第十一章 简单机械和功【B卷 培优卷】-2024-2025学年九年级物理上册单元速记·巧练（江苏专用 苏科版）

2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（苏科版） 第十一章 简单机械和功（B卷•培优卷） 注意事项： 1．测试范围：苏科版九年级上册第11章。 一、杠杆及其应用（共8小题） 二、滑轮、滑轮组和斜面、轮轴（共6小题） 三、功、功率（共7小题） 四、机械效率（共8小题） 一、杠杆及其应用（共8小题） 1．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，一根质地不均匀的硬棒重心在点，将硬棒通过绳悬挂于点，、为两个支架，在绳与两支架的作用下，硬棒静止，此时绳与支架均对硬棒有弹力（绳的形变忽略不计）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（　　） A．仅撤去支架 B．仅撤去支架 C．同时剪断绳和撤去支架 D．同时剪断绳和撤去支架 2．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B．向下拉绳放下空桶时拉力为 C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 3．（2022·江苏苏州·中考真题）在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F； 4．（2024·江苏扬州·中考真题）如图所示，小明坐在座椅上，伸小腿时，小腿绕膝关节上固定点O转动，股四头肌群收缩提供动力。 （1）请在图中画出动力臂。 （2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是_________，动力的变化情况是_________。 5．（2024·广东广州·中考真题）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 （1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：_____________________________________________，若衣服重为，则此支持力最小值为_________N； （2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。 6．（2024·江苏苏州·中考真题）健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是__________________。若要增加训练强度，应将配重盘向_________（a/b）端移。 7．（2024·云南·中考真题）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 （1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于_________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆_________保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）； （2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 3 18.0 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是__________________（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是_________（选填“A”或“B”）； A．寻找普遍规律        B．减小实验误差 ②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会__________________（选填“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向_________（选填“左”或“右”）移动杠杆的支点； （4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出的表达式，l2=__________________（用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）。 8．（2022·江苏南京·中考真题）南京城墙是世界上现存最长的砖石构造城市城墙，如图甲所示。图乙是一块质地均匀的平整长方体城砖的示意图，已知城砖长AC为40cm，宽AB为20cm，厚AD为10cm，质量为20kg。 （1）城砖的重力多大？（g取10N/kg） （2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是多少帕？ （3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，则F至少为_________N。 二、滑轮、滑轮组和斜面、轮轴（共6小题） 9．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 10．（2022·湖南湘西·中考真题）湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　） A．省力 B．省距离 C．省时间 D．省能量 11．（2024·江苏常州·一模）用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 12．（2024·江苏扬州·二模）如图所示，动滑轮重20N，不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦，当动滑轮上挂重力为100N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动。则B受到的摩擦力（　　） A．方向水平向左，大小是100N B．方向水平向右，大小是40N C．方向水平向左，大小是40N D．方向水平向右，大小是20N 13．（2023·江苏苏州·三模）小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时，若绳a处固定不动，手在b处需用力Fb拉绳，使重物G匀速上升；若绳b处固定不动，腿在a处需用力Fa拉绳，使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦，则（　　） A．Fb＝Fa B．Fb＝2Fa C．Fb＜2Fa D．Fb＞2Fa 14．（2024·江苏无锡·中考真题）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取） （1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为_________kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装_________kg的水； （2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为_________J，人做功的功率为_________W。 三、功、功率（共7小题） 15．（2024·江苏苏州·二模）从物理角度解读人的活动，下列说法错误的是（　　） A．完成一次引体向上做的功约为2×103J B．50kg的中学生潜水时受到水的浮力约为500N C．正常步行的速度约为5km/h D．双脚站立时，对地面的压强约为104Pa 16．（2024·江苏南通·三模）南通立夏，孩子们有“斗蛋逗趣”的习俗。如图是用频闪照相机拍摄的普通鸡蛋下落时的照片，已知每隔5×10﹣3s拍摄一次，试估算该鸡蛋下落过程中重力的功率最接近（　　） A．5W B．10W C．15W D．20W 17．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 18．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是_________J，总功是_________J，拉力F的功率是_________W。（g取） 19．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。 20．（2023·江苏泰州·中考真题）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车发动机的功率； （3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） 21．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求： （1）箱子对水平地面的压强； （2）上移过程中拉力做功的功率； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功。 四、机械效率（共8小题） 22．（2024·江苏盐城·一模）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，以拉力F1、F2分别将重为G的物体竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，下列判断正确的是（　　） A．F1＝F2 B．F1＝2F2 C．η1＞η2 D．η1=η2 23．（2024·江苏无锡·中考真题）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　 　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 24．（2024·江苏无锡·二模）某人将两张凳子搬上楼，可以有两种方法：一是把两张凳子一起搬上楼；二是先搬一张凳子上楼，再搬另一张凳子，假设他上楼的速度相同，则两种搬凳方法中功率和机械效率的大小关系正确的是（     ） A．第一种方法功率和机械效率均小于第二种 B．第一种方法功率和机械效率均大于第二种 C．第一种方法功率小于第二种，机械效率大于第二种 D．第一种方法功率大于第二种，机械效率小于第二种 25．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是_________滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为_________J，该滑轮的机械效率为_________%。 26．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。 （1）重物上升的速度v物=_________m/s； （2）动滑轮的重G动=_________N，滑轮组的机械效率η=_________%； （3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将_________。 27．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为_________J，斜坡的机械效率为_________（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为_________N。 28．（2024·江苏泰州·二模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂（chōng）”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓（duì）杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为40N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.6m，OB长0.4m。 （1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起? （2）每踩一次对碓头做的功是多少? （3）若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是多大? 29．（2024·江苏苏州·中考真题）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取。求 （1）克服钢板重力做的功W有用； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷（苏科版） 第十一章 简单机械和功（B卷•培优卷） 注意事项： 1．测试范围：苏科版九年级上册第11章。 一、杠杆及其应用（共8小题） 二、滑轮、滑轮组和斜面、轮轴（共6小题） 三、功、功率（共7小题） 四、机械效率（共8小题） 一、杠杆及其应用（共8小题） 1．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示，一根质地不均匀的硬棒重心在点，将硬棒通过绳悬挂于点，、为两个支架，在绳与两支架的作用下，硬棒静止，此时绳与支架均对硬棒有弹力（绳的形变忽略不计）。下列操作中，仍能使硬棒保持平衡的是（　　） A．仅撤去支架 B．仅撤去支架 C．同时剪断绳和撤去支架 D．同时剪断绳和撤去支架 【答案】A 【详解】A．绳子只能向上施加拉力，支架只能施加向上的支持力；仅撤去支架，以为支点，重力和支架支持力使得杠杆的转动方向相反，可以平衡，故A符合题意； B．仅撤去支架，以为支点，重力和支架支持力使得杠杆的转动方向都是顺时针，故杠杆不可以平衡，故B不符合题意； C．同时剪断绳和撤去支架，以为支点，重力使得杠杆逆时针转动，不可以平衡，故C不符合题意； D．同时剪断绳和撤去支架，以为支点，重力使得杠杆顺时针转动，不可以平衡，故D不符合题意。 故选A。 2．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B．向下拉绳放下空桶时拉力为 C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为 【答案】D 【详解】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误； B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知 G石·OA=（G桶+F）·OB 即 40N×1.2m=（20N+F）×0.6m 解之可得：F=60N，故B错误； C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误； D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知： G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB 即 40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m 解得Fˊ=40N，故D正确。 故选D。 3．（2022·江苏苏州·中考真题）在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F； 【答案】 【详解】由图可知，O为支点，重物向下拉杠杆的力为阻力，则过支点做阻力作用线的垂线段即为阻力臂l；；由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小。最小力F作用在A点，当OA为F的力臂时，力臂最长，此时力F最小，且F的方向垂直杠杆向上，从A点垂直OA向上画出F的示意图，如图所示： 4．（2024·江苏扬州·中考真题）如图所示，小明坐在座椅上，伸小腿时，小腿绕膝关节上固定点O转动，股四头肌群收缩提供动力。 （1）请在图中画出动力臂。 （2）小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力臂的变化情况是_________，动力的变化情况是_________。 【答案】 ；变大；变大。 【详解】（1）[1]由支点向动力作用线作垂线，垂线段即为动力臂，故作图如下： （2）[2]小腿的重力为阻力，小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力作用线离支点越来越远，阻力臂的变化情况是变大。 [3]阻力不变，阻力臂变大，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力将变大。 5．（2024·广东广州·中考真题）如图甲，质量不计的晾晒架钩在支撑物上，挂上衣服后，晾晒架可看成以O为支点的杠杆，图乙是其简化图，晾晒架上A、B、C、D四点在同一水平线上。 （1）B、C、D是挂衣处，同一件衣服挂在B时，A点受到的支持力最小，请说明理由：_____________________________________________，若衣服重为，则此支持力最小值为_________N； （2）请在图乙中：①画出B点受到衣服的拉力F，②画出拉力F的力臂l。 【答案】同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小；4；。 【详解】（1）[1]由题意可知，晾晒架可看成一个杠杆，设衣服对晾晒架的作用力为阻力，则支撑物对晾晒架的作用力为动力，根据杠杆平衡条件 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 可知，同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小，即A点受到的支持力最小。 [2]若衣服重为，根据杠杆平衡条件可得 当衣服挂在B时，阻力臂最小，所以此支持力最小值为 （2）[3]根据题意，B点受到衣服的拉力的方向为竖直向下，由于力臂是支点到力的作用线的距离，因此反向延长拉力F，画出支点O到拉力F的反向延长线的垂线段，即为拉力F的力臂l。如图所示 6．（2024·江苏苏州·中考真题）健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，拉力大小变化情况是__________________。若要增加训练强度，应将配重盘向_________（a/b）端移。 【答案】 逐渐变小。a。 【详解】[1]人坐在座板上，用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧，此过程中，阻力（配重盘的重力）不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力变小，即拉力逐渐变小。 [2]若要增加训练强度，即增大拉力，根据杠杆平衡条件可知，在阻力（配重盘的重力）不变的情况下，应增大阻力臂，即将配重盘向b端移。 7．（2024·云南·中考真题）实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 （1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于_________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆_________保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）； （2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 3 18.0 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是__________________（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是_________（选填“A”或“B”）； A．寻找普遍规律        B．减小实验误差 ②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会__________________（选填“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树权，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向_________（选填“左”或“右”）移动杠杆的支点； （4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出的表达式，l2=__________________（用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）。 【答案】平衡；仍能；；A；右端下沉；增大；左；。 【详解】（1）[1]杠杆静止，说明杠杆受力平衡，所以处于平衡状态。 [2]图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡。 （2）[3]由表中数据可知，每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等，所以杠杆平衡的条件是：。 [4]一次实验得出的结论具有偶然性，所以需要进行重复实验，获得多组数据，得出具有普遍性的规律。 故选A。 [5]在右侧钩码下端加挂一个钩码，则 所以杠杆右端将下沉。 （3）[6]水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的重力。 [7]水桶盛满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的拉力。 （4）[8]由杠杆平衡条件可知 代入数据可得 解得 8．（2022·江苏南京·中考真题）南京城墙是世界上现存最长的砖石构造城市城墙，如图甲所示。图乙是一块质地均匀的平整长方体城砖的示意图，已知城砖长AC为40cm，宽AB为20cm，厚AD为10cm，质量为20kg。 （1）城砖的重力多大？（g取10N/kg） （2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是多少帕？ （3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，则F至少为_________N。 【答案】200N；1×104Pa；25。 【详解】解：（1）城砖的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N （2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，地面的受力面积 S=AC×AD=20cm×10cm=200cm2 城砖静止在水平地面时，城砖对地面的压力 F=G=200N 城砖对地面的压强 （3）要在AB的中点O处用一与AB垂直的水平力F将城砖推倒，可把城砖看成一个绕底部转动的杠杆，动力F的力臂大小等于城砖AC的长，即L1=40cm，阻力 F=G=200N 阻力臂 根据杠杆的平衡条件知道 F×L1=G×L2 代入数据解得 答：（1）城砖的重力为200N； （2）城砖按图乙方式放在水平地面上时，它对地面的压强是1×104Pa； （3）F至少为25N。 二、滑轮、滑轮组和斜面、轮轴（共6小题） 9．（2024·江苏盐城·中考真题）下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】从图中可以看到，A方法中有两段绳子挪动石墩，人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半；BCD方法中，人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力，即不省力。 故选A。 10．（2022·湖南湘西·中考真题）湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　） A．省力 B．省距离 C．省时间 D．省能量 【答案】A 【详解】公路被修成环绕山坡的盘山公路，盘山公路是一种斜面，根据功的原理可得，增大斜面的长度来减小车辆向上行驶时的牵引力，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．（2024·江苏常州·一模）用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G，若不考虑滑轮的自重和摩擦，作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 【答案】C 【详解】不计滑轮重力和摩擦，左边图中使用定滑轮不省力，也不省距离，所以F1=G； 不计滑轮重力和摩擦，中间图中与动滑轮相连的绳子有2股，故； 不计滑轮重力和摩擦，右边图中与动滑轮相连的绳子有3股，故。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．（2024·江苏扬州·二模）如图所示，动滑轮重20N，不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦，当动滑轮上挂重力为100N的物体A时，物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动。则B受到的摩擦力（　　） A．方向水平向左，大小是100N B．方向水平向右，大小是40N C．方向水平向左，大小是40N D．方向水平向右，大小是20N 【答案】B 【详解】由图可知，承担物重的绳子股数是3，绳子自由端的拉力 物体B向左做匀速直线运动，拉力和摩擦力是一对平衡力，物体B所受摩擦力 f=F=40N 方向水平向右。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13．（2023·江苏苏州·三模）小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时，若绳a处固定不动，手在b处需用力Fb拉绳，使重物G匀速上升；若绳b处固定不动，腿在a处需用力Fa拉绳，使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦，则（　　） A．Fb＝Fa B．Fb＝2Fa C．Fb＜2Fa D．Fb＞2Fa 【答案】D 【详解】当绳b处固定不动，腿在a处用力Fa拉绳时，该图中所有滑轮均为定滑轮，不计绳重和摩擦，则 由图知，当绳a处固定不动，手在b处用力Fb拉绳时，a处的拉力F拉和物体的重力G相等，物体G匀速上升时，中间的滑轮处于平衡状态，不计绳重和摩擦，中间的滑轮受向上的拉力Fb、2段绳子向下的拉力2F拉和中间滑轮向下的重力G动，则由二力平衡条件可得 即 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．（2024·江苏无锡·中考真题）如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为、，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10kg，轮轴质量为10kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置。长为0.6m，长为1m，长为0.8m，硬棒及绳索质量忽略不计。（g取） （1）人对辘轳不施加力。桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为_________kg；若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装_________kg的水； （2）若桶内水的质量为40kg，人用时20s将桶匀速提升3m，此时辘轳提水的机械效率为50%，则桶对水做的功为_________J，人做功的功率为_________W。 【答案】60；60；1200；120。 【详解】（1）[1]桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，支点为O1，由杠杆平衡条件得到 [2]若A点系上质量为40kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，支点为O2，由杠杆平衡条件得到 桶中最多可装水 m水=m桶水-m桶=70kg-10kg=60kg （2）[3]桶对水做的功为 [4]总功 人做功的功率 三、功、功率（共7小题） 15．（2024·江苏苏州·二模）从物理角度解读人的活动，下列说法错误的是（　　） A．完成一次引体向上做的功约为2×103J B．50kg的中学生潜水时受到水的浮力约为500N C．正常步行的速度约为5km/h D．双脚站立时，对地面的压强约为104Pa 【答案】A 【详解】A．中学生的体重一般500N左右，根据重力与质量的关系可得重力，中学生每次引体向上身体向上运动40cm。引体向上是克服人体重力做功 故A错误，符合题意； B．中学生在游泳池里游泳时，处于漂浮状态，中学生受到的浮力等于其重力，即F浮=G，中学生的体重一般500N左右，故浮力大约为500N左右，故B正确，不符合题意； C．成年人正常步行速度约为1.3m/s，即约5km/h，故C正确，不符合题意； D．中学生的体重一般500N左右，双脚站立时与地面的接触面积约为0.05m2，则双脚站立时，对地面的压强约为 故D正确，不符合题意。 故选A。 16．（2024·江苏南通·三模）南通立夏，孩子们有“斗蛋逗趣”的习俗。如图是用频闪照相机拍摄的普通鸡蛋下落时的照片，已知每隔5×10﹣3s拍摄一次，试估算该鸡蛋下落过程中重力的功率最接近（　　） A．5W B．10W C．15W D．20W 【答案】B 【详解】个鸡蛋的重力约为0.5N，一个鸡蛋的高度约为6cm，由图知，下落的路程约为鸡蛋的高度的3倍，可取下落高度 h＝20cm=0.2m所用的时间为 t=2×5×10-3s=0.01s该鸡蛋下落过程中重力做的功为 W=Gh=0.5N×0.2m=0.1J该鸡蛋下落过程中重力的功率为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 17．（2024·江苏连云港·中考真题）如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2，功率的大小分别为P1、P2，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即 W1=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即 P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。 故选C。 18．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是_________J，总功是_________J，拉力F的功率是_________W。（g取） 【答案】3×104；3.75×104；2.5×103。 【详解】[1]物体的重力 G=mg=600kg×10N/kg=6000N 滑轮组所做有用功 W有=Gh=6000N×5m=3×104J [2]由得，滑轮组所做总功 [3]拉力F的功率 19．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，小明的质量为60kg，他在30s内完成了10个引体向上，每次重心上升50cm，g取10N/kg。求： （1）小明所受重力的大小； （2）完成一个引体向上克服重力做的功； （3）30s内克服重力做功的功率。 【答案】（1）600N；（2）300J；（3）100W。 【详解】解：（1）小明所受的重力为 G=mg=60kg×10N/kg=600N （2）完成一个引体向上克服重力做的功为 W=Gh=600N×0.5m=300J （3）30s内克服重力做的功为 W总=10W=10×300J=3000J 30s内克服重力做功的功率为 答：（1）小明所受重力为600N； （2）完成一个引体向上克服重力做的功为300J； （3）30s内克服重力做功的功率为100W。 20．（2023·江苏泰州·中考真题）新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示，一辆电动汽车停放在水平地面上，满载时整车质量为1.5t，轮胎与地面的总接触面积为600cm2。在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，电动汽车受到的阻力为2500N，求： （1）汽车行驶的速度； （2）汽车发动机的功率； （3）汽车静止时对水平地面的压强。（g取10N/kg） 【答案】（1）20m/s；（2）50kW；（3）。 【详解】解：（1）在某段平直路面上，该车满载时90s内匀速行驶了1.8km，则汽车行驶的速度 （2）由题意知，汽车在做匀速直线运动，受到的牵引力等于阻力，即 根据 可得汽车发动机的功率 （3）汽车静止时对水平地面的压力 则汽车静止时对水平地面的压强 答：（1）汽车行驶的速度是20m/s； （2）汽车发动机的功率是50kW； （3）汽车静止时对水平地面的压强是。 21．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求： （1）箱子对水平地面的压强； （2）上移过程中拉力做功的功率； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功。 【答案】（1）；（2）35W；（3）200J。 【详解】（1）箱子对水平地面的压强 （2）拉力做功 拉力做功功率 （3）所做的有用功 克服摩擦力做功 答：（1）箱子对水平地面的压强为2.5×103Pa； （2）上移过程中拉力做功的功率为35W； （3）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。 四、机械效率（共8小题） 22．（2024·江苏盐城·一模）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，以拉力F1、F2分别将重为G的物体竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率为η1、η2，下列判断正确的是（　　） A．F1＝F2 B．F1＝2F2 C．η1＞η2 D．η1=η2 【答案】C 【详解】AB．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物体的重力，即F1=G；乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，即 则 所以一般情况下，且，故AB错误； CD．不计绳重和摩擦，则甲没有额外功存在，有用功等于总功，机械效率；乙还要克服动滑轮重力做额外功，则有用功小于额外功，机械效率，所以η1＞η2，故C正确，D错误。 故选C。 23．（2024·江苏无锡·中考真题）如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　 　） A．总功为800J B．动滑轮重为5N C．绳端移动的距离为4m D．滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【详解】AC．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×4m=8m 总功 W总=Fs=125N×8m=1000J 故A正确，C错误； B．不计绳重和摩擦，动滑轮重为 G动=2F-G=2×125N-200N=50N 故B错误； D．有用功 W有=Gh=200N×4m=800J 滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 24．（2024·江苏无锡·二模）某人将两张凳子搬上楼，可以有两种方法：一是把两张凳子一起搬上楼；二是先搬一张凳子上楼，再搬另一张凳子，假设他上楼的速度相同，则两种搬凳方法中功率和机械效率的大小关系正确的是（     ） A．第一种方法功率和机械效率均小于第二种 B．第一种方法功率和机械效率均大于第二种 C．第一种方法功率小于第二种，机械效率大于第二种 D．第一种方法功率大于第二种，机械效率小于第二种 【答案】B 【详解】根据题意知道，这两张凳子的重力一定，楼的高度前后不变，所以两次所做的有用功相等；在第一种方法中，所做的额外功为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，即方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功，由 可知道第一次的效率大于第二次的效率；根据题意知道，上楼的速度相同，方法二需要上楼二次，方法二所用时间为方法一的2倍，而方法二所做的总功却小于方法一的2倍，所以第一种方法的功率大于第二种方法的功率。 故选B。 25．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮是_________滑轮，若工人师傅用1000N的拉力，将重为800N的沙发匀速提升5m，则工人师傅做的有用功为_________J，该滑轮的机械效率为_________%。 【答案】定；4000；80。 【详解】[1]如图所示，滑轮被固定悬挂，在提升物体时滑轮的位置没有变化，其作用是改变了受力的方向，所以该滑轮是定滑轮。 [2]工人师傅做的有用功为 [3]工人师傅做的总功为 则该滑轮的机械效率为 26．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，在“测定滑轮组的机械效率”实验中，小明匀速向下拉动绳子，2s内物体上升20cm，G物=10N，F=6N，不计绳重和摩擦。 （1）重物上升的速度v物=_________m/s； （2）动滑轮的重G动=_________N，滑轮组的机械效率η=_________%； （3）小明想更省力，他只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将_________。 【答案】 0.1；2；83.3；不变。 【详解】（1）[1]由图可知，承担物重绳子的股数是n=2，重物上升的速度为 （2）[2]不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮重力为 G动=nF-G物=2×6N-10N=2N [3]滑轮组的机械效率为 （3）[4]不计摩擦及绳重，额定功的来自克服动滑轮重力做的功，改变图中滑轮组的绕线方法，提起同一重物时，有用功W有=Gh，额外功W额=G动h，总功W总=Gh+G动h，根据 可知，只改变了滑轮组的绕线方法，滑轮组的机械效率将不变。 27．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，供轮椅上下的斜坡长L=4m，高h=2m。小明用120N的拉力平行于斜坡向上将重为200N的木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为_________J，斜坡的机械效率为_________（精确到0.1%），木箱所受摩擦力的大小为_________N。 【答案】 400；83.3%；20。 【详解】[1]拉力做的有用功 W有用=Gh=200N×2m=400J [2]拉力F做的总功 W总=Fs=120N×4m=480J 斜坡的机械效率 [3]拉力做的额外功 W额=W总﹣W有用=480J﹣400J=80J 由W额=fs可得，木箱受到的摩擦力 28．（2024·江苏泰州·二模）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂（chōng）”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓（duì）杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为40N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，AO长1.6m，OB长0.4m。 （1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起? （2）每踩一次对碓头做的功是多少? （3）若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是多大? 【答案】（1）160N；（2）24J；（3）20W。 【详解】解：（1）不计碓杆的重力和摩擦，根据力与力臂的垂直关系可知，脚沿垂直于OB向下方向可以用最小力将石球抬起；由杠杆平衡条件可得 F1×OB=G×LG （2）每踩一次对碓头做的功 W=Gh=40N×0.6m=24J （3）春的机械效率为60%，人做的功 若1min将B踩下30次，则人做功的功率 答：（1）不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用160N的力才可以将碓头抬起； （2）每踩一次对碓头做的功是24J； （3）若1min将B踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是20W。 29．（2024·江苏苏州·中考真题）某起重机的滑轮组结构示意如图所示，其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上，滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦，g取。求 （1）克服钢板重力做的功W有用； （2）钢丝绳的拉力F； （3）滑轮组满载时的机械效率（保留一位小数）。 【答案】（1）；（2）；（3）84.7%。 【详解】解：（1）克服钢板重力做的功为 （2）起重机的滑轮组做的总功为 由图可知，有四段绳子承重，则钢丝绳的拉力为 （3）起重机的滑轮组做的额外功为 动滑轮的重力为 滑轮组满载时的机械效率为 答：（1）克服钢板重力做的功为3.6×105J； （2）钢丝绳的拉力为1.125×104N； （3）滑轮组满载时的机械效率为84.7%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$