2026年山东省人教版初中九年级物理下册第3章同步练习题

2026年山东省人教版初中九年级物理下册第3章同步练习题一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究物体动能与质量关系的实验中，小明同学设计了以下方案：让同一钢球从不同高度滚下，分别撞击同一木块，观察木块被推动的距离。该实验中，钢球滚下的高度是为了改变（）A.钢球的动能B.钢球的速度C.钢球的势能D.木块受到的力2.如图所示，重为200N的物体A静止在水平桌面上，物体B重为100N，通过轻质滑轮连接。若不计滑轮重及摩擦，当用水平力F拉物体B向右匀速移动时，物体A对桌面的压力大小为（）A.200NB.100NC.300ND.0N3.某同学在研究“杠杆的平衡条件”实验中，得到以下四组数据：①动力F1=4N，动力臂L1=10cm，阻力F2=6N，阻力臂L2=8cm；②动力F1=6N，动力臂L1=8cm，阻力F2=4N，阻力臂L2=12cm；③动力F1=5N，动力臂L1=6cm，阻力F2=10N，阻力臂L2=3cm；④动力F1=8N，动力臂L1=5cm，阻力F2=5N，阻力臂L2=8cm。其中符合杠杆平衡条件的是（）A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和③D.全部符合4.如图所示，一个重为50N的均匀直杆AB，长1m，可绕O点自由转动。在B端施加一个水平力F=30N，使杆保持水平平衡。则力F的力臂大小为（）A.0.5mB.0.6mC.0.8mD.1m5.小明同学用如图所示的滑轮组提升重物，已知滑轮组的机械效率为80%，提升重物时施加的拉力F为200N，重物上升的速度为0.2m/s。则下列说法正确的是（）A.重物的重力为200NB.重物上升1m时，拉力F做功为200JC.拉力F的功率为40WD.滑轮组的总机械效率为20%6.如图所示，一个重为100N的物体放在粗糙的水平面上，用与水平方向成30°角的力F=50N向右拉物体，物体恰好做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为（）A.50NB.43.3NC.86.6ND.100N7.在研究“功”的实验中，小明同学做了以下四个动作：①将一袋大米从地面搬上楼；②用手托着书包在水平路上匀速行走；③将一桶水从井里提上来；④将一本厚书从地面拿到书架上去。其中对物体做功的是（）A.只有①和②B.只有①和③C.只有②和④D.只有①和④8.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1作用在A点，阻力F2作用在B点。若将动力F1的作用点向支点O移动，为保持杠杆平衡，下列说法正确的是（）A.动力F1必须增大B.动力F1必须减小C.动力臂必须变长D.阻力臂必须变短9.如图所示，一个重为100N的物体放在水平桌面上，用水平力F=20N将物体向右匀速拉动0.5m，在此过程中（）A.拉力F做功为10JB.拉力F做功为20JC.物体受到的摩擦力为20ND.物体受到的摩擦力为100N10.如图所示，一个重为50N的物体放在斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。若用平行于斜面向上的力F=30N将物体沿斜面匀速向上移动0.2m，则下列说法正确的是（）A.拉力F做功为6JB.物体受到的摩擦力为25NC.物体受到的摩擦力为10ND.斜面对物体的支持力为50N二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.力的作用效果包括改变物体的______和______。2.一个重为200N的物体，在水平面上受到一个水平向右的拉力F=50N，物体向右移动了2m，则拉力F做的功为______J，重力做的功为______J。3.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1=20N，动力臂L1=10cm，阻力F2=30N，则阻力臂L2=______cm。4.一个滑轮组的机械效率为80%，提升重物时施加的拉力F为200N，重物上升的速度为0.2m/s，则拉力F的功率为______W。5.如图所示，一个重为100N的物体放在粗糙的水平面上，用与水平方向成30°角的力F=50N向右拉物体，物体恰好做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为______N。6.在研究“功”的实验中，小明同学做了以下四个动作：①将一袋大米从地面搬上楼；②用手托着书包在水平路上匀速行走；③将一桶水从井里提上来；④将一本厚书从地面拿到书架上去。其中对物体做功的是______和______（填序号）。7.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1作用在A点，阻力F2作用在B点。若将动力F1的作用点向支点O移动，为保持杠杆平衡，动力F1必须______（填“增大”“减小”或“不变”）。8.如图所示，一个重为100N的物体放在水平桌面上，用水平力F=20N将物体向右匀速拉动0.5m，在此过程中，拉力F做功为______J，物体受到的摩擦力为______N。9.如图所示，一个重为50N的物体放在斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。若用平行于斜面向上的力F=30N将物体沿斜面匀速向上移动0.2m，则拉力F做功为______J，物体受到的摩擦力为______N。10.斜面的机械效率取决于斜面的______和物体受到的______。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.功的单位是焦耳（J），功率的单位是瓦特（W），它们描述的是同一个物理量。（×）2.力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。（√）3.杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂。（√）4.机械效率越高，机械做功越多。（×）5.滑轮组可以改变力的方向，但不能省力。（×）6.动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能越大。（√）7.摩擦力总是阻碍物体的运动。（×）8.使用任何机械都不能省功。（√）9.斜面的机械效率总是小于100%。（√）10.力的三要素是指力的大小、方向和作用点。（√）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述“功”的定义及其计算公式。2.简述“杠杆”的定义及其分类。3.简述“滑轮组”的工作原理及其应用。4.简述“机械效率”的定义及其计算公式。5.简述“摩擦力”的定义及其影响因素。6.简述“动能”的定义及其影响因素。7.简述“势能”的定义及其分类。8.简述“机械能”的定义及其转化。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，一个重为200N的物体放在粗糙的水平面上，用与水平方向成30°角的力F=50N向右拉物体，物体向右移动了2m。求：（1）拉力F做的功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）此过程中机械效率是多少？（假设滑轮组无摩擦）2.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1=20N，动力臂L1=10cm，阻力F2=30N。求：（1）阻力臂L2的长度；（2）若将动力F1的作用点向支点O移动2cm，为保持杠杆平衡，动力F1需要变为多少？3.如图所示，一个滑轮组的机械效率为80%，提升重物时施加的拉力F为200N，重物上升的速度为0.2m/s。求：（1）拉力F的功率；（2）若重物重力为500N，则滑轮组的总机械效率是多少？4.如图所示，一个重为100N的物体放在水平桌面上，用水平力F=20N将物体向右匀速拉动0.5m。求：（1）拉力F做的功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）此过程中机械效率是多少？（假设滑轮组无摩擦）5.如图所示，一个重为50N的物体放在斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。若用平行于斜面向上的力F=30N将物体沿斜面匀速向上移动0.2m。求：（1）拉力F做功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）斜面的机械效率是多少？6.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1作用在A点，阻力F2作用在B点。若将动力F1的作用点向支点O移动5cm，为保持杠杆平衡，动力F1需要变为多少？7.如图所示，一个重为200N的物体放在粗糙的水平面上，用与水平方向成30°角的力F=50N向右拉物体，物体向右移动了2m。求：（1）拉力F做的功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）此过程中机械效率是多少？（假设滑轮组无摩擦）8.如图所示，一个滑轮组的机械效率为80%，提升重物时施加的拉力F为200N，重物上升的速度为0.2m/s。求：（1）拉力F的功率；（2）若重物重力为500N，则滑轮组的总机械效率是多少？六、案例分析（本大题共9小题，每小题2分，共18分）1.某工厂需要将一批重为1000N的货物从地面提升到10m高的平台上。工人设计了两种方案：方案一：使用一个动滑轮，机械效率为60%；方案二：使用一个滑轮组，机械效率为80%。求：（1）方案一需要施加的拉力是多少？（2）方案二需要施加的拉力是多少？（3）哪种方案更省力？2.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1=20N，动力臂L1=10cm，阻力F2=30N。求：（1）阻力臂L2的长度；（2）若将动力F1的作用点向支点O移动2cm，为保持杠杆平衡，动力F1需要变为多少？3.如图所示，一个滑轮组的机械效率为80%，提升重物时施加的拉力F为200N，重物上升的速度为0.2m/s。求：（1）拉力F的功率；（2）若重物重力为500N，则滑轮组的总机械效率是多少？4.如图所示，一个重为100N的物体放在水平桌面上，用水平力F=20N将物体向右匀速拉动0.5m。求：（1）拉力F做的功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）此过程中机械效率是多少？（假设滑轮组无摩擦）5.如图所示，一个重为50N的物体放在斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5。若用平行于斜面向上的力F=30N将物体沿斜面匀速向上移动0.2m。求：（1）拉力F做功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）斜面的机械效率是多少？6.如图所示，一个杠杆处于平衡状态，O为支点，动力F1作用在A点，阻力F2作用在B点。若将动力F1的作用点向支点O移动5cm，为保持杠杆平衡，动力F1需要变为多少？7.如图所示，一个重为200N的物体放在粗糙的水平面上，用与水平方向成30°角的力F=50N向右拉物体，物体向右移动了2m。求：（1）拉力F做的功；（2）物体受到的摩擦力大小；（3）此过程中机械效率是多少？（假设滑轮组无摩擦）8.如图所示，一个滑轮组的机械效率为80%，提升重物时施加的拉力F为200N，重物上升的速度为0.2m/s。求：（1）拉力F的功率；（2）若重物重力为500N，则滑轮组的总机械效率是多少？七、论述题（本大题共11小题，每小题2分，共22分）1.论述“功”的定义及其计算公式，并举例说明。2.论述“杠杆”的定义及其分类，并举例说明。3.论述“滑轮组”的工作原理及其应用，并举例说明。4.论述“机械效率”的定义及其计算公式，并举例说明。5.论述“摩擦力”的定义及其影响因素，并举例说明。6.论述“动能”的定义及其影响因素，并举例说明。7.论述“势能”的定义及其分类，并举例说明。8.论述“机械能”的定义及其转化，并举例说明。9.论述“功的原理”及其应用，并举例说明。10.论述“机械能守恒”的条件及其应用，并举例说明。11.论述“能量转化与守恒定律”的意义及其应用，并举例说明。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C解析：钢球滚下的高度影响其重力势能的大小，从而影响其动能。实验中通过改变高度来研究动能与质量的关系。2.A解析：物体A对桌面的压力等于其重力减去滑轮组对物体的支持力。由于滑轮组无摩擦，支持力等于物体B的重力，即200N。3.B解析：杠杆平衡条件为F1L1=F2L2。②和③满足该条件。4.A解析：力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。水平力F的力臂为杠杆长的一半，即0.5m。5.C解析：拉力F的功率P=Fv=200N×0.2m/s=40W。6.B解析：摩擦力f=μN，其中N为支持力。水平方向受力平衡，f=Fcos30°=50N×0.866=43.3N。7.D解析：做功需要满足两个条件：①有力作用；②物体在力的方向上移动距离。①和④满足条件。8.A解析：动力臂变短，为保持平衡，动力F1必须增大。9.B解析：拉力F做功W=Fs=20N×0.5m=10J。10.C解析：摩擦力f=μN=0.5×50N=25N，拉力F做功W=Fs=30N×0.2m=6J。二、填空题1.运动状态；形状解析：力的作用效果包括改变物体的运动状态和形状。2.100；0解析：拉力F做功W=Fs=50N×2m=100J，重力方向与运动方向垂直，做功为0。3.6解析：杠杆平衡条件为F1L1=F2L2，L2=F1L1/F2=20N×10cm/30N=6.67cm≈6cm。4.40解析：拉力F的功率P=Fv=200N×0.2m/s=40W。5.43.3解析：摩擦力f=μN，其中N为支持力。水平方向受力平衡，f=Fcos30°=50N×0.866=43.3N。6.①；③解析：①和③满足做功的两个条件。7.增大解析：动力臂变短，为保持平衡，动力F1必须增大。8.20；20解析：拉力F做功W=Fs=20N×0.5m=10J，摩擦力f=W/s=10J/0.5m=20N。9.6；10解析：拉力F做功W=Fs=30N×0.2m=6J，摩擦力f=μN=0.5×50N=25N。10.坡度；摩擦解析：斜面的机械效率取决于斜面的坡度和物体受到的摩擦力。三、判断题1.×解析：功和功率是两个不同的物理量，功描述能量的转移，功率描述做功的快慢。2.√解析：力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。3.√解析：杠杆的平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂。4.×解析：机械效率越高，表示有用功占总功的比例越大，但机械做功的多少还取决于总功。5.×解析：滑轮组可以改变力的方向，也可以省力。6.√解析：动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能越大。7.×解析：摩擦力可以是动力，如传送带上的摩擦力。8.√解析：使用任何机械都不能省功，即有用功+额外功=总功。9.√解析：斜面的机械效率总是小于100%，因为存在摩擦。10.√解析：力的三要素是指力的大小、方向和作用点。四、简答题1.功的定义是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。计算公式为W=Fs，单位为焦耳（J）。2.杠杆的定义是能够绕固定点转动的硬棒。分类包括省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。3.滑轮组的工作原理是利用多个滑轮组合，可以同时改变力的方向和省力。应用包括起重设备、电梯等。4.机械效率的定义是有用功与总功的比值，计算公式为η=W有/W总×100%，单位为百分比。5.摩擦力的定义是两个物体接触时，阻碍相对运动的力。影响因素包括接触面的粗糙程度和压力大小。6.动能的定义是物体由于运动而具有的能量，计算公式为Ek=1/2mv²，单位为焦耳（J）。7.势能的定义是物体由于位置或形变而具有的能量。分类包括重力势能和弹性势能。8.机械能的定义是动能与势能的总和，计算公式为E=Ek+Ep，单位为焦耳（J）。机械能可以相互转化，但总量守恒（不计能量损失）。五、应用题1.（1）拉力F做功W=Fs=50N×2m=100J；（2）摩擦力f=W/s=100J/2m=50N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=100J/(100J+0J)×100%=100%。2.（1）阻力臂L2=FL1/F2=20N×10cm/30N=6.67cm≈6cm；（2）若动力臂缩短2cm，新的动力臂为8cm，动力F1=F2L2/L1=30N×6cm/8cm=22.5N。3.（1）拉力F的功率P=Fv=200N×0.2m/s=40W；（2）若重物重力为500N，机械效率η=W有/W总×100%=500N×0.2m/s/(200N×0.2m/s)×100%=100%。4.（1）拉力F做功W=Fs=20N×0.5m=10J；（2）摩擦力f=W/s=10J/0.5m=20N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=10J/(10J+0J)×100%=100%。5.（1）拉力F做功W=Fs=30N×0.2m=6J；（2）摩擦力f=μN=0.5×50N=25N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=6J/(6J+25J)×100%=20%。6.（1）动力臂变短，新的动力臂为8cm，动力F1=F2L2/L1=30N×6cm/8cm=22.5N。7.（1）拉力F做功W=Fs=50N×2m=100J；（2）摩擦力f=W/s=100J/2m=50N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=100J/(100J+0J)×100%=100%。8.（1）拉力F的功率P=Fv=200N×0.2m/s=40W；（2）若重物重力为500N，机械效率η=W有/W总×100%=500N×0.2m/s/(200N×0.2m/s)×100%=100%。六、案例分析1.（1）方案一：拉力F=W总/η=1000N/0.6=1666.67N；（2）方案二：拉力F=W总/η=1000N/0.8=1250N；（3）方案二更省力。2.（1）阻力臂L2=FL1/F2=20N×10cm/30N=6.67cm≈6cm；（2）若动力臂缩短2cm，新的动力臂为8cm，动力F1=F2L2/L1=30N×6cm/8cm=22.5N。3.（1）拉力F的功率P=Fv=200N×0.2m/s=40W；（2）若重物重力为500N，机械效率η=W有/W总×100%=500N×0.2m/s/(200N×0.2m/s)×100%=100%。4.（1）拉力F做功W=Fs=20N×0.5m=10J；（2）摩擦力f=W/s=10J/0.5m=20N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=10J/(10J+0J)×100%=100%。5.（1）拉力F做功W=Fs=30N×0.2m=6J；（2）摩擦力f=μN=0.5×50N=25N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=6J/(6J+25J)×100%=20%。6.（1）动力臂变短，新的动力臂为8cm，动力F1=F2L2/L1=30N×6cm/8cm=22.5N。7.（1）拉力F做功W=Fs=50N×2m=100J；（2）摩擦力f=W/s=100J/2m=50N；（3）机械效率η=W有/W总×100%=100J/(100J+0J)×100%=100%。8.（1）拉力F的功率P=Fv=200N×0.