第五章简单机械与功练习-2025-2026学年华东师大版九年级上册科学

华师大版科学九年级上册 第五章简单机械与功练习 一、选择题 1．如图所示的四种用具中，属于费力杠杆的是（ ） A．托盘天平 B．镊子 C．钢丝钳 D．修剪树枝的剪刀 2．如图所示，健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是（ ） A．定滑轮，可省力   B．动滑轮，可省力 C．定滑轮，可改变力的方向 D．动滑轮，可改变力的方向 3．白鹤滩水电站装机容量位列全球第二，年平均发电量达624亿千瓦时，这些能量来自大坝拦截的水所具有的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能 4. 如图是某兴趣小组用轻质杆制作的杆秤，经测试发现量程偏小。下列操作能使杆秤量程变大的是（　　） A．将a点向左移 B．将b点向右移 C．换一个质量较小的秤砣 D．将a、b点都向左移等长距离 5．黄博同学在跳绳测试中，1分钟跳180次，每次腾空的最大高度平均为4厘米，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是（ ） A．60瓦 B．3．6×10３瓦 C．6×104瓦 D．3．6×10５瓦 6．下列关于物体是否做功的说法中正确的是（ ） A．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功 B．小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的拉力做了功 C．举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功 D．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功 7．如图所示，重为50N的物体A在拉力F=5N作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，下列分析计算正确的是（    ） A．物体所受合力为5N B．物体受到的摩擦力为12N C．拉力F做功的功率为5W D．在10s内机械所做的有用功为500J 8．如图是建筑工地上起重设备“塔吊”的局部示意图。某次绕在滑轮组上的钢丝绳拉力F为700牛，将重1200牛的建筑材料吊高了10米。下列对该过程的说法错误的是（　　） A．下方滑轮为动滑轮 B．拉力F做功12000焦 C．绳子自由端通过的距离为20米 D．该滑轮组的机械效率为85.7% 9．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为450g，所用动滑轮的质量为50g，绳子自由端的拉力F为1.3N，g取10N/kg。在0～2s的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为20cm/s B．拉力F的功率为0.26W C．有用功为0.45J D．滑轮组的机械效率为90% 10．一端封闭的两个完全相同的玻璃管（如图所示）甲中装水乙中装食用油。两个完全相同的金属小球从O处静止释放，下落到P处，小球在食用油中下落的时间更长。比较两小球从O处到P处的下落情况，则小球（　　） A．重力势能变化量不相同 B．获得的动能相同 C．在食用油中重力做功慢 D．机械能不变 11．如图为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕点转动；伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列关于这个吊车的有关说法正确的是（　　） A．吊臂是一个省力杠杆 B．使用这种吊车，好处是可以少做功 C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小保持不变 D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 12．乒乓球的直径被加大后，提高了乒乓球比赛的观赏性。玛丽认为直径增加了，乒乓球的弹性减弱了。吉姆认为乒乓球弹性是否减弱必须通过实验来证明。能够证明玛丽的说法是否正确的是（　　） A．把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，比较反弹后落地的距离 B．把直径不同的乒乓球抛向地面，比较落地后反弹的高度 C．把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 D．把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，比较落地后反弹的高度 13．丰田“刹车门”事件让小明对刹车时的情景有了更多的思考。下列想法正确的是(    ) A．一辆车在下坡时若刹车失灵，在不增加动力的情况下，此车的运动状态将保持不变 B．有人错把油门当刹车踩，会导致汽车的惯性变大 C．司机看到意外时刹车，反射活动的途径是：眼睛→传入神经→脊髓→传出神经→腿部肌肉 D．万一下坡时刹车失灵可试图将车一侧靠着山体摩擦产生阻力而减速，这是通过做功把机械能转换为其他形式的能 14．如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A在水平桌面上做匀速直线运动，如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10W，则使物体B匀速上升3m所用的时间为（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）（ ） A．4秒 B．3秒 C．5秒 D．6秒 二、填空题 15．如图所示是用体积相同的小球探究动能大小与哪些因素有关的实验： （1）实验中你通过观察__________________知道动能的大小 （2）实验中采用______________方法，使得铜球和钢球到水平面的速度相同； （3）图甲和丙，探究的问题是_______________________。 16．如图是甲、乙两个同学进行搬物爬楼比赛，已知他们每次搬的重物都一样。从图中信息可知，甲同学做的功________（填 “大于”“小于”或“等于”）乙同学做的功，甲同学的功率________（填“大于”“小于” 或“等于”）乙同学的功率。 17．某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。 （1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是　 　。 （2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功　 　焦。 （3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有：　 　。（写出 一点） 18．如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速提升同一物体上升0.2m，物体重100N，滑轮重25N，绳重和摩擦不计。图甲中F甲＝________ N，图乙装置的手移动的距离s＝________m。 19． 如图所示，工人用240N的拉力，在15s的时间内，将重600N的建筑材料提升到6m高的楼顶上，绳子自由端移动了________m，拉力做的功是_______J，拉力的功率是__________W。 20．如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A。 （1）请在图中画出绳子的绕法。 （2）若物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，求： ①人拉绳做功的功率； ②滑轮组的机械效率； ③用该滑轮组将750N重物B匀速提高4米，人做的功是多少焦？ 21．在湖州看见美丽中国，美丽湖州吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为3×103千克，在一段平直的高速公路上匀速行驶3千米，用时2分钟，运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120千米/时。 （1）高速上限速，实际上是为了避免汽车的 (填选项)过大，减少车祸发生时的危害。 A．惯性 B．动能 C．势能 D．摩擦力 （2）通过计算判断该房车在此路段是否超速。 （3）计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。 22．如图所示，一卡车车底板距地面1.5m高，小明把一块3m长的钢板AB搭在车和底板上，构成一个斜面，他通过这个斜面，用的力，把一个大木箱由B处推到A处，已知木箱重为1200N。求： (1)小明推木箱做的功是多少？ (2)该斜面的机械效率； (3)木箱受到斜面的摩擦力。 23．（2022·浙江·中考真题）太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车”的项目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下：小车的质量为100g，车长8cm、宽6.5cm、高3cm，轮胎与地面的总接触面积为2cm2完成下列问题： （1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？ （2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速度为多少？ （3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？ 参考答案 1．B 【详解】 A．天平的两个力臂相等，所以是等臂杠杆，故A不符合题意； B． 镊子在使用时动力臂小于于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C． 钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D． 修树枝的剪刀在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 2．C 【解析】 试题分析：滑轮的位置固定不变的是定滑轮，定滑轮不省力，但可以改变动力的方向；滑轮随物体运动的是动滑轮，使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升时，图中的滑轮是定滑轮，可改变力的方向。故选C 考点：定滑轮和动滑轮的特点 3. A 【解析】水电站是通过水的机械能转化为电能，因此这些能量来自大坝拦截的水所具有的机械能。 故选A。 4. D 【解析】A．将a点向左移，阻力臂增大，动力臂和动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故A错误； B．将b点向右移，阻力臂增大，动力不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故B错误； C．换一个质量较小的秤砣，阻力臂不变，动力变小，动力臂不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变小，称量的最大质量变小，量程变小，故C错误； D．将a、b点都向左移等长距离，杠杆右边长度变大，阻力臂不变，动力臂变大，动力不变，由杠杆平衡条件知道，阻力变大，所称量物体的质量变大，量程变大，故D正确。 故选D。 5．A 【详解】 ∵G=500N，h=4cm=0.04m，∴跳一次克服重力做功为：W=Gh=500N×0.04m=20J， 1min跳180次所做的总功为：W总=180×20J=3600J，又∵t=1min=60s，∴功率为：P 故选A. 6．B 【详解】 A． 足球在水平地面上滚动，在重力的方向上没有通过距离，因此足球受到的重力没有对足球做功，故A错误； B．小刚从地上提起一桶水的过程中，有力作用在水桶上，水桶在力的方向上通过了距离，因此小刚对水桶的拉力做了功，故B正确； C．举重运动员举着杠铃不动，杠铃没有在力的方向上通过距离，因此运动员对杠铃竖直向上的支持力没有做功，故C错误； D． 起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，拉力与物体运动的方向垂直，故起重机对钢筋竖直向上的拉力没有做功，故D错误。 7．B 【详解】A、物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知，物体所受合力为零，故A错误； B、由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n＝3，克服摩擦力做的功为有用功，则效率：，则f＝nηF＝3×80%×5N＝12N，故B正确； C、拉力的功率，故C错误； D、在10s内机械所做的有用功W＝fs＝fvt＝12N×1m/s×10s＝120J，故D错误； 8. B 【详解】A．滑轮组下面的滑轮跟随着物体一块上升，属于动滑轮，故A正确，不符合题意； BC．滑轮组的动滑轮绕2段绳，则绳子自由端移动的距离 s=2h=2×10m=20m 拉力做的功 W总=Fs=700N×20m=14000J 故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．有用功 W有=Gh=1200N×10m=12000J 该滑轮组的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 9．D 【详解】 A．绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，绳子自由端移动的速度为 故A正确，不符合题意； B．拉力F的功率为 P=Fv=1.3N×0.2m/s=0.26W 故B正确，不符合题意； C．有用功为物体上升的高度需要做的功，故应为 W有用=Gh=mgh=0.45kg×10N/kg×0.1m=0.45J 故C正确，不符合题意； D．由图线ab所示分析可得 s=nh 可得 滑轮组的机械效率为 故D错误，符合题意。 故选D。 10. C 【解析】A．重力做功为W=Gh，所以重力做功相同，则重力势能变化量相同，故A错误； B．在煤油中阻力更大，小球受到的重力与阻力的合力小，做功获得的动能小，所以，两小球从O处到P处获得的动能不同，故B错误； C．由 知道，在水和食用油中重力做功相等，食用油中时间长，重力做功慢，故C选项正确； D．由于液体有阻力，机械能会减小，故D错误。 故选C。 11．D 【详解】 A．由图可知，伸缩撑杆的阻力臂大于动力臂，所以吊臂是一个费力杠杆，故A错误； B．机械可以省距离，但不能省功，故Ｂ错误； CD．伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，则动力臂保持不变，在伸缩撑杆匀速顶起吊臂的过程中，重物的阻力臂逐渐减小，由杠杆的平衡条件可知伸缩撑杆受到支持力渐渐变小，所以D对C错。 故选D。 12．D 【分析】 物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；要想比较两只乒乓球的弹性大小，必须使用控制变量法进行探究，逐一分析每个选项的方案后，选择正确答案。 【详解】 A．把直径不同的乒乓球掷向竖直墙壁，不能控制球的初速度相同，无法根据反弹后落地距离比较弹性大小，故A错误； B．把直径不同的乒乓球抛向地面，没有控制球的抛出速度相等，不能根据落地后反弹的高度判断弹性大小，故B错误； C．把直径不同的乒乓球在不同高度由静止释放，没有控制高度相等，故C错误； D．把直径不同的乒乓球在同一高度由静止释放，控制了球的初始高度相同，比较落地后反弹的高度，可以判断球的弹性大小，故D正确。 故选D。 13． D 【详解】A．一辆车在下坡时，刹车失灵后，在不增加动力情况下，此车的情况将使汽车越来越快。故A错误； B．有人错把油门当刹车踩，不会导致汽车的惯性变大，因为车的惯性只与其质量有关。故B错误； C．司机看到意外情况时立即刹车，该反射活动的途径是眼睛→传入神经→大脑→脊髓→传出神经→腿部肌肉。故C错误； D．专家建议万一下坡时刹车失灵可试图将车一侧靠着山体摩擦产生阻力变大而减速，这是通过做功把机械能转化为其他形式的能。故D正确。 14．D 【详解】由图知，通过动滑轮绳子段数n=3，不计轮与轴之间的摩擦，不计轮重、绳重，物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动时： 拉动A向左运动时，A受力如图： ，则： 因此拉力F做功为： 由得，所用时间为： 故ABC项不符合题意、D项符合题意； 15．木块被推动距离长短 相同高度下滑 动能大小与速度的关系 【详解】 (1)[1] 实验中小球能够做功是体现在推动小纸盒运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小纸盒被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。 (2)[2]球的高度在题中代表了速度的大小，因此要保证到达底端时的速度相等，必须让它们所处的高度相同 (3)[3] 动能的大小与两个因素(质量和速度)有关，为了探究动能大小与速度的关系应采用指控变量法，控制质量不变，改变速度，而在甲丙两图中是同一个铜球放置在不同的高度，控制了质量一定，改变了速度。 16．等于 大于 【解析】 【详解】 [1]两同学将同样的重物提升相同的高度，由可知，两个同学做功相同； [2]由图可知，甲同学爬楼运物体用的时间为40s，乙同学运物体用的时间是45s，由可知，在做功相同的情况下，甲的时间少，甲的功率大； 17．（1）改变力的作用方向 （2）15 （3）调小排水口 （1）根据定滑轮的特点解答； （2）根据W=Gh计算克服井盖重力做的功； （3）根据井盖被抬起的原理分析。 （1）定滑轮的作用是不省力不费力，但能改变力的作用方向； （2）克服井盖重力做功：W=Gh=150N×0.1m=15J； （3）根据乙图可知，当外面的雨水流入水槽后，水槽的重力增大，两个定滑轮上绳子产生的拉力增大，于是对井盖向上的支持力增大，于是井盖被顶起来。当降水量较小时，水槽的重力偏小，井盖受到的支持力偏小，井盖不易抬起。此时可以减小排水口，从而减小水槽里水的排水量，增大雨水在里面的停留时间，从而增大水槽重力，进而抬起井盖。 [2]微微抬起这根铁棒的B端，；所以 。 18．100； 0.4 【详解】 [1]∵甲是定滑轮，不省力，但能改变力的方向∴F甲=G物=100N [2]∵乙是动滑轮，有两端绳子承担物重，省力费距离∴ s=2h物=2×0.2m=0.4m 19．18 4320 288 【详解】 ［1］由题知，n=3，s=3h=3×6m=18m； ［2］W总=Fs=240N×18m=4320J； ［3］拉力的功率P==288W. 20．(1) (2)①75W、②80%、③3600J 【详解】 (1) 由题意知，站在地面上的人拉起物体，绳子的拉力方向应向下，绳子应从动滑轮上面的挂钩开始绕起，然后顺次绕线，如图所示： (2) ①绳子末端移动的速度： v′=3v=3×0.1m/s=0.3m/s， 拉力做功： W总=Fs=250N×s=250N×3h， 拉力做功功率为： P===Fv=250N×0.3m/s=75W； ②滑轮组的机械效率: η===80%. ③不计绳重和摩擦，提起600N物体时，拉力F=(G物+G动)， 则动滑轮的重力： G动=3F−G物=3×250N−600N=150N， 当提起750N的重物B时的拉力： F′=(GB+G动)=×(750N+150N)=300N， 人做的功： W= F′×3h=300N×3×4m=3600J. 答：(1)图略； (2) ①人拉绳做功的功率为75W； ②滑轮组的机械效率为80%； ③用该滑轮组将750N重物B匀速提高4米，人做的功是3600焦。 21．（1）B （2）v= =90千米/时 90千米时<120千米时，没有超速。 （3）因为匀速直线运动，所以F=f f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103千克×10牛/千克=3×103牛 W=Fs=3×103牛×3×103米=9×106焦 （1）动能与物态的质量和速度有关，即质量越大，速度越大，则动能越大； （2）首先根据计算出房车行驶的速度，再与限速分析解答； （3）首先根据f=0.1G计算房车受到的阻力，再根据二力平衡的知识F=f计算房车受到的牵引力，最后根据W=Fs计算牵引力做的功。 （1）在高速上，汽车的速度越大，则动能越大，发生碰撞时破坏力越大，因此高速上限速。 故选B。 22．(1)2400J；(2)75%；(3)200N 【分析】 (1)根据即可求出小明推木箱做的功。 (2)利用公式求出有用功，再根据公式计算斜面的机械效率。 (3)人做的额外功是人克服摩擦力做功，等于总功减去额外功，再利用求摩擦力。 【详解】 (1)小明推木箱做的功是总功 (2)小明推木箱做的有用功为 斜面的机械效率为 (4)小明做的额外功为 由可得木箱受到的摩擦力 答：(1)小明推木箱做的功为2400J；(2)该斜面的机械效率为75%；(3)木箱受到的摩擦力为200N。 23.（1）；（2）；（3） 【解析】解：（1）小车的重力 小车对地面的压强 （2）测试过程中小车行驶的时间 t=1min20s=80s 则该次测试中小车的速度 （3）小车受到的阻力 因为小车在水平地面上匀速直线运动，所以小车的牵引力 则此时小车的功率 答：（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为5000Pa； （2）该次测试中小车的速度为0.5m/s； （3）此时小车的功率为0.08W。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$