综合解析苏科版九年级物理上册《简单机械和功》单元测评练习题（解析版）

苏科版九年级物理上册《简单机械和功》单元测评考试时间：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、一足球运动员用50N的力，用脚把足球踢出100米，则运动员对足球做的功（）A．100J B．50J C．5000J D．无法计算2、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（）A．一定是10N B．一定是15NC．一定大于10N D．一定大于15N3、用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（）A．物体M受到的合力不为零 B．物体M的重力为80NC．自由端移动的速度为0.2m/s D．天花板受到的拉力为90N4、如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起重物，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（）A．如G甲=G乙则甲更省力，甲机械效率大 B．如G甲=G乙则乙更省力，甲机械效率大C．如F甲=F乙则甲更省力，甲机械效率大 D．如F甲=F乙则乙更省力，乙机械效率大5、测量爬楼的功率，小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率，以下做法正确的是（）A．需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间B．需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间C．小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量D．测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值，这样最为准确6、如图所示，在斜面上将一个重4.5N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，则（）A．有用功为1.35J，机械效率为75%B．有用功为2.16J，机械效率为62.5%C．有用功为1.35J，机械效率为62.5%D．有用功为1.35J，机械效率为100%7、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8、利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（）A．竖直匀速提升0.5N的钩码 B．竖直匀速提升1.0N的钩码C．竖直匀速提升1.5N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码9、某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（）A．人做的总功相同 B．人做的有用功相同C．人做功的机械效率相同 D．人做功的功率相同10、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，杠杆的机械效率为，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，则第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，物体A重20牛，弹簧秤示数为26牛，则物体B重为______牛；地面对物体A的支持力______牛。（不计滑轮重）2、摩托车发动机的功率为1.6千瓦，它表示发动机______。摩托车发动机在5秒内可做功______。3、人体就像一部机器，蕴含许多物理知识。（1）人体是______（导体/绝缘体）。（2）如图所示为人的手臂结构示意图，在向上端起茶杯的过程中，肱二头肌向上收缩，施力将______（变大/不变/变小），此时前臂相当于一个______（省力/费力）杠杆。（3）正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5W，那么在10s内心脏做的功可把一个1kg的物体匀速举高______m。（g取10N/kg）4、如图所示，用平行于斜面、大小为2.5N的拉力F，将重为3.6N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是______J，机械效率是______，摩擦力为______N。5、发生火灾时，要使用液态二氧化碳灭火器（如图）。这种灭火器是在常温下用______的办法使二氧化碳气体液化装入钢瓶里的。使用时，不能直接用手抓住喇叭筒外壁，否则会因液态二氧化碳______而使手冻伤。灭火器的压把是一个杠杆，请在压把的结构图上画出杠杆OA受到的阻力示意图。______6、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。7、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则F=______N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F将______（填“变大”、“不变”或“变小”）。8、如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装的是______滑轮，此滑轮的好处是______。9、如图所示，在50N的水平拉力F作用下，重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动，则物体A与地面间滑动摩擦力为______N；若增大拉力F使物体A沿水平地面做加速直线运动，则物体A与地面间滑动摩擦力将_______（不计滑轮自重及滑轮与绳间摩擦）。10、发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油和柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的汽缸，若某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个汽缸，其相关数据如表所示。汽车发动机数据表1min内完成工作循环2500次93#汽油汽缸内汽油和空气的混合密度1.5kg/m3排气量2L热值4.5×107J/kg发动机最大功率75kW空燃比14：1（1）汽车以100km/h速度匀速运动时，发动机的输出功率最大，则1min内有用功______；（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是______（对甲、乙、丙、丁重新排序），______图所示的冲程，内燃机给汽车提供动力；（3）汽车排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大，空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比，根据表中数据可知，气缸内混合气体中汽油的质量为______kg。1分钟内总共需要消耗的汽油质量为______kg；（4）当汽车以100km/h速度匀速运动时，根据表中数据可求得汽车发动机的效率为______。三、计算题（5小题，每小题6分，共计30分）1、如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来。（不计摩擦及绳重）求：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法。（3）如果此人匀速提起640N的正方体时，人对绳子的实际拉力是220N，若人的体重为600N，那么他用此滑轮组提升物体的重力不能超过多少牛？2、某品牌易步车的部分参数如下表所示，质量为50kg的雯雯从家骑行该品牌易步车上学（如图乙），以最大速度匀速行驶10min到达学校，行驶中易步车所受阻力为人和车总重的0.1倍；（g＝10N/kg）求：（1）雯雯的家到学校的距离；（2）雯雯在水平路面上骑易步车时，车对地面的压强；（3）易步车以最大速度匀速行驶10min做的功。电池4AH锂电池电机额定功率500W最大速度18km/h单轮胎触地面积25cm2轮胎个数2车身自重18kg3、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？4、已知一辆小汽车的总质量为1.6t，小汽车以20m/s的速度做水平匀速直线运动，行驶了180s，行驶过程中小汽车受到的阻力为车总重的0.2倍；求：（1）小汽车牵引力做的功；（2）小汽车牵引力做功的功率。5、如图所示，斜面长s=2m，高h=0.8m。建筑工人将重G=500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F=250N，不计绳重力。求：（1）该过程拉力F做的总功是多少？（2）该过程拉力F做的额外功是多少？（3）货物箱在斜面上受的摩擦力大小是多少？（4）该装置的机械效率是多少？-参考答案-一、单选题1、D【解析】【详解】运动员在用脚踢球的过程中，脚给球一个向前的50N的作用力，但是题目中没有给出球在力的方向上通过的距离，所以脚对球做的功无法计算；在水平地面上向前滚动100m的过程中，靠惯性运动，球脱离了脚，脚没有给球施加力，对球不做功。综上所述，运动员对足球做的功无法计算。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。2、C【解析】【详解】由可得物体A受到的摩擦力大小为由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以故选C。3、C【解析】【详解】A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误；B．忽略绳重和轴摩擦，根据即解得故B错误；C．由图可知自由端移动的速度为故C正确；D．天花板受到的拉力为故D错误。故选C。4、D【解析】【详解】由图知n甲=2，n乙=3AB．不计绳重及摩擦，绳子受的拉力分别为因为G甲=G乙所以F′甲＞F′乙乙更省力；滑轮组的机械效率物体的重力和动滑轮的重力相同，所以两滑轮组的机械效率相同，故AB错误；CD．不计绳重及摩擦，物体的重力分别为G′甲=2F甲-G动G′乙=3F乙-G动因为F甲=F乙所以G′乙＞G′甲乙更省力，滑轮组的机械效率动滑轮的重力相同，乙的重力较大，乙的机械效率较大，故D正确，C错误。故选D。5、C【解析】【详解】AB．爬楼要克服自身重力做功，且做功功率为所以，实验时需要测量是被测量者的体重（质量m）、楼高h、爬楼所用时间t，故AB错误；C．小明自己手握秒表测量，便于掌握开始和结束的时间，计时较准确，故C正确；D．若不断地爬楼3次，由于受到体力的影响，爬楼的时间会越来越长，爬楼的功率会越来越小，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小，故D错误。故选C。6、C【解析】【详解】有用功总功机械效率故选C。7、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。8、A【解析】【详解】使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为F＝(G+G动)当钩码重力G≤G动时F≥G即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。故选A。9、B【解析】【详解】这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由可知η1＞η2即用方法一搬书时机械效率高。因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由可知P1＞P2即用方法一搬书时功率大。综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。故选B。10、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，由知道，机械效率不变，即故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，由知道，机械效率变大，即故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，由知道，动力变大，即故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，由知道，动力变大，即故D错误。故选A。二、填空题1、137【解析】【详解】[1]以滑轮为研究对象，它共受三个力：向下的两个力均等于物体B的重力，向上的弹簧测力计的拉力为26N。滑轮处于静止状态，其受到的向上的拉力和向下的两个拉力之和相等，由此可知向下的两个拉力均为13N，物体B重13N；[2]以物体A为研究对象，可知A受到3个力：向下的重力、向上的地面对A的支持力和绳对A的拉力。A静止，则A受的重力（20N）等于绳对A的拉力（13N）和地面对A的支持力之和，故地面对A的支持力是F支持=G-F=20N-13N=7N2、每秒内做功1600焦【解析】【详解】[1][2]功率表示做功的快慢，1.6千瓦等于1600瓦，表示每秒内做的功为1600J；摩托车发动机在5秒内做功为3、导体变小费力1.5【解析】【详解】（1）[1]人体可以导电，故人体是导体。（2）[2][3]由图中可知，在向上端起茶杯的过程中，由于阻力臂变小，阻力和动力臂不变，故由杠杆平衡条件可知，肱二头肌向上收缩施力将变小；由于此时动力臂小于阻力臂，故此时前臂相当于一个费力杠杆。（3）[4]由题意可知，10s内心脏做的功为1kg的物体的重力为故能够将1kg的物体举高的高度为4、0.7272%0.7【解析】【详解】[1]由图示知，斜面的高度h=20cm=0.2m拉力做的有用功W有=Gh=3.6N×0.2m=0.72J[2]斜面长s=40cm=0.4m拉力做总功W总=Fs=2.5N×0.4m=1J斜面的机械效率[3]拉力做的额外功W额=W总-W有=1J-0.72J=0.28J由W额=fs得物体在斜面上受到的摩擦力5、压缩体积汽化【解析】【详解】[1]气体液化有两种方法：降温和压缩体积，常温下气态的二氧化碳液化是采用压缩体积的方法。[2]液态的二氧化碳汽化时吸收热量，温度降低，为了在温度降低时不危害手，所以手要握在不善于传热的木柄上，不要直接用手抓住喇叭筒外壁。[3]向下压A点时，弹簧对OA一个向上的阻力，此时的O为支点，阻力的示意图为6、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7、30不变【解析】【详解】[1]由杠杆平衡条件可得所以拉力F的大小为[2]由于重力方向始终竖直向下，拉力方向始终竖直向上，所以将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，拉力F的力臂始终等于重物对杠杆中点拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不变。8、定改变力的方向【解析】【详解】[1][2]旗杆顶端的滑轮为定滑轮，不能省力，但可用来改变用力方向。9、150不变【解析】【详解】[1]物体A沿水平地面做匀速直线运动，物体A和动滑轮处于平衡状态，将动滑轮与物体当成一个整体，该整体受到了向左的3段绳子的拉力，总拉力为150N，还受到了向右的地面给其的摩擦力，摩擦力与总拉力是平衡力，故摩擦力的大小为150N。[2]由于A与地面的摩擦力属于滑动摩擦力，只与接触面的粗糙程度有关和压力的大小有关，与速度无关，故摩擦力的大小不变。10、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【详解】（1）[1]由表格数据可知发动机输出最大功率P＝75kW＝75000W则1min内做的有用功为W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]图甲中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，说明是压缩冲程；图乙中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，说明是进气冲程；图丙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，说明是排气冲程；图丁中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，说明是做功冲程；由上述可知一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是乙、甲、丁、丙。[3]做功冲程内燃机给汽车提供动力，即丁图所示的冲程内燃机给汽车提供动力；（3）[4]根据ρ＝可得做一次功燃气的质量为m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因为空燃比是14:1，所以气缸内混合气体中汽油的质量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格数据可知1min完成的工作循环是2500次，即1min对外做2500次功，因此1分钟内总共需要消耗的汽油质量为m总＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min内汽油完全燃烧释放的热量Q放＝m总q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J发动机的效率η＝＝＝20%三、计算题1、（1）1000Pa（2）见解析；（3）1780牛【解析】【详解】解：（1）正方体与地面的接触面积为Sa280cm)2（0.8m）20.64m2重物对地面的压强为P1000Pa（2）要使所用的拉力最小，该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，如图所示（3）因为F（G物+G动）所以动滑轮的重力为：G动3F