九年级物理上册（苏科版）第11章 简单机械和功 基础检测卷

2023-2024学年度初三物理上学期单元检测卷

第11章简单机械和功

学校:姓名：班级：考号：

（考试时间：60分钟❷试卷满分：100分）

一、单选题（共30分）

1.（本题3分）“爱物理，爱生活”，对一些生活常识的认知是科学素养的重要方面，下列对

一些生活中的相关物理量估测比较贴近事实的是（）

A.一位中学生受到的重力约60N

B.把一个鸡蛋举起1m做的功约20J

C.一位中学生正常站立对地面的压强约IC^Pa

D.中学生正常步行的速度约10m/s

【答案】C

【详解】A.中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为

G=mg=50kgx10N/kg=5CK）N

故A不符合题意；

B.两个鸡蛋重约IN,把2个鸡蛋举起1m做的功约为

W=G肉蛋力=1Nxlm=1J

故B不符合题意:

C.中学生的体重在G=50DN左右，双脚站立时与水平地面的接触面积在O.O5m2左右，双脚

时水平地面的压强大约为

工gq

=10:Pa

SS0.05nr

故C符合题意;

D.中学生正常步行的速度大约为

4km/h=4x—m/s«1.1m/s

3.6

故D不符合题意。

故选C。

2.（本题3分）如图所示的工具，正常使用时属于费力杠杆的是（)

【详解】ACD.核桃夹、瓶起子、钳了在使用过程中动力臂都大于阻力臂是省力杠杆，故

不符合题意；

B.筷子在使用时动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故符合题意。

故选B。

3.（本题3分）用如图所示的滑轮或滑轮组，不计滑轮重、绳重及曝擦，将同一物体匀速提

【答案】D

【详解】根据滑轮相关知:只，动滑轮上的绳越多，越省力，A中无动滑轮，而定滑轮不能省

力，只能改变力的方向；BC中动滑轮上有两股绳，D中助滑轮上有三股绳，则D中最省力，

故ABC不符合题意，D符合题意。

故选Do

4.（本题3分）下列简单机械，在使用时可以省距离的是（）

【答案】A

【详解】A.赛艇的桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力可以省距离，

故A符合题意；

B.钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故B不符合题意；

C.独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题

意；

D.撬棒在使用过程中，动力皆大于阻力情，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。

故选Ao

5.（本题3分）下列现象中，力对物体没有做功的是（）

A.流动的风推动帆船前进B.马拉车在水平路面上前行

C.人举着杠铃在空中不动D.人将木箱推到斜坡的顶端

【答案】C

【详解】A.在风力的作用下，帆船沿着力的方向前进了一定的距离，所以风对帆船做了功,

故A不合题意；

B.车在拉力的作用下通过了一段距离，同时具备了做功的两个必要因素，故拉力对车做了

功，故B不合题意：

C.人举着杠铃不动，虽然此时运动员对杠铃有•个支持力的作用，但此时杠铃不再运动，

有力但没有距离，故支持力不做功，故c符合题意；

D.人将木箱推到斜面顶端，在向上推力的作用下，木箱上升了一定的高度，所以推力对木

箱做了功，故D不合题意。

故选C。

6.（本题3分）下列关于功、功率、机械效率的说法中壬确的是（）

A.机械效率越高，机械做功一定越快

B,越省力的机械，其机械效率一定越高

C.做功越慢的机械，功率一定越小

D.功率不同的机器，做的功一定不相等

【答案】C

【详解】A.机械效率越高，说明转化成的有用功占比大，不能说明机械做功一定越快，故

A错误；

B.机械效率是指有用功日总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故B错误；

C.功率是指做功的快慢，则做功越慢的机械其功率一定越小，故C正确；

D.做功与功率及时间有关，则功率不同的机器做的功可能相等，故D错误。

故选C。

7.（本题3分）如图所示，是甲乙两台机械做功时的功与时间图像，由图像可知甲乙两台机

械的功率大小关系是（）

C.%=尼D.无法确定

【答案】A

【详解】取时间乙，在图像上找出机械对应做的功，如图:

w

由图可知，在相同时间内，甲物体做的功多，乙物体做的功少，根据。=，可知，甲物体

的功率大于乙物体的功率，即4>七，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

8.（本题3分）建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶，工人师傅利用如图所示

的装置分三次运送，第一次运1块，第二次运2块，第三次运3块，每次运动时，绳重及摩

擦均忽略不计，这三次拉力依次为入、”2、F3,效率为〃/、股、串，则（）

A.F1+F2-F3B.FI+F2>FSC./〃+〃2=q3D.tji>tj2>rj3

【答案】B

【详解】AB.由图可知，作用在动滑轮上绳子的股数〃=2；设一块砖的重力为G,绳重及

摩擦均忽略不计，由

"43%）

可得这3次的拉力分别为

K=；（G+G动）

6=；（2G+G动）

玛=；（3G+G.）

则

£+6=；（G+GQ+；（2G+G/=；（3G+2G.p>；（3G+G»

乙乙乙4

因此

FI+F2>FJ

故A不符合题意，B符合题意；

CD.绳重及摩擦均忽略不计，则滑轮组的机械效率

%%GhG

n=—=---------=--------------=-----------

%%+%Gh+G*G+G动

分析可得，动滑轮的重一定，滑轮组的机械效率越大

而

G2G3G

n,+小=----------+-------------/-------------=77,

2G+G动2G+G动3G+G动，3

故CD不符合题意。

故选B。

9.（本题3分）一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其运动的

04812162024t/s

A.物体20s时的速度大于4s时的速度B.0~12s物体所受的拉力大于I2~24s物体

所受的拉力

C.相对同参考系，物体在0〜24s的运动状态不变D.072s拉力做功的功率大丁

12~24s拉力做功的功率

【答案】D

【详解】A.由图12~24s的图像斜率小于0~12s的斜率，斜率越大速度越大，故物体20s

时的速度小于4s时的速度，故A错误；

B.两段都是匀速直线运动，拉力等于摩擦力，因为压力和粗糙程度没变，所以摩擦力没变，

拉力相同，故B错误;

c.0〜12s运动的速度和12~24s运动尽管都是匀速直线运动但是运动的速度是不同的，因而

物体在0~24s的运动状态发生了改变，故C错误；

D.由卬=£，•可知，拉力相等，0〜12s路程大于12~24s的路程，0〜12s拉力做的功大于12s~24s

拉力做的功，时间相同，根据，=：,0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，

故D错误。

故选C。

10.（本题3分）如图所示，用力尸沿竖直方向匀速拉动绳子，使挂在下面重为G的物体缓

缓上升，不计绳重和摩擦，现改变物体的重力G,则动滑轮的机械效率与物体重力G的

关系可能符合下列图中的（）

【详解】若不计绳重和摩擦，则克服动滑轮重力所做的功为额外功；物重增大，有用功逐渐

增大，有用功在总功中所占的比例增大，则机械效率逐渐增大，但机械效率不可能增大到

100%,只能接近100%,所以机械效率增大得越来越缓慢，机械效率

二WjW八二Gh二G1

喝+%-G劫h+Gh~G,+G~1।G功〃与物体重力G的关系并不成正比，故C

+~G

符合题意，ABD不符合题意。

故选c。

二、填空题（共25分）

11.（本题4分）如图所示，为我国占代劳动人民用木棒搬动巨大木料时的情景。架在支架

上的木棒属于（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆；为了更易撬起木料，人们对杠

杆施加动力时应（选填“靠近”或“远离”）杠杆支点。

【答案】省力远离

【详解】U］由图可知，架在支架上的木棒在使用过程中，动力臂大于力臂，是省力杠阡。

⑵由杠杆平衡条件BL尸尺上可知，在阻力跟阻力臂的乘枳一定时，动力臂越长，动力越小，

所以为了更易翘起木料，人们对杠杆施加动力时应远离杠杆支点，以增大动力臂。

12.（本题3分）如图所示为甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图象可知，甲物

体的功率p甲与乙物体的功率P乙相比是P甲P乙（选填“>'=”或"V"）.

【详解】由图象可知，在相同时间5内，甲物体做的功比乙物体做功多，即W甲,W乙,

W

根据功率公式尸=7可知，P甲〉P乙.

13.（本题4分）四月春光明媚，万物复苏，小明和同学到游乐园乘坐“森林小火车”。若火

车以5m/s的速度在平直轨道上匀速行驶5min,则通过的路程为m,若车此时受

到的阻力为2X1（YN,该小火车的功率是kWo

【答案】1500100

【详解】［1］由题知，火车的速度5m/s,行驶时间5min,由i，=上可得，火车通过的路程

t

5=vr=5ni/sx5x60s=1500ni

⑵火车在平直轨道上匀速行驶，处于平衡状态，则牵引力

产寸=2又1加

其功率

WFs

P=Fv=2xlO4Nx5m/s=lxlO5W=l(X)AVV

14.（本题8分）如图所示，请回答下列问题:

（1）图甲中的茶壶是应用—原理工作的，图乙中要使杠杆保持水平平衡，用力最小的是

（选填“F/”“尸2”或“F3”）；

（2）用起重机吊臂上的滑轮组吊起某箱式板房的情景如图丙所示，其中便用滑轮组上面的

小滑轮的好处是一，最下面的大滑轮相当于一杠杆。

【答案】连通器F2改变力的方向省力

【详解】（I）［I］茶壶的壶身和壶嘴上端开口、底部连通，利用了连通器的原理。

⑵图乙中，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，要使杠杆保持平衡用力最小，就应

使动力臂最长，动力臂QA最长，尸2的力臂是0A,因此最省力的是后。

（2）［3］图丙中滑轮组上面的小滑轮是定滑轮，可以改变力的方向“

［4］最下面的大滑轮是动滑轮，动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆，是省力杠杆。

15.（本题4分）如图所示，用滑轮组拉着一只重力为10N的木块P沿水平面向右匀速运动，

此时弹簧测力计的读数为8N。若每只滑轮重2N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则拉力

产的大小为N,该滑轮组的机械效率为,

//Z//Z////////ZZ///////////Z////Z/ZZ

【答案】580%

【详解】［1］如图，弹簧测力计的改数为8N,动滑轮下端受到绳的拉力为8N,如图，由两

根绳承担物重，不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦，则拉力户的大小为

/=；（%+G动）=：（8N+2N）=5N

⑵物体克服摩擦做的功为有用功，拉力做的功为总功，设物体向右移动的距离为s,该滑轮

组的机械效率

%=至=£=工=4=8。％

唯FSFIs2F2x5N

16.（本题2分）如图所示，将杠杆A8放在钢制圆柱体正中央的水平凹槽C。中，杠杆AB

能以凹槽两端的。点或。点为支点在竖直平面内转动，长度AC=CO=。及已知杠杆左端所

挂重物G=18N,若杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计，为使杠杆A3保持在水平位置平衡，

则拉力厂的最小值应为N。

【答案】9

【详解】根据杠杆的平衡条件可知，要使拉力尸的大小最小，那么需要拉力尸的力臂最大，

从图中可以看到，以C点为支点时，力臂是大于以D点为支点时的力臂。8,那么以C

点为支点时，拉力尸最小，可得到

GLc=F%

而长度关系

2/人（?=G

解得尸=9N：拉力厂的最小值是9N。

三、作图题（共8分）

17.（本题4分）如图甲是一个手动榨汁机，其上部手柄在使用时可看做一个杠杆，图乙是

其简化的示意图，。为支点，E是压水果时4点受到的阻力。请在图乙中画出作用在A点

的最小动力入的示意图及阻力臂，2。

【详解】由支点向阻力的咋用线作垂线，垂线段的长度即为阻力臂4；根据杠杆平衡条件可

知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，由图可知，连接。4，0A即为最长

的动力臂，与它垂直的力即为最小动力耳，阻力使杠杆逆时针转动，所以动力g应使杠杆

顺时针转动，动力耳应斜向下，故作图如下:

18.（本题4分）如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物，请

用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。

/////////////////

O

^4

77777777777777777777777

/////////////////

【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，依次绕

过上面的定滑轮、下面的劲滑轮，再绕过上面的另一个定滑轮，如图所示：

四、实验题（共17分）

19.（本题9分）杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具，是根据杠杆原理

制造出来的，以方便人们买卖,映射出中国古代汉族劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。

在物理实践活动中，小明探究杠杆的平衡条件后制作了•把杆秤。

（1）将杠杆的中点悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆（选填“平衡”

或“不平衡为使杠杆在水平平衡，小明应将杠杆的平衡螺母向（选填“左''或"右”）

调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出；

（2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂同质量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新

水平平衡，测得的实验数据如下表；

实验次数动力尸JN动力臂4/cm阻力FJN阻力臂Rem

111025

2210120

3215310

①分析数据可得出杠杆的平衡条件是（用字母表示）：

②小明多次实验的目的是;

（3）如图乙，小明在杠杆4位置挂一个弹簧测力计，在3位置挂了2个钩码，将弹簧测力

计沿。竖直向下拉，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数为N；然后沿C

斜向下拉，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数（选

填“变大,，”变小,，或“不变,,），其原因是（每个管码重均为0.5N,杠杆每格刻度均匀

且杠杆重不计）；

（4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现能测的物体的最大质量太小。

下列操作能使杆秤所测最大质量变大的是（填选项）。

A.将。点向左移

B.将〃点向左移

C.将4、〃点都向右移动等长距离

D.换一个质量较小的秤无

【答案】平衡右力臂电=F&寻找普遍规律0.75变

大弹簧测力计拉力的力皆变小B

【详解】（1）[1]杠杆处于静止时为平衡状态。因此在没有挂钩码时，杠杆在图甲所示位置

静止，此时杠杆平衡。

[2]⑶杠杆在图甲所示的位置静止时，左端偏低右端偏高，为使得杠杆在水平位置平衡应将

右端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出力臂。

（2）⑷分析实验数据

lNxlOcm=2Nx5cm

2Nxl0cm=lNx20cm

2Nx15cm=3Nx10cm

因此可得出杠杆平衡的条件为Fdi=F2l2.

[5]实验次数少，得出的结论具有偶然性，所以小明多次实验的目的是寻找普遍规律。

（3）[6]由题意及杠杆平衡原理可得，在8点处的拉力为

FB=2XO.5N=1N

设杠杆上每一小格的长度为/,则有

FAX41=FBX31

解得以=O.75N.

[7][8]在图乙中，保持4点不变，测力计从。位置转动到。位置时，拉力/向左倾斜，此时

产的力臂变短，阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件，拉力变大，即弹簧测力计的示数

变大。

（4）[9]如图丙所示的杆秤，支点为A假设动力臂为心，阻力臂为限，不计杆杆自身的重

力，根据杠杆的平衡条件知

G*lab=GffiMbc

"1新gxlab=mfffy^lbc

所以在秤花和杆秤长短不变时，能使杆秤所测最大质量变大的是将“点向左移，故ACD不

符合题意，B符合题意。

故选B。

20.（本题8分）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械

的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数,

用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表。

实验钩码重钩码上升的绳端拉绳端移动有用功总功机机械效率

次数G/N高度h/m力F/N距离s/ni〃/%

120.11.0().3().2().3066.7

230.11.40.30.30.4271.4

350.12.20.30.50.6675.8

（1）分析表中的数据，他的猜想是（选填“正确''或“错误”）的；

（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计

沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表。

动滑钩码上升绳端移

实验钩码绳端拉有用功总功机机械效

轮个的高度动距离

次数重G/N力F/N%用〃w总〃率〃/%

数h/m5/m

4163.60.20.41.21.4483.3

5262.40.20.81.21.9262.5

6362.20.21.21.22.6445.5

分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越________。进一步分析还

发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越________,所以设计一个机械模型时，既

要考虑省力，还要考虑；

（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是,你

的改进方法是o

【答案】错误低大机械效率绳端移动距离太长，不便操作

降低重物上升的高度

【详解】（1）[1]表格中第1、2、3次实验，使用同一滑轮组提升不同重力的钩码，机械效

率不同，所以他们的猜想是错误。

（2）[2]由第4、5、6次实验的表格数据知，提升钩码的重力相同时，动滑轮的个数越多，

机械效率越小。

⑶由第4、5、6次实验知，动滑轮的个数分别为1、2、3个时，提升相同钩码，分别做的

额外功

卬山=町，一%用”1.44J-1.2J=0.24J,W额$=唯广%册=1%J-1.2J=0.72J

%6=%6-.64J-L2J=L44J

滑轮组中，动滑轮越多，它的额外功越来越大。

[4]由实验知，动滑轮个数越多，越省力，但额外功也随之增大，机械效率会减小，所以设

计一个机械模型时，即要考虑省力，还要考虑机械效率。

(3)[5]继续增加动滑轮的个数，则承重绳子越来越多，将钩码提升相同高度时，绳子自由

端需要移动的距离越来越大，绳端移动距离太长时，操作不便。

⑹为了避免绳子自由端移动过多的距离，可减少钩码提升的高度。

五、计