期末提优（一）选择填空压轴题：机械、功与能（同步练习）-2025-2026学年苏科版九年级物理上册

期末提优（一）选择填空压轴题：机械、功与能

题型I杠杆的平衡条件

1.（2024.苏州四地一模）春晚节目《只此青绿》舞绘千里江山图，其中'、青绿腰"惊艳众人，演员能保持图甲状态

一定时间.若用孰、F?、G表示舞蹈演员前脚、后脚受到的支持力和舞蹈演员的重力，则下列说法正确的是（

）

A.演员为非平衡状态

B.演员受力示意图为图乙

C.演员缓慢起身过程，F2变小

D.适当增大两脚之间的距离，%、F2都变大

2.（2025.无锡天一学校期中）图1是跳水运动中的跳板,其可简化为图2所示的轻质杠杆，A为支点,跳板左侧

O点由一竖直轻杆OB将跳板固定在水平面上，设人到跳板左端。点距离为x,OA之间距离为xA,跳板总长

为L,下列关于OB中弹力大小F与x的图像可能正确的是（）

3.如图所示,水平实验台宽为1,边缘安装有压力传感器C、D（C、D体积忽略不计），现将长为31的一轻质杆

平放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为Wo=O.4kg的空容器A、B,实验中向A

中装入一定质量的细沙，要使杆始终水平静止不动，可向B中注入一定质量的水，请分析：（〃水=L（）xl（）3kg/m3,g

取10N/kg）

（1）若操作中，向B中注入水的体积为3L时，观察到传感器C示数恰好为零.则容器B中水的质量为

kg,容器A中细沙的质量为kg.

（2）若向A中装入细沙的质量为%（小八沏）,当杆始终水平静止不动时,B中注入水的质量范围为________至—

___（结果用ni4、m（）表示）.

题型2机械效率的计算

4,（2025•南京玄武区期中）如图所示，利用动滑轮将重200N的物体匀速提升0.4m,用时2s.

不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率为80%,则有用功为J,拉力的功率为W清用该

动滑轮分别提升重为G和2G的物体，其机械效率之比%.，72-7区则G-N.

5.（2025•南京鼓楼区期中）如图所示，江苏在支援地震灾区的救灾活动中，一辆满载物资的总重为G=L0x]0认的

运输车,将物资沿ABCD路线运至D处.AB段路面长度为200m.斜坡BC段长度为80m,坡高h=6m,运输车

以恒定功率Pi匀速通过AB段；以恒定功率P2匀速通过BC段时，用时10s,运输车在AB段和BC段行驶时受

到的摩集力始终是车总重的0.01倍.当运输车通过AB段时牵引力做的功为J；斜面对运输车的支持力做

的功为J,运输车通过BC段时，牵引力的功率P2大小为W.

题型3机械能与内能

6.（2024.南通通州区联考）如图所示为“反向蹦极”的示意图.弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体

验者的身上，体验者用扣环锁定在地面上，打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”上升到最

高位置C点，在B点时弹性轻绳的拉力与人的重力相等.上升过程中，人的动能E】、重力势能E2、机械能E3和

轻绳的弹性势能E,随位置变化的关系图像中，可能正确的是（）

7.（2024.南京玄武区期中）甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精加热甲烧杯，煤油加热乙烧杯，直至杯内水沸腾

Imin后停止加热，此过程燃烧酒精4g、煤油2.5g,水温与加热时间的关系如图所示若水沸腾前质量不变,同一杯

水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等.则前五分钟，甲杯中水吸收的热量是J.整个加热过程中，酒

精的加热效率是杯中的水吸收的热量更多.你汤=3610%核9浓液=46

1Jjfkgc=4.2x1cP力（相【J10]

水

题型4情境综合性问题

8.如图所示为履带式吊车将重为6x104N的挖掘机从河道内吊出的情景.OB为吊臂，CA为液压杆，F1为液

压杆对吊臂的作用力.当挖掘机静止时，吊臂B端受到竖直向下的总拉力为(6.2x104N.(g取10N/kg)

(1)静止在图示位置的吊臂可看作杠杆.

(2)吊臂B端和吊钩上都装有滑轮，此时用4x104N的拉力F2将挖掘机匀速提升1m用时10s.此过程中：F

2所做有用功为J,F2的功率为W.滑轮组的机械效至为.

(3)已知吊车质量(不包含动滑轮、吊钩与钢丝绳)为15t,履带前后端E、F相距8m,此时吊车重心在EF正中,

竖直吊绳到履带前端E的距离也为8m.为防止翻车，保持如图所示的吊臂长度和角度不变，该吊车可吊重物的最

大质量为L以下操作可能引起翻车的是_________应避免.

A.缓缓缩短吊绳B.缩短液压杆C.缩短吊臂

LC解析：A.演员能保持图甲状态一定时间，处于静止状态，为平衡状态，故A错误；B.如图所示，A、B两

点为地面对该舞蹈演员两脚支持力的作用点，O为舞蹈演员的重心，重力从重心竖直向下画，标出符号G,支持力

分别从两个支持点A、B竖直向上画，标出符号Fi、F?,故B错误；C.演员缓慢起身过程，以A为支点，重心

O向左移动，G的力臂变小，展的力臂不变，重力大小不变，根据杠杆的平衡条件可知，「2变小，故C正确；D.

适当增大两脚之间的距离，演员处于平衡状态，则重力G与支持力F1、F2的关系满足G=Q+&,F］、F2之和保

持不变，不会都变大，故D错误.故选C.

2.C解析：人站在O点时，对OB的压力等于人的重力，人向A点移动过程中,人对杆的压力不变，人对杆

的压力的力臂逐渐减小，则人对杆的压力与力臂的乘积减小，由于OA之间距离为xA不变，据杠杆平衡条件得O

B中弹力大小F减小.当人站在A点时，人对A点的压力等于人的宣力，人对杆的压力的力臂为0,则人对杆的压

力与力臂的乘枳为0,所以0B中弹力大小F为0.人远剧A点时，A为支点,人对杆的压力不变,人对杆的压力

的力臂逐渐增大，则人对杆的压力与力臂的乘积增大,由于0A之间距离为xA不变，据杠杆平衡条件得0B中弹

力大小F增大.由于A点右端的距离大于A点左端的距离所以0B受到的弹力大于人对杆的压力(等于人的重力)，

所以0B中弹力大小F随x的增大，先减小至0,再增大至大于人的重力，故C正确.

3.(1)31.3(2)笑”2，心+〃?0

解析:⑴由片多可知，容器B中水的质量〃尸p水々l.OxIO?版加3x3x103/=3版:当传感器C示数恰好为零时，

以D为支点，根据杠杆平衡条件可得(［汤+m())g匚2/=［水+/〃o)g!,即(my+0.4kg)g-21=(3kg+0.4kg)gl,解得my=l.

3kg.

⑵当传感器D示数为零时，mB有最小值，根据杠杆平衡条件可得((肛/〃3)如=(〃?8+9)加2/,解得n=空当

传感器C示数为零时，m,有最大值，根据杠杆平衡条件可得(2+〃?0%口2/=(〃研加°)皿解得〃3=2巾+〃0由题意

可知，当〃心切。时，2T^，，心2%+，〃。.

4.8050150

520x1()5()6.8x104解析：运输车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，阻力为f=0.01

3

G=0.01x1.Ox105AM.()x1()3乂因为运输车匀速行驶，水平方向上受力平衡，所以牵引力等于阻力，即F=^1.OXI()7V,

运输车通过AB段时，牵引力做的功为的=何=161()3心200〃?=2.0xl()5/斜面对运输车的支持力方向垂直于斜面

向上，运输车在支持力方向上没有移动距离，所以支持力对运输车不做功，即斜面对运输车的支持力做的功为0J.

运输车通过BC段时，克服阻力做的额外功叫水2=161()3280m=8.0x1()4J,克服运输车重力做的有用功％

=Gh=lx1()5/Vx6m=6x|05j,让匕过程中牵弓|力做的总功W=W+匕=8'1()4/+6乂1051=6.8乂1(户/运输车通过8€：段时，

忠2<

Iff

==68xl4w

牵引力的功率大小为p2=vn?-°-

6.D解析：A.人上升过程中，质量不变，速度先变大后减小，在B点达到最大，则人体的动能先变大后减小，

B点最大，故A错误；B.A点到C点，人上升过程中，质量不变，高度不断上升，人体的重力势能不断增大，而

C点后人体将下落，则C点后高度降低，重力势能减小，故B错误；C.在B点时弹性轻绳的拉力与人的重力相等,

说明弹性轻绳在B点仍处于伸长状态，过B点后弹性绳仍对人体做功，人体的机械能仍然在增大，故C错误；D.

人体上升过程中，弹性绳的形变量不断减小，直到恢复原状，则轻绳的弹性势能不断减小，直到变为。，故D正确.

故选D.

7.3.36x10433.6乙

8.(1)费力(2)6x1()48(X)075%(3)7.3B

解析：(1)由图可知，当吊臂被液压杆撑起时，液压杆提供的力为动力、吊臂B端受到的力为咀力，0为支点，

根据图示可知，动力臂小于阻力臂，因此吊臂可看作费力杠杆.

(2)F2所做有用功为

4

IJB=G1Mh=6X104Nxbn=6x1()7.

有用稀

由图可知，承担物重绳子的股数为2,则绳子自由端移动的距离为

s=nh=2xlm=2m,

F2所做总功为

44

lf=Fs=4x10^X2/W=8X10J,

总

F2的功率为

4工=喈

滑轮组的机械效率为

片