1、2024-2025学年九年级上册物理单元测试第十一章简单机械和功（培优卷）一、 选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分，每小题只有一个选项符合题意）1如图所示，下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时，最省力的是()ABCD2现给出结论：一个杠杆受到多个力的作用时，杠杆支点左侧力与力臂乘积之和等于杠杆支点右侧力与力臂乘积之和。如图所示，一根木棒AB在O点被悬挂起来，AO=OC，在A、C两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡如在木棒的A、C两点各增加一个同样的钩码，则木棒()A绕O点顺时针方向转动 B绕O点逆时针方向转动C仍保持平衡 D平衡被破坏，转动
2、方向不定3小明两次分别用时60s、40s把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是()A用时少的做功多B用时少的做功功率大C用时多的做功多D用时多的做功功率大4将一个定滑轮和挂有一个重6N钩码的动滑轮分别组装成如图甲和乙所示的两种滑轮组。在图甲滑轮组，用大小为36N的竖直向下的拉力F1把钩码匀速提升了03m；在图乙滑轮组，用竖直向上的拉力F2把钩码匀速提升了06m。不计摩擦和绳重。设图甲滑轮组的机械效率为甲，图乙滑轮组的机械效率为乙，则A甲乙B甲乙C甲555%D乙833%5如图所示的滑轮组，500N的拉力F在10s内将重800N的箱子匀速提升了2m，不计绳
3、重及摩擦，下列说法正确的是()A定滑轮的作用是省力B滑轮组机械效率为80%C动滑轮的重力为100ND拉力F的功率为100W6如图所示为小明同学做挺举连续动作的几个状态图，下列说法不正确的是()A小明同学从准备状态发力到上拉状态过程中对杠铃做了功B小明同学从上拉状态发力到上挺状态过程中对杠铃做了功C小明同学从上挺状态发力到站立状态过程中对杠铃做了功D小明同学在站立状态过程中对杠铃做了功72022年5月20日，我市文化体育新地标一临沂奥体中心体育场钢结构主体顺利完成合拢。履带式起重机是该项工程的重要施工机械，施工现场的履带式起重机（）。A 水平移动时其重力不做功B 吊臂前端的定滑轮能省力C 粗糙的
4、履带可以减小摩擦D 宽大的履带可以增大压强8如图所示，在相同时间内，用大小相同的拉力F把等质量的甲、乙两物体沿斜面AB、AC从低端拉到斜面顶端。F做功的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别为甲、乙下列分析正确的是()AP甲P乙，甲乙BP甲P乙，甲乙CP甲P乙，甲乙DP甲P乙，甲乙9码头上的工作人员，利用如图所示的杠杆将一桶淡水从地面转移到船上（杠杆始终保持水平）。挂在A端的的桶重100N，内部底面积为，桶内装有800N的水，水深1m。重600N的工作人员用绳子竖直拉住B端，工作人员的脚与地面的接触面积，。下列计算结果错误的是（）（，g取）。A 水对桶底的压强为B 水对桶底的压力为600NC 人对
5、地面的压力为375ND 人对地面的压强为10如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是（）A利用此装置既可以省力，也可以省功B物体受到的摩擦力为50NC对物体所做的有用功为500JD该斜面的机械效率为二、 填空题（每空1分）11如图所示，杆秤秤砣的质量为02kg，杆秤自身质量忽略不计，若杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为005m和02m，则被测物体的质量为_kg，若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要_(选填 “偏大”或“偏小”)12如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重3
6、00N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若A物体受到的摩擦力大小为20N，拉力F大小为50N，则：弹簧测力计的示数为_；水平拉力F所做的功为_，功率为_；滑轮的机械效率为_。13明代学者宋应星（江西人）著有天工开物，如图所示，是书中描绘古代劳动人民用桔槔汲水的场景，桔槔属于_（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），使用时，机械效率_1（选填“”“、“”“”或“=”）。【答案】杠杆； 。【解析】1由图中可知，桔槔是一根在力的作用下绕支点转动的硬棒，故桔槔属于杠杆。2因在使用过程中要克服摩擦和自重等做额外功，故机械效率、“”或“=”）【答案】= 【解析】将物体A放在水平面上，在水平拉力作用下
7、，以一定的速度向右匀速运动；同一物体在同一水平面上，压力的大小与接触面的粗糙程度均不变，则摩擦力大小不变，根据二力平衡条件可知，水平拉力都等于摩擦力，即F1=F2=f；17. 如图所示，一卡车车厢车底底板距地面15m高，小张把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，把一个大木箱从B处推到A处的车上，已知木箱重为1000N。则小张推木箱做功大小为_J,这个过程中，斜面的机械效率大小为_(结果保留一位小数)。【答案】(1)1800J(2)833%【解析】(1)W总=Fs=600N3m=1800J(2)W有用=Gh=1000N15m=1500J=W有用1
8、00%/W总=1500J100%/1800J833%18. 跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。按图像中的规律跳绳，小明1min能完成的跳绳个数为_，若他质量为50kg，则在此过程中，他克服重力做功的功率为_W。（g取10N/kg）【答案】150；75【解析】（1）从图可知，跳一次所用时间，而，1min内所跳的次数为：（2），小明的重力为：（3）从图可知，起跳的高度，跳一次克服重力做的功为：，则1min内克服重力做的功为：，1min内克服重力做功的功率为：19. 如图所示，用一根硬棒搬动一个石块，棒的上端A是动力的作用点，若要用最小
9、的力搬动石块，请标出杠杆的支点O，并画出最小动力F的示意图【答案】由图知道，以杠杆的最下方为支点时，动力臂最长，此时在A实施垂直杠杆斜向上的力，动力最小，即最省力，如图：20. 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，请画出最省力的绕绳方法。【答案】【解析】由于图中只有一个动滑轮，承担物重的绳子段数最多为3段，此时最省力，其绕法如图所示五、 解答探究题（计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和计算过程，直接写出结果不能得分）21. 如图，用一长1m的轻质杠杆OB提起一箱货物。已知货物质量为5kg，悬挂点A距离O点20cm，拉力作用在B点，当拉力F与竖直方向成60角时，杠
10、杆在水平位置平衡。(杠杆质量忽略不计，g取10N/kg)求：(1)拉力F的大小；(2)缓缓提起杠杆，使B点上升30cm，此过程F做的功。【答案】(1)20N；(2)3J【解析】(1)由题意知；由杠杆平衡条件知即解得(2)因为杆的质量不计，所以做的功等于重力做的功，物体上升的高度为解得所以F做的功22. 一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图像如下，在第时速度达到，通过的路程为。设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为，求：（1）该汽车的恒定功率为多少瓦。（2）那么在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？【答案】（1）8*104W（2）（3）【解析】（1）P=W/t=Fs/t=f
11、v=4000N*20m/s=8*104W。（2） 由于其功率恒定，故牵引力做功为。23. 小明家装修房屋，一箱质量为的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是。装修工人用的拉力通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升，用时。（）求：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率。【答案】（1）；（2）；（3）。【解析】（1）建筑材料的重力建筑材料放在水平地面上时对地面的压强（2）滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离拉力做的总功拉力的功率（3）有用功为滑轮组的机械效率答：（1）建筑材料放在水平地面上时对地面的压强是；（2）拉力的功率是；（3）滑
12、轮组的机械效率是。24. 李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度，实验过程如下：A取一根筷子，用细线将其悬挂，调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，悬挂位置记为O点，如图甲所示；B将矿泉水瓶剪成烧杯形状，倾斜固定放置，在瓶中装水至溢水口处，用细线系紧石块，将石块缓慢浸入水中，溢出的水全部装入轻质塑料袋中，如图乙所示；C取出石块，擦干水分；将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧，移动悬挂位置使筷子仍水平平衡，用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2，如图丙所示。(1)已知水的密度为水，则石块密度石(用字母水和所测得的物理量表示)；(2)采用上述实验方法，筷子粗细不均匀对实验结果(选填“
13、有”或“无”)影响；(3)图乙所示步骤中，若瓶中的水未装至溢水口，实验结果将(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【考点】固体的密度测量实验【答案】(1)；(2)无；(3)偏大。【解析】(1)图丙中，根据杠杆的平衡条件F1L1F2L2可得：G水L1G石L2，由于GmgVg可得：水V水L1石V石L2；石块体积等于它排出水的体积，所以，V石V水，则：水L1石L2，所以，石；(2)由于实验时调节悬挂位置，直至筷子水平平衡，此时重力的作用线通过支点，支点到重力的作用线的距离为零，则消除筷子自身重对杠杆平衡的影响，所以筷子粗细不均匀对实验结果无影响；(3)若瓶中的水未装至溢水口，则溢出的水的体积小于实际
14、排开的水的体积，则溢出的水的重力小于排开水重力，在图丙实验时，L1变大，根据石可知石偏大；25. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。次数物体的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率1201103667%23011403714%34011803741%42011502（1）表格内的第4次实验中应补充的数据是_（结果精确到01%）。这次数据是用图中_（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的。（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以得到，若要增大滑轮组的机械效率，可以_。在第1次实验中，拉力F所做的
15、额外功为_J。（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？_。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断_。【答案】 667% 乙 增大物体的重力 01 不正确 第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同【解析】（1）1第4次实验的机械效率667%2由s=nh可得n=2图乙中承担物重的绳子段数为2，故选择装置乙。（2）3比较第1、2、3次实验数据可知，对于同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高，因此增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。4根据第1次实验数据可知有用功W有=Gh=2N01m=02J总功W总=Fs=1N03m=03J额外功W额=W总-W有=03J-02J=01J（3）56比较第1、4次实验数据可知，提升相同的重物，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同，所以他的想法不正确。
