苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功单元测试试卷(含答案详解版)

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、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球离脚后在地面上滚动了15m，那么小孩踢球过程中对球做的功是（ ） A．75J

B．0J

C．300J

D．无法确定

2、下列说法中正确的是（ ）

A．机械做的有用功越多，机械效率越大 B．机械效率大的功率一定大

C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功 D．机械做功时间短的，功率一定大

3、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用同一滑轮组提升钩码，实验数据记录如下表，下列说法正确的是（ ） 序号 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率 钩码重/N ① 2 5 1 15 66.7% ② 4 5 1.7 15 78.4% ③ 4 10 1.7 30 78.4% ④ 6 5 2.4 15 83.3% A．数据④中，滑轮组所做的有用功为30J B．由数据①可知，实验所用滑轮组承重绳段数n=2

C．研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，可选用数据①②④ D．对比数据③④可知，滑轮组机械效率与钩码上升距离有关

4、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（ ）

A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f 5、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

6、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 7、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

8、小明用如图所示的实验装置研究杠杆的机械效率，实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆A点上，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F1，杠杆的机械效率为1，不计摩擦，则（ ）

A．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则21 B．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，机械效率为η2，则31 C．仅将测力计移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F2，则F2F1 D．仅将钩码移到B点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时拉力为F3，则F3F1 9、提高热机效率的有效途径是（ ） A．采用优质的燃料 C．使热机具有良好的散热

B．减少热机的各种热损失，保证良好的润滑 D．避免使用热机

10、用力沿水平方向拉水平桌面上的木块，拉力大小随时间变化的图像如图甲所示，物块速度随时间变化的图像如图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（ ）

A．10~30s内拉力做功为32J B．50s内拉力做功为80J C．10~30s内拉力的功率逐渐变大 D．30~40s内拉力的功率逐渐变大

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100N的拉力竖直向上拉动绳子，使重为240N的物体，5s内匀速升高10m，不计绳重和摩擦，则拉力的功率为_______。

2、一辆卡车的车箱底板距地面高度为1.5m，小军把3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个如图所示的斜面，他沿着斜面方向用500N的力，把一个木箱从B处推到A处，已知木箱重为800N，推木箱的时间是50s，在这一过程中斜面的机械效率是______。

3、如图是使用手机和自拍杆进行自拍时的示意图，将自拍杆看作一个杠杆，O为支点。 （1）请画出动力F1的力臂L______；

（2）若忽略自拍杆的重力，有同学说“在自拍时，手机的重力就是自拍杆这个杠杆受到的阻力。”你同意这种说法吗？______。简述你的理由：______。

4、如图所示，小丽用三个均重20N的滑轮组成的滑轮组以1m/s的速度匀速吊起重420N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦。滑轮组的机械效率为 ___________。

5、如图所示，滑轮重和摩擦均不计，用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动，则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为______牛，若物体A在4秒内移动0.2米，绳子运动的速度是______米每秒。

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在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦：

（1）滑轮组对物体做的功； （2）拉力做功的功率；

（3）滑轮组的机械效率； （4）动滑轮的重力。

2、如图所示，OA:OB1:3，用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹簧秤读数为1.8N，当向容器中加水金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为1.2N，（g10N/kg） 求（1）金属块的重力为多少？

（2）金属块浸没于水中后所受到的浮力为多大？ （3）金属块的密度是多少？

3、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重60N，货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力

F的功率是180W（不计绳重）。求：

（1）拉力F的大小；

（2）货物上升2m过程中拉力所做的功； （3）货物上升2m过程中，克服摩擦力做的功。

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、如图所示是某起重机上的滑轮组。当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，滑轮组的机械效率为90%。若物体在10s内上升5m，不计绳重和一切摩擦。求： （1）起重机所做的有用功； （2）绳端的拉力F做功的功率；

（3）若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力所做的功是多大？

-参考答案-

一、单选题 1、D 【解析】 【详解】

由W=Fs可知，脚对球的力为20N，但不知道在该力的方向上球通过距离，球滚动15m的过程中有一段是沿力的方向的距离，同时还有一段是由于惯性而运动的距离，所以题中虽然知道力，但由于不知道沿力的方向的具体距离而无法计算功，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2、C 【解析】 【详解】

A．有用功与总功的比值叫机械效率，不知道总 功，只知道机械做的有用功多，机械效率不一定大，故A错误；

B．机械效率是有用功与总功的比值，而功率是功与时间的比值，二者没有必然的联系，所在机械效率大的功率不一定大，故B错误；

C．机械做功可以省力或省距离，但不能省功，故C正确；

D．功率是功与时间的比值，不知道做功的多少，做功时间短的，功率不一定大，故D错误。 故选C。 3、C 【解析】 【详解】

A．由数据④中可知，钩码的重力为G=6N，钩码上升的高度为

h=5cm=0.05m

故可知滑轮组所做的有用功为

W=Gh=6N×0.05m=0.3J

故A错误；

B．由数据①可知，钩码上升的距离为5cm，弹簧测力计上升的距离为15cm，即弹簧测力计上升的高度为钩码上升高度的3倍，故可知实验所用滑轮组承重绳段数为n=3，故B错误；

C．要研究滑轮组机械效率与钩码重的关系，应控制其它条件不同，改变钩码的重力，故可选用数据①②④，故C正确；

D．数据③④中，没有控制钩码的重力相同，故无法得出滑轮组的机械效率与钩码上升距离的关系，故D错误。 故选C。 4、C 【解析】 【详解】

当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。绳子对A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则

2Ff

得

Ff0.5f 2故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5、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。 6、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。 7、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。

8、A 【解析】 【详解】

A．将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由W有用=Gh知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度不变，杠杆重心上升的高度不变，则由W额=G杠杆h杠杆知道，克服杠杆重力做的额外功不变，由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，由W有知道，机械效率不变，即 W总21

故A正确；

B．将钩码移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，由W有用=Gh知道，有用功不变；因杠杆的偏转角度变小，杠杆重心上升的高度变小，则由W额=G杠杆h杠杆知道，克服杠杆重力做的额外功变小，由于有用功不变，额外功变小，所以总功变小，由W有知道，机械效率变大，即 W总31

故B错误；

C．将弹簧测力计移动到B点时，根据图像可知，阻力、阻力臂均不变，动力臂变小，由F1L1F2L2知道，动力F2变大，即

F2F1

故C错误；

D．将钩码移动到B点时，根据图像可知，阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，由F1L1F3L3知道，动力F3变大，即

F3F1

故D错误。

故选A。 9、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。 10、C 【解析】 【详解】

A．结合图甲、乙两图知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木块处于静止状态；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木块做加速运动，不知道木块运动的距离，由W=Fs可知，无法确定做功的多少，故A错误；

B．50s内，由图甲可知拉力在变化，不知道物体运动的距离，由功的公式W=Fs可知，无法计算拉力做的功，故B错误；

C．10~30s内，由图甲可知，拉力逐渐增大，木块的速度逐渐增大，根据

PWFsFv tt知，拉力的功率逐渐变大，故C正确；

D．30~40s，水平拉力保持为4N不变，木块做匀速直线运动，根据

PWFsFv tt知，拉力的功率保持不变，故D错误；

故选C。 二、填空题 1、600W 【解析】 【详解】

由图可知，有3段绳子拉着动滑轮，则绳子自由端移动的距离为

s＝3h＝3×10m＝30m

拉力所做的功为

W＝Fs＝100N×30m＝3000J

拉力的功率为

PW3000J=600W t5s2、80% 【解析】 【详解】 小军做的总功

W总＝Fs＝500N×3m＝1500J

小军推箱子做的有用功

W有用＝Gh＝800N×1.5m＝1200J

斜面的机械效率

W有用W总1200J100%80% 1500J3、 不同意 见解析

【解析】 【详解】

（1）[1]力F1的力臂是从支点O到F1的作用线的距离L，如图所示：

（2）[2][3]手机重力的作用点在手机的重心，受力物体是手机；自拍杆这个杠杆受到的阻力，受力物体是自拍杆，作用点在手机与自拍杆的接触点，所以手机的重力不是自拍杆这个杠杆受到的阻力。可以这样说：手机对自拍杆的作用力为阻力。 4、87.5% 【解析】 【详解】 受力分析如下：

根据图1和二力平衡条件可得

2F′=G+G动 ①

因为定滑轮不省力，所以根据图2和二力平衡条件可得

2F=F′+G动 ②

联立①②可得

2FGG动420N+20NG动+20N=240N 22F=0.5×240N=120N

根据图1可知，因为动滑轮省一半力，所以当物体上升5m时，右端F′处移动

2×5m=10m

根据图2可知，因为动滑轮省一半力，所以F处移动的距离

s=2×10m=20m

滑轮组的机械效率

W有Gh420N5m87.5% W总Fs120N20m5、 20 0.1 【解析】

【详解】

[1]如图所示，用动滑轮拉动物体，由于滑轮重和摩擦均不计，根据动滑轮拉动物体时，省一半的力，但是多移动2倍的距离，则有F1f，所以物体A受到的摩擦力 2f2F210N20N

[2]物体移动了0.2m，所以拉力F要移动0.4m，绳子运动的速度是

vs0.4m0.1m/s t4s三、计算题

1、（1）600J；（2）150W；（3）80%；（4）75N 【解析】 【详解】

解：（1）滑轮组对物体做的功（有用功）

W有用=Gh=300N×2m=600J

（2）由图可知

n=3

则绳子自由端移动距离

s=3h=3×2m=6m

拉力做的总功

W总=Fs=125N×6m=750J

拉力做功的功率

PW总750J150W t5s（3）滑轮组的机械效率

W有600J100%80% W总750J（4）不计绳重及摩擦，根据F(GG动)可得，动滑轮的重力

13G动=3F-G=3×125N-300N=75N

答：（1）滑轮组对物体做的功为600J； （2）拉力做功的功率为150W； （3）滑轮组的机械效率为80%； （4）动滑轮的重力为75N。

2、（1）5.4N；（2）1.8N；（3）3103kg/m3 【解析】 【详解】

解：（1）杠杆在弹簧秤的拉力及重物对A的拉力作用下而处于平衡状态则由力矩平衡可得

F1OBFGOA

则

FGOBF131.8N5.4N OA因金属块受重力和拉力而处于平衡状态故此金属块的重力

GFG5.4N

（2）浸没水中后由力矩平衡可知

F2OBFOA

则

FOBF231.2N3.6N OA金属块此时受重力G，浮力F浮及拉力F而处于平衡状态，故有

GF浮F

则浮力

F浮 GF5.4N3.6N1.8N

（3）由F浮 gV得

F浮 1.8N1.8104m3 33g1.010kg/m10N/kgV金属块质量

mG5.4N0.54kg g10N/kg则金属块的密度

答：（1）金属块的重力为5.4N； （2）金属块所受浮力为1.8N； （3）金属块的密度为3103kg/m3。

m0.54kg3103kg/m3 43V1.810m3、（1）200N；（2）720J，1200J；（3）360J 【解析】 【详解】

解：（1）货物上升的速度是

v=0.3m/s

货物和动滑轮由三段绳子承担，所以绳子自由端移动的速度为

v'=3v=3×0.3m/s=0.9m/s

由PWFsFv可得绳子自由端的拉力 ttFP180W200N v0.9m/sst（2）货物上升速度是0.3m/s，货物上升2m过程中，由v可得拉起货物需要的时间

s2m20s v0.3m/s3t拉起货物的有用功为

W有=Gh=360N×2m=720J

由PW可得拉起货物的总功为 tW总Pt180W20s1200J 3（3）拉起货物做的额外功为

W额=W总-W有=1200J-720J=480J

克服动滑轮重做功

W额1=G动h=60N×2m=120J

克服摩擦力做的功

W额2=W额=W额1=480J-120J=360J

答：（1）拉力F是200N；

（2）货物上升2m过程中拉力所做有用功和总功分别是720J和1200J； （3）货物上升2m过程中，克服摩擦力做的功360J。 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

G秤ODG砣OB

即

m秤gODm砣gOB

带入数据并化简得

0.5kgOD1kg2cm

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

m物gOAm秤gODm砣gL

即

3kgg10cm0.5kgg4cm1kggL

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

3kg3kg0.1kg/cm

OCOB32cm2cm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

m物gOAm秤gODm砣gOE

即

3kgg10cm0.5kgg4cm0.8kggOE

解得

OE=40cm

此时E位置标定的质量值

m0.1kg/cmOEOB0.1kg/cm40cm2cm3.8kg

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）4.05104J；（2）4.5103W；（3）19800J 【解析】 【详解】

解：（1）起重机所做的有用功

W有=Gh8100N5m4.05104J

（2）起重机所做的总功为

4.05104JW总4.5104J

90%W有绳端的拉力F做功的功率

W4.5104JP4.5103W

t10s（3）当竖直向上匀速吊起8100N的物体时，根据

W有W总100%=G物hG物100%==90%

G物hG动hG物G动动滑轮物重为

11G动G物8100N900N

99若吊起9000N物体匀速提升2m时，拉力为

F11G物G动=(9000N900N)3300N 33拉力所做的功是

W总=Fs3300N32m19800J

答：（1）起重机所做的有用功4.05104J； （2）绳端的拉力F做功的功率4.5103W； （3）拉力所做的功是19800J。