2024年度蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功單元測(cè)試試題（含答案詳解版）

蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功單元測(cè)試考試時(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(mǎn)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(jí)填寫(xiě)在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫(xiě)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(lái)的答案，然后再寫(xiě)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(wú)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、如圖所示的四個(gè)用具中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．核桃鉗 B．壓水井手柄C．火鉗 D．裁紙刀2、如圖所示，利用滑輪組將重力為2N的物體，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在繩端的拉力F為1.2N，下列判斷不正確的是（）A．拉力的功率是0.48WB．動(dòng)滑輪重力是0.8NC．拉力做的有用功是0.2JD．滑輪組的機(jī)械效率是83.3%3、下列關(guān)于功率、機(jī)械效率說(shuō)法中，正確的是（）A．機(jī)械效率越高，機(jī)械做功一定越快 B．做功越多的機(jī)械，機(jī)械效率越高C．做功越快的機(jī)械，功率越大 D．功率越大的機(jī)械，做功一定越多4、測(cè)量爬樓的功率，小明和小華兩人團(tuán)結(jié)協(xié)作準(zhǔn)備測(cè)量小明爬樓梯的功率，以下做法正確的是（）A．需要測(cè)量出小華的體重、爬樓的高度、爬樓的時(shí)間B．需要測(cè)量出小明的體重、樓梯的總長(zhǎng)度、爬樓的時(shí)間C．小明爬樓所用的時(shí)間最好是小明自己手握秒表測(cè)量D．測(cè)量小明爬樓的功率需要測(cè)量3次而后求平均值，這樣最為準(zhǔn)確5、某人將一箱書(shū)搬上樓，可以有兩種方法：一是把所有的書(shū)一起搬上樓；二是先搬一部分書(shū)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(shū)過(guò)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6、小健學(xué)習(xí)使用下列簡(jiǎn)單機(jī)械后做出以下總結(jié)，你認(rèn)為他的總結(jié)中敘述錯(cuò)誤的是（）A．垂直于道釘撬的把手向下壓時(shí)，人的用力最省力B．用斜面向上搬物體時(shí)，既可以省力，又可以節(jié)省做功C．使用鑷子時(shí)，杠桿的支點(diǎn)在動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)的外側(cè)，屬于費(fèi)力杠桿D．圖中的小人若沿F2方向用力，所用的力與沿F1方向用力的大小基本相同7、小明用一豎直向上的力把物體A勻速提到了一定的高度，所做的功為100J。小紅利用某種機(jī)械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功為120J，則下列說(shuō)法正確的是（）A．小紅利用的機(jī)械一定是省力的B．小紅所做的有用功為120JC．小紅所做的有用功為100JD．小紅利用的機(jī)械其機(jī)械效率達(dá)到了100%8、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球離腳后在地面上滾動(dòng)了15m，那么小孩踢球過(guò)程中對(duì)球做的功是（）A．75J B．0J C．300J D．無(wú)法確定9、甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:210、如圖所示，重力不計(jì)的杠桿可繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在A端用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為200g的物體M，同時(shí)在B點(diǎn)施加一個(gè)始終垂直于杠桿的拉力FB，杠桿繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到虛線位置，OA＝3m，AB＝1m。下列說(shuō)法正確的是（）A．杠桿拉至與墻面夾角為30°時(shí)，F(xiàn)B＝3NB．拉力F逐漸變大C．杠桿繞O點(diǎn)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置時(shí)拉力FB做的功為3JD．此過(guò)程中，F(xiàn)B最大值為3N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、旗桿頂上的滑輪是__（選填“定”或“動(dòng)”滑輪；其實(shí)質(zhì)是一個(gè)__杠桿，其特點(diǎn)是不能省力，但可以__。2、兩臺(tái)機(jī)器的功率之比為3∶2，則在相同時(shí)間里，他們所做的功之比為_(kāi)______；他們做相同的功，所用時(shí)間之比為_(kāi)______。3、如圖所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物體以0.2m/s的速度水平勻速拉動(dòng)，物體與水平地面間摩擦力為48N，則拉力F做功的功率是___________W。4、圖甲所示為一種搬運(yùn)建筑材料的機(jī)械裝置AB是個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，杠桿平衡時(shí)，B端受到的向下的拉力______A端受到的向下拉力（選填“大于”、“小于或“等于”）；若搬運(yùn)2000N的貨物，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的力F甲＝1600N，該滑輪組的效率η甲＝______；若用同樣的滑輪按乙圖組裝，勻速提升相同的貨物，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)拉鋼絲繩的力為F乙，乙滑輪組的效率為η乙，考慮實(shí)際情況，則F甲______F乙，η甲______η乙（選填“＞”、“＜”或“＝”）。5、如圖所示，升旗用的旗桿頂上安裝一個(gè)_____滑輪，此滑輪相當(dāng)于_____杠桿，好處是可以______。三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、用如圖所示的滑輪組提升重物，在電動(dòng)機(jī)拉力的作用下，重為1000N的物體在10s內(nèi)勻速豎直上升了2m，已知?jiǎng)踊喼貫?0N，忽略繩重與摩擦。求：（1）滑輪組對(duì)物體做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率。2、用如圖所示滑輪組勻速提升重為350N的物體，人對(duì)繩的拉力為200N，不計(jì)繩重和摩擦，求：（1）動(dòng)滑輪重力；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）在此過(guò)程中，物體在5s內(nèi)勻速上升了2m，求拉力的功率；（4）如果人的體重為500N，拉動(dòng)過(guò)程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重是多少。3、如圖所示為集合最新IT技術(shù)的人工智能醫(yī)護(hù)機(jī)器人。若該機(jī)器人工作時(shí)的功率為80W，在水平地面上勻速直線行駛10m用時(shí)10s，求：（1）機(jī)器人行駛的速度；（2）機(jī)器人牽引力做的功；（3）機(jī)器人行駛時(shí)受的牽引力。4、如圖所示，用起重機(jī)上的滑輪組將重為9×104N的重物勻速吊起10m，繩端拉力F為5×104N。求：（1）提升重物做的有用功；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）若克服摩擦和鋼絲繩重所做的功為有用功的0.25倍，動(dòng)滑輪重多少N。5、某橋梁施工隊(duì)的工人用如圖所示的滑輪組勻速打撈沉在水中的工件；已知工件的質(zhì)量為100kg工人的質(zhì)量為70kg；工件打撈出水面前與工件完全被打撈出水后工人對(duì)地面的壓力之比為，工件在水中時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為60%。若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg；求：（1）工件浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力F浮；（2）工件完全打撈出水面后，滑輪組的機(jī)械效率η2；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）工件完全打撈出水面后，以0.2m/s的速度被勻速提升，工人拉繩的功率P2。-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A．核桃鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．壓水井手柄在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．火鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C符合題意；D．裁紙刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。2、B【解析】【詳解】A．拉力的功率是故A正確，不符合題意；B．動(dòng)滑輪重力是故B錯(cuò)誤，符合題意；C．拉力做的有用功是故C正確，不符合題意；D．滑輪組的機(jī)械效率是故D正確，不符合題意。故選B。3、C【解析】【詳解】A．機(jī)械效率是指有用功與總功的比值，功率表示物體做功的快慢，機(jī)械效率與機(jī)械功率大小沒(méi)有直接關(guān)系，機(jī)械效率越高，機(jī)械做功不一定越快，故A錯(cuò)誤；B．有用功與總功的比值叫機(jī)械效率，與做功的多少?zèng)]有直接關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．做功快的機(jī)械，說(shuō)明單位時(shí)間內(nèi)完成的功多，所以功率一定大，故C正確；D．根據(jù)W＝Pt可知，做功的多少與時(shí)間和功率有關(guān)，若只是功率大，但時(shí)間短做功也不一定多，故D錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】【詳解】AB．爬樓要克服自身重力做功，且做功功率為所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量是被測(cè)量者的體重（質(zhì)量m）、樓高h(yuǎn)、爬樓所用時(shí)間t，故AB錯(cuò)誤；C．小明自己手握秒表測(cè)量，便于掌握開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間，計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確，故C正確；D．若不斷地爬樓3次，由于受到體力的影響，爬樓的時(shí)間會(huì)越來(lái)越長(zhǎng)，爬樓的功率會(huì)越來(lái)越小，最終求得的值將比通常情況下的功率值偏小，故D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】【詳解】這箱書(shū)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(shū)時(shí)做功少；由可知η1＞η2即用方法一搬書(shū)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(zhǎng)；由可知P1＞P2即用方法一搬書(shū)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。6、B【解析】【詳解】A．垂直于道釘撬的把手向下壓時(shí)，由杠桿平衡條件可知，此時(shí)動(dòng)力臂最大，人的用力最省力，故A正確，不符合題意；B．用斜面向上搬物體時(shí)，可以省力，但需額外克服斜面摩擦力做功，不能省功，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．使用鑷子時(shí)，杠桿的支點(diǎn)在動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)的外側(cè)，此時(shí)杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)滑輪的特點(diǎn)可知，動(dòng)滑輪上有兩段繩子，n=2，圖中的若沿F2方向用力，所用的力與沿F1方向用力的大小基本相同，都等于物體和動(dòng)滑輪總重的，故D正確，不符合題意。故選B。7、C【解析】【詳解】A．利用機(jī)械可能省力也可能費(fèi)力，小紅利用某種機(jī)械不能確定一定省力，故A錯(cuò)誤；B．小紅利用某種機(jī)械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功是為120J，即120J是總功，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)物體做的功是有用功，所以，小紅利用機(jī)械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正確；D．由于利用機(jī)械就一定做額外功，所以，機(jī)械效率總小于1，機(jī)械效率不可能達(dá)到了100%，故D錯(cuò)誤。故選C。8、D【解析】【詳解】由W=Fs可知，腳對(duì)球的力為20N，但不知道在該力的方向上球通過(guò)距離，球滾動(dòng)15m的過(guò)程中有一段是沿力的方向的距離，同時(shí)還有一段是由于慣性而運(yùn)動(dòng)的距離，所以題中雖然知道力，但由于不知道沿力的方向的具體距離而無(wú)法計(jì)算功，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。9、B【解析】【詳解】由可得則它們有用功之比為故選B。10、D【解析】【詳解】AD．當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)拉力最大，由杠桿平衡條件可得又所以有解得故A錯(cuò)誤，D正確；BC．由于阻力臂先增大后減小，拉力也是先增大后減小，當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)，拉力做的功等于克服物體重力做功為故BC錯(cuò)誤。故選D。二、填空題1、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1][2][3]定滑輪使用時(shí)，滑輪的軸固定不變，所以旗桿頂部的滑輪是定滑輪，定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，它不能省力，但可以改變力的方向。2、3∶22∶3【解析】【詳解】[1]在相同時(shí)間里，他們所做的功之比為W1∶W2=P1t∶P2t=P1∶P2=3∶2[2]他們做相同的功，所用時(shí)間之比為3、12【解析】【詳解】由圖知，與動(dòng)滑輪相連的有三段繩子，則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4、小于62.5%＞＞【解析】【詳解】[1]AB是個(gè)杠桿，O為支點(diǎn)，因?yàn)镺A＜OB，由FA×OA＝FB×OB可知，F(xiàn)A＞FB。[2]由圖知，甲滑輪組中n＝2，由η＝＝＝＝得，甲滑輪組的效率η甲＝×100%＝×100%＝62.5%[3]由圖示可知，甲圖中n＝2，乙圖中n＝3，由F＝（G+G動(dòng)）可知，F(xiàn)甲＞F乙。[4]根據(jù)題意可知，兩種方法提升貨物，并且勻速提升高度相同，則有用功相同，而乙增加了定滑輪需要克服繩重及摩擦力做的額外功增加，由η＝＝可知，η甲＞η乙。5、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1]滑輪在使用時(shí)軸是固定不動(dòng)的，是定滑輪，升國(guó)旗用的旗桿頂上安裝一個(gè)定滑輪。[2][3]定滑輪的動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，所以定滑輪實(shí)際上是一個(gè)等臂杠桿，因此使用定滑輪不能省力，好處是可以改變力的方向。三、計(jì)算題1、（1）200W；（2）92.6%【解析】【詳解】解：（1）滑輪組對(duì)物體做功滑輪組對(duì)物體做功的功率（2）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，忽略繩重與摩擦，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力拉力做的總功滑輪組的機(jī)械效率答：（1）滑輪組對(duì)物體做功的功率為200W；（2）滑輪組的機(jī)械效率為92.6%。2、（1）50N；（2）87.5%；（3）160W；（4）950N【解析】【詳解】解：（1）由圖知道，n＝2，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r，，所以動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝nF﹣G＝2×200N﹣350N＝50N（2）滑輪組的機(jī)械效率（3）繩子自由端移動(dòng)的距離s＝nh＝2×2m＝4m拉力做的功W總＝Fs＝200N×4m＝800J則拉力做功的功率（4）人向下拉繩子時(shí)的最大拉力等于人的重力，即F最大＝G人＝500N因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r，所以用此滑輪組能提升的最大物重G最大＝nF最大﹣G動(dòng)＝2×500N﹣50N＝950N答：（1）動(dòng)滑輪重力為50N；（2）滑輪組的機(jī)械效率為87.5%；（3）在此過(guò)程中，物體在5s內(nèi)勻速上升了2m，拉力的功率為160W；（4）如果人的體重為500N，拉動(dòng)過(guò)程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重力是950N。3、（1）1m/s；（2）800J；（3）80N【解析】【詳解】解：（1）機(jī)器人行駛的速度（2）機(jī)器人牽引力做的功W＝Pt＝80W×10s＝800J（3）由W＝Fs可得機(jī)器人行駛時(shí)受的牽引力答：（1）機(jī)器人行駛的速度是1m/s；（2）機(jī)器人牽引力做的功是800J；（3）機(jī)器人行駛時(shí)受的牽引力是80N。4、（1）9×105J；（2）60%；（3）3.75×104N【解析】【詳解】解：（1）提升重物做的有用功（2）