2018-2019年九年级物理上册 第11章 简单机械和功单元综合测试卷 （新版）苏科版.doc

第11章简单机械和功单元综合测试卷考试范围：第11章；考试时间：40分钟；注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1图是环卫工人用的垃圾夹结构示意图。拉绳的一端固定在手把上，另一端穿过空心管杆与两夹爪的一端相连。当用力捏手把时，夹爪在拉绳的作用下可夹持物体，同时弹簧被压缩；当松开手把时，夹爪在弹簧的作用下恢复原状。在使用过程中，手把和夹爪分别是A. 费力杠杆，省力杠杆B. 省力杠杆，费力杠杆C. 省力杠杆，省力杠杆D. 费力杠杆，费力杠杆2下列实例中，力对物体没有做功的是（）A. 起重机吊起重物 B. 马拉车，车未动C. 跳水运动员从跳台跳下 D. 举重运动员，将杠铃举起3爷爷质量比小丽大，如图，小丽和爷爷一起用相同时间爬完相同的楼梯，则（ ） A. 小丽做的功较多 B. 小丽做的功和爷爷做的一样多C. 小丽做功比较慢 D. 小丽做功的功率和爷爷做功的功率一样4把两个鸡蛋托起1米的高度所做的功大约为 （ ）A.1焦 B.10焦 C.100焦 D.1000焦5提高机车的输出功率是铁路进一步提速需要解决的重要课题.已知机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，列车所受阻力与速度成正比，若列车提速前后分别以180 km/h、240 km/h在平直轨道上匀速直线行驶，则机车的输出功率之比为 （ ）A.34 B.43 C.916 D.1696甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（ ）A甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多7（xx鸡西）如图所示的四种工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（ ）A独轮车B镊子C钢丝钳D扳子8使重60牛的物体沿着长5米、高1米的斜面匀速向上运动，必须用沿斜面向上的32牛的拉力F，如图所示则物体所受的摩擦力大小为（ ）A. 12N B. 20N C. 32N D. 80N9利用如图所示的装置估测物体重G，当杠杆平衡时，已知力F大小为5N，则物体重（ ）A. 大于5N B. 小于5N C. 等于5N D. 无法确定10如图所示的四种情景中，人对物体做功的是()A. 提着滑板在水平面上前行B. 搬而未起C. 推着小车向前运动了一段距离D. 举着杠铃 静止不动二、填空题11如图所示的两个滑轮中，不能改变力的方向的是 滑轮，相当于等臂杠杆的是 （前两空选填“甲”或“乙”）滑轮，不考虑滑轮重力及摩擦，分别用力匀速提起相同重物时，力FA FB（选填“”、“=”或“”）12如图所示,用1.2N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N的物体,物体上升0.1m所用时间为4s此过程中拉力的功率为 W,动滑轮的机械效率为 .在这个过程中，重物的机械能将 。13在水平地面上，用100N的水平拉力拉重为200N的小车，使小车沿水平方向匀速前进3m，所用的时间是5s，在此过程中，小车受到的摩擦力是_N，拉力做功的功率为_，重力所做的功为_14用一个动滑轮把重100N的物体匀速提到5m高的楼上，作用在绳上的拉力F为60N，则拉力F做的功为 J，动滑轮的机械效率为 。15如图所示，斜面长5 m，高1 m，工人用沿斜面方向400 N的推力把重1 600 N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的有用功是_J，斜面的机械效率是_.16（xx四川成都）如图1所示，小明在用杠杆撬一块大石头，他使用的是_杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）如图2所示，使用定滑轮可以_（选填“省力”“省距离”或“改变动力方向”）18如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F 与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示。那么，钩码所受的重力为_N；当h=4cm 时，弹簧测力计的示数是_N；从开始提升到h=16cm的过程中，弹簧测力计对钩码所做的功是_ J。19王波同学帮父母搬家，现有30捆书籍每捆书籍的质量都为5kg王波想尽快将它们搬上10m高处的新家如图是王波可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象由图可知，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，他每次应搬_捆若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地，所用的总时间为_s（g=10N/kg）三、作图题20【xx广元卷】如图所示，工人用一根硬棒以O为支点，想在A点施加最小的力撬动石头，请画出最小动力F1的示意图和阻力F2的力臂L221如图是羊角锤拔钉示意图，在图中作出动力臂和阻力臂四、综合题22（2分）如图，s=60cm，与之对应的h=30cm现用弹簧测力计进行如下操作：沿竖直方向匀速提升小车；沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如上表 ：（1）小明根据表格中的数据得到利用斜面提升物体时，可以省力的结论，你认为此结论是否可靠？答 。（2）此斜面的机械效率是 。23（xx山西卷）小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城，选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行经查询，D2503次列车时刻表如表若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.8105N，供电电路输入动车组列车的电功率恒为2107W请你根据以上信息，解决下列问题：问题一：若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为0.2m2，求此行李箱对水平行李架的压强_（g取10N/kg）问题二：求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功_问题三：求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率_问题四：若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等，求该燃油汽车排放气态污染物的质量_（大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5106）g24【xx陕西卷】如图-1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机，它的正常工作电压为220V。水箱装水最多0.3kg，加热功率有大小两个挡位。设计师最初设计的内部电路有如图-2甲、乙两种接法，其中电热丝R1=56，R2=44.（1）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速_成小水珠，放出热量，将衣服熨平（填物态变化名称）。（2）如果选择甲电路，电路中最大电流为_A;如果选择乙电路，电路中最大电流为_A,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A,故设计师最终选择了甲电路。（计算结果保留一位小数）（3）请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率_。（4）若将水箱中0.22kg的水从25加热到100，挂烫机至少需要加热多长时间_？水的比热容c=4.2103J/（kg）五、实验题25某小组在“测滑轮组机械效率的实验”，所用装置如图（每个滑轮的重相同），通过实验分别得到对应的四组实验数据，如下表所示.（1）实验中应沿竖直方向_缓慢拉动弹簧测力计；通过比较_两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高（填实验次数的序号）（2）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整_；在丁图中，若拉力F向右倾斜（如虚线所示），则测出的机械效率将_（选填“变大”、“变小”、或“不变”）（3）在不计摩擦的情况下，要探究滑轮组提升物体时效率的高低与动滑轮重是否有关，应进行_两次实验（填实验次数的序号），通过这两次实验数据得出的结论是：_26如图甲所示，轮轴实质是一种杠杆小捷同学为了探究轮轴的平衡条件，进行了如下实验：实验一：如图乙所示，重物G通过细绳绕在轴上，在轮的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表一表一（轮半径10cm，轴半径4cm）G/N51015F乙/N246实验二：如图丙所示，重物G通过细绳绕在轮上，在轴的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物，记录数据如表二表二（轮半径10cm，轴半径4cm）G/N51015F丙/N12.52537.5（1）分析表一数据可知，当重物通过绳绕在轴上，作用力在轮上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的 （选填“几倍”或“几分之一”）（2）分析表二数据可知，当重物通过绳绕在轮上，作用力在轴上，且轮轴平衡时，轮半径是轴半径的几倍，作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的 （选填“几倍”或“几分之一”）（3）若轮半径为R、轴半径为r，作用在轮上的力为F1、作用在轴上的力为F2，则轮轴的平衡条件表达式为 （4）你认为骑行有变速器的自行车时，为了使速度更快，链条应调到半径较 （选填“大”或“小”）的飞轮上六、计算题27西安市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷，热值为3.6107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是6103kg，那么10m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶100min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，(g取10N/kg)求：(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率。(2)若10m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从0加热到刚沸腾。c水=4.2103J/(kg)，结果保留一位小数(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?参考答案1B【解析】手把和夹爪的杠杆示意图如下：在使用手把时（右图），作用在手把处的力F是动力，拉绳对手把处的拉力是阻力F1；由图可以看出：动力臂要大于阻力臂，因此是手把处是省力杠杆在使用夹爪时（左图），拉绳的拉力F是动力，夹爪处受到的阻力F2是阻力；由图可以看出：动力臂要小于阻力臂，因此夹爪处是费力杠杆2B【解析】A、起重机吊起重物，重物在拉力作用下提升了一段距离，符合做功的两个必要因素，不符合题意B、马拉车，车未动，马对车施加一个拉力，向前没有移动距离，有力没有距离，所以没做功，符合题意C、跳水运动员从跳台跳下，是沿重力的方向向下运动，符合做功的两个必要因素，是重力在做功，不符合题意D、举重运动员，将杠铃举起，杠铃在运动员的举力作用下，被举高，符合做功的两个必要因素，是举力做功，不符合题意故答案为：B；B选项中有力无距离，不符合做功的两个必要因素3C【解析】AB、爷爷质量比小丽大，所以小丽的体重比爷爷的体重小，爬相同的楼，高度相同，由WGh可知，爷爷做的功比小丽做的功多，故AB错误；CD、爷爷做的功比小丽做的功多,但爷爷用的时间与小丽相同,由PWt可知，爷爷做功的功率比小丽做功的功率大，即做功更快，故C正确，D错误。故选C.点睛：（1）爬楼时，克服重力做功，根据WGh比较做功的多少；（2）根据PWt比较功率的大小。4A【解析】试题分析：机械功的计算是用力和在力的方向上通过距离的乘积。把两个鸡蛋托起1米的高度所做的功大约为w=FS=1N1m=1J。故选A。考点：此题考查的简单的功的计算。点评：在估测时，先估测出两个鸡蛋的重力大约是1N，利用公式w=FS即可计算出把两个鸡蛋托起1米的高度所做的功。5C【解析】试题分析：列车提速前后速度比为V前：V后=180km/h240km/h=34，列车提速前后在平直轨道上匀速直线行驶，所以列车牵引力等于所受阻力（二力平衡），因为列车所受阻力与速度成正比，所以F前F后= V前：V后=34，由因为机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积，即P前=F前V后，P后=F后V后，机车的输出功率之比为P前P后= F前V后F后V后=V前2V后2=916，选项C正确。考点：二力平衡，正比关系，审题能力，运用数学知识解决物理问题。6C【解析】试题分析：热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，效率高则比值大功率是表示物体做功快慢的物理量，与效率没有关系每秒钟做的功是功率，功率与效率没有关系，无法根据效率的高低判断功率的大小，故A错误；甲的效率高，则做同样多的有用功，甲消耗的油少；消耗同样多的油，甲做的有用功多所以C正确，D错误B缺少条件做同样的有用功，所以错误故选C考点：热机的效率7B【解析】独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，A不符合题意；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，B符合题意；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，C不符合题意；扳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，D不符合题意故选B8B【解析】拉力做功等于克服重力做功和克服摩擦做功之和，即：FL=fL+Gh，32N5m=f5m+60N1m，解得：f=20N.点睛：利用斜面使物体升高，拉力要克服摩擦做功，要对物体做功，所以拉力做功等于克服重力做功与克服摩擦做功之和列出等式，求出摩擦力大小9B【解析】解：如图，动力臂为LOA，阻力臂为LOB，LOALOC=LOB，FLOA=GLOB，LOALOB，GF=5N故选B【点评】画出动力臂，和阻力臂比较得出动力臂和阻力臂之间的大小关系是本题关键10C【解析】解答：A. 提着滑板在水平路面上前行，有力但在力的方向上没有移动距离，不做功；故A不合题意；B. 搬而未起，有力但没有移动距离，不做功；故B不合题意；C. 推着小车向前运动了一段距离，施加了力，并且在力的方向上移动了距离，对小车做了功；故C符合题意；D. 举着杠铃静止不动，有力但没有移动距离，不做功。故D不合题意。故选C.11甲；乙；【解析】试题分析：（1）定滑轮是轴不随物体一块移动的滑轮，其特点：不省力但可以改变力的方向；实质是等臂杠杆；（2）动滑轮是轴随物体一块移动的滑轮，其特点：省力但不能改变力的方向，实质动力臂是阻力臂的2倍解：（1）甲图中滑轮随物体一块移动，是动滑轮，动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，使用动滑轮能省一半的力，但动滑轮拉力的方向与物体的运动方向相同，所以不能改变力的运动方向，故FAG；（2）乙图中滑轮的轴随物体一块移动，是定滑轮，定滑轮动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，动力就等于阻力，所用使用定滑轮不省力，所以FB=G综合（1）（2）知FAFB故答案为：甲；乙；120.06 83.3 增加【解析】试题分析： ，；重物匀速上升，质量不变、速度不变，动能不变；质量不变、高度增加，重力势能增加，总的机械能增加考点：滑轮（组）的机械效率；功率的计算。点评：本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，涉及到机械能大小变化的判断，虽知识点多，但都属于基础，难度不大13 100 60W 0J【解析】小车沿水平方向匀速前进,拉力等于摩擦力，即f100N，拉力做功：WFs100N3m300J，拉力做功功率：P 60W，小车沿水平方向前进，在重力方向(竖直向下)上，没有移动距离，重力做功为0J.点睛：做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离；知道拉力大小和在拉力方向上移动的距离，求拉力做功，又知道做功时间，利用功率公式求拉力做功功率；在重力方向上没有移动距离，重力不做功。14600 83.3%【解析】试题分析：拉力通过的距离为10m，所以拉力F做的功为W总=Fs=600J，动滑轮把重100N的物体匀速提到5m高的楼上所做的有用功为：W有用=Gh=500J，所以动滑轮的机械效率为W有用/W总=83.3%。考点：动滑轮的机械效率15 1600 80%【解析】 解答：推力对木箱做的功W总Fs400N5m2000J；有用功W有Gh1600N1m1600J；100%100%80%.点睛：（1）功等于力与力的方向上移动距离的乘积，利用WFs计算推力所做的功；（2）克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是总功，机械效率等于有用功与总功的比值16省力 改变动力方向【解析】撬棒的动力臂大于阻力臂，故为省力杠杆；图中使用的是定滑轮，可以用向下的力向上提起物体，所以使用定滑轮可以改变动力的方向171【解析】试题分析：电动自行车行驶60千米=60000m，电动自行车和骑车者的总重为1200牛，行驶时所受阻力为总重的0.05倍，阻力是f=1200N0.05=60N，W=Fs=60N60000m=3.6106J=1千瓦时.考点：电功1845；3；045【解析】试题分析：钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小，故钩码所受的重力为45N；由图象知：当h=6cm时，弹簧测力计的示数为45N，因弹簧的拉力与伸长量成正比，所以，由45N/6cm=075N/cm可知，每伸长1cm所需的拉力为075N，当h=4cm时，弹簧测力计的示数是075N/cm4cm=3N；由图象知，钩码移动的距离s=16cm-6cm=10cm=01m，弹簧测力计对钩码所做的功是W=Fs=45N01m=045J。考点：力与图象的结合；弹簧测力计的使用19 3 450【解析】（1）由坐标图可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率最大，其值为50W；30捆书籍包，总质量为150kg，每捆书籍的质量是5kg，由于搬运书籍所需要做的总功是一定的，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍，即他每次应搬3捆（2）每次搬运的书籍的重力：G=mg=15kg10N/kg=150N；重力做的功：W=Gh=150N10m=1500J；每次上楼所用的时间：t=WP=1500J50W=30s；每次下楼所用的时间：t=t2=30s2=15s，则一个来回需要的时间：t1=t+t=30s+15s=45s，总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间：t总=10t1=1045s=450s20【解析】试题分析：过支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是F2的力臂L2；根据杠杆平衡条件“动力动力臂=阻力阻力臂”可知：在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下，要使动力最小，则动力臂必须最长，由图知OA作动力臂最长，过A点与OA垂直向下作垂线就得到动力F1的示意图，如上图所示。【考点定位】杠杆中最小力的问题21如图所示【解析】试题分析：由图知：在用锤子拔钉子时，锤子和平面的接触点为支点； 已知力F1、F2的方向，分别过支点做力F1、F2的垂线段，然后标出对应的力臂符号L1、L2，如上图所示。考点：力和臂的画法22不可靠 96.2%【解析】试题分析：（1）不可靠，实验次数仅一次，存在偶然性，不具有普遍性，应该多次测量，寻找普遍规律。（2）斜面的机械效率考点：多次实验 斜面机械效率23 500Pa 1.0081011J 80% 504kg【解析】试题分析：（1）行李箱对行李架的压力：F=G=mg=10kg10N/kg=100N，行李箱对水平行李架的压强：p=500Pa；（2）由表可知动车组行驶路程s=360km=3.6105m，动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功：W=Fs=2.8105N3.6105m=1.0081011J；（3）由表可知，动车组运行时间t=10：108：25=1h45min=105min=10560s=6300s，由P=得：动车组消耗的电能：W电=Pt=2107W6300s=1.261011J，该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率：=100%=100%=80%；（4）该燃油汽车排放气态污染物的质量：m排=1.0081011J5106g/J=5.04105g=504kg。【考点定位】压强的大小及其计算；能量利用效率24 液化 5 8.9 484W 63s【解析】试题分析：（1）高温水蒸气熨烫衣服时，先是液态水吸热汽化成水蒸气，当水蒸气遇到衣服迅速液化成水珠并放热；从而将衣服烫平；（2）当选中甲电路时，只有R2接入电路时电路中电流最大，即最大电流为；如果选择乙电路，R1R2都接入电路时电流最大，此时电路的总电阻为，电路中最大电流为82A，由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为82A,故设计师最终选择了甲电路；（3）挂烫机大功率档工作时，电路中电流为5A，此时功率P大=UI=220V5A=1100W；挂烫机在小功率档工作时，R1、R2串联，则电路中电流，所以小功率档的功率P小=UI小=22022A=484W；（4）水吸收的热量；要使加热时间最短，应该选用大功率档，且电流产生的热量全部被水吸收，由得加热时间【考点定位】汽化和液化，欧姆定律应用，功和热量的计算25 匀速 2、3 0.4、80% 变小 3、4 在物重相同的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低【解析】 解答：(1)该实验中应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，这样测力计示数才等于拉力大小；根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系：snh，由表中数据可知，绳子的有效段数：n2，即第1次实验用甲装置，同理，2、3实验有效段数为3，用乙或丙装置作实验；研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制使用同样的滑轮组，只改变物重的大小，故通过比较2、3两次实验数据知：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；(2)用丁图装置进行实验，即绳子的段数为4，丁图中，绳子的有效段数为n4，绳端移动距离：s4n4h440.1m0.4m，此时滑轮组的机械效率：100%80%，在丁图中,若拉力F向右倾斜(如虚线所示)，则拉力变大，总功变大，有用功不变，故测出的机械效率将变小；(3) 在不计摩擦的情况下,要探究滑轮组提升物体时机械效率的高低与动滑轮重是否有关,应控制提升的物体相同,只改变动滑轮的重力(个数)，故应比较应进行3、4两次实验，通过这两次实验数据得出的结论是：在物重相同的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。点睛：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计；根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系，由表中数据可知，确定绳子的有效段数，从而前3次实验所用的装置；研究滑轮组的机械效率与物重的关系，要控制使用同样的滑轮组，只改变物重的大小，据此点睛：（2）判断图丁中绳子的有效段数，根据snh求绳端移动距离；由表中数据，根据100%求此时滑轮组的机械效率；分析拉力F向右倾斜时大小的变化，得出机械效率的变化；（3）在不计摩擦的情况下，要探究滑轮组提升物体时效率的高低与动滑轮重是否有关，应控制使用提升相同的物体，只改变动滑轮的重力（个数），据此回答；由表中数