第十一章 简单机械和功 （单元测试·基础卷）物理苏科版2024九年级上册

2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷 第十一单元 基础卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题 （每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确） 1．小阳从一楼把装有20个鸡蛋的塑料袋匀速提到四楼的家里，小阳对这些鸡蛋做的功大约为（　　） A．60J B．90J C．120J D．240J 2. 如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（     ） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 3．2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　）    A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 4. 如图所示，两个滑梯高度相等，如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，所用时间分别为t1和t2，小阳所受重力做功分别为W1和 W2，重力的功率分别为P1和P2，已知t1<t2，则下列说法正确的是（     ） A．W1>W2 B．W1=W2 C．P1=P2 D．P1<P2 5. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（    ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 6. 如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（　　） A．F逐渐变小 B．F始终逐渐变大 C．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小 D．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大 7．如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 8. 如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．该滑轮组没有改变拉力的方向 D．物体上升的速度为0.6m/s 9．图中赛艇运动员使用船桨划水时，桨能绕着赛艇上的点O转动，手加在桨上的动力F1比水对桨的阻力F2大，若把船桨看成一种杠杆，其特点是动力臂比阻力臂短，以下选项中符合船桨的杠杆简化图是（　　） A． B． C． D． 10．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　） A．工人做的总功为2400J B．工人拉力的功率为60W C．此过程中该装置的机械效率约为88% D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率 11．一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（    ）    A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500J C．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W 12．杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（　　）    A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg 二、填空题（每空1分，共30分） 13．如图甲所示，旗杆顶端的装置属于 （选填“定”或“动”）滑轮。如图乙，若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3，则它们的大小关系是 ，这说明使用定滑轮不能改变力的 。 14. 工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是 N，绳自由端移动的距离是 m，物体上升的速度是 m/s。 15. 如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。 16. 在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 m，牵引力做功的功率是 W，重力做功是 J。 17. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P= W，斜面的机械效率η= %，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f= N。    18. 如图所示，A、B为两个滑轮，若物体与地面的滑动摩擦力为30N，不计绳重和滑轮摩擦要使沿水平方向匀速运动2m，绳子端的拉力为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m；为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m。 19. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则： （1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是 J； （2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是 m； （3）在4-6s时段的2s时间内，推力F对物体做功的功率是 W； （4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是 N。 20．图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照 （省力/费力）杠杆来设计，支点是 （A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用 （①/②）效果更好。 21. 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3.6N，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。 三、解答题（共46分。26题7分、27题8分，其余每空1分。计算题第26、27题要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 22. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ，但不可以 ； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以 ； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是 m/s。 23．在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡； （2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，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，目的是 ，此时弹簧测力计的示数为 N（g＝10N/kg）； （3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）细心的小明发现取下钩码和测力计之后，摆动的杠杆尺能很快恢复至水平平衡，是因为杠杆的支点在杠杆尺的 （“重心”、“重心偏上”、“重心偏下”）； （5）同学们归纳出杠杆的平衡条件之后，小红所在的小组向老师反映她们的数据和结论不吻合，分析表格中的数据，你认为可能原因是： 。 测量序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1.4 5 1 5 2 2.9 10 2.5 10 3 2.4 15 1.5 20 4 1.9 20 2 15 24. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、 和 ； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上： ；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量m/kg a 总时间t/s 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P= （利用表中物理量的符号表示）； (4)新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由： 。 25. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，不考虑摩擦。 （1）如图所示测力计的示数F为 N，实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点沿竖直方向匀速将杠杆至图中虚线位置，在此过程中弹簧测力计示数 （选填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”），钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率η1为 %； （2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB。（选填“＞”、“＜”或“=”） 26．如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 27．如下图所示，重500N的工人师傅用120N的拉力，使重力为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦） (1)求5s内绳子自由端移动的距离； (2)求动滑轮的重力； (3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少牛？ 28. 小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）实验需要测量的物理量： ①用 （填测量器材）测量自己的质量m； ②测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）； ③用 （填测量器材）记录跳n次绳所用的 （填物理量与其对应字母）。 （2）跳绳时平均功率表达式：P= 。 （3）若小明的质量m=50kg，他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J，在1min内，他跳绳的个数是 个，在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg） （4）小明和小华两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 ； A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷 第十一单元 基础卷（参考答案） 题号 答案及评分标准 一、选择题 （共24分） 1. B 2. D 3. A 4. B 5. D 6. D 7. D 8. D 9. C 10. C 11. D 12. B 二、填空题 （每空1分，共30分，21题作图2分） 13. 定 F1=F2=F3 大小。 14. 225 12 0.6。 15. 60 0 80。 16. 3500 6.3×107 0。 17. 0.32 62.5 0.3。 18. 30 2 15 4。 19. 0 8 8 2。 20. 省力 B ①。 21. （1）同一件衣服挂在B时，阻力不变，阻力臂最小，动力臂不变，因此动力最小；（2） 4；（3） 三、解答题 （共46分） 22. （6分） （1）改变力的方向，省力；（2）省力，改变力的方向 （3）省力，0.6。 23. （7分） （1）是，右；（2）便于测量力臂，1.5；（3）变大；（4）重心；（5）弹簧测力计倒着使用时，弹簧测力计的自重对杠杆平衡有影响。 24. （5分） （1）刻度尺，秒表；(2)上升的高度h/m；(3) ；(4) 综合实践活动小组的测量方式更好，因为人的体质不同，在一定时间内不能保证人持续做动作标准的引体向上或小天的测量方式更好，因为在测量时计时更方便。 25. （5分） （1）0.5，不变，66.7；（2）＞；（3）＜. 26. （7分） （1）（1）货物所受的重力 （2）机器人提升货物的功率 3分 4分 27. （8分） （1）5s内物体移动的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m 绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m （2）动滑轮上有3股绳，用120N的拉力拉300N的物体，则动滑轮重力 （3）因为工人师傅体重为500N，绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重 2分 3分 3分 28. （8分） （1）磅秤，秒表，时间t；（2）；（3）2，180，75；（4）A 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷 第十一单元 基础卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题 （每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确） 1．小阳从一楼把装有20个鸡蛋的塑料袋匀速提到四楼的家里，小阳对这些鸡蛋做的功大约为（　　） A．60J B．90J C．120J D．240J 2. 如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（     ） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 3．2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　）    A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 4. 如图所示，两个滑梯高度相等，如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，所用时间分别为t1和t2，小阳所受重力做功分别为W1和 W2，重力的功率分别为P1和P2，已知t1<t2，则下列说法正确的是（     ） A．W1>W2 B．W1=W2 C．P1=P2 D．P1<P2 5. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（    ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 6. 如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（　　） A．F逐渐变小 B．F始终逐渐变大 C．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小 D．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大 7．如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 8. 如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．该滑轮组没有改变拉力的方向 D．物体上升的速度为0.6m/s 9．图中赛艇运动员使用船桨划水时，桨能绕着赛艇上的点O转动，手加在桨上的动力F1比水对桨的阻力F2大，若把船桨看成一种杠杆，其特点是动力臂比阻力臂短，以下选项中符合船桨的杠杆简化图是（　　） A． B． C． D． 10．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　） A．工人做的总功为2400J B．工人拉力的功率为60W C．此过程中该装置的机械效率约为88% D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率 11．一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（    ）    A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500J C．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W 12．杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（　　）    A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg 二、填空题（每空1分，共30分） 13．如图甲所示，旗杆顶端的装置属于 （选填“定”或“动”）滑轮。如图乙，若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3，则它们的大小关系是 ，这说明使用定滑轮不能改变力的 。 14. 工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是 N，绳自由端移动的距离是 m，物体上升的速度是 m/s。 第14题图 第15题图 15. 如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。 16. 在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 m，牵引力做功的功率是 W，重力做功是 J。 17. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P= W，斜面的机械效率η= %，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f= N。    18. 如图所示，A、B为两个滑轮，若物体与地面的滑动摩擦力为30N，不计绳重和滑轮摩擦要使沿水平方向匀速运动2m，绳子端的拉力为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m；为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m。 19. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则： （1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是 J； （2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是 m； （3）在4-6s时段的2s时间内，推力F对物体做功的功率是 W； （4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是 N。 20．图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照 （省力/费力）杠杆来设计，支点是 （A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用 （①/②）效果更好。 21. 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3.6N，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。 三、解答题（共46分。26题7分、27题8分，其余每空1分。计算题第26、27题要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 22. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ，但不可以 ； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以 ； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是 m/s。 23．在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡； （2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，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，目的是 ，此时弹簧测力计的示数为 N（g＝10N/kg）； （3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）细心的小明发现取下钩码和测力计之后，摆动的杠杆尺能很快恢复至水平平衡，是因为杠杆的支点在杠杆尺的 （“重心”、“重心偏上”、“重心偏下”）； （5）同学们归纳出杠杆的平衡条件之后，小红所在的小组向老师反映她们的数据和结论不吻合，分析表格中的数据，你认为可能原因是： 。 测量序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1.4 5 1 5 2 2.9 10 2.5 10 3 2.4 15 1.5 20 4 1.9 20 2 15 24. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、 和 ； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上： ；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量m/kg a 总时间t/s 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P= （利用表中物理量的符号表示）； (4)新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由： 。 25. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，不考虑摩擦。 （1）如图所示测力计的示数F为 N，实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点沿竖直方向匀速将杠杆至图中虚线位置，在此过程中弹簧测力计示数 （选填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”），钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率η1为 %； （2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB。（选填“＞”、“＜”或“=”） 26．如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 27．如下图所示，重500N的工人师傅用120N的拉力，使重力为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦） (1)求5s内绳子自由端移动的距离； (2)求动滑轮的重力； (3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少牛？ 28. 小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）实验需要测量的物理量： ①用 （填测量器材）测量自己的质量m； ②测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）； ③用 （填测量器材）记录跳n次绳所用的 （填物理量与其对应字母）。 （2）跳绳时平均功率表达式：P= 。 （3）若小明的质量m=50kg，他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J，在1min内，他跳绳的个数是 个，在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg） （4）小明和小华两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 ； A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第9页（共8页） 试题 第10页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025-2026学年九年级上册物理单元检测卷 第十一单元 基础卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、选择题 （每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确） 1．小阳从一楼把装有20个鸡蛋的塑料袋匀速提到四楼的家里，小阳对这些鸡蛋做的功大约为（　　） A．60J B．90J C．120J D．240J 【答案】B 【详解】1个鸡蛋的重力约0.5N，20个鸡蛋的重力约 塑料袋的重力很小，可以忽略不计，一层楼的高度约为3m，从一楼到四楼上升的高度 小阳把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到家里，提鸡蛋的力做功大约是 故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 2. 如图所示是《天工开物》中记载的南方独轮推车。人推车前进的过程中（     ） A．人对车不做功 B．车是定滑轮 C．车是费力杠杆 D．车是省力杠杆 【答案】D 【详解】A．人的推力作用在车上，车在推力的作用下前进，人对车做了功，故A不符题意； BCD．人推车前进时，支点在轮子的转轴处，阻力是车上物体的重力，动力是手作用在手柄处的力，推车时动力臂大于阻力臂，车是一个省力杠杆，故BC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　）    A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 【答案】A 【详解】体重越大，则重力越大，从山脚下到峰顶的过程中，上升的高度相同，则克服重力做功越多，由于不知道做功时间长短，所以无法比较做功的快慢程度和功率的大小，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 4. 如图所示，两个滑梯高度相等，如果小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，所用时间分别为t1和t2，小阳所受重力做功分别为W1和 W2，重力的功率分别为P1和P2，已知t1<t2，则下列说法正确的是（     ） A．W1>W2 B．W1=W2 C．P1=P2 D．P1<P2 【答案】B 【详解】AB．小阳受到的重力不变，两个滑梯高度相等，根据W=Gh可知，小阳分别从左侧直梯和右侧弧形滑梯上端滑到地面，小阳所受重力做的功一样多，即W1=W2，故A错误，B正确； CD．因为小阳所受重力做的功一样多，而所用的时间关系为t1<t2，根据P=W/t可知，重力的功率大小关系为P1>P2，故CD错误。 故选B。 5. 起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m，再悬停6s，起重机对重物做功情况是（    ） A．提升过程做了功，悬停过程做了功 B．提升过程不做功，悬停过程不做功 C．提升过程不做功，悬停过程做了功 D．提升过程做了功，悬停过程不做功 【答案】D 【详解】做功的两个必要条件：有力作用在物体上；物体在力的方向上通过一段距离。故起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m过程中，起重机对物体做功，再悬停6s过程中，有力作用在物体上,物体在力的方向上没有通过一段距离，故起重机对重物不做功，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D. 6. 如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（　　） A．F逐渐变小 B．F始终逐渐变大 C．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小 D．转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大 【答案】D 【详解】根据杠杆平衡条件，在F以B点为轴转向BM方向时，阻力和阻力臂不变，其动力臂变小，F逐渐变大。在F以B点为轴转向BN方向时，阻力和阻力臂不变，力与杆垂直时力臂最长，转动时其力臂先变大后变小，故F先逐渐变小后逐渐变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 7．如图所示，利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m。物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A．使用动滑轮可以省距离 B．物体运动的速度为4m/s C．拉力的大小为5N D．绳子自由端移动的距离为8m 【答案】D 【详解】A．使用动滑轮可以省力，但费距离，故A错误； B．物体在10s内匀速上升4m，物体运动的速度为v=h/t=4m/10s=0.4m/s，故B错误； C．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝2 物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，故拉力的大小为 故C错误； D．绳子自由端移动的距离为s=nh=2×4m=8m 故D正确。故选D。 8. 如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，在10s内将重为400N的重物在竖直方向上匀速提升2m。若不计绳重及摩擦，则下列判断错误的是（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．动滑轮的重力为80N C．该滑轮组没有改变拉力的方向 D．物体上升的速度为0.6m/s 【答案】D 【详解】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，绳子自由端移动的距离 s=3h=3×2m=6m，故A正确，不符合题意； B．不计绳重及摩擦，则动滑轮的重力G动=3F﹣G=3×160N﹣400N=80N 故B正确，不符合题意； C．物体向上运动，拉力的方向也向上，滑轮组没有改变拉力方向，故C正确，不符合题意； D．物体上升速度 故D错误，符合题意。故选D。 9．图中赛艇运动员使用船桨划水时，桨能绕着赛艇上的点O转动，手加在桨上的动力F1比水对桨的阻力F2大，若把船桨看成一种杠杆，其特点是动力臂比阻力臂短，以下选项中符合船桨的杠杆简化图是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中动力和阻力在支点O两侧，动力臂小于阻力臂，动力F1向上，杠杆逆时针转动，水对桨的阻力F2应该向上，故A不符合题意； B．把船桨看成一种杠杆，动力和阻力在支点O两侧，图中动力和阻力在支点O的同侧，故B不符合题意； C．图中动力和阻力在支点O两侧，动力臂小于阻力臂，动力F1向上，杠杆逆时针转动，水对桨的阻力F2向上，故C符合题意； D．图中动力和阻力在支点O两侧，动力臂大于阻力臂，故D不符合题意。故选C。 10．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为300N的建材从地面匀速运送到离地面8m的高处，所用时间为40s。已知动滑轮重为40N，不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　） A．工人做的总功为2400J B．工人拉力的功率为60W C．此过程中该装置的机械效率约为88% D．可以通过增加动滑轮个数的方法提高该装置的机械效率 【答案】C 【详解】A．由图可知，滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计滑轮组的绳重和摩擦，拉力 绳子自由端移动的距离s=nh=2×8m=16m 工人做的总功W总=Fs=170N×16m=2720J 故A错误； B．工人拉力的功率为 故B错误； C．工人做的有用功为克服建材重力做的功，有用功 W有=Gh=300N×8m=2400J 此过程中该装置的机械效率 故C正确； D．增加动滑轮的个数，可以增加动滑轮重，增大了额外功，所以会降低机械效率，故D错误。 故选C。 11．一位同学用如图所示的滑轮组拉着重500N的物体，使物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，已知物体与地面间的滑动摩擦力为150N，滑轮组的机械效率为60%，在此过程中下列选项正确的是（    ）    A．绳子自由端移动的距离为3m B．拉力做的有用功为500J C．拉力做的额外功为150J D．拉力做功的功率为25W 【答案】D 【详解】A．物体以0.1m/s的速度沿水平地面向右匀速直线运动10s，物体移动的距离是 s=vt=0.1m/s×10s=1m 有两根绳子与动滑轮相连，绳子自由端移动的距离为s绳=ns=2×1m=2m 故A错误； B．物体与地面间的滑动摩擦力为150N，拉力克服摩擦力做的有用功为 W有=fs=150N×1m=150J 故B错误； C．滑轮组的机械效率是60%，则总功为 拉力做的额外功为W额=W总-W有=250J-150J=100J 故C错误； D．拉力做功的功率为 故D正确。故选D。 12．杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（　　）    A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg 【答案】B 【详解】杆秤是一只杠杆，O是支点，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可得 G鱼﹒OA=G秤砣﹒OB 则鱼受到的重力 鱼的质量为 故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 二、填空题（每空1分，共30分） 13．如图甲所示，旗杆顶端的装置属于 （选填“定”或“动”）滑轮。如图乙，若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3，则它们的大小关系是 ，这说明使用定滑轮不能改变力的 。 【答案】 定 F1=F2=F3 大小 【详解】旗杆顶端的滑轮不会随着红旗一起变化位置，所以是定滑轮，可以改变拉力的方向。 定滑轮只能改变拉力的方向，不能省力，所以即使图中3个力方向不同，但大小相同且都等于重物的重力，即F1=F2=F3。 14. 工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是 N，绳自由端移动的距离是 m，物体上升的速度是 m/s。 【答案】 225 12 0.6 【详解】[1]由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力 [2]绳子自由端移动的距离 [3]物体上升的速度 15. 如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为 J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 J，此时箱子受到地面的摩擦力为 N。 【答案】 60 0 80 【详解】小聪的拉力做功 小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，此过程只有力没有距离，小明的推力不做功，做功为0J；此时箱子受到地面的摩擦力为静摩擦力，大小等于小明的推力80N。 16. 在某次测试中，一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶，受到的阻力为1.8×105N，10s内汽车通过的路程是 m，牵引力做功的功率是 W，重力做功是 J。 【答案】 3500 6.3×107 0 【详解】[1]已知汽车的速度为v=1260km/h=350m/s 10s内汽车通过的路程s=vt=350m/s×10s=3500m [2]汽车在做匀速运动，处于平衡状态，根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，即 F牵=f=1.8×105N 牵引力做功的功率 P=F牵v=1.8×105N×350m/s=6.3×107W [3]重力的方向始终是竖直向下的，汽车在竖直方向没有移动距离，因此重力不做功，为0J。 17. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P= W，斜面的机械效率η= %，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f= N。    【答案】 0.32 62.5 0.3 【详解】[1]斜面的长度L=80cm=0.8m 拉力做的总功W总=FL=0.8N×0.8m=0.64J 拉力做功功率 [2]斜面的高度h=20cm=0.2m 拉力做的有用功W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J 斜面的机械效率 [3]克服滑动摩擦力做的额外功 W额=W总-W有用=0.64J-0.4J=0.24J 由W额=fL可得物体受到的滑动摩擦力 18. 如图所示，A、B为两个滑轮，若物体与地面的滑动摩擦力为30N，不计绳重和滑轮摩擦要使沿水平方向匀速运动2m，绳子端的拉力为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m；为 N，此时，绳子自由端移动的距离为 m。 【答案】 30 2 15 4 【详解】A滑轮为定滑轮，定滑轮不省力也不费距离，不考虑绳重和滑轮摩擦时，拉力 绳子自由端移动的距离 B滑轮为动滑轮，不考虑绳重和滑轮摩擦时，拉力 绳子自由端移动的距离为 19. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则： （1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是 J； （2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是 m； （3）在4-6s时段的2s时间内，推力F对物体做功的功率是 W； （4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是 N。 【答案】 0 8 8 2 【详解】（1）在0-2s时段的2s时间内，由运动图像可知此时物体静止，故物体运动的路程为0，故不做功，即做功为0。 （2）在4-6s时段的2s时间内，由运动图像可知此时物体的速度为4m/s，故运动的路程为 （3）在4-6s时段的2s时间内，推力大小为2N，此时匀速直线运动，故推力等于摩擦力等于2N，速度为4m/s，故推力F对物体做功的功率是 （4）在2-4s时段的2s时间内，物体处于加速运动，但是物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度都未变，故此时受到的摩擦力仍为2N。 20．图甲是《天工开物》中记载的一种农业生产汲水装置——辘，图乙是它提水时的示意图，为方便提水，应按照 （省力/费力）杠杆来设计，支点是 （A/B/C）点；图丙中水龙头开关的设计也应用了同样原理，开关选用 （①/②）效果更好。 【答案】 省力 B ① 【详解】为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于轮围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。为了更省力，开关应选用动力臂较大的，故开关应选用①。 21. 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3.6N，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 见下图 【详解】（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。 若衣服重为3.6N，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）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 三、解答题（共46分。26题7分、27题8分，其余每空1分。计算题第26、27题要求写出必要的文字说明、公式和演算过程） 22. 同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点： 　　 　　 （1）他们研究定滑轮特点时，做的实验如甲图所示，据此可证明：使用定滑轮可以 ，但不可以 ； （2）他们研究动滑轮特点时，用动滑轮匀速竖直提升重物，如乙图所示。据此可知，使用动滑轮可以 ，但不可以 ； （3）他们组装滑轮组时，他们想：利用滑轮组提升重物能否省力呢？为此，他们进行的实验如丙图所示，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，由图可知，利用滑轮组提升重物能 ，如果物体被提升的速度是0.2m/s，绳子自由端移动的速度是 m/s。 【答案】 改变力的方向 省力 省力 改变力的方向 省力 0.6 【详解】（1）由甲图知道，三种拉力情况，每次拉力的方向都不同。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，故得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不省力。 （2）在图乙中，拉力F=0.6N＜G=1N，说明使用动滑轮时省力，但不能改变力的方向。 （3）由图丙知道，物体的重力为2N，测力计的示数为0.8N，故利用滑轮组提升重物能省力。 物体上升10cm，绳子自由端上升30cm，故绳子自由端移动的速度为重物移动速度的3倍，故绳子自由端移动的速度v′=3v=3×0.2m/s=0.6m/s 23．在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆 （选填“是”或“不是”）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡； （2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g的钩码，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，目的是 ，此时弹簧测力计的示数为 N（g＝10N/kg）； （3）如图（c），保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）细心的小明发现取下钩码和测力计之后，摆动的杠杆尺能很快恢复至水平平衡，是因为杠杆的支点在杠杆尺的 （“重心”、“重心偏上”、“重心偏下”）； （5）同学们归纳出杠杆的平衡条件之后，小红所在的小组向老师反映她们的数据和结论不吻合，分析表格中的数据，你认为可能原因是： 。 测量序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1.4 5 1 5 2 2.9 10 2.5 10 3 2.4 15 1.5 20 4 1.9 20 2 15 【答案】 是 右 便于测量力臂 1.5 变大 重心 弹簧测力计倒着使用时，弹簧测力计的自重对杠杆平衡有影响 【详解】（1）当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置，此时杠杆是平衡状态，当实验时为了使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响需要在水平位置平衡。杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节。 （2）当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。这样做的目的是便于测量力臂。 由图根据杠杆平衡条件可知FALA＝FBLB 代入数据可得2×0.05kg×10N/kg×3L＝FB×2L 解得FB＝1.5N （3）根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，动力F逐渐增大。 （4）杠杆尺左右两边不放物体时，支点在杠杆尺的重心位置，使杠杆重力的力臂为零，杠杆会水平平衡。 （5）由表格数据得F1L1＞F2L2 分析其中的原因是弹簧测力计倒着使用时，弹簧自重对杠杆平衡有影响。 24. 引体向上是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，小星同学能连续做10个规范的引体向上动作。综合实践活动小组的同学想估测小星同学做10个规范动作时的功率。 (1)所需要的测量器材有体重计、 和 ； (2)下表是综合实践活动小组设计的实验记录表格，表格a处应填上： ；（表格第二行空格不需要填写数据） 小星的质量m/kg a 总时间t/s 功率P/W (3)小星同学做引体向上的功率表达式P= （利用表中物理量的符号表示）； (4)新考法：在实验后反思交流中，小天同学提出也可以通过记下1min内做引体向上的次数来测量做引体向上的功率的大小，小天提出的测量方式与综合实践活动小组的测量方式相比，你觉得哪个更好？并简述理由： 。 【答案】(1)刻度尺，秒表；(2)上升的高度h/m；(3)；(4)见解析 【详解】（1）要测功率的大小，需要使用体重计测量人的体重；需要测量每次上升的高度，需要使用刻度尺进行测量；还需用秒表测量连续完成10个引体向上动作需要的时间。 （2）实验中要记录每次上升的高度，因此a处应填上升的高度h/m。 （3）做10个规范动作克服重力做的总功为 则小星同学做引体向上的功率表达式为 （4）综合实践活动小组的测量方式更好，因为人的体质不同，在一定时间内不能保证人持续做动作标准的引体向上或小天的测量方式更好，因为在测量时计时更方便。 25. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升，不考虑摩擦。 （1）如图所示测力计的示数F为 N，实验中，将两个相同的钩码悬挂在A点沿竖直方向匀速将杠杆至图中虚线位置，在此过程中弹簧测力计示数 （选填“不变”、“变大”、“变小”或“无法确定”），钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率η1为 %； （2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；（选填“＞”、“＜”或“=”） （3）将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB。（选填“＞”、“＜”或“=”） 【答案】 0.5 不变 66.7 ＞ ＜ 【详解】（1）如图，弹簧测力计的分度值为0.1N，测力计的示数F为0.5N； 杠杠受到的阻力大小等于两个钩码的重力G，如图，阻力的力臂为OC，弹簧测力计对杠杆拉力F的力臂为OD，由△OCA∽△ODE可得 由杠杠的平衡条件可得G×OC=F×OD 则 由于和G不变可知，F不变，即弹簧测力计的示数不变。 此过程中，有用功为W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J 总功为W总=Fs=0.5N×0.3m=1.5J 则杠杆的机械效率为 （2）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，有用功增大，即有用功在总功中占的比例增大，杠杆的机械效率变大，则η2＞η1。 （3）将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体对杠杆拉力的力臂变大，由杠杠的平衡条件可知拉力F变大，物体匀速提高相同的高度时，拉力做的总功变大，不考虑摩擦，杠杠的重力和上升的高度不变时，克服杠杠重力做的额外功不变，有用功变大，因此有用功占总功的比值变大，即杠杠的机械效率变大，所以ηA＜ηB。 26．如图所示的是一种智能装卸机器人，它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取，求： （1）货物所受的重力； （2）机器人提升货物的功率。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）货物所受的重力 （2）机器人提升货物的功率 答：（1）货物所受的重力是； （2）机器人提升货物的功率是。 27．如下图所示，重500N的工人师傅用120N的拉力，使重力为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升。（不计绳重及摩擦） (1)求5s内绳子自由端移动的距离； (2)求动滑轮的重力； (3)若绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重是多少牛？ 【答案】(1)3m；(2)60N；(3)1440N 【详解】（1）5s内物体移动的高度h=vt=0.2m/s×5s=1m 动滑轮上有3股绳，绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m （2）由图可知，动滑轮上有3股绳，用120N的拉力拉300N的物体，则动滑轮重力 （3）因为工人师傅体重为500N，绳子所能承受的最大拉力为600N，则工人师傅所能提起的最大物重 28. 小明想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）实验需要测量的物理量： ①用 （填测量器材）测量自己的质量m； ②测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）； ③用 （填测量器材）记录跳n次绳所用的 （填物理量与其对应字母）。 （2）跳绳时平均功率表达式：P= 。 （3）若小明的质量m=50kg，他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是 J，在1min内，他跳绳的个数是 个，在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg） （4）小明和小华两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则 ； A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 【答案】 磅秤 秒表 时间t 25 180 75 A 【详解】（1）实验中，除了测出人的质量和起跳高度外，还要用秒表记录跳一定次数时所用的时间t。①用磅秤测出质量m，则重力为G=mg；②测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度），则每次克服重力所做的功W=Gh=mgh；③用秒表记录跳n次所用的时间t。 （2）跳绳时平均功率 （3）该同学的重力 由图可知，起跳的最大高度h=0.5m，他每跳一次克服重力所做的功 由图可知，跳一次所用的时间，1min内，他跳绳的个数 在1min内克服重力做功的平均功率 （4）AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A符合题意，B不符合题意； C．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故C不符合题意； D．体重相同，只要跳频率相同，功率与跳的时间长短无关，故D不符合题意。 故选A。 21 / 27 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$