5、（1）1500J；（2）180W；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）拉力所做的有用功

（2）从图中可知，绳子自由端移动的距离

拉力做的总功

拉力做功的功率

（3）滑轮组的机械效率

答：（1）拉力所做的有用功为1500J；
（2）拉力做功的功率为180W；
（3）滑轮组的机械效率为。