第11章《简单机械和功》单元测试卷（基础卷）-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版）

第十一章《简单机械和功》单元测试卷（基础卷）（原卷版） 训练范围：苏科版九年级上册第11章 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．（2024春•连州市期中）关于力臂，下面说法中正确的是（　　） A．从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂 B．从支点到动力作用线的距离叫做动力臂 C．力臂一定在杠杆上 D．力臂的大小不可能为零 2．（2024春•肇源县期中）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑轻质滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图乙所示，则金属杆重及乙图中S1分别是（　　） A．500N，0.1m B．100N，0.1m C．50N，0.2m D．10N，0.2m 3．（2024•沙坪坝区校级一模）下列现象和对应物理知识描述正确的是（　　） A．海试时，“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力变大 B．体操运动员往手上涂镁粉是为了通过增大压力的方法增大摩擦力 C．《墨经》中记载“衡木：加重于其一旁，必锤——重相若也”这里描述的天平是省力杠杆 D．重庆轻轨设置有黄色的候车警戒线是因为轻轨开过时会导致空气流速变大，压强变小 4．（2023春•长寿区期末）如图所示，下列各装置中利用了动滑轮的是（　　） A． B． C． D． 5．（2023秋•赣榆区期末）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，施加的力分别为F1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（ ） A．F1＜F2 W1＞W2 B．F1＞F2 W1＝W2 C．F1＞F2 W1＞W2 D．F1＜F2 W1＝W2 6．（2024•湖北一模）甲、乙两汽车在平直公路上匀速行驶，甲汽车的重是乙汽车的2倍，甲汽车的速度是乙汽车的2倍，若汽车受到的阻力为车重的，则两汽车的功率之比为（ ） A．1：4 B．4：1 C．2：1 D．1：2 7．（2024•道外区一模）如图所示的滑轮（不计绳重和摩擦），把重150N的物体匀速提起，所用拉力为100N，则关于该滑轮的说法中错误的是（　　） A．滑轮重50N B．使用该滑轮提物体费距离 C．该滑轮的机械效率恒为75% D．若用该滑轮匀速提起重200N的物体，所用拉力为125N 8．（2023春•临湘市期末）如图，在水平放置的轻质杠杆A处挂一重物G，在B端施加一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置，在这个过程中，力F的大小将（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 9．（2022•平原县模拟）如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起，A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡，不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（　　） A．甲的质量和密度都比乙大 B．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 C．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 D．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和 10．（2024春•闵行区期中）清晨，《义勇军进行曲》在校园里回荡，五星红旗冉冉升起。小明查阅资料发现国旗旗杆的顶端有一个滑轮，如图所示，使用该滑轮可以（　　） A．省力 B．改变用力的方向 C．省距离 D．省功 11．（2022•瓯海区一模）利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 12．（2024•东营模拟）如图所示，实心球是中招体育考试项目之一。盘点实心球考试中的物理知识，以下说法正确的是（　　） A．实心球在空中运动过程中，投掷者对铅球做了功 B．草坪上静止的实心球受到的支持力与它对草坪的压力是一对平衡力 C．用力抛实心球，实心球会飞出，这说明力可改变物体的运动状态 D．为检测上肢和腰部力量，投掷实心球不允许助跑，是因为助跑会增大惯性 13．（2023春•杜集区校级月考）在水平地面上，用一方向水平大小恒为10N的推力，将重为100N的行李箱沿直线向前推了5m，撤去推力后，行李箱由于惯性又前进了1m，则推力所做的功为（　　） A．50J B．500J C．60J D．600J 14．（2023春•莲池区校级月考）如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放，相继经过B，C两点，AB＝BC，则下列分析正确的是（忽略空气阻力的影响）（　　） A．小钢球下滑过程中做匀速直线运动 B．小钢球在AB、BC两段内运动的平均速度相等 C．小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等 D．小钢球所受重力在AB、BC、AC三段内AC段功率最大 15．（2024•阜阳模拟）小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验，下列操作正确的是（　　） A．当小车匀速上升时拉力等于摩擦力 B．可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究 C．多次实验必须保持斜面的倾斜角度不变 D．测量拉力F前必须让弹簧测量计沿竖直方向调零 16．（2023秋•无为市月考）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙滑轮组的机械效率相同 B．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组 C．拉力F1所做的功比拉力F2所做的功大 D．拉力F2对滑轮组所做功的功率大 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．（2024•青岛二模）如图所示，重为90N的物体挂在杠杆B点，OB＝0.5m，OA＝0.9m，在A端施加竖直向上的拉力F，杠杆自重忽略不计。当F＝　 　N时，杠杆在水平位置平衡；测量质量的工具托盘天平也是杠杆，它属于 　 　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 18．（2024春•柳江区期中）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则运动时间2s时绳子自由端移动的距离为 　 　m，拉力F为 　N。 19．（2024•武都区一模）如图所示是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石头能被弹射很远。橡皮筋被拉开表明力可以 　 　。小石头离开橡皮筋在空中飞行的过程中，弹力对它 　 　（选填“做功”或“不做功”）。 20．（2023春•中阳县月考）据科学研究，人的大脑在思考时相当于一个发动机。若物理考试一共考了80min，大脑共做功72000J，则大脑在这次考试中的功率为 　 　W；大脑做的这些功相当于重为500N的人上升高度 　 　m时克服重力做的功。 21．（2023•长春一模）图中甲图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图中乙图是其等效图。利用此“车梯”缓慢匀速提升重为1000N的物体，拉力F为400N，则该“车梯”的机械效率为 　 　。若要提高“车梯”的机械效率，请提出一条合理的建议：　 　。 22．（2023•琼山区校级模拟）如图，小明将一个重10N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为6N，小车沿斜面移动的距离s＝2m，上升的高度h＝0.9m，小明对小车做的有用功是 　 　J，斜面的机械效率是 　 。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．（2024•喀什地区一模）如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请你在图中画出施加在A点的动力F1对应的动力臂l1。 24．（2023秋•靖江市月考）人站在地面上，用如图所示的滑轮组将物体提升起来，请画出绳子的绕线方法。 25．（2023春•单县期末）在探究滑轮组机械效率实验时，用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法：小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组；小丽采用与小明不同的另一种绕线方法组装滑轮组。 （1）请用笔画线，在图乙中帮助小丽画出滑轮组的绕线。 （2）在实验中，测量拉力F时，小丽要用弹簧测力计竖直向上 　 　拉动钩码上升。 （3）实验中他们得到的数据如表所示。小丽在第4次实验中，所做的有用功W有用＝　 　J，机械效率η＝　 　%。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 小明 1 4 0.1 2.3 0.2 87.0% 2 6 0.1 3.4 0.2 88.2% 小丽 3 5 0.1 1.9 0.3 87.7% 4 7 0.1 2.6 0.3 5 9 0.1 3.2 0.3 93.8% （4）从小丽的实验数据中，可以得出实验结论：使用同一个滑轮组时，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的 　 　大小有关。 （5）该同学利用如图所示的两个滑轮组还可以探究滑轮组的机械效率与 　 　的关系。 （6）分析表中数据可知，F≠，排除摩擦力及测量因素的影响，主要原因是 　 　。 26．（2023春•莆田期末）某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和重力相同的0.5N重的钩码若干个。 （1）把组装好的杠杆将其放在水平位置如图甲所示，松手后发现杠杆沿顺时针方向偏转，此时杠杆处于 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，在A点处挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡时力臂就在杠杆上，此时弹簧测力计的拉力为 　 　N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的拉力会 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）如图丙所示，斜拉弹簧测力计并使杠杆保持在水平方向静止。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 　 　，拉力的大小 　 　（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）李明同学完成如图乙的一次操作后，得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，关勇同学认为他的结论不一定科学，理由是 　 　 。 27．（2022秋•新沂市校级月考）小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，他首先测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块，调节斜面倾斜角度的大小多次测量，得到下表所示的数据： 实验次数 斜面倾角θ 木块重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η/% 1 15° 10 0.1 0.4 3.6 2 30° 10 0.2 0.4 3 15° 20 0.1 0.4 7.2 （1）实验中，小明的拉力方向应与斜面平行，拉着木块做　 　运动。 （2）当斜面倾斜角为30度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F＝　 　N。 （3）当斜面倾角为30°时，小明做的有用功为 　 　J。 （4）通过对比实验数据　 　（选填实验次数），可以得出的探究结论是：其他条件相同时，斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越　 　（选填“高”或“低”）。 28．（2024•温江区模拟）“夜游锦江”是成都市境内水上游船项目，以码头为节点、途经多个地标，以锦江故事卷轴为主线，进行多元化主题空间构建，串联起10公里水上游线。求： （1）行驶完全程需30min，求游船行驶的平均速度是多少km/h？ （2）该游船沿直线以6×103N的牵引力匀速前进2km，牵引力做功为多少？ 29．（2024春•南昌期中）如图所示，王强用40N的拉力拉动一重为110N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组用拉力F拉动重为230N的物体上升20cm（不计绳重及滑轮之间的摩擦），求： （1）动滑轮的重力G动； （2）拉力F的大小； （3）绳自由端移动的距离。 30．（2024•金湾区一模）某小汽车重力为2.2×104N，轮胎接地总受力面积为0.05m2。该车在水平路面上以80kW的恒定功率从静止启动并沿直线行驶，其速度与时间的关系图象如图所示，求： （1）小汽车静止时对水平地面的压强； （2）小汽车在匀速阶段通过的路程； （3）小汽车在匀速阶段牵引力所做的功。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十一章《简单机械和功》单元测试卷（基础卷）（解析版） 训练范围：苏科版九年级上册第11章 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．（2024春•连州市期中）关于力臂，下面说法中正确的是（　　） A．从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂 B．从支点到动力作用线的距离叫做动力臂 C．力臂一定在杠杆上 D．力臂的大小不可能为零 【答案】B 【解答】解：（1）从支点到动力作用线的距离叫做动力臂，故A错误，B正确； （2）当力和杠杆垂直时，力臂在杠杆上，当力和杠杆不垂直时，力臂不在杠杆上，故C错误； （3）当力的作用线通过支点时，其力臂为零，故D错误。 故选：B。 2．（2024春•肇源县期中）如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑轻质滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离S的关系如图乙所示，则金属杆重及乙图中S1分别是（　　） A．500N，0.1m B．100N，0.1m C．50N，0.2m D．10N，0.2m 【答案】B 【解答】解：读图可知，当s＝OA＝1m时，动力臂是阻力臂的二倍，根据杠杆平衡的条件F1L1＝F2L2可知，此时的动力就是阻力的二分之一。 读图乙可知，此时的动力F＝50N，则杆重G＝2F＝2×50N＝100N； 根据图中反比例函数关系可知，50N×1m＝500N×s1，解得s1＝0.1m。 故选：B。 3．（2024•沙坪坝区校级一模）下列现象和对应物理知识描述正确的是（　　） A．海试时，“福建舰”航母上的舰载机起飞后，航母受到的浮力变大 B．体操运动员往手上涂镁粉是为了通过增大压力的方法增大摩擦力 C．《墨经》中记载“衡木：加重于其一旁，必锤——重相若也”这里描述的天平是省力杠杆 D．重庆轻轨设置有黄色的候车警戒线是因为轻轨开过时会导致空气流速变大，压强变小 【答案】D 【解答】解：A、当福建舰航母上的舰载飞机起飞后，航母的总重力减小，根据漂浮条件，其浮力等于其自身的重力，所以浮力减小，故A错误； B、体操运动员在手上涂镁粉是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B错误； C、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C错误； D、流体流速越大，压强越小，为了保障安全，乘客必须站在警戒线以外候车，其原因是若轻轨急速驶过车站，警戒线区域内的空气流速会变大，压强变小，容易引发安全事故，故D正确。 故选：D。 4．（2023春•长寿区期末）如图所示，下列各装置中利用了动滑轮的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、B、C中滑轮是固定不动的，是定滑轮，D中的滑轮与物体一起运动，是动滑轮。 故选：D。 5．（2023秋•赣榆区期末）如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，施加的力分别为F1、F2，拉力做功分别为W1、W2，下列选项正确的是（　　） A．F1＜F2 W1＞W2 B．F1＞F2 W1＝W2 C．F1＞F2 W1＞W2 D．F1＜F2 W1＝W2 【答案】D 【解答】解： （1）斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，即F1＜F2； （2）斜面光滑说明摩擦力为0，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同，即W1＝W2。 故选：D。 6．（2024•湖北一模）甲、乙两汽车在平直公路上匀速行驶，甲汽车的重是乙汽车的2倍，甲汽车的速度是乙汽车的2倍，若汽车受到的阻力为车重的，则两汽车的功率之比为（　　） A．1：4 B．4：1 C．2：1 D．1：2 【答案】B 【解答】解：根据公式P＝＝＝Fv；两汽车的功率之比为： P甲：P乙＝F甲v甲：F乙v乙＝G甲v甲：G乙v乙＝×2：＝4：1。 故选：B。 7．（2024•道外区一模）如图所示的滑轮（不计绳重和摩擦），把重150N的物体匀速提起，所用拉力为100N，则关于该滑轮的说法中错误的是（　　） A．滑轮重50N B．使用该滑轮提物体费距离 C．该滑轮的机械效率恒为75% D．若用该滑轮匀速提起重200N的物体，所用拉力为125N 【答案】C 【解答】解：A、根据F＝（G物+G动）得G动＝2F﹣G物＝2×100N﹣150N＝50N，所以A正确。 B、动滑轮可以省一半的力，但费距离。所以B正确。 C、动滑轮的机械效率会受动滑轮的重力、被提升物体的重力的影响，动滑轮的重力越大，摩擦力越大，动滑轮的机械效率会越低，所以C错误。 D、若用动滑轮提升200N的物体，则拉力F＝（G+G动）＝×（200N+50N）＝125N．所以D正确。 故选：C。 8．（2023春•临湘市期末）如图，在水平放置的轻质杠杆A处挂一重物G，在B端施加一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置，在这个过程中，力F的大小将（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 【答案】C 【解答】解：使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置，在这个过程中，阻力为重物对杠杆的拉力（等于重物的重力），则阻力大小不变；由题知，动力F始终与杠杆垂直，则动力臂L1不变（始终等于杆的长度OB）； 使杠杆绕固定点O缓慢拉至竖直位置过程中，阻力臂L2会变小，根据FL1＝GL2可知拉力F将变小。 故选：C。 9．（2022•平原县模拟）如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起，A处挂一实心金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡，不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（　　） A．甲的质量和密度都比乙大 B．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 C．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动 D．O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和 【答案】D 【解答】解：A、由图可知，OA大于OB，根据杠杆的平衡条件可知：G甲×OA＝G乙×OB，由于OA大于OB，则G甲＜G乙，根据G＝mg可知甲的质量小于乙的质量；由于不知道体积的大小，故无法判定密度关系，故A错误； B、如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，右边会下沉，即硬棒会顺时针转动，故B错误； C、如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，左边绳子对杠杆的拉力变小，故左边拉力与力臂的乘积要小于右边拉力与力臂的乘积，若使杠杆平衡，应减小右边力与力臂的乘积，即可用使乙向左移动一些，故C错误。 D、把杠杆、甲、乙看做一个整体，该整体受到两个力的作用：重力、拉力，这两个力为平衡力，故总重力等于拉力，不计硬棒与悬挂的细绳质量，即O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确； 故选：D。 10．（2024春•闵行区期中）清晨，《义勇军进行曲》在校园里回荡，五星红旗冉冉升起。小明查阅资料发现国旗旗杆的顶端有一个滑轮，如图所示，使用该滑轮可以（　　） A．省力 B．改变用力的方向 C．省距离 D．省功 【答案】B 【解答】解：国旗旗杆顶端的滑轮在使用时轴的位置固定不动，是定滑轮， ABC、使用定滑轮不能省力，也不能省距离但是可以改变用力的方向，故AC错误，B正确； D、根据功的原理可知，使用定轮滑不省功，故D错误。 故选：B。 11．（2022•瓯海区一模）利用相同材质的斜面将质量相同的货物通过甲、乙、丙、丁四种方式匀速推上车厢。已知乙、丁的货箱底部装有轻质小轮（质量不计），平板斜角a＞β。对比四次搬运货物的过程，最省力的方式是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【解答】解：甲、乙、丙、丁四种方式中，货箱装滑轮的、斜面长的最省力，所以丁中的方式最省力。 故选：D。 12．（2024•东营模拟）如图所示，实心球是中招体育考试项目之一。盘点实心球考试中的物理知识，以下说法正确的是（　　） A．实心球在空中运动过程中，投掷者对铅球做了功 B．草坪上静止的实心球受到的支持力与它对草坪的压力是一对平衡力 C．用力抛实心球，实心球会飞出，这说明力可改变物体的运动状态 D．为检测上肢和腰部力量，投掷实心球不允许助跑，是因为助跑会增大惯性 【答案】C 【解答】解：A．实心球在空中运动过程中，投掷者对铅球没有力的作用，所以投掷者对铅球没有做功，故A错误； B．草坪上静止的实心球受到的支持力与它对草坪的压力作用在不同的物体上，不是一对平衡力，是一对相互作用力，故B错误； C．用力抛实心球，实心球受到人对它力的作用，实心球会飞出，说明力可以改变物体的运动状态，故C正确； D．惯性大小只有质量有关，与速度的大小无关，助跑不会增大惯性，故D错误。 故选：C。 13．（2023春•杜集区校级月考）在水平地面上，用一方向水平大小恒为10N的推力，将重为100N的行李箱沿直线向前推了5m，撤去推力后，行李箱由于惯性又前进了1m，则推力所做的功为（　　） A．50J B．500J C．60J D．600J 【答案】A 【解答】解：已知推力F＝10N，行李箱在推力方向上被推动距离s＝5m，故推力做的功为：W＝Fs＝10N×5m＝50J，故A正确。 故选：A。 14．（2023春•莲池区校级月考）如图所示，一小钢球从光滑固定斜面的A点静止释放，相继经过B，C两点，AB＝BC，则下列分析正确的是（忽略空气阻力的影响）（　　） A．小钢球下滑过程中做匀速直线运动 B．小钢球在AB、BC两段内运动的平均速度相等 C．小钢球所受重力在AB、BC两段内做功相等 D．小钢球所受重力在AB、BC、AC三段内AC段功率最大 【答案】C 【解答】解：AB、小钢球从A处由静止滚下，高度减小，重力势能减小，速度增大（速度越来越大），动能增大，故AB错误； C、又因为斜面光滑，所以整个过程能量守恒，则AB、BC两段的高度相等，因此减少的重力势能相等，故小钢球在AB、BC两段内做功相等，故C正确； D、小钢球向下做加速运动，在BC段的速度最大，重力大小不变，根据P＝＝＝Gv可知，BC段功率最大，故D错误。 故选：C。 15．（2024•阜阳模拟）小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验，下列操作正确的是（　　） A．当小车匀速上升时拉力等于摩擦力 B．可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究 C．多次实验必须保持斜面的倾斜角度不变 D．测量拉力F前必须让弹簧测量计沿竖直方向调零 【答案】B 【解答】解：A、当小车匀速上升时拉力和摩擦力不是一对平衡力，故拉力不等于摩擦力，故A错误； B、为了改变斜面的粗糙程度，可以将小车车轮朝上放在斜面上进行探究，故B正确； C、为了寻找普遍规律，需要多次改变斜面的倾斜角度，故C错误； D、测量拉力F前必须让弹簧测量计沿与斜面平行的方向上调零，故D错误。 故选：B。 16．（2023秋•无为市月考）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间把相同的重物匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙滑轮组的机械效率相同 B．甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组 C．拉力F1所做的功比拉力F2所做的功大 D．拉力F2对滑轮组所做功的功率大 【答案】A 【解答】解：AB、由图可知，甲、乙两个滑轮组吊的物体重量相等，两动滑轮重量也相等，若不计绳重及摩擦，根据η＝＝＝＝可知，滑轮组的机械效率相同，故A正确，B错误； C、因为物体重力和动滑轮重力相等，匀速提升相同的高度，若不计绳重及摩擦，它们做的总功相同，故C错误； D、因为两个滑轮组做的总功相同，所用时间又相同，故功率也相同，故D错误。 故选：A。 二、填空题（本题共6小题，每空1分，共12分） 17．（2024•青岛二模）如图所示，重为90N的物体挂在杠杆B点，OB＝0.5m，OA＝0.9m，在A端施加竖直向上的拉力F，杠杆自重忽略不计。当F＝　50　N时，杠杆在水平位置平衡；测量质量的工具托盘天平也是杠杆，它属于 　等臂　（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】50；等臂。 【解答】解：根据杠杆的平衡条件：F•OA＝G•OB，则：F×9m＝90N×0.5m 解得：F＝50N 平时测量质量的托盘天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆。 故答案为：50；等臂。 18．（2024春•柳江区期中）如图甲所示，用拉力F竖直向上匀速提升重720N的货物，货物移动的距离与时间的关系如图乙所示。动滑轮重80N，不计绳重和摩擦，则运动时间2s时绳子自由端移动的距离为 　2　m，拉力F为 　400　N。 【答案】2；400。 【解答】解：根据图示可知：v物＝＝＝0.5m/s，故v绳＝0.5m/s×2＝1m/s；运动时间2s时绳子自由端移动的距离为： S＝vt＝1m/s×2＝2m； 拉力F为：F＝（G物+G动）＝×（720N+80N）＝400N。 故答案为：2；400。 19．（2024•武都区一模）如图所示是一把弹弓，将橡皮筋拉开后松手，橡皮筋内包裹的小石头能被弹射很远。橡皮筋被拉开表明力可以 　改变物体的形状　。小石头离开橡皮筋在空中飞行的过程中，弹力对它 　不做功　（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】改变物体的形状；不做功 【解答】解：橡皮筋被拉开表明力可以改变物体的形状； 小石头离开橡皮筋在空中飞行的过程中，虽然通过了一定距离，但此过程中不再受到弹力的作用，所以弹力对它是不做功。 故答案为：改变物体的形状；不做功。 20．（2023春•中阳县月考）据科学研究，人的大脑在思考时相当于一个发动机。若物理考试一共考了80min，大脑共做功72000J，则大脑在这次考试中的功率为 　15　W；大脑做的这些功相当于重为500N的人上升高度 　144　m时克服重力做的功。 【答案】15；144。 【解答】解：做功的时间为t＝80min＝4800s，大脑做的功为W＝72000J， 则大脑在这次考试中的功率为：P＝＝＝15W， 人克服重力做的功：W'＝W＝72000J， 人上升的高度：h＝＝144m。 故答案为：15；144。 21．（2023•长春一模）图中甲图是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图中乙图是其等效图。利用此“车梯”缓慢匀速提升重为1000N的物体，拉力F为400N，则该“车梯”的机械效率为 　62.5%　。若要提高“车梯”的机械效率，请提出一条合理的建议：　增加物体的重力　。 【答案】62.5%；增加物体的重力。 【解答】解：（1）该“车梯”的机械效率为： η＝＝＝62.5%。 （2）提高机械效率的方法：增加物体的重力。 故答案为：62.5%；增加物体的重力。 22．（2023•琼山区校级模拟）如图，小明将一个重10N的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为6N，小车沿斜面移动的距离s＝2m，上升的高度h＝0.9m，小明对小车做的有用功是 　9　J，斜面的机械效率是 　75%　。 【答案】9；75% 【解答】解： （1）小明对小车做的有用功： W有用＝Gh＝10N×0.9m＝9J； （2）小明做的总功： W总＝Fs＝6N×2m＝12J， 斜面的机械效率： η＝×100%＝×100%＝75%。 故答案为：9；75%。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．（2024•喀什地区一模）如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请你在图中画出施加在A点的动力F1对应的动力臂l1。 【答案】 【解答】解：由图可知，支点是O，由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是动力F1对应的动力臂l1，如图所示： 24．（2023秋•靖江市月考）人站在地面上，用如图所示的滑轮组将物体提升起来，请画出绳子的绕线方法。 【答案】 【解答】解：人站在地面上向下拉动绳子，物体向上提升，改变了力的方向，故最后一段绳子要从定滑轮绕出。 故答案为： 25．（2023春•单县期末）在探究滑轮组机械效率实验时，用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法：小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组；小丽采用与小明不同的另一种绕线方法组装滑轮组。 （1）请用笔画线，在图乙中帮助小丽画出滑轮组的绕线。 （2）在实验中，测量拉力F时，小丽要用弹簧测力计竖直向上 　匀速　拉动钩码上升。 （3）实验中他们得到的数据如表所示。小丽在第4次实验中，所做的有用功W有用＝　0.7　J，机械效率η＝　89.7　%。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 小明 1 4 0.1 2.3 0.2 87.0% 2 6 0.1 3.4 0.2 88.2% 小丽 3 5 0.1 1.9 0.3 87.7% 4 7 0.1 2.6 0.3 5 9 0.1 3.2 0.3 93.8% （4）从小丽的实验数据中，可以得出实验结论：使用同一个滑轮组时，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的 　重力　大小有关。 （5）该同学利用如图所示的两个滑轮组还可以探究滑轮组的机械效率与 　绳子的股数　的关系。 （6）分析表中数据可知，F≠，排除摩擦力及测量因素的影响，主要原因是 　动滑轮有重力　。 【答案】（1）见解析；（2）匀速；（3）0.7；89.7；（4）重力；（5）绳子的股数；（6）动滑轮有重力。 【解答】解：（1）甲图中绳子的有效段数为2，绳子的有效段数还可以是3，如下图所示： （2）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小； （3）小明第4次实验中，W有用＝Gh＝7N×0.1m＝0.7J，W总＝Fs＝2.6N×0.3m＝0.78J， 机械效率：η＝＝×100%≈89.7%； （4）由表中数据可知，使用同一个滑轮组，提起的物体越重，机械效率越大；故可得结论：使用同一个滑轮组，滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力大小有关； （5）由甲图以及小丽画出的乙图可知n甲＝2，n乙＝3，因此还可以探究滑轮组的机械效率与绳子的股数的关系； （6）分析表中数据可知，F≠，排除测量因素的影响，主要原因是动滑轮有重力。 故答案为：（1）见解析；（2）匀速；（3）0.7；89.7；（4）重力；（5）绳子的股数；（6）动滑轮有重力。 26．（2023春•莆田期末）某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和重力相同的0.5N重的钩码若干个。 （1）把组装好的杠杆将其放在水平位置如图甲所示，松手后发现杠杆沿顺时针方向偏转，此时杠杆处于 　非平衡　（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 　左　（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，在A点处挂3个钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡时力臂就在杠杆上，此时弹簧测力计的拉力为 　2　N；若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，弹簧测力计的拉力会 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）如图丙所示，斜拉弹簧测力计并使杠杆保持在水平方向静止。此过程中，弹簧测力计拉力的力臂 　变小　，拉力的大小 　变大　（以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）李明同学完成如图乙的一次操作后，得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，关勇同学认为他的结论不一定科学，理由是 　只进行一次实验，就得出实验结论，实验结论具有偶然性　。 【答案】（1）非平衡；左；（2）2；变小；（3）变小；变大；（4）只进行一次实验，就得出实验结论，实验结论具有偶然性。 【解答】解：（1）由题意知松手后杠杆沿逆时针方向偏转，即运动状态发生了改变，说明此时处于非平衡状态；由于杠杆顺时针偏转，说明左端高、右端低，所以应将杠杆右端平衡螺母向左调节，使杠杆处于水平位置平衡； （2）一个钩码重G＝0.5N，一个小格长度L，根据杠杆的平衡条件F1L1F2L2得，3G×4L＝F×3L，解得F＝4G＝2N； 若在第（1）小题所描述的情形中未调节平衡螺母而直接开展上述实验，即实验中杠杆右侧偏重，最后杠杆在水平平衡，则左侧所施加的力将变小，即弹簧测力计的示数会变小； （3）图丙中杠杆保持水平方向静止，阻力和阻力臂不变，由于斜拉弹簧测力计，使得动力臂由沿杆变为垂直弹簧秤而变小，由杠杆平衡条件知，弹簧测力计的示数将变大； （4）只进行一次实验，就得出实验结论，实验结论具有偶然性。 故答案为：（1）非平衡；左；（2）2；变小；（3）变小；变大；（4）只进行一次实验，就得出实验结论，实验结论具有偶然性。 27．（2022秋•新沂市校级月考）小明同学用如图所示的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，他首先测出木块重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动木块，调节斜面倾斜角度的大小多次测量，得到下表所示的数据： 实验次数 斜面倾角θ 木块重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η/% 1 15° 10 0.1 0.4 3.6 2 30° 10 0.2 0.4 3 15° 20 0.1 0.4 7.2 （1）实验中，小明的拉力方向应与斜面平行，拉着木块做　匀速直线　运动。 （2）当斜面倾斜角为30度时，弹簧测力计的示数如图所示，则此时拉力F＝　6　N。 （3）当斜面倾角为30°时，小明做的有用功为 　2　J。 （4）通过对比实验数据　1和2　（选填实验次数），可以得出的探究结论是：其他条件相同时，斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越　 　高　（选填“高”或“低”）。 【答案】（1）匀速直线；（2）6；（3）2；（4）1和2；高。 【解答】解：（1）实验中，小明的拉力方向应与斜面平行，拉着木块做匀速直线运动； （2）如图弹簧测力计分度值是0.2N，弹簧测力计的读数应为6N； （3）当斜面倾角为30°时，木块的重力G＝10N，上升的高低h＝0.2m， 所以小明做的有用功w有＝Gh＝10N×0.2m＝2J； （4）根据控制变量法可知，应选择实验1和2进行对比； 第1次实验，当倾角为15°时： 已知木块的重力G＝10N，上升的高度h1＝0.1m，有用功w有1＝Gh1＝10N×0.1m＝1J； 拉力F1＝3.6N，移动的距离s＝0.4m，总功w总1＝F1s＝3.6N×0.4m＝1.44J； 则第1次机械效率η1＝＝×100%＝69.4%； 第2次实验，当倾角为30°时： 已知木块的重力G＝10N，上升的高度h2＝0.2m，有用功w有2＝Gh2＝10N×0.2m＝2J； 拉力F2＝6N，移动的距离s＝0.4m，总功w总2＝F2s＝6N×0.4m＝2.4J； 则第2次机械效率η2＝＝×100%＝83.3%； 所以η1＜η2。 因此通过对比实验数据1和2，可知：其他条件相同时，斜面倾斜角度越大，斜面的机械效率越高。 故答案为：（1）匀速直线；（2）6；（3）2；（4）1和2；高。 28．（2024•温江区模拟）“夜游锦江”是成都市境内水上游船项目，以码头为节点、途经多个地标，以锦江故事卷轴为主线，进行多元化主题空间构建，串联起10公里水上游线。求： （1）行驶完全程需30min，求游船行驶的平均速度是多少km/h？ （2）该游船沿直线以6×103N的牵引力匀速前进2km，牵引力做功为多少？ 【答案】（1）游船行驶的平均速度为20km/h； （2）游船牵引力做的功为1.2×107J。 【解答】解：（1）游船行驶的平均速度v＝＝＝20km/h； （2）游船牵引力做的功W＝Fs＝6×103N×2×103m＝1.2×107J。 答：（1）游船行驶的平均速度为20km/h； （2）游船牵引力做的功为1.2×107J。 29．（2024春•南昌期中）如图所示，王强用40N的拉力拉动一重为110N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组用拉力F拉动重为230N的物体上升20cm（不计绳重及滑轮之间的摩擦），求： （1）动滑轮的重力G动； （2）拉力F的大小； （3）绳自由端移动的距离。 【答案】（1）动滑轮重G动＝10N； （2）拉力F的大小为80N； （3）绳自由端移动的距离为60cm。 【解答】解：（1）由图知，n＝3，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F＝（G+G动）可得动滑轮的重力： G动＝3F﹣G＝3×40N﹣110N＝10N； （2）拉动重为230N的物体时绳子自由端拉力： F′＝（G′+G动）＝×（230N+10N）＝80N； （3）绳自由端移动的距离： s＝3h＝3×20cm＝60cm。 答：（1）动滑轮重G动＝10N； （2）拉力F的大小为80N； （3）绳自由端移动的距离为60cm。 30．（2024•金湾区一模）某小汽车重力为2.2×104N，轮胎接地总受力面积为0.05m2。该车在水平路面上以80kW的恒定功率从静止启动并沿直线行驶，其速度与时间的关系图象如图所示，求： （1）小汽车静止时对水平地面的压强； （2）小汽车在匀速阶段通过的路程； （3）小汽车在匀速阶段牵引力所做的功。 【答案】（1）小汽车静止时对水平地面的压强是4.4×105Pa； （2）小汽车在匀速阶段通过的路程3600m； （3）小汽车在匀速阶段牵引力所做的功9.6×106J。 【解答】解：（1）小汽车静止时对水平地面的压强：P＝＝＝4.4×105Pa； （2）从图示可知：物体在匀速直线运动时，通过的距离为：s＝vt＝30m/s×2×60s＝3600m； （3）小汽车在匀速阶段牵引力所做的功： W＝Pt＝80×103W×2×60s＝9.6×106J。 答： （1）小汽车静止时对水平地面的压强是4.4×105Pa； （2）小汽车在匀速阶段通过的路程3600m； （3）小汽车在匀速阶段牵引力所做的功9.6×106J。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$