2024年度蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功定向攻克試題（解析版）

蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功定向攻克考試時(shí)間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計(jì)30分）1、一個(gè)物體在一恒力的作用下沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，圖中能反映恒力所做的功與時(shí)間的對應(yīng)關(guān)系的是（）A． B． C． D．2、如圖所示，物體的受到的重力為300N，在20N的水平拉力F的作用下物體以0.3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了20s，滑輪組的機(jī)械效率為85%。不計(jì)繩重和滑輪重。在此過程中，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．拉力的功率為18WB．物體受到的摩擦力為60NC．繩子自由端移動(dòng)的距離是18mD．額外功為54J3、如圖所示的四種情景中，力對物體做功的是（）A．用力推小車沒有推動(dòng)B．提著滑板車在水平路面上前行C．用力搬石頭沒有搬動(dòng)D．將貨物從地面拉到高處4、如圖所示的工具中，在使用時(shí)與其它三種不是同一種類型的是（）A．取碗夾子 B．核桃夾子C．羊角錘 D．修枝剪刀5、小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將重為G的鉤碼掛在鐵質(zhì)杠桿A點(diǎn)上，彈簧測力計(jì)作用于C點(diǎn)，現(xiàn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，此時(shí)拉力為，杠桿的機(jī)械效率為，不計(jì)摩擦，則（）A．僅將測力計(jì)移到B點(diǎn)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，機(jī)械效率為η2，則B．僅將鉤碼移到B點(diǎn)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，機(jī)械效率為η2，則C．僅將測力計(jì)移到B點(diǎn)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，此時(shí)拉力為F2，則D．僅將鉤碼移到B點(diǎn)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，此時(shí)拉力為，則6、完全相同的A和B兩物體，在相同的力F作用下分別沿粗糙地面和不計(jì)摩擦的光滑冰面移動(dòng)了相同的距離s。如圖，力F對A、B兩物體做的功分別為W1和W2，功率分別為P1和P2。下列的大小比較正確的是（）A．W1<W2 B．W1>W2 C．P1<P2 D．P1>P27、某人將一箱書搬上樓，可以有兩種方法：一是把所有的書一起搬上樓；二是先搬一部分書上樓，再搬剩下的部分。假設(shè)他上樓的速度相同，則用這兩種方法搬書過程中（）A．人做的總功相同 B．人做的有用功相同C．人做功的機(jī)械效率相同 D．人做功的功率相同8、如圖所示，物體在沿斜面向上的拉力作用下，從斜面底端勻速拉到斜面頂端，已知斜面高為h，斜面長為s，且s＝3h，物體所受重力為G，斜面的機(jī)械效率為50%，若物體受到的拉力和摩擦力分別用F和f表示，則（）A．F＝f＝ B．F＝f＝ C．F＝f＝ D．F＝f＝9、“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)整個(gè)地球”，下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米德設(shè)想的杠桿屬于同一類型的是（）A．食品夾 B．托盤天平C．釣魚竿 D．修樹剪10、圖所示為某同學(xué)在生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用鑷子夾取玻璃蓋片的場景，使用此鑷子（）A．省力且省距離 B．省力但費(fèi)距離 C．費(fèi)力且費(fèi)距離 D．費(fèi)力但省距離第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計(jì)20分）1、科學(xué)上通常用“功”和“熱量”來量度物體能量的變化。在“使用動(dòng)滑輪”活動(dòng)中，小科利用如圖所示裝置，用豎直向上的大小為10N的拉力F使物體A勻速提升了0.1m。如果該裝置的機(jī)械效率為70%，則這一過程中，拉力F所做功為______J；機(jī)械克服物體A的重力所做的功為______J，這個(gè)值也是物體A增加的機(jī)械能。2、圖中所示每個(gè)指甲前中總共有______個(gè)桿杠，其中圖甲和圖乙是指甲剪的兩種裝配方法，其中圖________的裝法比較好，用起來比較________。3、某校舉行了春季趣味運(yùn)動(dòng)會，如圖所示是物理老師某次跳繩時(shí)重心移動(dòng)的高度h隨時(shí)間t變化的圖像，已知物理老師的質(zhì)量為60kg，則在1min內(nèi)克服重力所做的功為__________J，他跳繩的功率為__________W。（g取10N/kg）4、如圖使用定滑輪時(shí)，沿豎直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____這是因?yàn)樗鼈兊牧Ρ踎____。5、學(xué)習(xí)了功率的知識后，小明和幾位同學(xué)準(zhǔn)備做“估測上樓時(shí)的功率”的活動(dòng)。用磅秤測得小明的質(zhì)量是50kg，用_____測得他從一樓登上三樓（每層樓高3m）用了20s的時(shí)間，則根據(jù)原理公式_____可以算得小明登樓的功率是_____W。（g取10N/kg）三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為450N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為200N，時(shí)間為10s。求：（1）工人做的有用功；（2）工人做的總功；（3）此過程中該裝置的機(jī)械效率；（4）工人做功的功率。2、汽車在平直的公路上勻速行駛，10min內(nèi)前進(jìn)了1200m，已知汽車發(fā)動(dòng)車的功率是22kW，求：（1）前進(jìn)中汽車受到的阻力；（2）汽車的功率保持不變，若要上坡，需采取什么樣的措施？3、引體向上是體能測試項(xiàng)目之一，引體時(shí)雙臂的拉力使身體上升，并對身體做功。已知小明同學(xué)體重為500牛，雙臂拉力使身體上升高度為45厘米，在1分鐘內(nèi)共做了12次引體向上。求：（1）小明共做了多少功？（2）小明做功的功率。4、如圖所示，張偉同學(xué)通過斜面用平行于斜面F＝200N的推力，將質(zhì)量為30kg的物體在5s時(shí)間內(nèi)勻速推到1m高的平臺上，斜面長s＝2m。（g取10N/kg）求：（1）推力做功的功率。（2）斜面的機(jī)械效率。（3）斜面對物體的摩擦力。5、一個(gè)工人用如圖所示的滑輪組提升500N的貨物，所用拉力為200N，物體在1min內(nèi)被勻速提高5m，不考慮繩重和摩擦，求：（1）工人拉力的總功率；（2）勻速提升500N的貨物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率；（3）若用此滑輪組勻速提升800N的貨物，工人需要用的拉力。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】一個(gè)物體在一恒力的作用下沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，說明物體受到的拉力和物體的運(yùn)動(dòng)速度不變，根據(jù)W＝Fs、s＝vt可得W＝Fvt，所以可知恒力所做的功與時(shí)間成正比，則W﹣t是一條過原點(diǎn)的傾斜直線，其對應(yīng)的圖像為B。故選B。2、B【解析】【詳解】A．由圖可知n＝3，繩子自由端移動(dòng)的速度v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s則拉力F的功率P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W故A正確，不符合題意；B．由可得，拉力做的總功W總＝Pt＝18W×20s＝360J因?yàn)棣牵健?00%，所以有用功W有＝ηW總＝85%×360J＝306J因?yàn)関＝，所以物體移動(dòng)的距離s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m又W有＝fs物，所以物體受到的摩擦力f＝＝＝51N故B錯(cuò)誤，符合題意；C．繩子自由端移動(dòng)的距離s＝ns物＝3×6m＝18m故C正確，不符合題意；D．額外功W額＝W總﹣W有＝360J﹣306J＝54J故D正確，不符合題意。故選B。3、D【解析】【詳解】A．用力推小車但沒有推動(dòng)，有力作用在小車上，但小車沒有通過距離，所以力對物體不做功，故A不符合意題；B．提著滑板車在水平路面上前行，人給滑板車一個(gè)向上的拉力，但滑板車沒有在拉力的方向上通過距離，所以力對物體不做功，故B不符合題意；C．人用力搬石頭但沒有搬動(dòng)，有力作用在石頭上，但石頭沒有通過距離，所以力對物體不做功，故C不符合題意；D．將貨物從地面拉到高處，人給貨物一個(gè)向上的拉力，貨物在拉力的方向上通過了距離，所以力對物體做功，故D符合題意。故選D。4、A【解析】【詳解】取碗夾子使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；而羊角錘、核桃夾子、修枝剪刀使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故在使用時(shí)與其它三種不是同一種類型的是取碗夾子，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。5、A【解析】【詳解】A．將彈簧測力計(jì)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，由知道，有用功不變；因杠桿的偏轉(zhuǎn)角度不變，杠桿重心上升的高度不變，則由知道，克服杠桿重力做的額外功不變，由于有用功和額外功都不變，所以總功也不變，由知道，機(jī)械效率不變，即故A正確；B．將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，由知道，有用功不變；因杠桿的偏轉(zhuǎn)角度變小，杠桿重心上升的高度變小，則由知道，克服杠桿重力做的額外功變小，由于有用功不變，額外功變小，所以總功變小，由知道，機(jī)械效率變大，即故B錯(cuò)誤；C．將彈簧測力計(jì)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)圖像可知，阻力、阻力臂均不變，動(dòng)力臂變小，由知道，動(dòng)力變大，即故C錯(cuò)誤；D．將鉤碼移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)圖像可知，阻力不變，阻力臂變大，動(dòng)力臂不變，由知道，動(dòng)力變大，即故D錯(cuò)誤。故選A。6、C【解析】【詳解】AB．由題意可知，A、B兩物體，在相同的力F作用下，移動(dòng)了相同的距離s，即，，根據(jù)計(jì)算公式，可知，故A、B錯(cuò)誤；CD．A和B兩物體，是完全相同的，沿粗糙地面和不計(jì)摩擦的光滑冰面移動(dòng)了相同的距離，粗糙地面會有摩擦力，光滑冰面沒有摩擦力，力F是相同的，物體A在粗糙地面上移動(dòng)的速度是較小的，則物體A在粗糙地面上移動(dòng)的時(shí)間是較大的，即，根據(jù)可知，，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7、B【解析】【詳解】這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，由可知，兩次所做的有用功相等；用方法一所做的額外功為一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的額外功是兩次克服自身重力所做的功，因此方法二的額外功大于方法一的額外功，則方法二的總功大于方法一的總功，即用方法一搬書時(shí)做功少；由可知η1＞η2即用方法一搬書時(shí)機(jī)械效率高。因上樓的速度相同，方法二需要上樓二次，所以方法二所用時(shí)間長；由可知P1＞P2即用方法一搬書時(shí)功率大。綜上分析可知，ACD不符合題意，B符合題意。故選B。8、C【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的總功W總＝Fs＝F×3h＝3Fh斜面的機(jī)械效率解得拉力克服摩擦力所做的額外功則摩擦力故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。9、D【解析】【詳解】阿基米德設(shè)想的杠桿屬于省力杠桿。A．食品夾在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A不符合題意；B．天平在使用時(shí)，動(dòng)力臂等于阻力臂，即不省力也不費(fèi)力，是等臂杠桿，故B不符合題意；C．釣魚竿在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C不符合題意；D．修樹剪在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D符合題意。故選D。10、D【解析】【詳解】使用鑷子夾取玻璃蓋片時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，所以鑷子是一個(gè)費(fèi)力杠桿，好處是省距離。故選D。二、填空題1、21.4【解析】【詳解】[1]由圖可知n＝2，繩子自由端移動(dòng)的距離拉力F做的總功[2]因?yàn)椋钥朔矬wA的重力所做的功2、3甲省力【解析】【詳解】[1]根據(jù)杠桿的定義，由結(jié)合圖可知，指甲剪中總共3個(gè)杠桿組成，分別是：①指甲剪上邊的一片，ABC，支點(diǎn)是B；②中間的一片，CBE，支點(diǎn)是E；③下邊的一片，DE，支點(diǎn)是E。[2][3]甲圖中的中間一片，CBE，動(dòng)力作用點(diǎn)B距離支點(diǎn)E比較遠(yuǎn)，動(dòng)力臂更長，用起來更省力，所以甲圖裝配比較好。3、540090【解析】【詳解】[1][2]如圖可計(jì)算1min跳繩個(gè)數(shù)為由圖可知每次跳起高度為6cm，合0.06m，則1min克服重力做功為W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J由可求功率為4、相等相等【解析】【詳解】[1][2]定滑輪的支點(diǎn)為滑輪的圓心，沿豎直方向向下拉的時(shí)候，拉力的力臂為滑輪的半徑，沿斜的方向向下拉時(shí)，繩子與滑輪相切，拉力的力臂也為滑輪的半徑，所以兩次拉力的力臂相等，由杠桿平衡條件可知，兩次所用拉力大小相等。5、秒表150【解析】【詳解】[1][2]用秒表測出從一樓登上三樓用了20s的時(shí)間，上樓的高度h＝2×3m＝6m[3]小明上樓的功率三、計(jì)算題1、（1）2700J；（2）3600J；（3）75%；（4）360W【解析】【詳解】解：（1）由題意可知，建材的重力，升高的高度，則工人做的有用功（2）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，則繩端移動(dòng)的距離工人做的總功（3）此過程中該裝置的機(jī)械效率（4）工人做功的功率答：（1）工人做的有用功為2700J；（2）工人做的總功為3600J；（3）此過程中該裝置的機(jī)械效率為75%；（4）工人做功的功率為360W。2、（1）1.1×104N；（2）見解析【解析】【詳解】解：（1）由P＝可得，牽引力做的功W＝Pt＝22×103W×10×60s＝1.32×107J由W＝Fs可得，汽車的牽引力F＝＝＝1.1×104N因汽車在平直的公路上勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的阻力和牽引力是一對平衡力，所以，前進(jìn)中汽車受到的阻力f＝F＝1.1×104N（2）汽車的功率保持不變，根據(jù)P＝＝＝Fv可知，汽車上坡時(shí)應(yīng)減小車速來增大牽引力。答：（1）前進(jìn)中汽車受到的