解析卷苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功达标测试试卷(详解版).docx

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功达标测试
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．
2、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
3、下列工具在使用时属于费力杠杆的是　　
A．羊角锤 B．筷子
C．手推车 D．核桃夹子
4、甲、乙两人进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲、乙两人的体重之比为5∶6，则甲、乙两人爬杆的平均功率之比为（　　）
A．4∶3 B．3∶4 C．27∶25 D．25∶27
5、如图所示，物体的受到的重力为300N，在20N的水平拉力F的作用下物体以0.3m/s的速度匀速运动了20s，滑轮组的机械效率为85%。不计绳重和滑轮重。在此过程中，下列说法错误的是（　　）

A．拉力的功率为18W
B．物体受到的摩擦力为60N
C．绳子自由端移动的距离是18m
D．额外功为54J
6、图所示为某同学在生命科学实验中使用镊子夹取玻璃盖片的场景，使用此镊子（　　）

A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离
7、用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（　　）

A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80N
C．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N
8、如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重物，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（　　）

A．如G甲=G乙则甲更省力，甲机械效率大 B．如G甲=G乙则乙更省力，甲机械效率大
C．如F甲=F乙则甲更省力，甲机械效率大 D．如F甲=F乙则乙更省力，乙机械效率大
9、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（　　）

A．有用功为1.35J，机械效率为75%
B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%
C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%
D．有用功为1.35J，机械效率为100%
10、如图所示的四种剪刀，正确使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A．医用剪刀 B．剪铁皮的剪刀
C．挑线头的剪刀 D．修树枝的剪刀
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，物体重400N，动滑轮重20N，工人用250N的拉力将重物匀速提升4m，所用时间为20s，则此过程中有用功是_______J，拉力的功率是______W，动滑轮的机械效率是______。

2、如图所示，O为轻质杠杆AB的支点，杠杆上刻度均匀，在距支点10厘米的B处挂有600牛的重物，要使杠杆平衡，需要在A处至少加_______牛的力，且方向为_______。

3、如图所示，是两个工人分别用滑轮按甲、乙两种方式把质量相同的两袋沙子从地面提到二楼，两种方式若不计绳重和摩擦，且G沙子>G滑轮。使用甲图中的滑轮的目的是______；使用乙图中滑轮的好处是可以______，机械效率更高的是______（选填“甲”或“乙”）。

4、一辆新能源小汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，发动机提供的牵引力是600N。则此过程中牵引力做的功为__J，行驶时间为__s，发动机的输出功率为__kW。
5、学习了功率的知识后，小明和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动。用磅秤测得小明的质量是50kg，用 _____测得他从一楼登上三楼（每层楼高3m）用了20s的时间，则根据原理公式 _____可以算得小明登楼的功率是 _____W。（g取10N/kg）
三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、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？

2、不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦，用如图所示的滑轮组去拉动物体A，已知物体A重为100N，动滑轮重为80N。在拉力F的作用下，经过20s，物体A沿水平方向匀速前进了4m，拉力F做功为3200J。（g取10N/kg）求：
（1）绳子自由端移动的速度；
（2）因克服动滑轮重而做的额外功；
（3）此滑轮组的机械效率；
（4）物体A所受的摩擦力。

3、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。求：
（1）物体上升的高度和速度？
（2）人的拉力为多大？
（3）人所做的额外功是多大？

4、秤砣质量为1kg，秤杆和秤盘总质量为0.5kg，定盘星到提纽的距离OB为2cm，秤盘到提纽的距离OA为10cm，如图所示，若有人换了一个质量为0.8kg的秤砣，实际3kg的物品，让顾客误以为得到物品的质量是多少？

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、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。
2、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。
3、B
【解析】
【分析】
【详解】
A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，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，故B符合题意；
C．手推车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
4、B
【解析】
【详解】
因为甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，所以爬杆上升的高度h相同，根据W＝Gh，甲、乙两同学的体重
G甲∶G乙＝5∶6
所以甲、乙两同学爬杆做功
W甲∶W乙＝G甲h∶G乙h＝G甲∶G乙＝5∶6
因为甲、乙两同学爬杆所用时间：
t甲∶t乙＝10s∶9s＝10∶9
所以甲、乙两同学爬杆做功功率

故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5、B
【解析】
【详解】
A．由图可知n＝3，绳子自由端移动的速度
v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s
则拉力F的功率
P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W
故A正确，不符合题意；
B．由可得，拉力做的总功
W总＝Pt＝18W×20s＝360J
因为η＝×100%，所以有用功
W有＝ηW总＝85%×360J＝306J
因为v＝，所以物体移动的距离
s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m
又W有＝fs物，所以物体受到的摩擦力
f＝＝＝51N
故B错误，符合题意；
C．绳子自由端移动的距离
s＝ns物＝3×6m＝18m
故C正确，不符合题意；
D．额外功
W额＝W总﹣W有＝360J﹣306J＝54J
故D正确，不符合题意。
故选B。
6、D
【解析】
【详解】
使用镊子夹取玻璃盖片时，动力臂小于阻力臂，所以镊子是一个费力杠杆，好处是省距离。
故选D。
7、C
【解析】
【详解】
A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；
B．忽略绳重和轴摩擦，根据

即

解得

故B错误；
C．由图可知

自由端移动的速度为

故C正确；
D．天花板受到的拉力为

故D错误。
故选C。
8、D
【解析】
【详解】
由图知
n甲=2，n乙=3
AB．不计绳重及摩擦，绳子受的拉力分别为

因为
G甲=G乙
所以
F′甲＞F′乙
乙更省力；滑轮组的机械效率

物体的重力和动滑轮的重力相同，所以两滑轮组的机械效率相同，故AB错误；
CD．不计绳重及摩擦，物体的重力分别为
G′甲=2F甲-G动
G′乙=3F乙-G动
因为
F甲=F乙
所以
G′乙＞G′甲
乙更省力，滑轮组的机械效率

动滑轮的重力相同，乙的重力较大，乙的机械效率较大，故D正确，C错误。
故选D。
9、C
【解析】
【详解】
有用功

总功

机械效率

故选C。
10、C
【解析】
【详解】
A．医用剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．剪铁皮的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．挑线头的剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．修树枝的剪刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
1、 1600##1.6×103 100 80%
【解析】
【详解】
[1]提升重物时所做的有用功
W有用=Gh=400N×4m=1600J
[2]由图知道，n=2，则绳端移动的距离
s=2h=2×4m=8m
拉力所做的总功
W总=Fs=250N×8m=2000J
拉力的功率

[3]动滑轮的机械效率是

2、 200 竖直向下
【解析】
【详解】
[1][2]因为阻力和阻力臂一定，动力臂越长，动力越小，所以为最长的力臂，故在端作竖直向下的力；根据杠杆平衡的条件可得

3、 改变力的方向 省力 甲
【解析】
【详解】
[1]不计绳重和摩擦，甲图为定滑轮，F甲=G沙子，不能省力，可以改变力的方向。
[2]乙图为动滑轮，人施加的拉力与沙子重力的关系为

所以
F甲>F乙
故使用乙图中滑轮的好处是可以省力。
[3]甲图为定滑轮，不计绳重及摩擦，只有沙袋克服重力做额外功；乙图为动滑轮，不计绳重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（这一部分功为有用功），还需要克服动滑轮和沙袋的重力做功（这一部分功是额外功），因此总功大于有用功，机械效率小于100%。因为沙袋重力做功相同，故乙中的额外功多，则机械效率更高的是甲。
4、 1500 12
【解析】
【详解】
[1]汽车行驶的路程

牵引力做的功

[2]由知道，汽车的行驶时间

[3]发动机的输出功率

5、 秒表 150
【解析】
【详解】
[1][2]用秒表测出从一楼登上三楼用了20s的时间，上楼的高度
h＝2×3m＝6m
[3]小明上楼的功率

三、计算题
1、（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。
2、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N
【解析】
【详解】
解：（1）动滑轮上绳子的段数：n=2，则绳子自由端移动的距离
s=nsA=2×4m=8m
绳子自由端移动的速度
v== =0.4m/s
（2）动滑轮上升的高度
h=sA=4m
克服动滑轮重力做的额外功
W额=G动h=80N×4m=320J
（3）滑轮组做的有用功
W有=W总﹣W额=3200J﹣320J=2880J
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=90%
（4）由物体A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA 可得，对物体A的拉力
FA===720N
因物体A匀速前进，则物体A所受拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体A所受摩擦力
f=FA=720N
答：（1）绳子自由端移动的速度为0.4m/s；
（2）因克服动滑轮重而做的额外功为320J；
（3）此滑轮组的机械效率为90%；
（4）物体A所受的摩擦力为720N。
3、（1）2m， 1m/s；（2）100N；（3）120J
【解析】
【详解】
解：（1）绳子移动的距离s=6m，绳子段数n=3，则物体上升的高度

物体上升的速度

（2）滑轮组机械效率为η=80%，物重G=240N，滑轮组的机械效率公式

所以拉力F为

（3）人所做的总功为
W总=Fs-100N×6m=600J
其中有用功为
W有=Gh=240N×2m=480J
所以额外功为
W额=600J-480J=120J
答：（1）物体上升的高度是2m，速度是1m/s；
（2）人的拉力是100N；
（3）人所做的额外功是120J。
4、3.8kg
【解析】
【详解】
解：设秤杆和秤盘的重心为D，当杠杆平衡时秤砣放在B点，则

即

带入数据并化简得

解得
OD=4cm
使用1kg秤砣（正常情况下），设秤砣到O点的距离是L，因为

即

解得
L=32cm
即
OC=L=32cm
秤杆上标定的质量值与标定的质量值位置到定盘星B点的距离的关系是

当使用0.8kg秤砣秤量3kg的质量时，秤砣到O点的距离设为OE，因为

即

解得
OE=40cm
此时E位置标定的质量值

则实际3kg的物品会让顾客误以为质量为3.8kg。
答：顾客误以为得到物品的质量是3.8kg。
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%。