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综合训练试卷(详解版).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功综合训练
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、早上到校后，小陈同学背着重50N的书包沿水平路面从建兰门口出发走了30m，又登上大约10m高的三楼才到教室，则他在上学的过程中对书包所做的功约为（　　）
A．0J B．500J C．1500J D．2000J
2、下面说法中正确的是（　　）
A．从可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大
B．功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大
C．功率大的机器比功率小的机器做功多
D．甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大
3、当两台机器正常工作时，功率大的机器定比功率小的机器（　　）
A．做功多 B．更省力 C．做功快 D．用时少
4、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
5、如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，下列说法中正确的是（　　）

A．F1做功和F2一样多 B．F1做功比F2多
C．F2做功比F1多 D．条件不足，F1、F2做功无法比较
6、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
7、如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中的拉力等于乙图中的拉力 B．甲图中的拉力小于乙田中的拉力
C．甲图中的拉力大于乙图中的拉力 D．甲图中的拉力为乙图中拉力的两倍
8、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（　　）

A．拉力F1一定大于F2
B．乙滑轮组的机械效率较高
C．甲、乙滑轮组的有用功相同
D．甲的额外功与有用功的比值较小
9、如图所示，利用滑轮组将重力为2N的物体，以0.2m/s的速度提升0.1m，作用在绳端的拉力F为1.2N，下列判断不正确的是（　　）

A．拉力的功率是0.48W
B．动滑轮重力是0.8N
C．拉力做的有用功是0.2J
D．滑轮组的机械效率是83.3%
10、提高热机效率的有效途径是（　　）
A．采用优质的燃料 B．减少热机的各种热损失，保证良好的润滑
C．使热机具有良好的散热 D．避免使用热机
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、如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为2m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是______，拉力F的功率是______W，动滑轮的重是______N。

2、如图所示的斜面长4米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，拉力F共做了400焦的功。拉力F的大小是 ___________牛，物体与斜面间摩擦力的大小是 ___________牛，斜面的机械效率为 ___________。

3、升旗时，人站在地面上向下拉绳子，旗会向上运动，这是因为旗杆顶部有个______滑轮，它的作用是______。
4、科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。在“使用动滑轮”活动中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，拉力F所做功为______J；机械克服物体A的重力所做的功为______J，这个值也是物体A增加的机械能。

5、如图所示，质量忽略不计的AC硬棒能绕O点自由转动，且AB=BO=OC，在B点挂一重物甲，用手给AC硬棒某点施加一个动力F恰好使硬棒在图示位置处于静止状态。

（1）请画出给AC硬棒上施加一个最小的力F1的示意图及F1的力臂l1______；
（2）请画出重物甲对硬棒AC施加的阻力F2的示意图及F2的力臂l2______；
（3）此杠杆是______杠杆（选填：“省力”、“费力”或“等臂”），依据是______。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、怎样推导之间的关系式。牵引力用F表示，速度用v表示，功率用P表示。试证明。
2、如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如下表所示。两名总质量为120kg的巡警共同乘坐该车，在平直公路上以额定最高时速匀速行驶了10min。请通过计算回答下列问题：
整车装备质量
780kg
电机额定功率
2.5kW
最高时速
30km/h
轮胎与地面接触总面积
0.12m2

（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是多少？
（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的0.02倍，行驶10min牵引力做了多少功？
（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是多少？

3、小宇想把一个重1000N的物体搬到高1.6m的车厢里，为了省力，他找了一块长5m的硬木板，搭在车厢上（衔接处的长度忽略不计），硬木板与车厢搭成一个简易斜面，如图甲所示。小宇用力F把物体推至车厢里，物体沿木板移动距离s与力F推物体所用时间的图像如图乙所示，已知物体沿木板运动过程中与木板间的摩擦力为160N，且保持不变。求：
（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率；
（2）斜面的机械效率（计算结果保留一位小数）。

4、一物体在大小为20N的拉力F作用下先后在水平面和斜面上进行了两段运动。F的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面速度-时间图像如图甲所示，物体在斜面运动的路程-时间图像如图乙所示。
（1）求在水平面上F所做的功；
（2）求在斜面上F所做功的功率。

5、如图所示，绳重及摩擦不计，工人将重为800N的物体匀速提至高处，滑轮组的机械效率80%。求：
（1）人对绳子的拉力F为多少；
（2）如果用这个滑轮组将重600N重物提升5m，则此时机械效率为多少。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【解析】
【详解】
某同学背着书包给书包一个向上的力，只有向上移动距离，该同学对书包才做功。某同学背着重50N的书包沿水平路面走了200m，给书包的力是向上的，移动的距离是水平方向的，此过程没有做功。又登上大约10m高的三楼才到教室此过程做功为
W＝Fs＝50N×10m＝500J
故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
2、D
【解析】
【详解】
AB．从公式可知功率的大小与做功的多少和做功的时间有关，故AB错误；
C．功率就是表示做功快慢的，不是表示做功多少的，故C错误；
D．已知做功的时间相同，甲做的功多，乙做的功少，根据所以甲的功率比乙的功率大，故D正确。
故选D。
3、C
【解析】
【详解】
功率与做功多少，做功时间长短，机械效率的高低无关，机器的功率大，单位时间内完成的功多，做功就快，所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快；故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4、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。
5、A
【解析】
【详解】
甲、乙分别在相同的水平拉力F1和F2的作用下，运动了相同的距离，拉力相同，物体在拉力方向上移动的距离相等，根据，故拉力做功相同，故A正确；BCD错误。
故选A。
6、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。
7、C
【解析】
【详解】
如图甲是定滑轮，只改变力的方向，不改变力的大小，乙图为动滑轮，省一半的力，费二倍的距离，故甲的拉力为500N，而乙要拉动物体和动滑轮，故乙的拉力为

所以甲图中的拉力大于乙图中的拉力。
故选C。
8、D
【解析】
【详解】
A．由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；
CD．已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；
B．由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。
故选D。
9、B
【解析】
【详解】
A．拉力的功率是

故A正确，不符合题意；
B．动滑轮重力是

故B错误，符合题意；
C．拉力做的有用功是

故C正确，不符合题意；
D．滑轮组的机械效率是

故D正确，不符合题意。
故选B。
10、B
【解析】
【详解】
BC．热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率，故B符合题意，C不符合题意；
AD．采用优质燃料、使热机具有良好的散热不能提高热机效率，不使用热机更不现实，故AD不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、 焦耳 20 30
【解析】
【详解】
[1]图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以，阴影部分的面积为拉力与绳子自由端移动的距离的乘积，表示拉力所做的总功，功的单位是焦耳
[2]由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=2m，则拉力做的总功
W总=Fs=50N×2m=100J
拉力的功率

[3]由图知n=3，不计绳重和摩擦，则

故动滑轮的重力
G动=3F-G=3×50N-120N=30N
2、 100 25 75%
【解析】
【详解】
[1]由可得拉力

[2]利用斜面做的有用功

拉力做的额外功

由可得摩擦力

[3]斜面的机械效率

3、 定 改变动力的方向
【解析】
【详解】
[1]旗杆顶部滑轮的轴不动，是一个定滑轮。
[2]它能改变动力的方向，但不能省力。
4、 2 1.4
【解析】
【详解】
[1]由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离

拉力F做的总功

[2]因为，所以克服物体A的重力所做的功

5、 省力 动力臂大于阻力臂
【解析】
【详解】
（1）[1]由题意可知，阻力与阻力臂不变，硬棒静止时，由杠杆平衡条件可知，要使动力F1最小，则对应的动力臂应最大，由图中可知，当动力臂l1为OA时，达到最大，此时动力F1应垂直于AC向上，故动力F1及对应的动力臂l1如下图所示

（2）[2]由受力分析可知，重物甲对硬棒AC的阻力即绳子对硬棒AC的拉力F2，作用在B点，方向竖直向下；由力臂的定义可知，过支点O作拉力F2所在直线的垂线段，即为力F2对应的力臂l2，如下图所示

（3）[3][4]由（1）（2）中可知，动力臂大于阻力臂，故该杠杆是省力杠杆。
三、计算题
1、见解析
【解析】
【详解】
因为做功的多少是力跟物体沿力的方向通过距离的乘积即

因

所以

所以

2、（1）6.5×104 Pa；（2）9×105 J；（3）60%
【解析】
【详解】
解：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压力

车对地面的压强

（2）人和车的总质量为

巡逻车在水平路面上匀速行驶，则受到的牵引力

车行驶通过的路程

车行驶牵引力做的功即机械功

（3）电机额定功率为，则内电机消耗的电能

电动机的效率为

答：（1）巡逻车空载静止在水平地面时，车对地面的压强是；
（2）若巡逻车在匀速行驶过程中受到的平均阻力为整车重力的倍，行驶牵引力做了的功；
（3）该电动巡逻车在工作过程中电动机的效率是。
3、（1）80W；（2）66.7%
【解析】
【详解】
解：（1）小宇对物体做的有用功
W有用=Gh=1000N×1.6m=1600J
小宇对物体做的额外功
W额外=fs=160N×5m=800J
小宇对物体做的总功
W总=W有用+W额外=1600J+800J=2400J
拉力功率
P=
（2）斜面的机械效率

（1）小宇所用推力F在30s内对物体做功的功率80W；
（2）斜面的机械效率是66.7%。
4、（1）80J；（2）10W
【解析】
【详解】
解：（1）在水平面上物体以0.4m/s的速度匀速运动，移动的距离为
s＝vt甲＝0.4m/s×10s＝4m
水平面上F所做的功
W＝Fs＝20N×4m＝80J
（2）在斜面上物体在10s时间内运动了5m，F所做功的功为
W′＝Fs′＝20N×5m＝100J
在斜面上F所做功的功率为

答：（1）在水平面上F所做的功为80J；
（2）在斜面上F所做功的功率为10W。
5、（1）500N；（2）75%
【解析】
【详解】
解：（1）由图可知，承担物重的绳子段数为

绳子自由端移动距离

因为滑轮组的机械效率

所以拉力

（2）绳重及摩擦不计，由拉力可得动滑轮重力为

绳重及摩擦不计，滑轮组的机械效率为

用这个滑轮组将重600N重物时的机械效率为

答：（1）人对绳子的拉力F为500N；
（2）如果用这个滑轮组将重600N重物提升5m，则此时机械效率为75%。