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同步练习试卷(解析版含答案).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功同步练习
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、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．天平 B．瓶盖起子
C．食品夹 D．钳子
2、甲、乙两种机器所做的总功之比是2:3，机械效率之比是3:1，则它们所做的有用功之比（　　）
A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:2
3、某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（　　）
A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同
C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同
4、如图所示，下列常用的杠杆工具中，属于省力杠杆的是（　　）
A．金属镊子 B．家用多功能小铡刀
C．碗夹 D．筷子
5、 “给我一个支点，我就能撬动整个地球”，下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（　　）
A． 食品夹 B． 托盘天平
C． 钓鱼竿 D． 修树剪
6、初三的小明2s内将一只鸡蛋从地面匀速举至头顶，此过程中他对鸡蛋做功的功率约为（　　）
A．0.5W B．1W C．5W D．10W
7、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%
8、关于足球下列说法正确的是（　　）
A．踢出去的足球受到惯性的作用会继续运动，且速度越快惯性越大
B．给正在飞行的足球再踢一脚，足球一定会运动得更快
C．足球在空中飞行时，没有力对它做功
D．运动员踢出的“香蕉球”旋转着前进时能转弯绕过人墙，是因为流体的压强与流速有关
9、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
10、如图所示，小明先后用F1、F2、F3的力匀速拉起重物，若摩擦不计，则（　　）

A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3
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，小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是______J，动滑轮的机械效率是______。

2、如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升，表是提升物体时采集到的信息：
物重G/N
OA
/m
OB
/m
A端上升的高度h/m
B端下降的竖直距离s/m
40
0.8
0.4
0.2
0.1

若不计杠杆自重和摩擦，拉力应为______N；若实际拉力F为90N，则杠杆的机械效率为______。

3、在水平地面上，10s内用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车前进5m，重力做功等于______J，拉力做功的等于______J，拉力的功率为______W。
4、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=______N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将______（填“变大”、“不变”或“变小”）。

5、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。
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路面行驶，它的发动机输出3000N的牵引力，汽车在5min内行驶了9000m。求这段时间内：
（1）汽车牵引力所做的功。
（2）汽车牵引力做功的功率。
2、有一根绳子，通过如图甲所示的滑轮组，能够提起的最重物体是A，物体再重绳子将断裂（不计绳重和摩擦）。求：
（1）将A匀速提高2m做的有用功为740J，则物重GA=？
（2）若此时滑轮组机械效率为92.5%，人的体重为600N，每只脚与地面接触面积为2×10﹣2m2，则人对地面的压强p地=？
（3）若用这根绳子和这些滑轮，组成图乙所示滑轮组，利用它从水中缓慢匀速提起（不计水的阻力）一个边长为3×10﹣1m的正方体B，当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时，绳子断裂。则正方体B的密度ρB=？

3、如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个档位可以调节对绳子自由端施加的拉力F的大小；在某一次提升重物过程中其拉力F随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小。求：
（1）0～2s拉力F所做的功是多少？
（2）2～4s，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是多少？

4、有一重力为600N的物体静置在水平地面上，工人用如图所示的装置将物体匀速提升2m，所用拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦。求：
（1）工人的拉力所做的总功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）如果工人的重力为600N，则工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是多少？

5、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？

-参考答案-
一、单选题
1、C
【解析】
【详解】
A．天平在使用时属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B不符合题意；
C．食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C符合题意；
D．钳子在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2、B
【解析】
【详解】
由可得

则它们有用功之比为

故选B。
3、B
【解析】
【详解】
这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由可知
η1＞η2
即用方法一搬书时机械效率高。
因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由可知
P1＞P2
即用方法一搬书时功率大。
综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4、B
【解析】
【详解】
A．镊子的支点在末端，动力臂约为手指的发力点到镊子末端的距离，阻力臂约为镊子最前端的物体到镊子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故A不符合题意；
B．铡刀的支点在刀与底座最前端的连接处，动力臂约为把手到连接处的距离，阻力臂约为铡刀某个中间位置到连接处的距离，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力小于阻力，属于省力杠杆，故B符合题意；
C．夹子的末端为支点，动力臂约为手指的发力点到夹子末端的距离，阻力臂约为碗到夹子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故C不符合题意；
D．筷子的支点为拇指的按压位置，动力臂约为食指到拇指的距离，阻力臂约为为筷子前端到拇指的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条
件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
5、D
【解析】
【详解】
阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；
B．天平在使用时，动力臂等于阻力臂，即不省力也不费力，是等臂杠杆，故B不符合题意；
C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；
D．修树剪在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D符合题意。
故选D。
6、A
【解析】
【分析】
【详解】
一个鸡蛋的质量约为50g，即0.05kg，初三学生的平均身高为1.65m，从地上拿起鸡蛋并匀速举过头顶通过的距离大约为2m，时间为2s；鸡蛋的重力
G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N
对鸡蛋做的功
W=Gh=0.5N×2m=1J
对鸡蛋做功的功率

故BCD不符合题意；A符合题意。
故选A。
7、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。
8、D
【解析】
【详解】
A．踢出去的足球由于具有惯性会继续运动，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用，且惯性的大小只与物体质量有关，与物体运动的速度无关，故A错误；
B．给正在运动的物体再施加一个力，若使合力方向与运动方向相反，则物体会比原来运动得更慢，故B错误；
C．足球离开脚继续飞行是因为足球具有惯性，不再受到脚力的作用；此时足球还受到重力及空气阻力的作用，这两个力都对足球做功，故C错误；
D．足球在运动过程中，逐渐向一侧偏移，说明这一侧的压强小，另一侧的压强大，根据流体压强与流速的关系可知，是因为这一侧空气流速快，另一侧空气流速慢，故D正确。
故选D。
9、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。
10、C
【解析】
【详解】
使用定滑轮时，若摩擦不计，绳子自由端的拉力等于物重。即
F1=F2=F3=G
定滑轮只起到了改变拉力方向的作用，而对力的大小并未造成影响。
故选C。
二、填空题
1、 180 75%
【解析】
【详解】
[1]由图可知，动滑轮有两段绳子承担物体重，绳子自由端移动距离

提起物体所做的有用功

[2]提起物体所做的总功

滑轮组的机械效率

2、 80 88.9%
【解析】
【详解】
[1]不计杠杆自重和摩擦，可由杠杆平衡条件
F×OB＝G×OA
即
F×0.4m＝40N×0.8m
解得F＝80N。
[2]若F＝90N，由表中数据机械效率为

3、 0 250 25
【解析】
【详解】
[1]如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。重力的方向是竖直向下的，而小车在水平方向上前进，小车没有在重力方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。
[2]由题意可知，拉力，小车沿力的方向移动的距离，故拉力做的功

[3]由题意可知，小车在拉力的作用下，10s内前进了5m，即，故拉力做功的功率

4、 30 不变
【解析】
【详解】
[1]由杠杆平衡条件可得

所以拉力F的大小为

[2]由于重力方向始终竖直向下，拉力方向始终竖直向上，所以将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，拉力F的力臂始终等于重物对杠杆中点拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不变。
5、 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。
三、计算题
1、（1）2.7×103J；（2）9×104W
【解析】
【详解】
解：(1) 由W =Fs可求牵引力做功为
W =Fs=3000N×9000m=2.7×107 J
(2)由可求汽车牵引力做功功率为

答：（1）汽车牵引力所做的功为2.7×103J。
（2）汽车牵引力做功的功率为9×104J。
2、（1）370N；（2）1×104Pa；（3）2.8×103kg/m3
【解析】
【详解】
解：（1）物体的重力

（2）拉力做的总功

绳子拉力

人对地面的压力

人对地面的压强

（3）正方体浸入水中的深度

正方体排开水的体积

正方体受到的浮力

动滑轮的重力

正方体的重力

正方体的质量

正方体的体积

正方体的密度

答：（1）物体的重力为370N；
（2）人对地面的压强为1×104Pa；
（3）正方体B的密度为2.8×103kg/m3。
3、（1）2400J；（2）100N
【解析】
【详解】
解：（1）由图乙知，0～2s的拉力F1为300N；由图丙知，0～2s物体升高的高度h1＝4m；由图甲知，n＝2，拉力端移动距离
s1＝2h1＝2×4m＝8m
0～2s拉力F做的功
W总1＝Fs1＝300N×8m＝2400J
（2）由图乙知，2～4s的拉力F′＝250N；由图丙知，2～4s物体升高的高度
h2＝12m﹣4m＝8m
拉力端移动距离
s2＝2h2＝2×8m＝16m
2～4s卷扬机所做的功为
W总2＝F′s2＝250N×16m＝4000J
拉力做的有用功
W有用2＝η×W总2＝80%×4000J＝3200J
拉力做的额外功
W额＝W总2﹣W有用2＝4000J﹣3200J＝800J
不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功等于提升动滑轮的功，由W额＝G动h得动滑轮的重力
G动＝＝100N
答：（1）0～2s拉力F所做的功是2400J；
（2）动滑轮的重力是100N。
4、（l） 1600J；（2）75%；（3）1000N
【解析】
【详解】
解：（l）如图，滑轮组由两股绳承担物重，物体匀速提升2m，绳子自由端移动的距离

工人的拉力所做的总功

（2）滑轮组做的有用功

滑轮组的机械效率

（3）动滑轮的重力

人对绳子的最大拉力

工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力

答：（1）工人的拉力所做的总功为1600J；
（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）如果工人的重力为600N，工人通过该滑轮组装置能匀速拉起的物体的最大重力是1000N。
5、（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。