第十一章 简单机械和功 章末提优同步练习-2025-2026学年苏科版九年级物理上册

第十一章简单机械和功章末提优

A重难点突破

重难点I杠杆的平衡条件与应用

1.（2024.陕西中考）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（）

A.钓鱼竿B.开瓶器

C.核桃夹D.钢丝钳

2.（2024.南通中考）钓鱼活动深受人们喜爰，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（）

3.图1中工人用工具搬运石头,该工具可简化成图2中杠杆AB,移动支架，可使支点O在AB间移动.杆水

平静止，忽略杆重.

⑴人对杆的压力为F】，绳对杆的拉力为F2,F］、F2竖直向下.

①在图2中画出Fi的力臂k；

②F2的力臂12=（用Fi、F?、11表示）.

⑵同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水

平静止，支点O应向(填“A或，B”)端移动.

4.如图所示为一拉杆旅行箱的示意图.将具视为杠杆，0为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点.

已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm.

(1)图中在A点沿图示方向施加加力F,箱子静止，则动力的力臂为cm,大小为N.

(2使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为N.

(3注活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将(填“变大”“变

小”或不变)

重难点2滑轮与滑轮组

5.如图所示，同一物体沿相同水平地面被匀速拉动，拉力分别为&、F?、F?,不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，

匕限它们的大小，则()

7

A.F\<F2</38尸]>尸2=尸3

C.F2>FI>F3D.F]=F2>FII

6.(2025・宿迁三校联考)如图所示的滑轮组,不计绳的质量及滑轮转动摩擦，重物G=1(X)N,每一个滑轮重20

N.当绳自由端竖直向上的拉力F大小为30N时，重物G对地面的压力为N.拉力F为N时，恰能

让重物G匀速上升.评

7.如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组.W

£

重难点3功、功率与机械效率

8.（2024.宿迁中考）如图所示的小型起重机，某次吊起重为6x103N的物体，电动机的拉力为4xICPN.用时20s,

使物体上升了5m.则通过动滑轮（）

A.做的有用功为6x|04j

B.拉力功率为2xl（）3%

C做的总功为2x104j

D.机械效率为66.7%

9.（2024.无锡期中）如图所示，用不同的动滑轮沿竖直方向匀速提升同一物体（忽略绳重及摩擦）,使挂在下面重

为G物的物体缓缓上升，则动滑轮提升物体的机械效率n与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的（）

C

10.（2025•南京建邺区期中）如图甲，听示，重20N的物体在恒力F的作用下经光滑水平面后在粗糙斜面上做匀

速直线运动，其中AB、CD段的距离相同.

⑴若物体在AB、CD段运动时拉力F所做的功分别为Wi和W?.则WxW2.

（2物体以5m/s的速度由O点运动到E点的过程中，拉力F所做的功WF与物体沿斜面距离s的关系如图

乙所示，该过程中额外功为50J.则拉力F二N,拉力的功率PL_W、,物体所受摩擦力f=N.

11（2024.苏州吴江区一模）小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机

提起来.已知发动机的质量为150kg,工人的拉力为500N,在20s内发动机被提升了2ng取10N/心•求:

（1）工人所做的有用功；

⑵滑轮组的机械效率；

（3）J_人师傅做功的功率.

,常考题演练

一、选择题

1.在无风的天气，一名中学生在平直的马路上以正常速度骑行时,所受的阻力约为人重力的0.02倍，那么请你

估算下该中学生骑车的功率与下面哪个值比较接近（）

A.20WB.60WC.120WD.200W

2.新素材传统文化如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端

抬起当亘木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（）

A减少横杆右端的人数

B.将支架向右移动

C横杆右端的人向支架靠近

D减小横杆上悬绳与支架间的距离

on

fr

3.（2025•南京鼓楼区期末）如图所示，一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动，OA=AB=BC=CD,对杠杆施加

力F,将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m以下说法正痛的是（）

A若在D点施加力F,该杠杆一定为省力杠杆

B.若木棒的机械效率为90%,则木棒的重力为10N

C.若在C点施加竖直向上的力F,提升过程中的F变大

D.若物体从A点移至C点，仍提起0.4m,则F做的功变大

4.如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子,使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、be粗糙不呈度不同。

物体M重为400N,动滑轮重为5N,ab=2m,be=3m。物体M从a点到o点过程中，拉力F与M移动

距离的关系如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结

A.冤子自由端移动的距离为15m

B.拉力F做的功为800J

C.拉力F在ab段做的额外功等于在be段做的额外功

D.物体从ab段到be段，滑轮组的机械效率变大

二、填空题

5.越来越多的年轻人把借助运动软件辅助健身当作一类时尚生活方式，如图是某数据一栏

位总评10分04d1时如间（分）

同学借助跳绳软件获得的练习数据，若他自身质量为50kg,每次跳起的高度为3.6

0244

*中断（次）,M最多连续（个）

cm,根据图中数据，他每跳一次克服重力做的功是________J,跳绳时的平均功率是

IKI100%心0%

”并的跳户交替唐疑

W。（g取ION/kg）

q24437.6

V速度（个/分）°热量（大卡）

6.某杆秤的示意图如图所示,C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7

cm,秤由质量为0.5kg。提起B处触，秤钩不挂物体，将秤蛇移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质

量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提纽，秤曲移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=c

m。若要称量质量更大的物体,应选月处提纽。

7.高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引

装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠蛇,每个坠蛇质量为15kg,不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端

受到的拉力大小为N。若某段时间内坠蛇串下降了20cm，则输电线A端向左移动了ino（g取

ION/心,不考虑钢绳的热胀冷缩）

钢绳

输电线

0B

（第7题）（第8题）

12.（2024.无锡中考）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘转，在两个支架_______上摆放

一根直的硬棒,支点为01、。2,A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕

过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。

OiA长为0.6m,Oi02长为Im,O2B长为0.8m,硬棒及绳索质量忽略不计。（g取ION/kg）

⑴人对辘箱不施加力，桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为kg；若A点系上质量为

40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装kg的水。

（2诺桶内水的质量为40kg,人用时20s将桶匀速提升3m,此时辘车卢提水的机械效率为50%，则桶对水做的功

为J,人做功的功率为W。

三、解答题

10.如图甲所示为养生壶，壶盖可看作一个杠杆，请在图乙上画田开启壶盖时，作用在A点的阻力F2和作用在

B点最小的动力

甲乙

II（2024.苏州四地期中）下面甲、乙、丙是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究叶工杆的平衡条件”的实验。（每

个钩码重0.5N）

（4浮习杠杆知识后，小王又利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，铅笔水平平衡后，小王不小心将前端的铅

笔芯弄断了，他立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到右端细线下固定（如图丁所示），则松手后铅笔（填字母序

号）.

A.左端下沉B.右端下沉

C.仍然水平平衡

（5浮习了功的知识后，小王回看表格中记录的数据，他想能否将：一中的单位“NM、换成、J”?根据

功的定义，你觉得可以换吗?（填“可以”或“不可以”），理由是___________________________________________

12.（2025•南京鼓楼区期末）图甲是,再探动滑轮”的实验，用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为3N

的钩码从A位置匀速提升到B彳立置，同时弹簧测力计从图中的A，位置上升到位置，在这个过程中，弹簧测力

计的示数如图乙所示。（不计绳重及摩擦）

（1）该过程中所做的总功为J,动滑轮的机械效率为%.

（2增加钩码的数量，并将其提升相同高度，克服动滑轮的重力所做的额外功将（填''减小”“不变”或“增

大'，下同），机械效率将.以下三种提高效率的方法中,方法________与Q）同理

方法一：鼓励人们“拼车”出行

方法二：用新材料减轻汽车重力

方法三：汽车保I寺良好的润滑

13如图所示,工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置.木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接

触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组.OA:OB=1:2,每个沙袋重300N,每个滑轮重

24N.（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计）

（1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？

⑵若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m•求:

①滑轮组的机械效率.

②滑轮组对绳AC的拉力.

章末提优

【A重难点突破】

1.A2.C

3.⑴①见解析图②,Q)B

解析：(1)①从支点作&的垂线，即为动力臂，如图：

②根据尸]/[=尸2/2得，^2的力臂：，2=誓.

(2)通过移动支点O使该压力变小，因为物体的重力不变，根据F1/1=F2Z2,,可知只要减小12、增大h即可，

故0点应该向B端移动.

4.(1)60100(2)50⑶变小

5.C解析：不计滑轮与轴及轻绳'司的摩擦，假设物体与地面的摩擦力为f,由于第一个图中滑轮为定滑轮，使

用过程不省力，故为=/；第二个图中滑轮为动滑轮，但F2作用在动滑轮上，费2倍的力，所以.；第三个图

中滑轮为动滑轮，省一半的力，则%/故&*>%，故c正确.

6.3040解析：由图示知，动滑轮承重绳子为3根，不计绳的质量及滑轮转动摩擦，当绳子自由端拉力为30N

时,重物对滑轮组的拉力〃侧=3QG稀推侧=3x3°N-2(W=7()M此时重物静止，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持

力及拉力的作用，而滑轮组对重物的拉力大小等于重物对滑轮组的拉力大小，重物受到的支持力与重物对地面的压

力是一对相互作用力，所以重物对地面的压力五±=&=G-K：=l00N-70N=30N;重物恰能匀速上升时，受到竖直向下

的重力及竖直向上的拉力的作用，此时滑轮组受到重物向下的拉力等于物重为100N.此时绳端拉力

用WQ+G汤锥侧)=9(io(w+2(W)=40M

7.如图所示

8.B解析：ACD.拉力做的有用功为//Gh=6xl()3Nx5/H=3X104J,,拉力做的总功为W=Fs=F^2h=^\^

有用总

M2x5w=4xl0”,动滑轮的机械效率为//=-^xl()()%=需xi()o%,=75%.故ACD错误；B.拉力功率为P=—=

rf.—0.qx1V./I

三詈=2乂1()3忆故B正确故选B.

2O.v

WG

9.B解析：因不计绳重和摩擦，因此动滑轮的机械效率联击xioo%,当G物一定时，随着动

滑轮重力增大，机械效率减小.故B符合题意.

10.(1)=(2)15755

11.(1)3000J(2)75%(3)200W

解析：(1)工人克服发动机重力做的是有用功，则有用功

W9ft=Ch=mitl9igh=150kgxlON/kgx2m=3000J.

(2)由图知道,承担物重的绳子的^数n=4,所以拉力端移动距离

s=4h=4x2m=8m,

拉力做的总功

W=Fs=5()0Nx8m=4000J,

由〃="乂10()9%可知，滑轮组的机械效率

息

f1=3?^x100%=2^,x100%=75%.

总

(3)工人师傅做功的功率

P=-=^=200H<

t20s

[B常考题演练】

1.B2.D3.B

4.D

5.1873.26.34A

7.30000.1解析:由题意可知.10个坠雨的总重力(Ge.=10mg=10xl5kgxlON/kg=1500N,由图知.使用的滑轮

组承担A端拉力的绳子股数n=2,图中坠蛇挂在钢绳的自由端,不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得F、=2Gg

*

=2x150023000N、输电线A端受到的拉力大小为3000N.图中坠蛇挂在钢绳的自由端，则坠蛇串下降高度h=2s

A,则输电线A端向左移动的距离.sA=h=x20cw=10cw=0.1m.

G田0田gJ'i

8.2：IB解析：已知甲和乙的密度之比为1：2,体积相同，则甲和乙的重力之比为二='=白根据杠杆的平

GpgV2

乙乙

G

衡条件G由小=G73.所以整厕AO:OB=2:1若将甲、乙如题图所示同时浸没在水中，则由于体积相同且

中乙3B。甲।

都浸没，则两物体受到的浮力相等汽浮=〃水即排=〃水”,此时作用在杠杆两端的力分别为Ed=G甲-〃水gj/尸尸G乙-〃水

gK再根据(G甲〃。=6乙/。8厕此时电加一&/(?8=(G甲一〃水4)几一(G乙一〃水g。/08=〃水8々。厂/,40)<°，可得自〃。<

时故同时浸没在水中后，杠杆B端下降.

9.(1)6060(2)1200120

解析：(1)人对辘萨不施加力，桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块的质量最大时，即石块重力的力臂要最

短，所以支点为01,由杠杆平衡条件得到叫「维0/=(〃?+〃?)gxO]B,解得m石=60kg;若A点系上质量为4

个RJ、作怖/

0kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中水的质量最大时，即桶和轮轴重力的力臂要最短，所以支点为。2,由

杠杆平衡条件得到/嘎产牡4,稀+/〃稀+加水)gxOzR解得用水=6伙g;

(2雁对水做的功为亚=Gh=mgh=40kgxlON/kgx3,m=l200J,总功匕人做功的功率P;

fcAq3U/»>

，f.&2400J

—=-----=120%

t2(lv

难点突破

辘泸里的杠杆结构中有2个支点，当桶中水的质量发生变化时，杠杆使用的支点也会发生改变，从而只需要选

择一个合适质量的石块，就可以在提水质量发生变化时始终维持硬棒的水平，因此在处理不同问题时要选择合适的

支点，在不提水时，石块质量最大时，支点为Oi；在提水时，桶中水质量最大时，支点为02.

10如图所示

11.(1)平衡状态右(2)变大(3)>(4)A(5)不可以力与力臂的方向耳相垂直，不符合功的定义

12(1)0.475⑵不变增大—

解析：⑴弹费测力计的分度值为0.2N,示数为2N,即拉力F=2N；弹簧测力计从A位置上升到B位置,图

中刻度尺的分度值为Icm,弹簧测力计移动的距离为s=45.0cm-25.0cm=20.0cm=0.2m,则该过程中所做的总功

为町”s=2Nx0.2〃?=0.4/物体升高的距离h=10.0cm=0/m,则该过程中做的有用功为^=Gh=3Nx0.1m=0.3J,

总有用

动滑轮的机械效率为片尚X100%=怒X100%=75%.

(2点使用动滑轮的过程中，提升相同的高度，动滑轮本身的重力不变，因此克服动滑轮重力所做的额外功是不

变的住于增加钩码的数量，提升相同的高度，所做的有用功增大，由片铲=r整-=—＞可知，机械效率增大・