强化训练苏科版九年级物理上册《简单机械和功》同步练习练习题（详解）

苏科版九年级物理上册《简单机械和功》同步练习考试时间：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、将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分别为F1和F2，物重G1>G2，不计绳重和摩擦。则下列判断正确的是（）A．拉力F1一定大于F2B．乙滑轮组的机械效率较高C．甲、乙滑轮组的有用功相同D．甲的额外功与有用功的比值较小2、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．3、如图所示工具中，属于省力杠杆的是（）A．扫帚B．瓶盖起子C．筷子D．镊子4、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32JB．50s内拉力做功为80JC．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5、气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。关于这种现象，下列说法正确的是（）A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状6、如图所示的工具中，在使用时属于省力杠杆的是（）A．镊子B．开瓶器C．筷子D．船桨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、如图所示，轻质直杆OA可绕O点转动，直杆下端挂一重物G。现用一个始终跟直杆垂直的力F将直杆由竖直位置缓慢转动到图示虚线位置，在转动过程中这个直杆（）A．始终是省力杠杆B．始终是费力杠杆C．先是省力杠杆，后是费力杠杆D．先是费力杠杆，后是省力杠杆9、一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是（）A． B． C． D．10、如图装卸工人用沿斜面的力F=200N，匀速将G=800N的货柜从斜面底端推上1m高的货车，下列分析正确的是（）A．此过程中，斜面对货柜支持力做功0JB．此过程中，推力做功800JC．货柜受到的重力和斜面对货柜的支持力二力平衡D．货柜受到的重力和货柜对斜面的压力二力平衡第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、一位同学正在进行投掷实心球的训练。他先将实心球举起，此过程他对实心球______功，然后手托实心球水平匀速直线运动，此过程他对实心球______功。（均选填“做”或“不做”）2、在历史上，机械功原理被誉为“机械的金科玉律”，它告诉我们：省力的机械必然费距离，省距离的机械一定___________。也就是说，使用任何机械都___________省功（填“能”或“不能”）。3、如图所示，升旗用的旗杆顶上安装一个_____滑轮，此滑轮相当于_____杠杆，好处是可以______。4、如图所示，在刻度均匀的轻质杠杆的A点悬挂一个重为4N的物体，在B点施加一个竖直向下的作用力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则______N；若保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向（如图斜向左方向），杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将______（填“不变”、“变大”或“变小”）。5、如图甲所示。放在水平地面上的物体受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙和图丙所示。由图像可知，当t＝1s时，物体处于______（填“加速”、“匀速”或“减速”）状态；在物体做匀速直线运动的阶段，推力F做的功为______J，推力的功率为______W。6、两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间里，他们所做的功之比为_______；他们做相同的功，所用时间之比为_______。7、升国旗的旗杆顶端装置是______（选填“定”或“动”）滑轮，如图所示，汽车通过滑轮组将矿井内重为950N的物体M匀速提升了4m，动滑轮重50N。在此过程中，汽车移动距离为______m，汽车提升重物所做的有用功为______J，滑轮组机械效率为______。（不计绳重和摩擦）8、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”）。9、旗杆顶上的滑轮是__（选填“定”或“动”滑轮；其实质是一个__杠杆，其特点是不能省力，但可以__。10、如图，小明将一个重为30N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为25N，小车沿斜面移动的距离s=1.6m，上升的高度h=0.6m。则小明对小车做的有用功是_____J，斜面的机械效率是______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、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。2、如图所示是一台起重机在工作的示意图。现在用此起重机在1min内将把重物体G匀速提升30m，滑轮组的钢丝绳自由端拉力F为5000N。已知滑轮组的机械效率为80%，试求：（1）拉力做的总功是多大？（2）拉力做功的功率是多大？（3）物体G的重是多少N？3、如图所示的是某品牌小汽车，下表列出了有关它的部分数据：小汽车质量700kg小汽车额定功率60kW每个轮胎与地面的接触面积0.05m2100km耗油量10L（1）该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？（2）假若该小汽车以额定功率匀速直线行驶10min，求该车牵引力所做的功；（3）若小汽车以额定功率匀速直线行使10min所通过的路程为1.2×104m，则小汽车所受到的阻力多大？（4）请你用物理知识解释，车辆超载或超速行驶所造成的危害（写出一条即可）。4、如图是工人利用滑轮组提升重为600N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为75W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重。求：（1）拉力所做的有用功。（2）滑轮组的机械效率。（3）滑轮组中的动滑轮的重力。5、一正方体物体放在水平地面上，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体。（g＝10N/kg）（1）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功？（2）根据（1）的条件，该定滑轮的机械效率是80%，则正方体物体的质量是多少kg？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】A．由图可知，甲、乙动滑轮上绳子股数n分别为3和2，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：可知：F1与F2的大小关系不能确定，故A错误；CD．已知物体上升的高度h相同，且物重G1>G2，动滑轮重G动相同，由公式：W有=Gh和W额=G动h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而两者的额外功相同，则甲的额外功与有用功的比值较小，故C错误、D正确；B．由公式可知：在额外功相同时，甲的有用功大，所以其机械效率就高，故B错误。故选D。2、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。3、B【解析】【分析】【详解】ACD．扫帚、筷子、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故ACD不符合题意；B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B符合题意。故选B。4、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，根据知，拉力的功率保持不变，故D错误；故选C。5、D【解析】【详解】A．锤子向石板砸去的过程中，锤子受到重力竖直向下，距离的方向竖直向下，故重力对锤子做功，故A错误；B．物体间力的作用是相互的，石板被砸成碎块的过程中，锤子也受到石板的反作用力，故B错误；C．胸部承受的压力等于石板承受的压力与石板的重力之和；人安然无恙的原因主要是因为人的受力面积大，压力的作用效果不明显，故C错误；D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状，故D正确。故选D。6、B【解析】【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意；B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B符合题意；C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意；D．船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。故选B。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、A【解析】【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向图示虚线位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，但始终在l2＜l1时是省力杠杆，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。9、B【解析】【详解】一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动，说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变，根据W＝Fs、s＝vt可得W＝Fvt，所以可知恒力所做的功与时间成正比，则W﹣t是一条过原点的倾斜直线，其对应的图像为B。故选B。10、A【解析】【详解】A．斜面对货柜支持力与斜面相垂直，但货柜在此支持力的方向没有通过一定的距离，由公式知，支持力没有做功，故A正确；B．已知推力F=200N，斜面长度为，所以推力做的故B错误；C．货柜受到的重力竖直向下，斜面对货柜的支持力与斜面相垂直斜向上，两个力不在同一直线上，所以不是平衡力，故C错误；D．货柜受到的重力竖直向下，货柜是受力物体；货柜对斜面的压力与斜面垂直斜向下，两个力方向不相反，所以这两个力不是平衡力，故D错误。故选A。二、填空题1、做不做【解析】【详解】[1]该同学将实心球举起的过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，并且在这个力的方向上通过了距离，所以此过程他对实心球做功。[2]手托实心球水平匀速直线运动过程中，实心球受到该同学施加的竖直向上托的力，但实心球没有在竖直方向上移动距离，所以此过程他对实心球不做功。2、费力不能【解析】【分析】【详解】[1][2]由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，但使用机械有许多好处：有的机械可以省力，有的机械可以省距离，有的机械可以改变力的方向；但省力的机械必然费距离；省距离的机械一定费力。3、定等臂改变力的方向【解析】【详解】[1]滑轮在使用时轴是固定不动的，是定滑轮，升国旗用的旗杆顶上安装一个定滑轮。[2][3]定滑轮的动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，所以定滑轮实际上是一个等臂杠杆，因此使用定滑轮不能省力，好处是可以改变力的方向。4、3变大【解析】【详解】[1]设杠杆每个格的长度为L，A点悬挂一个重为4N的物体，根据杠杆的平衡条件解得故需挂6个钩码。[2]保持物体悬挂的位置不变，改变力F的方向如图斜向左方向，动力臂将减小，若杠杆仍在水平位置保持平衡，则力F将变大。5、加速84【解析】【详解】[1]由v﹣t图像可知，在0~2s内，物体的速度随时间均匀增加，即物体做加速运动，因此当t＝1s时，物体处于加速状态。[2]由v﹣t图像可知，在2~4s内，物体的速度保持不变，即物体做匀速直线运动，速度大小为v＝2m/s；根据v＝可得，在2~4s内物体通过的距离s＝vt＝2m/s×2s＝4m由图乙知，2~4s内物体受到的推力F＝2N，推力F做的功W＝Fs＝2N×4m＝8J[3]推力的功率6、3∶22∶3【解析】【详解】[1]在相同时间里，他们所做的功之比为W1∶W2=P1t∶P2t=P1∶P2=3∶2[2]他们做相同的功，所用时间之比为7、定8380095%【解析】【详解】[1]升国旗时顶端的滑轮是固定的，没有跟随国旗一起上升，所以顶端装置是定滑轮。[2]由图知，动滑轮上的绳子根数为故汽车移动距离为[3]不计绳重和摩擦，汽车提升重物所做的有用功为[4]动滑轮做的额外功为所以总功为所以滑轮组机械效率为8、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。9、定等臂改变力的方向【解析】【详解】[1][2][3]定滑轮使用时，滑轮的轴固定不变，所以旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，它不能省力，但可以改变力的方向。10、1845%【解析】【详解】[1]小明对小车做的有用功W有=Gh=30N×0.6m=18J[2]拉力做的总功W总=Fs=25N×1.6m=40J斜面的机械效率为三、计算题1、（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。2、（1）4.5×105J；（2）7.5×103W；（3）1.2×104N【解析】【详解】解：（1）由图中可知，动滑轮上有三股绳子承重，故可知拉力端移动距离为s=3h=3×30m=90m则拉力做的总功为W总=Fs=5000N×90m=4.5×105J（2）由题意可知，拉力做功的时间为t=1min=60s故拉力做功的功率为（3）由题意可知，滑轮组的机械效率为80%，故拉力做的有用功为W有用=W总η=4.5×105J×8