强化训练苏科版九年级物理上册《简单机械和功》综合测试试题（详解版）

苏科版九年级物理上册《简单机械和功》综合测试考试时间：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、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、一个滑轮组经改进后，机械效率比原来大大提高，用该滑轮组将同一物体匀速提升同样的高度，与改进前相比（）A．总功不变，但额外功减少了B．总功不变，有用功增加了C．有用功不变，总功减少了D．做的有用功减少了3、如图所示，用相同滑轮装成的甲、乙两个滑轮组分别将同一个物体在相同时间内匀速提高相同高度，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．F1＝F2 B．甲、乙绳子自由端移动的速度相同C．甲、乙两个拉力的功率相同 D．乙滑轮组的额外功多4、如图所示，有一质量不计的长木板，左端装有与墙相连的轴在它的左端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着右端。当物块向右匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（）A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小5、清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（）A．对水所做的功是有用功 B．对桶所做的功是总功C．对水所做的功是总功 D．对桶所做的功是有用功6、重为100N的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作匀速直线运动，弹簧测力计的示数为4N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则（）A．物体A受到水平面的摩擦力为5NB．拉力F的功率为4WC．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为4JD．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是一对平衡力7、用功率恒为160W的拉力，使质量为5kg的物体以4m/s的速度沿30°的斜坡匀速拉到坡顶，已知斜坡长60m，则下列说法错误的是（）A．物体从斜坡底端到达坡顶的时间是15sB．物体上坡时的牵引力是40NC．物体上坡时受到的摩擦力为15ND．斜面的机械效率是508、如图所示的工具中，使用时属于省距离的杠杆的是（）A．道钉撬B．火钳C．钢丝钳D．天平9、如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（）A．核桃夹 B．瓶盖起子C．撬棍 D．镊子10、如图所示，下列常用的杠杆工具中，属于省力杠杆的是（）A．金属镊子 B．家用多功能小铡刀C．碗夹 D．筷子第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、如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为600N。他每次将身体撑起，肩部上升0.4m，在某次测试中，他1min内完成30次俯卧撑，将身体撑起一次所做得功为___________J。他在1min内做功的功率为___________w。2、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。3、如图所示，不计绳重和摩擦。滑轮组在匀速提升150N重物时，机械效率为60%，物体上升的速度为10cm/s，绳端拉力F为_______N，拉力功率为________W，如果提升物体质量增加，那么滑轮组的机械效率将_________（变大/变小/不变）。4、如图所示，放在水平桌面上的匀质长直木板长度L为40cm，质量为2kg，它的右端与桌面相齐，与桌面间的摩擦力大小为物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F将其匀速推下桌子，水平推力至少要做功___________J。5、我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重（如图1），冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2，调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重）。（1）以O点为支点，在图2中画出悬挂秤砣的绳子对杆秤B点的拉力FB及FB的力臂lB；_______（2）由图2，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量______（选填“大于”“等于”或“小于”）秤砣的质量。若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在_______（选填“B点左边”“B点”或“B点右边”）。6、如图所示的四个滑轮组中，图________可省一半力，图____最费力，图____和图___用力大小一样。7、人们吃硬东西时，用门牙咬不动，便换用里面的臼齿（大牙）使硬物开裂，这样做是在动力臂和阻力不变的基础上，用______办法来达到较之前______（选填“省”或“费”）力的目的。城市清洁车在水平路面上匀速行驶清扫垃圾时的情景，该过程清洁车机械能______（变大/变小/不变）。车身上的LED灯起到警示的作用，它是由______（超导/半导体）材料制成的。8、如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒OA∶OB=3∶2，物体乙的质量为6kg。物体乙受到的重力是________N，甲的重力为70N，把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲受到地面的支持力________N。9、如图所示，小明用200N的水平力推着重为300N的木箱在水平地板上10s前进了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后静止。整个过程中，木箱的重力做功______J，小明对木箱做功______J，功率是______W。10、如图所示，小明用动滑轮把90N的重物匀速提升2m，所用的拉力是60N，则小明做的有用功是______J，动滑轮的机械效率是______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、体重为800N的人，双脚与地面的接触面积为400cm2，用图甲所示的滑轮组提升物体M。已知被提升的物体M重为900N，人加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.4m/s的速度匀速提升到8m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计钢丝绳的重力、摩擦力，则：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？（3）动滑轮的重力是多少？2、某型号汽车在测试中，发动机输出功率为40kW时，汽车在一段平直公路上以72km/h的速度匀速行驶了9km。假设汽油完全燃烧，汽油热值为q油＝4.5×107J/kg，汽油机的效率为40%，该型号汽车以此速度行驶过程中，求：（1）汽车向前的牵引力是多大。（2）汽车消耗的汽油是多少kg。3、“十一”期间，李强一家自驾到南京游玩，汽车（包括车上的人和物品）质量为，该车匀速行驶时受到的阻力为车重的30%。汽车发动机的效率约为8%，汽油的热值约为，。（1）从家到南京全程100km，这段路程中汽车牵引力所做的功为多少？（2）该车油箱最多能装40kg汽油，油箱加满后最多能行驶多长距离？4、如图所示，工人用滑轮组匀速提升重800N的货物，所用的拉力F为500N，货物匀速上升5m。若不计绳重和摩擦，在此过程中所做的有用功是______J；绳子自由端移动______m，如果用该滑轮组提升1000N的物体，滑轮组的机械效率将______（选填：“增大”、“减小”或“不变”）。5、如图所示，如图所示的轻质杠杆OB，O为支点，OB长40厘米，AB长10厘米，B端所挂物体重为60牛，求：（1）在A点使杠杆水平平衡的最小拉力的大小和方向。（2）若改用18牛的力仍在A点竖直提起原重物，求重物的悬挂点离O点的距离。-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、C【解析】【详解】由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，由于改装后的机械效率高，所以，由知道，改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为W总＝W有+W额所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少，综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。3、C【解析】【详解】A．甲乙两幅图中的滑轮组承担物重的绳子有效股数n甲＝2，n乙＝3，不计绳重及摩擦，拉力又因为动滑轮重力G动相同，所以F甲＜F乙，故A错误；B．用甲、乙两个滑轮组在相同时间内匀速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移动的距离s甲＝3h，s乙＝2h，则s甲＜s乙，由可得，拉力端移动的速度不相同，v甲＞v乙，故B错误；CD．在提升重物的过程中，若不计绳重及摩擦，克服动滑轮重做的功为额外功，因为动滑轮重相同，提升高度相同，根据公式W额＝G动h可知，拉力F1和F2所做的额外功相等；将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度时，因不计绳重和摩擦，拉力做的功等于克服物体重力和动滑轮重力所做的功，克服物体重力做的功为有用功，所做的有用功相等、额外功相等，拉力做的总功相等，由可知，甲、乙两个拉力的功率相同，故C正确，D错误。故选C。4、B【解析】【详解】如图，长木板长为l，力F方向竖直向上，所以动力臂为l不变，杠杆受到物体的压力（阻力）F′=G阻力臂为l2，根据杠杆平衡条件有Fl=F′l2=Gl2所以由此可知，当物块向右匀速滑动时，l2变大，F变大。故选B。5、D【解析】【详解】师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，故ABC错误；D正确。故选D。6、B【解析】【详解】A．对A进行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左总拉力为8N，那么向右的摩擦力为8N，故A不符合题意；B．拉力F的功率故B符合题意；C．若物体A匀速运动2s，拉力F做功为故C不符合题意；D．物体A受到的支持力和物体A对水平面的压力是两个物体间的作用力与反作用力，故是相互作用力，故D不符合题意。故选B。7、D【解析】【详解】A．由可得，物体从斜坡底端到达坡顶的时间故A正确，不符合题意；B．由可得，物体上坡时的牵引力故B正确，不符合题意；C．坡顶的高度总功有用功因总功等于有用功加额外功，故克服斜面摩擦力所做的额外功根据功的公式，则物体上坡时受到的摩擦力故C正确，不符合题意；D．斜面的机械效率故D错误，符合题意。故选D。8、B【解析】【详解】AC．道钉撬、钢丝钳在使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，但要多移动距离，故AC不符合题意；B．火钳在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，但可少移动距离，即为省距离的杠杆，故B符合题意；D．天平为等臂杠杆，不省力也不费力，不省距离也不多移动距离，故D不符合题意。故选B。9、D【解析】【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A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不符合题意；C．撬棍在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；D．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。10、B【解析】【详解】A．镊子的支点在末端，动力臂约为手指的发力点到镊子末端的距离，阻力臂约为镊子最前端的物体到镊子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故A不符合题意；B．铡刀的支点在刀与底座最前端的连接处，动力臂约为把手到连接处的距离，阻力臂约为铡刀某个中间位置到连接处的距离，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力小于阻力，属于省力杠杆，故B符合题意；C．夹子的末端为支点，动力臂约为手指的发力点到夹子末端的距离，阻力臂约为碗到夹子末端的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故C不符合题意；D．筷子的支点为拇指的按压位置，动力臂约为食指到拇指的距离，阻力臂约为为筷子前端到拇指的距离，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡的条件，可知动力大于阻力，属于费力杠杆，故D不符合题意。故选B。二、填空题1、14472【解析】【详解】[1]由图知道，地面对手的支持力的力臂L=0.6m+0.9m=1.5m由杠杆平衡条件知道FL=GLG即F×1.5m=600N×0.9m解得F=360N，将身体撑起一次所做功W=Fs=360N×0.4m=144J[2]1min内做的总功W总=nW=30×144J=4320J做功功率2、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3、12525变大【解析】【详解】[1]由图可知，n=2，滑轮组的机械效率故绳端拉力[2]绳子自由端移动的速度v′=2v=2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s拉力功率[3]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率如果提升物体质量增加，由G=mg可知增大物体的重力，由上式可知滑轮组的机械效率变大。4、0.8【解析】【详解】由知道，物体的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N木板与桌面间的摩擦力f=0.2G=20N×0.2=4N由于物体匀速运动，水平推力的大小与木板与桌面间的摩擦力大小相等，即推力F=f=4N当物体的重心刚过桌面的边沿时，木板会被推下桌子，所以当木板推下桌子时，推力移动的距离是木板总长的，推力做的功5、大于B点左边【解析】【详解】（1）[1]B点受到砰砣的作用力，其方向是是竖直向下的，大小等于砰砣的重力，这个作用力便是拉力FB。过O点作力FB的作用线的垂线段，这个垂线段便是力臂lB，作图如下（2）[2]由图2知，杆秤相当于动力臂大于阻力臂省力杠杆，所以动力FB小于阻力：孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，据G=mg知，孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤砣的质量。[3]由题意知，秤砣和篮子的重力不变，那么动力不变，仍在O点提起杆秤，则阻力臂不变，而孩子的体重变小，即阻力变小，据杠杆的平衡条件知，动力臂应变小，即仍要杆秤水平平衡，悬挂点应在B点的左边。6、（b）（c）（a）（d）【解析】略7、减小阻力臂省变大半导体【解析】【详解】[1][2]由于人们吃硬东西时，换用里面的臼齿（大牙）使硬物开裂，这样动力臂和阻力没有变，但是阻力臂减小了，由于动力×动力臂=阻力×阻力臂所以，动力变小了，即省了力。[3]城市清洁车在水平路面上匀速行驶清扫垃圾时，其速度和高度虽然没有变化，但质量不断变大，所以该过程中清洁车的动能和重力势能都变大，而动能和势能统称为机械能，故其机械能变大。[4]车身上的LED灯起到警示的作用，它由半导体材料制成。8、6030【解析】【详解】[1]由题意可知，物体乙的质量为6kg，故可知物体乙的重力为G乙=m乙g=6kg×10N/kg=60N[2]因物体乙受力平衡，对物体乙受力分析可知，绳子对B端的拉力FB等于物体乙的重力G乙，即FB=G乙=60N因木棒在水平位置平衡，故由杠杆的平衡条件可得解得A端受到绳子的拉力为因物体甲处于受力平衡状态，对物体甲受力分析可知，物体甲受到地面的支持力为F支=G甲-FA=70N-40N=30N9、080080【解析】【详解】[1]由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。[2]根据得，对木箱做功为木箱又向前自由滑行了1m，因为木箱具有惯性而滑动，没有力的作用，故不做功。[3]根据得，小明的功率为10、18075%【解析】【详解】[1]由图可知，动滑轮有两段绳子承担物体重，绳子自由端移动距离提起物体所做的有用功[2]提起物体所做的总功滑轮组的机械效率三、计算题1、（1）7200J；（2）90%；（3）100N【解析】【详解】解：（1）根据做功的计算公式可得，滑轮组提升重物所做的有用功为W有=Gh=900N×8m=7200J（2）由可得，物体上升时间为由图乙可知，此时拉力做的总功是8000J，根据机械功率的计算公式可得，滑轮组的机械效率为（3）由图甲可知n=2则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×8m=16m由W=Fs可得，滑轮组绳端的拉力为不计钢丝绳的重、摩擦力大小，由得，动滑轮的重力为G动=nF-G=2×500N-900N=100N答：（1）滑轮组提升重物所做的有用功是7200J；（2）滑轮组提升重物的机械效率是90%；（3）动滑轮的重力是100N。2、（1）2000N；（2）1kg【解析】【详解】解：（1）已知汽车行驶的速度为输出功率为由可知汽车的牵引力为（2）已知汽油机的效率为汽