强化训练苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功章节测试试卷(含答案详解版)

考试时间：90分钟；命题人：物理教研组

考生注意：

1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟 2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上

3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）

一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）

1、某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书过程中（ ） A．人做的总功相同 C．人做功的机械效率相同

B．人做的有用功相同 D．人做功的功率相同

2、气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。关于这种现象，下列说法正确的是（ ） A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功 B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力 C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力 D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状

3、用完全相同的滑轮组成的滑轮组匀速竖直向上提物体M，如图所示。如果自由端的拉力F＝30N，物体M的速度v＝0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦。下列说法中正确的是（ ）

A．物体M受到的合力不为零 C．自由端移动的速度为0.2m/s

B．物体M的重力为80N D．天花板受到的拉力为90N

4、利用如图所示的动滑轮（重0.5N）提升钩码时，不能证明使用动滑轮能省力的操作是（ ）

A．竖直匀速提升0.5N的钩码 C．竖直匀速提升1.5N的钩码

B．竖直匀速提升1.0N的钩码 D．竖直匀速提升2.0N的钩码

5、如图所示的滑轮组，当物体A在动滑轮作用下由静止水平向右移动1m时，动滑轮克服物体A的摩擦力做的功为30J，则拉力F的大小（ ）

A．一定是10N C．一定大于10N

B．一定是15N D．一定大于15N

6、物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（ ）

A．4J B．12J C．0 D．6J

7、如图所示，各工具中属于费力杠杆的是（ ）

A．筷子 B．钳子

C．起子 D．剪子

8、一把杆秤，当称砣缺损了一些时，用它称出物体的质量与实际质量比较是（ ） A．小了

B．相等

C．大了

D．不能确定

9、如图是一个小球自由下落过程的频闪照片（间隔时间相等）的一部分，物体由A点落下相继经过

B、C两点，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则它们的大小关系是

（ ）

A．W1＞W2 P1＜P2 C．W1＞W2 P1＞P2 B．W1＜W2 P1＞P2 D．W1＜W2 P1＜P2 10、如图所示，使用时属于费力杠杆的是（ ）

A．镊子 B．瓶盖启子

C．钳子 D．托盘天平

第Ⅱ卷（非选择题 70分）

二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）

1、如图所示的四个滑轮组中，图________可省一半力，图____最费力，图____和图___用力大小一样。

2、如图所示的钳子是人们日常生活中常用的工具，它的钳柄上刻有花纹、钳口较薄。钳柄上刻有花纹是通过增大______从而增大摩擦，使用钳子剪铁丝时，它是______（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。

3、如图甲和乙所示为研究定滑轮和动滑轮特点的装置和实验操作；实验证明：使用定滑轮可以 ______；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向；分析可知 ______的机械效率较高。

4、比较做功快慢有两种方法，一是在______相同的情况下比较______；二是在______相同的情况下比较______。以上运用的科学方法是______。

5、如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距离为2m，图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图象，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量的单位是______，拉力F的功率是______W，动滑轮的重是______N。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）

1、某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件；已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg；工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2，工件在水中时，滑轮组的机械效率为60%。若不计摩擦、绳重及水的阻力，g取10N/kg；求： （1）工件浸没在水中时所受的浮力F浮；

（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率η2；（结果保留两位有效数字） （3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率P2。

2、在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重力G＝4000N的砖块匀速吊运到高为5m的楼上，用时20s，拉力F＝2500N。不计绳重及摩擦，求在此过程中： （1）拉力F的功率；

（2）额外功和动滑轮的重力G动； （3）滑轮组的机械效率。

3、如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求： （1）对重物做的有用功； （2）滑轮组的机械效率。

4、如图甲所示，电动卷扬机通过滑轮组提升重物，卷扬机有两个档位可以调节对绳子自由端施加的拉力F的大小；在某一次提升重物过程中其拉力F随时间变化的关系如图乙所示，重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示，不计钢丝绳重和摩擦力大小。求： （1）0～2s拉力F所做的功是多少？

（2）2～4s，提升重物过程中，滑轮组机械效率为80%，则动滑轮的重力是多少？

5、如图是某建筑工地上使用的塔式起重机。在一次操作过程中起重机将质量为500 kg的建筑材料竖直提升了12 m，用时15 s，g取10 N/kg。求： （1）所提建筑材料受到的重力； （2）起重机提起建筑材料所做的功；

（3）提升过程中该起重机的电动机功率为8 kW，那么提升过程中塔式起重机的机械效率是多大？

-参考答案-

一、单选题 1、B 【解析】 【详解】

这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，由W=G书h可知，两次所做的有用功相等；用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于方法一的额外功，则方法二的总功大于方法一的总功，即用方法一搬书时做功少；由W有可知 W总η1＞η2 即用方法一搬书时机械效率高。

因上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，所以方法二所用时间长；由PW可知 tP1＞P2 即用方法一搬书时功率大。

综上分析可知，ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2、D 【解析】 【详解】

A．锤子向石板砸去的过程中，锤子受到重力竖直向下，距离的方向竖直向下，故重力对锤子做功，故A错误；

B．物体间力的作用是相互的，石板被砸成碎块的过程中，锤子也受到石板的反作用力，故B错误； C．胸部承受的压力等于石板承受的压力与石板的重力之和；人安然无恙的原因主要是因为人的受力面积大，压力的作用效果不明显，故C错误；

D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状，故D正确。 故选D。 3、C 【解析】 【详解】

A．因为物体做匀速运动，根据牛顿第一定律可知，物体M受到的合力为零，故A错误； B．忽略绳重和轴摩擦，根据

1F(G物G动滑轮)

2即

130N(G物10N)

2解得

G物=50N

故B错误； C．由图可知

n=2

自由端移动的速度为

v2v20.1m/s=0.2m/s

故C正确；

D．天花板受到的拉力为

F拉3FG定滑轮330N+10N=100N

故D错误。 故选C。 4、A 【解析】 【详解】

使用如图所示动滑轮提升钩码时，若不计绳重及摩擦，绳端拉力为

F＝2(G+G动)

当钩码重力

1G≤G动 时

F≥G 即当动滑轮重力大于或等于物体的重力时，不能证明使用动滑轮能省力；因为动滑轮重0.5N，所以提升钩码重力小于或等于0.5N时不能证明。 故选A。 5、C 【解析】 【详解】

由WFs可得物体A受到的摩擦力大小为

fW30J==30N s1m由图可知，与动滑轮连接的绳子股数有3股，因为要克服绳子与滑轮之间的摩擦，所以

11F＞f=30N=10N

33故选C。 6、C 【解析】 【详解】

A做匀速直线运动，A在水平方向不受力，故B对A没有水平方向的作用力，且A在竖直方向上没有移动距离，故在这个过程中B对A做功为0。 故选C。 7、A 【解析】 【详解】

A．筷子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；故A正确，符合题意； B．钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故B错误，不符合题意； C．起子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故C错误，不符合题意； D．图中的剪子在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D错误，不符合题意。 故选A。 8、C 【解析】 【详解】 如图所示

当称砣缺损了一些时，m变小，其重力mg变小；再测同一个物体的质量，力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件

MgOAmgOC

当MgOA一定时，若m变小，那么OC必然变大，即读数比实际值要大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9、D 【解析】 【详解】 由图可知

ABWFsGh

可知，小球在AB段重力做的功小于BC段重力做的功，即

W1＜W2 又间隔时间相等，即小球在AB段和BC段所用的时间相等，根据

PW t可知，小球在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即

P1＜P2 故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。 10、A 【解析】 【详解】

A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，故是费力杠杆，故A正确； B．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故B错误； C．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，故是省力杠杆，故C错误； D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故D错误。 故选A。 二、填空题

1、 （b） （c） （a） （d） 【解析】 略

2、 接触面的粗糙程度 省力 【解析】 【详解】

[1]钳柄上刻有花纹是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，不易滑落。 [2]根据杠杆平衡条件可知，当动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，是省力杠杆。 3、 改变力的方向，但不能省力 甲 【解析】 【详解】

[1]从甲图中可以看出，三次拉力的方向都不相同，在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。 [2]由甲图中数据可知，定滑轮的机械效率为

定W有1Gh1N1h100%100%100%100% W总1Fs1N1h由乙图中数据可知，动滑轮的机械效率为

动W有2Gh1N1h100%100%100%83.3% W总2Fs0.6N2h可知η定>η动，即甲的机械效率高。

4、 时间 做功多少 做功 时间长短 控制变量法 【解析】 【详解】

[1][2][3][4]为了比较物体做功的快慢，可以在相同的时间内，比较做功的多少；可以做相同的功，比较做功时间长短。

[5]控制其中一个因素不变，改变另一个因素，用到控制变量法。 5、 焦耳 20 30 【解析】 【详解】

[1]图乙中纵坐标表示拉力，且拉力大小为50N不变，横坐标表示绳子自由端移动的距离，所以，阴影部分的面积为拉力与绳子自由端移动的距离的乘积，表示拉力所做的总功，功的单位是焦耳 [2]由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=2m，则拉力做的总功

W总=Fs=50N×2m=100J

拉力的功率

PW100J20W t5s[3]由图知n=3，不计绳重和摩擦，则

F1GG动 3故动滑轮的重力

G动=3F-G=3×50N-120N=30N

三、计算题

1、（1）520N；（2）75.76%；（3）264W 【解析】 【分析】 【详解】

解：（1）工人的重力

G人＝m人g＝70kg10N/kg＝700N

工件的重力

G工件＝m工件g＝100kg10N/kg＝1000N

以工人为研究对象，工人共受到三个力的作用：重力，支持力，绳子的拉力，因为

G人＝F支F拉

所以

﹣F拉 F支＝G人因为工人对地面的压力与地面对工人的支持力是一对相互作用力，所以

F压＝F支＝G人﹣F拉

当工件完全完全浸没在水中时，工件对绳子的拉力等于工件的重力减去工件所受的浮力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力

1F拉=G工件﹣F浮G动 2则此时工人对地面的压力

1F压＝G人G工件﹣F浮G动 2当工件被拉出水面以后，工件对绳子的拉力等于工件的重力，所以此时工人对绳子的拉力即绳子对工人的拉力

F拉＝1GG动 2工件则此时工人对地面的压力

＝G人-F压1GG动 2工件因为

F压15 F压2所以

1G人G﹣FG动152工件浮———①

12G人-G工件G动2利用滑轮组提升物体，当摩擦、绳重及水的阻力忽略不计时，机械效率

W有W总W有W有W额GhG

GhG动hGG动所以

G工件F浮1GF浮G动工件60%———②

将G工件＝1000N代入②式可解得

F浮20003G动——— ③ 2将G人＝700N和③式代入①式可解得

G动＝320N———④

将④式代入③式可解得

F浮＝520N

（2）工件完全打捞出水后，滑轮组的机械效率

G工件G工件G动1000N=75.76%

1000N+320N2（3）工件完全打捞出水面后，工人对绳子的拉力

F拉＝11G工件G动＝1000N+320N＝660N 22工人拉绳子的速度

v绳＝2v物＝20.2m/s＝0.4m/s

所以工人拉绳子的功率

v绳＝660N0.4m/s＝264W P2＝F拉答：（1）工件浸没在水中时所受的浮力是520N；

（2）工件完全打捞出水面后，滑轮组的机械效率是75.76%；

（3）工件完全打捞出水面后，以0.2m/s的速度被匀速提升，工人拉绳的功率是264W。 2、（1）1250W；（2）5000J，1000N；（3）80% 【解析】

【详解】

解：（1）由图示可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，绳子自由端移动的距离

s＝2h＝25m＝10m

总功

W总＝Fs＝2500N10m＝2.5104J

拉力F的功率

W总2.5104JP＝==1250W

t20s（2）有用功

W有用＝Gh＝4000N5m＝2104J

由W总＝W额W有用可得，额外功

W额＝W总﹣W有用＝2.5104J﹣2104J＝5000J

12不计绳重及摩擦，由F＝（GG动）可得，动滑轮的重力

G动＝2F﹣G＝22500N﹣4000N＝1000N

（3）滑轮组的机械效率

W有用2104J＝100%=100%=80%

W总2.5104J答：（1）拉力F的功率为1250W；

（2）额外功为5000J，动滑轮的重力为1000N； （3）滑轮组的机械效率为80%。 3、（1）700J；（2）70%

【解析】 【详解】

解：（1）对重物做的有用功

W有用=Gh=350N×2m=700J

（2）由图知，绳子的有效段数

n=2

拉力端移动的距离

s=2h=2×2m=4m

拉力做的总功

W总=Fs=250N×4m=1000J

滑轮组的机械效率

W有用700J70% W总1000J答：（1）对重物做的有用功为700J； （2）滑轮组的机械效率为70%。 4、（1）2400J；（2）100N 【解析】 【详解】

解：（1）由图乙知，0～2s的拉力F1为300N；由图丙知，0～2s物体升高的高度h1＝4m；由图甲知，

n＝2，拉力端移动距离

s1＝2h1＝2×4m＝8m

0～2s拉力F做的功

W总1＝Fs1＝300N×8m＝2400J

（2）由图乙知，2～4s的拉力F′＝250N；由图丙知，2～4s物体升高的高度

h2＝12m﹣4m＝8m

拉力端移动距离

s2＝2h2＝2×8m＝16m

2～4s卷扬机所做的功为

W总2＝F′s2＝250N×16m＝4000J

拉力做的有用功

W有用2＝η×W总2＝80%×4000J＝3200J

拉力做的额外功

W额＝W总2﹣W有用2＝4000J﹣3200J＝800J

不计钢丝绳重和摩擦力大小，拉力做的额外功等于提升动滑轮的功，由W额＝G动h得动滑轮的重力

G动＝

答：（1）0～2s拉力F所做的功是2400J； （2）动滑轮的重力是100N。

5、（1）5×103N；（2）6×104J；（3）50% 【解析】 【详解】

解：（1）建筑材料受到的重力

W额h2800J＝100N 8mG=mg =500kg×10N/kg =5×103N

（2）起重机提起建筑材料所做的功

W有=Gh =5×103N×12m =6×104J

（3）起重机做的总功

W总=Pt =8000W×15s=1.2×105J

起重机的机械效率

6104J100%100%50%

W总1.2105JW有答：（1）所提建筑材料受到的重力为5×103N； （2）起重机提起建筑材料所做的功为6×104J ； （3）塔式起重机的机械效率为50%。