2024年度蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功定向測試試卷（含答案詳解版）

蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功定向測試考試時(shí)間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計(jì)30分）1、早上到校后，小陳同學(xué)背著重50N的書包沿水平路面從建蘭門口出發(fā)走了30m，又登上大約10m高的三樓才到教室，則他在上學(xué)的過程中對書包所做的功約為（）A．0J B．500J C．1500J D．2000J2、當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器正常工作時(shí)，功率大的機(jī)器定比功率小的機(jī)器（）A．做功多 B．更省力 C．做功快 D．用時(shí)少3、如圖所示的四個(gè)用具中，屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．核桃鉗 B．壓水井手柄C．火鉗 D．裁紙刀4、一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了5、如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組勻速提起重物，不計(jì)繩重及摩擦。若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，對比兩個(gè)滑輪組，下列說法正確的是（）A．如G甲=G乙則甲更省力，甲機(jī)械效率大 B．如G甲=G乙則乙更省力，甲機(jī)械效率大C．如F甲=F乙則甲更省力，甲機(jī)械效率大 D．如F甲=F乙則乙更省力，乙機(jī)械效率大6、如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，再改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO＝LOB，用頻閃相機(jī)每隔相同的時(shí)間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f27、下列關(guān)于功、功率、機(jī)械效率的說法正確的是（）A．物體做功越多，功率一定越大B．機(jī)器的功率越小，機(jī)械效率一定越低C．功率不同的機(jī)器，做的功一定不相等D．額外功與總功之比越小，機(jī)械效率一定越大8、如圖所示，使用下列工具時(shí)，可以省距離的是（）A．鑷子 B．鉗子C．起子 D．剪子9、測量爬樓的功率，小明和小華兩人團(tuán)結(jié)協(xié)作準(zhǔn)備測量小明爬樓梯的功率，以下做法正確的是（）A．需要測量出小華的體重、爬樓的高度、爬樓的時(shí)間B．需要測量出小明的體重、樓梯的總長度、爬樓的時(shí)間C．小明爬樓所用的時(shí)間最好是小明自己手握秒表測量D．測量小明爬樓的功率需要測量3次而后求平均值，這樣最為準(zhǔn)確10、如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．核桃夾 B．瓶蓋起子C．撬棍 D．鑷子第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計(jì)20分）1、如圖甲，用滑輪組將重為120N的物體勻速提起，在5s內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為2m，圖乙是拉力F與繩自由端移動(dòng)距離s的關(guān)系圖象，不計(jì)繩重和摩擦。則圖乙中陰影部分的面積表示的物理量的單位是______，拉力F的功率是______W，動(dòng)滑輪的重是______N。2、如圖所示，O為輕質(zhì)杠桿AB的支點(diǎn)，杠桿上刻度均勻，在距支點(diǎn)10厘米的B處掛有600牛的重物，要使杠桿平衡，需要在A處至少加_______牛的力，且方向?yàn)開______。3、小宇家里新買了一輛某品牌的家用轎車，他看到汽車銘牌上標(biāo)有“最大功率為90kW”，假如汽車行駛時(shí)的功率為80kW，表示的物理意義是_________。4、如圖所示，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，表是提升物體時(shí)采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1若不計(jì)杠桿自重和摩擦，拉力應(yīng)為______N；若實(shí)際拉力F為90N，則杠桿的機(jī)械效率為______。5、如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA中點(diǎn)懸掛一重G=60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則F=______N；保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F將______（填“變大”、“不變”或“變小”）。三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、某建筑工地上的起重機(jī)要將質(zhì)量為0.5噸的鋼筋水泥板勻速提升到樓頂，提升的高度為10米，所用時(shí)間為50秒，求：（1）起重機(jī)的繩索對鋼筋水泥板的拉力。（2）起重機(jī)對鋼筋水泥板做的功。（3）起重機(jī)的功率。2、用如圖所示的滑輪組提升重物，在電動(dòng)機(jī)拉力的作用下，重為1000N的物體在10s內(nèi)勻速豎直上升了2m，已知?jiǎng)踊喼貫?0N，忽略繩重與摩擦。求：（1）滑輪組對物體做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率。3、某品牌易步車的部分參數(shù)如下表所示，質(zhì)量為50kg的雯雯從家騎行該品牌易步車上學(xué)（如圖乙），以最大速度勻速行駛10min到達(dá)學(xué)校，行駛中易步車所受阻力為人和車總重的0.1倍；（g＝10N/kg）求：（1）雯雯的家到學(xué)校的距離；（2）雯雯在水平路面上騎易步車時(shí)，車對地面的壓強(qiáng)；（3）易步車以最大速度勻速行駛10min做的功。電池4AH鋰電池電機(jī)額定功率500W最大速度18km/h單輪胎觸地面積25cm2輪胎個(gè)數(shù)2車身自重18kg4、如圖所示，一個(gè)邊長為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個(gè)人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來。（不計(jì)摩擦及繩重）求：（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強(qiáng)是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，請?jiān)趫D上畫出滑輪組上繩子的繞法。（3）如果此人勻速提起640N的正方體時(shí)，人對繩子的實(shí)際拉力是220N，若人的體重為600N，那么他用此滑輪組提升物體的重力不能超過多少牛？5、一物體在大小為20N的拉力F作用下先后在水平面和斜面上進(jìn)行了兩段運(yùn)動(dòng)。F的方向始終沿著物體運(yùn)動(dòng)方向，物體在水平面速度-時(shí)間圖像如圖甲所示，物體在斜面運(yùn)動(dòng)的路程-時(shí)間圖像如圖乙所示。（1）求在水平面上F所做的功；（2）求在斜面上F所做功的功率。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】某同學(xué)背著書包給書包一個(gè)向上的力，只有向上移動(dòng)距離，該同學(xué)對書包才做功。某同學(xué)背著重50N的書包沿水平路面走了200m，給書包的力是向上的，移動(dòng)的距離是水平方向的，此過程沒有做功。又登上大約10m高的三樓才到教室此過程做功為W＝Fs＝50N×10m＝500J故ACD不符合題意；B符合題意。故選B。2、C【解析】【詳解】功率與做功多少，做功時(shí)間長短，機(jī)械效率的高低無關(guān)，機(jī)器的功率大，單位時(shí)間內(nèi)完成的功多，做功就快，所以功率大的機(jī)器一定比功率小的機(jī)器做功快；故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3、C【解析】【詳解】A．核桃鉗在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．壓水井手柄在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．火鉗在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C符合題意；D．裁紙刀在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。4、C【解析】【詳解】由于把同一物體勻速提升同樣的高度，所以，利用滑輪組做的有用功相同，由于改裝后的機(jī)械效率高，所以，由知道，改裝后利用滑輪組做的總功減少，又因?yàn)閃總＝W有+W額所以，改裝后利用滑輪組做的額外功減少，綜上所述，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。5、D【解析】【詳解】由圖知n甲=2，n乙=3AB．不計(jì)繩重及摩擦，繩子受的拉力分別為因?yàn)镚甲=G乙所以F′甲＞F′乙乙更省力；滑輪組的機(jī)械效率物體的重力和動(dòng)滑輪的重力相同，所以兩滑輪組的機(jī)械效率相同，故AB錯(cuò)誤；CD．不計(jì)繩重及摩擦，物體的重力分別為G′甲=2F甲-G動(dòng)G′乙=3F乙-G動(dòng)因?yàn)镕甲=F乙所以G′乙＞G′甲乙更省力，滑輪組的機(jī)械效率動(dòng)滑輪的重力相同，乙的重力較大，乙的機(jī)械效率較大，故D正確，C錯(cuò)誤。故選D。6、B【解析】【詳解】CD．由于物體對水平面的壓力大小不變（等于物體的重力），各段的粗糙程度相同，所以物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD錯(cuò)誤；AB．由圖可知，在AO段物體在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相同，說明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可知拉力F1=f；在OC段物體在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離增大，說明物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根據(jù)W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A錯(cuò)誤，B正確。故選B。7、D【解析】【詳解】A．功率是功與時(shí)間的比值，做功多，若時(shí)間不確定，則功率大小不能確定，故A錯(cuò)誤；B．機(jī)械效率是有用功與總功之比；機(jī)械功率是物體在單位時(shí)間內(nèi)做的功，機(jī)械效率與機(jī)械功率大小沒有直接關(guān)系，故B錯(cuò)誤；C．由W＝Pt知道，做功多少還受時(shí)間的影響，功率不同的機(jī)器，做的功可能相等，故C錯(cuò)誤；D．總功包括有用功和額外功，額外功在總功中占比例越小，則有用功在總功中占比例越大，機(jī)械效率越高，故D正確。故選D。8、A【解析】【詳解】A．鑷子是費(fèi)力杠桿，特點(diǎn)是省距離但費(fèi)力，故A符合題意；B．鉗子是省力杠桿，特點(diǎn)是省力但費(fèi)距離，故B不符合題意；C．起子是省力杠桿，特點(diǎn)是省力但費(fèi)距離，故C不符合題意；D．剪子是省力杠桿，特點(diǎn)是省力但費(fèi)距離，故D不符合題意。故選A。9、C【解析】【詳解】AB．爬樓要克服自身重力做功，且做功功率為所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量是被測量者的體重（質(zhì)量m）、樓高h(yuǎn)、爬樓所用時(shí)間t，故AB錯(cuò)誤；C．小明自己手握秒表測量，便于掌握開始和結(jié)束的時(shí)間，計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確，故C正確；D．若不斷地爬樓3次，由于受到體力的影響，爬樓的時(shí)間會(huì)越來越長，爬樓的功率會(huì)越來越小，最終求得的值將比通常情況下的功率值偏小，故D錯(cuò)誤。故選C。10、D【解析】【詳解】A．核桃夾在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．撬棍在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．鑷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D符合題意。故選D。二、填空題1、焦耳2030【解析】【詳解】[1]圖乙中縱坐標(biāo)表示拉力，且拉力大小為50N不變，橫坐標(biāo)表示繩子自由端移動(dòng)的距離，所以，陰影部分的面積為拉力與繩子自由端移動(dòng)的距離的乘積，表示拉力所做的總功，功的單位是焦耳[2]由題知，在5s時(shí)間內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為s=2m，則拉力做的總功W總=Fs=50N×2m=100J拉力的功率[3]由圖知n=3，不計(jì)繩重和摩擦，則故動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=3F-G=3×50N-120N=30N2、200豎直向下【解析】【詳解】[1][2]因?yàn)樽枇妥枇Ρ垡欢?，?dòng)力臂越長，動(dòng)力越小，所以為最長的力臂，故在端作豎直向下的力；根據(jù)杠桿平衡的條件可得3、汽車行駛時(shí)1s做功8×104J【解析】【詳解】功率是表示物體做功快慢的物理量，汽車行駛時(shí)的功率為80kW，表示發(fā)動(dòng)機(jī)在1s內(nèi)完成80000J的功。4、8088.9%【解析】【詳解】[1]不計(jì)杠桿自重和摩擦，可由杠桿平衡條件F×OB＝G×OA即F×0.4m＝40N×0.8m解得F＝80N。[2]若F＝90N，由表中數(shù)據(jù)機(jī)械效率為5、30不變【解析】【詳解】[1]由杠桿平衡條件可得所以拉力F的大小為[2]由于重力方向始終豎直向下，拉力方向始終豎直向上，所以將杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，拉力F的力臂始終等于重物對杠桿中點(diǎn)拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不變。三、計(jì)算題1、（1）4900牛；（2）4.9×104焦；（3）980瓦【解析】【詳解】解：（1）鋼筋水泥板的質(zhì)量為0.5噸=500千克起重機(jī)的繩索對鋼筋水泥板的拉力（2）起重機(jī)對鋼筋水泥板做的功（3）起重機(jī)的功率答：（1）起重機(jī)的繩索對鋼筋水泥板的拉力為4900N；（2）起重機(jī)對鋼筋水泥板做的功；（3）起重機(jī)的功率為980W。2、（1）200W；（2）92.6%【解析】【詳解】解：（1）滑輪組對物體做功滑輪組對物體做功的功率（2）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，忽略繩重與摩擦，電動(dòng)機(jī)對繩的拉力拉力做的總功滑輪組的機(jī)械效率答：（1）滑輪組對物體做功的功率為200W；（2）滑輪組的機(jī)械效率為92.6%。3、（1）3000m；（2）1.36×105Pa；（3）2.04×105J【解析】【詳解】解：（1）雯雯的家到學(xué)校的距離為（2）雯雯騎車時(shí)，人和車的總重力騎車時(shí)對地面的壓力騎車時(shí)對地面的壓強(qiáng)（3）自行車勻速行駛受平衡力的作用，則牽引力做的功答：（1）雯的家到學(xué)校的距離為3000m；（2）雯雯在水平路面上騎車時(shí)，對地面的壓強(qiáng)為1.36×105Pa；（3）雯雯騎車到學(xué)校，牽引力做的功為2.04×105J。4、（1）1000Pa（2）見解析；（3）1780?！窘馕觥俊驹斀狻拷猓海?）正方體與地面的接觸面積為Sa280cm)2（0.8m）20.64m2重物對地面的壓強(qiáng)為P1000Pa（2）要使所用的拉力最小，該滑輪組向下用力物體向上運(yùn)動(dòng)，應(yīng)從定滑輪開始繞，如圖所示（3）因?yàn)镕（G物+G動(dòng)）所以動(dòng)滑輪的重力為：G動(dòng)3F﹣G3220N﹣640N20N因?yàn)镕′（G物′+G動(dòng)）所以用滑輪組提升物體的最大重力