强化训练苏科版九年级物理上册《简单机械和功》章节测试试题（详解）

苏科版九年级物理上册《简单机械和功》章节测试考试时间：90分钟；命题人：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、如图所示的简单机械中一定省力的是（）A．筷子 B．核桃夹C．钓鱼竿 D．船桨2、如图所示甲、乙两套装置所用每个滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1＝G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）A．F1＞F2η1＜η2P1＜P2 B．F1＞F2η1＝η2P1＝P2C．F1＜F2η1＜η2P1＞P2 D．F1＜F2η1＝η2P1＞P23、如图所示，重力不计的杠杆可绕O点无摩擦转动，在A端用轻质细绳悬挂一质量为200g的物体M，同时在B点施加一个始终垂直于杠杆的拉力FB，杠杆绕O点匀速转动到虚线位置，OA＝3m，AB＝1m。下列说法正确的是（）A．杠杆拉至与墙面夹角为30°时，FB＝3NB．拉力F逐渐变大C．杠杆绕O点缓慢转动到水平位置时拉力FB做的功为3JD．此过程中，FB最大值为3N4、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5、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）A．物体做功越多，功率一定越大B．机器的功率越小，机械效率一定越低C．功率不同的机器，做的功一定不相等D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大6、“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7、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8、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．9、下面四幅图中所描述的力，对物体做了功的是（）A．提着滑板在水平路面上前行，手提滑板的力B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物的力C．搬石头但没有搬动，手对石头的力D．使小车向前运动了一段距离的推力10、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第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（10小题，每小题4分，共计40分）1、两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s﹣t图像如图所示，根据图像，两次物体所受的拉力：F1______F2；0～6s两次拉力对物体所做的功：W1______W2；0～6s两次拉力对物体做功的功率：P1______P2。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）2、柳州本地生产的宝骏E300电动汽车节能环保，方便市民出行，若电动汽车功率为30kW，在20min匀速行驶了20km，则此电动汽车牵引力做的功为___________J，电动车的牵引力为___________N。3、如图甲，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在4s内绳子自由端移动的距离为s=3m，图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。（1）计算物体上升的速度v=________m/s；（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是___________，并计算出该物理量大小是___________；（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率是___________。4、如果把铁锹看作费力杠杆，在图所示的A、B、C三点中，支点是______点，动力作用点是______点，阻力作用点是______点。5、在建兰“农情蜜意”收获的季节，小楼帮忙运收蔬菜，初次干农活的他在左筐中装了4kg，右筐中装了5kg，如果扁担的长度为1.8m，则他在距扁担左端______m处将蔬菜挑起来才能使挑担水平（扁担和筐的重力均不考虑）；为了方便行走，小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m，则需要______筐（选填“左”或“右”）增加约______kg（保留1位小数）蔬菜，才能基本保持挑担水平。6、质量为100千克的小车，在水平路面上匀速前进100米，拉力对小车做的功为6.5×103焦，水平拉力为______牛，小车受到的摩擦力为______牛。7、图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力______A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于或“等于”）；若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F甲＝1600N，该滑轮组的效率η甲＝______；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F乙，乙滑轮组的效率为η乙，考虑实际情况，则F甲______F乙，η甲______η乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。8、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。9、一根长为1.8m的扁担，左、右两端分别挂了24kg和30kg的货物，要使挑的时候扁担水平平衡，肩膀应放在距离扁担左端______m的位置上，若将两端货物同时向内移动0.2m，则需要将______（选填“左”或“右”）端货物增加______kg才能保持扁担水平平衡。（不考虑扁担的重）10、小明通过机械将重为100N的重物在5s内竖直向上匀速提升了2m，机械效率为80%，则此过程中小明做功的功率P=___________W。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30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、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）。3、如图，塔式起重机上的滑轮组将质量为600kg的重物匀速吊起5m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。求：（1）提升重物做的有用功；（2）绳端的拉力；（3）若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。4、某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件；已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg；工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg；求：（1）工件浸没在水中时所受的浮力F浮；（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率η2；（结果保留两位有效数字）（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P2。5、如图所示，搬运工人用滑轮组提升重为540N的物体，所用的拉力F为200N，物体匀速上升了10m，不计绳重、绳与滑轮的摩擦。求：（1）拉力F对物体所做的有用功。（2）滑轮组的机械效率。（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。-参考答案-一、单选题1、B【解析】【详解】ACD．筷子、钓鱼竿、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。故选B。2、B【解析】【分析】【详解】由图可知n1=2，n2=3已知每个滑轮的质量相同，则动滑轮重相同；且两滑轮组均只有一个动滑轮，不计绳重及摩擦，则绳子受到的拉力分别为因G1=G2，故F1＞F2；因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度都相同，且W额=G动h，W有用=G物h所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，则总功相同；由可知，两滑轮组的机械效率相同，即η1=η2；又因为所用时间相同、总功相同，所以由可知，拉力做功的功率P1=P2，故B正确；ACD错误。故选B。3、D【解析】【详解】AD．当杠杆转到水平位置时拉力最大，由杠杆平衡条件可得又所以有解得故A错误，D正确；BC．由于阻力臂先增大后减小，拉力也是先增大后减小，当杠杆转到水平位置时，拉力做的功等于克服物体重力做功为故BC错误。故选D。4、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。5、D【解析】【详解】A．功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；B．机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；C．由W＝Pt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；D．总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。故选D。6、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。7、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。8、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。9、D【解析】【详解】A．提着滑板在水平路上前行，人给滑板一个向上的力，滑板向上没有移动距离，人对滑板没有做功，故A不符合题意；B．托着货物停在水平地面上，叉车对货物有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故B不符合题意；C．用力搬石头，但未搬动，有力作用在物体上，但没有移动距离，所以不做功，故C不符合题意；D．小车在推力的作用下向前运动了一段距离，有力作用在小车上，小车在该力的方向上通过了距离，所以做了功，故D符合题意。故选D。10、B【解析】【详解】由可得则它们有用功之比为故选B。二、填空题1、＝＞＞【解析】【详解】[1]由图像可知，两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时，物体对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同，受到的滑动摩擦力不变，因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，所以两次物体所受的拉力F1＝F2。[2][3]由图像可知，0～6s内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程，而拉力F1＝F2，由W=Fs可知，W1＞W2。0～6s内两次拉力对物体做功的时间相同，而W1＞W2，由可知，两次拉力做功的功率大小关系为P1＞P2。2、【解析】【详解】[1]汽车的功率为P=30kW=3×104W根据，可得电动汽车牵引力做的功为[2]根据W=Fs可得，电动车的牵引力为3、0.25功150J80%【解析】【详解】（1）[1]由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数：n=3，物体上升的高度物体上升的速度（2）[2][3]纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，根据W=Fs可知阴影部分表示力所做的功，功的大小为W总=Fs=50N×3m=150J（3）[4]有用功W有=Gh=120N×1m=120J滑轮组的机械效率4、CBA【解析】【详解】[1][2][3]铁锹的工作原理可看成费力杠杆，如图人握住C点不动，往上提拉B点带动A处重物上升。故支点是C点，动力作用点是B点，阻力作用点是A点。5、1右0.3【解析】【详解】[1]由题意可知，左、右两筐中蔬菜的重力分别为：因扁担和筐的重力均不考虑，可设挑担水平平衡时，他在距离扁担左端为L，则右侧部分距离扁担（1.8m﹣L），由杠杆的平衡条件可得则[2][3]小楼将两筐蔬菜同时向内移动了0.2m时，左、右两筐重力的力臂分别为：则由可知，要保持挑担水平，应向右筐增加蔬菜，设其质量为m，则其重力为由杠杆的平衡条件可得即解得6、6565【解析】【详解】[1]由W=Fs得，水平拉力[2]小车在水平路面上匀速前进，则水平方向上受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，其大小相等，所以摩擦力f=F=65N7、小于62.5%＞＞【解析】【详解】[1]AB是个杠杆，O为支点，因为OA＜OB，由FA×OA＝FB×OB可知，FA＞FB。[2]由图知，甲滑轮组中n＝2，由η＝＝＝＝得，甲滑轮组的效率η甲＝×100%＝×100%＝62.5%[3]由图示可知，甲图中n＝2，乙图中n＝3，由F＝（G+G动）可知，F甲＞F乙。[4]根据题意可知，两种方法提升货物，并且匀速提升高度相同，则有用功相同，而乙增加了定滑轮需要克服绳重及摩擦力做的额外功增加，由η＝＝可知，η甲＞η乙。8、焦耳2030【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=30N9、1右2【解析】【详解】[1]设肩膀到扁担左端距离L，则到右端距离左端货物的质量为24kg，则右端货物的质量为30kg；由扁担平衡可得即解得即肩膀应放在距离扁担左端1m的位置上。[2][3]将两端货物同时向内移动了0.2m时，左、右边货物重力的力臂分别为则由可知，要保持挑担水平，应向右端增加货物，设其质量为m，则其重力为mg，由杠杆的平衡条件可得即解得10、50【解析】【详解】此过程中有用功W有用=Gh=100N×2m=200J根据可知，总功为小明做功的功率三、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（3）滑轮组的机械效率（4）不计绳重及摩擦，根据可得，动滑轮的重力G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）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%。3、（1）3×104J；（2）2.5×103N；（3）5.5×103J【解析】【详解】解：（1）重物的质量为600kg，根据可知，重物的重力为重物的重力为6000N，滑轮组将重物匀速吊起5m时，根据可知，提升重物做的有用功为提升重物做的有用功为3×104J。（2）由（1）解析可知，提升重物做的有用功为3×104J，滑轮组的机械效率为80%，再由可得拉力做的总功为由图可知，承担物重绳子股数n=3，绳子自由端移动的距离为再由可得拉力为绳端的拉力为2.5×103N。（3）提升重物做的有用功为3×104J，拉力做的总功为3.75×104J，则对动滑轮、克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功为动滑轮的质量为40kg，则动滑轮的重力为动滑轮也上升了5m，则提升动滑轮做的额外功为克服摩擦和钢丝绳重所做的额