第11章节简单机械和功章节巩固练习-2025-2026学年苏科版2024新版九年级物理上册

第11章节简单机械和功章节巩固练习-2025-2026学年苏科版2024新版九年级物理上册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图是探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆均匀且每一小格的长度相同，不考虑装置摩擦和自重，将钩码悬挂在B处，当用如图所示方向的拉力F作用在A处时，杠杆恰好水平平衡。下列工具在使用时，和该装置属于同类杠杆的是（　　） A．抽水机手柄B．起瓶器C．自拍杆D．托盘天平 2．如图是《天工开物》中古人用踏碓舂米的情景，踏碓的实质是属于费力杠杆。图中的工具在使用时与踏碓属于同一类杠杆的是（　　） A．开瓶器B．羊角锤C．筷子 D．核桃夹 3．在不计机械自重和摩擦的情况下，不能用10N的拉力提起重20N物体的简单机械是（　　） A．一个动滑轮 B．一个定滑轮 C．杠杆 D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 4．科技馆里小明和爸爸正在体验升降座椅装置，其简图如图所示，爸爸手握绳子，小明坐在升降座椅上，爸爸对绳子施加拉力，小明被匀速拉升。已知爸爸的质量60kg，小明的质量40kg，座椅和动滑轮总重20N，不计绳重和摩擦，则（    ） A．爸爸对绳子施加拉力为105N B．爸爸将绳子自由端下拉1m，小明上升3m C．爸爸利用此装置最多可以拉起重1780N的物体D．若小明和爸爸的位置互换，匀速拉动绳子时拉力不变 5．利用两个滑轮提升同一重物到同一高度时，下列组合中自由端移动距离最少的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示的情景中，关于力对物体做功的说法，正确的是（   ） A．图甲：举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功 B．图乙：铅球推出后在空中运动过程中，人对铅球做了功 C．图丙：无人机水平匀速飞行时，重力对货物做了功 D．图丁：小明推着小车前进，小明对小车做了功 7．美术课上，小吴利用自己学到的绘画技能创作了同学们扔实心球的情景图，如图所示，其中手对球做功的是（　　） A．①④ B．①③ C．②④ D．①③⑤ 8．如图所示，甲、乙（m甲<m乙）两位同学一起上楼，同时到达三楼。甲、乙上楼所做的功和功率分别为W甲、W乙和P甲、P乙，则（   ） A．W甲=W乙，P甲>P乙 B．W甲<W乙，P甲=P乙 C．W甲>W乙，P甲<P乙 D．W甲<W乙，P甲<P乙 9．如图甲所示，同一木块放在同一水平面上，先后两次沿水平方向拉动木块使其做匀速直线运动。两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。下列有关说法正确的是（　　） A．①、②两次的摩擦力大小f1=f2 B．①、②两次的拉力大小关系是F1>F2 C．经过相同时间，①、②两次拉力做功的关系是W1<W2 D．①、②两次拉力做功功率的关系是P1<P2 10．如图所示，用拉力把重为的物体沿高为，长为的粗糙斜面以速度由底端匀速拉到顶端的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体由底端运动到顶端的时间为 B．拉力的功率为 C．斜面的机械效率为 D．物体所受的摩擦力为 11．为提高人们的居住品质，改善城市面貌，我市对老旧小区进行改造。改造中工人利用滑轮组将重640N的建筑材料提升到楼顶，如图所示。已知工人对绳子的拉力为400N，在10s内将建筑材料匀速提升10m，不计绳重及摩擦。此过程中，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受重力为240N B．滑轮组所做的有用功为6400J C．工人所用拉力的功率为400W D．滑轮组的机械效率为90% 12．如图所示为《天工开物》中记载的一种捣谷工具——舂，人脚用力踩踏A端使B端升起，抬脚后B端重重落下击打稻谷。关于舂的使用，下列说法正确的是（    ） A．该工具正常工作时，绕着A点转动 B．使用该工具时不能省力，但可以省功 C．若想更省力一些，可将脚踩点A适当靠近O D．该工具与镊子都正常使用时，它们都属于同一类杠杆 13．如图所示，小明沿水平方向用力将窗扇缓慢推开的过程中，所用水平推力的大小变化情况正确的是（　　） A．逐渐变小 B．先变小后变大 C．逐渐变大 D．先变大后变小 14．如图所示，水平地面上放一个重的物体，利用滑轮组用拉动物体匀速运动时，物体与地面间的摩擦力为，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，下列选项正确的是（　　） A．物体受到摩擦力的方向为水平向右 B．拉力的大小为 C．物体移动，绳子自由端移动 D．增大拉力时，物体与地面之间的摩擦力也会增大 15．如图所示，物体M在拉力的作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，此时物体N的速度为2m/s，物体N与水平地面间的摩擦力大小为20N，忽略动滑轮和绳所受的重力及滑轮的摩擦，以下说法正确的是（　　） A．物体M运动的速度为2m/s B．物体M运动的速度为4m/s C．物体M对动滑轮的拉力大小为20N D．物体M对动滑轮的拉力大小为40N 16．如图所示，用定滑轮提升物体A，A的重力为。分别用拉力、、将物体A竖直匀速提升，各拉力做功分别为、、，不考虑绳重和轮轴间摩擦。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 17．如图是冰壶比赛场地的示意图。运动员推动静止在点的冰壶前进，到点时松手，冰壶滑行到点静止。已知冰壶滑行时所受的摩擦力为，，，不计空气阻力。冰壶从点滑行到点的过程中，运动员对冰壶做功（　　） A．68J B．56J C．12J D．0J 18．登楼梯比赛时，八年级某同学从底楼匀速登上五楼，共用了60s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近（   ） A．500W B．100W C．50W D．10W 19．如图，甲、乙重力均为100N，10s内，小明用拉力把甲竖直匀速拉至B点；小红用拉力沿斜面将乙匀速拉至D点。已知，则（   ） A．做功100J B．与做的功相等 C．的功率为200W D．的功率大于的功率 20．如图是用滑轮组提升物体A的作业过程。物体A重力大小为600N，在F为250N的拉力作用下，匀速竖直向上提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA为0.1m/s，动滑轮重为200N。下列说法中正确的是（　　） A．绳子自由端的速度大小v绳为0.3m/s B．滑轮组的机械效率η为75% C．拉力F做功的功率P为100W D．滑轮组在静止时也可以测出该滑轮组的机械效率 21．如图所示的滑轮组，用300N的水平拉力F下将水平地面上一个重为3600N的物体在5s内匀速拉动2m，滑轮组的机械效率为80%，下列说法正确的是（　　） A．物体与地面的摩擦力为480N B．拉力F移动的速度为0.8m/s C．绳子自由端拉力F的功率为360W D．水平面的粗糙程度，不会影响滑轮组的机械效率 二、填空题 22．如图甲所示为前臂平伸用手掌托住铅球时的情形。我们可将图甲简化成如图乙所示的杠杆，此杠杆是 （填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；不计杠杆自重，若铅球质量m=3kg，OA=0.03m，OB=0.30m，此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1为 N。 23．如图甲所示，古代记录传统手工技术的著作《天工开物》中记载了一种捣谷用的舂[chōng]，“横木穿插硬头，嘴为铁，足踏其末而舂之”。图乙为脚向下施加力踩舂时在某一位置的示意图，若硾头质量为10kg，在图示位置保持平衡时，，，不计横木的重力和摩擦，则脚向下施加的力为 N；如果想省力些，可将脚踩点适当 （选填“远离”或“靠近”）O点。（g取） 24．如图甲所示，旗杆顶部的装置A是 滑轮，使用它的好处是 。如图乙所示，工人用重20N的滑轮将重300N的木箱匀速提升到阳台上，若不计绳重及摩擦，工人至少要用 N的拉力。 25．将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重60N，B重10N，则A所受桌面的摩擦力大小为 N，方向为 ；若对A，施加一个水平向左的拉力F，刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动，则拉力F大小为 N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 26．在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，箱子运动的平均速度为 m/s；木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J。 27．如图，小亮的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功 J。（假设小亮每次做引体向上，身体重心都上升0.6m） 28．如图所示，一个重60N的木块被20N的水平力F压在竖直墙面上，3s内匀速下滑了60cm，则匀速下滑的过程中，力F做的功为 J，重力做功的功率为 W。 29．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如乙、丙所示，由图像可知，当时，物体受到的摩擦力是 N；当时，物体受到的摩擦力是 N；至这段时间内，拉力F做功 J，其功率为 W。 30．用如图甲所示的滑轮组提升重力为900N的物体M，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内沿竖直方向匀速提升了5m，拉力F做的功随时间t的变化图像如图乙所示。在20s内，拉力F对M做的有用功为 J，该滑轮组的机械效率为 %。 31．如图所示，沿斜面向上拉一个重为200N的物体到斜面顶端，斜面长s=1.2m，高h=0.3m，拉力F做功为120J，则此过程中斜面的机械效率为 。 32．骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。图甲：手托重物时，可视为 力杠杆，此过程肱二头肌的收缩的距离 于手移动的距离；图乙：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，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 。 33．如图所示，当整个装置静止时，此滑轮是 滑轮，滑轮重为10N，底面积为0.01的物体A重为20N，测力计的示数是46N，不计绳重及滑轮摩擦，物体A对桌面的压强为 Pa。 34．如图所示， AOB为轻质杠杆，O点为支点，且OB=2OA，在杠杆两端各悬挂一个G=20N的物体。用一固定在细杆上的滑轮水平向左推细线的C点，当细线BC段与水平方向夹角θ为 度时，杠杆恰好在水平位置静止。（不计滑轮与细线的摩擦） 35．高铁输电线牵引装置通过滑轮和坠砣动态调节张力以稳定供电，如图所示，滑轮 （选填“A”或“B”）为动滑轮，若坠砣重3000N，忽略滑轮和钢绳重量及摩擦，输电线水平缓慢移动10cm，输电线P端受到的拉力为 N，坠砣移动的距离为 cm。 36．用如图甲的装置将金属块由静止缓慢提升，测力计示数F，测力计面板下沿距离桌面的高度h，两者的关系如图乙，则金属块受到的重力为 N；当h由8cm增大到20cm的过程中，测力计对金属块做的功是 J。 37．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图乙、丙所示，0~2s内拉力F对物体 （选填“做功”或“不做功”）；4~6s内，拉力F做功 J，拉力F做功的功率是 W。 38．斜面是指与水平面成一定夹角的倾斜平面，是一种 （选填“省力”或“费力”）的简单机械，若一辆小汽车匀速由平路爬上一个较陡的斜面路，爬坡时其发动机功率比平路行驶时要 （选填“大”或“小”）。 39．如图是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，系紧在后轮轴上的绳索，绕过斜板顶端的滑轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处，斜板顶端的滑轮的作用是 。已知该引重车的斜板长2m、高0.8m，将重2000N的木箱从斜板底端匀速拉到顶端，后轮轴施加在绳子上的力恒为1000N（不计绳重、滑轮与轮轴间的摩擦），则此木箱与斜面之间的摩擦力为 N，该斜板的机械效率为 。 40．如图所示是建筑工地上卷扬机提起重物的原理图，重为500N的物体A被匀速提升2m，动滑轮重为100N，不计绳重和摩擦。则卷扬机对绳子的拉力F为 N，对物体做的有用功为 J，滑轮组的机械效率为 （百分号前保留一位小数）。 三、作图题 41．如图左图所示为电工师傅常用的钢丝钳，右图是单侧钢丝钳的杠杆模型示意图，F1为动力，O为支点，请在右图中画出动力的力臂L1。 42．如图所示，古代护城河上的吊桥装置是杠杆在生活中的应用之一，请在图中画出阻力F2和动力臂。 43．小阳想用最小的力将一圆桶推上台阶，请在下图中画出小阳所用力F的示意图以及圆桶所受重力G的力臂。 44．“八段锦”是起源于北宋的中华传统健身术，其中第八式为站立在地面踮脚跟，如图.请在图中画出踮脚时力F的力臂l。 45．如图是以O为支点的杠杆AOBC，AO=6cm，OB=4cm，BC=3cm，若想让它静止在图示位置，请画出最小力F的示意图和力臂L。 46．在建筑工地上，工人师傅需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图中画出绳子的绕法。 47．如图所示，地面一工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把箱子匀速向上提升。请在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组。 48．将如图所示的滑轮组成滑轮组，用 20 N 的力拉动地面上的物体，使之向左运动。运动时所受阻力为 58 N，请在图上画出滑轮组绳子的绕线并用箭头表示力的方向。 四、实验题 49．小萱利用如图甲所示的实验装置，“探究杠杆水平平衡时，阻力和阻力臂保持不变，动力跟动力臂的关系”。杠杆上相邻刻线间的距离相等，实验使用的钩码每个质量均为50g。 (1)将杠杆安装在支架上，若杠杆右端下沉，则应将杠杆左侧的平衡螺母向 调（选填“左”或“右”），直至杠杆在水平位置平衡。 (2)调整杠杆水平平衡后，在杠杆的A点挂2个钩码，为使杠杆保持水平平衡，应在杠杆B点挂 个钩码。 (3)若在杠杆A点挂2个钩码，用弹簧测力计在杠杆C点竖直向上拉杠杆，弹簧测力计示数为 N时，能使杠杆水平平衡。（g取10N/kg） (4)她利用实验测量的多组数据绘制了F1与L1关系图像，如图乙所示。请根据图像分析，当L1为0.6m时，F1为 N。 50．小英“探究杠杆平衡条件”的实验，实验中每个钩码的重都为0.5N。 (1)实验前发现杠杆静止在如图甲所示的位置，则此时应将平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是消除杠杆自重的影响和 。 (2)接着进行实验，在A处挂2个钩码，在B处用已经调好零的弹簧测力计竖直向下拉，如图乙所示，则此时弹簧测力计的示数为 N。 (3)在上述操作中，将弹簧测力由竖直向下拉改为倾斜向下拉，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)小英通过实验联想到生活中的杆秤，其主要结构由秤杆、秤钩、提纽A和B、秤砣组成。如图丙所示是用杆秤称量货物时的情景。在称量货物时，使用提纽 （选填“A”或“B”）时可以使该杆秤的量程更大些。 51．如图所示，是小明所在实验小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置，他们测得的实验数据如下表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1 0.1 0.6 0.3 2 2 0.1 1.0 0.3 3 4 0.1 1.8 0.3 (1)实验过程中，应竖直向上 拉动弹簧测力计。 (2)第三次实验中滑轮组的机械效率是 。 (3)分析表中实验数据可知，同一滑轮组，物重 ，滑轮组的机械效率越高。 (4)若在第三次实验中，物体上升的速度为，则拉力的功率为 W。 (5)小华所在实验小组也利用重为、、的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均小于小明小组的测量值，则小华小组机械效率测量值偏小的原因可能是所使用的滑轮的重力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）小明小组所使用的滑轮的重力。 (6)请你根据所学知识判断：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率 （选填“相同”或“不同”）。 五、计算题 52．石家庄市云朵体育馆即将完工。如图所示，工人用滑轮组向体育馆楼上运送建材，每次运送的重量不定，不计绳重及摩擦。（g取10N/kg） (1)工人用200N的拉力将建材匀速提升了9m，求拉力做的功。 (2)某次运送建材的重力为300N，滑轮组的机械效率为60%，求动滑轮的重力。 (3)某次工人将重力为500N的建材以1m/s的速度提升，求工人拉力做功的功率。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 53．如图所示，工人用滑轮组提升800N的货物，所用拉力恒为500N，40s货物被匀速提升10m。不计绳重和摩擦。求： (1)动滑轮的重力； (2)对货物做的有用功； (3)拉力做的总功； (4)拉力做功的功率； (5)滑轮组的机械效率。 54．AI机器人逐渐改变了我们的生活，我国自主研发的某款机器人，在一次测试中该机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m。求： (1)该过程中机器人对箱子所做的功； (2)该过程中机器人对箱子做功的功率； (3)机器人的电动机在该过程中所做功的功率为50W，求此过程中机器人的机械效率η。 55．如题图所示，将一个边长为10cm、质量为6kg的正方体物块M用细绳挂在轻质杠杆的一端A点处。已知OA＝0.3m，OB＝0.9m，转轴O光滑且不可移动（不考虑杠杆和绳重，g取10N/kg）求： (1)物块M的密度？ (2)在杠杆另一端B点施加竖直向下的力F1，杠杆在水平位置平衡，物块M刚好离开地面，求力F1的大小？ (3)将物块M匀速提升0.5m，绳子拉力做的功是多少？ 2 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B C B D B D A D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D C C D C C B D C 题号 21 答案 C 1．C 【知识点】杠杆的分类 【详解】设杠杆上每一小格的长度为L， 已知钩码悬挂在B处，则阻力臂L2=3L；拉力F作用在A处，动力臂L1为从支点O到拉力F作用线的垂直距离，由图可知，动力臂L1=2L（因为拉力方向与水平方向成150∘ ，作出动力臂，动力臂作为直角三角形的直角边，所对应的角度为30°，只有斜边的一半，则动力臂的长度只有两格）；则动力臂小于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆。 A．抽水机手柄在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆，所以抽水机手柄属于省力杠杆，故A不符合题意； B．起瓶器在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．自拍杆在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，与题目中的装置属于同类杠杆，故C符合题意； D．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆，所以托盘天平属于等臂杠杆，故D不符合题意。 故选C 。 2．C 【知识点】杠杆的分类 【详解】A．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，故C符合题意； D．核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 3．B 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、定滑轮的概念、实质及特点、动滑轮的概念、实质及特点、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】A．动滑轮可以省力，不考虑滑轮自重，吊起动滑轮的绳子段数为2，提起20N所需要的力F=0.5G=10N 故A不符合题意。 B．定滑轮不能省力，不能提起20N的重物，故B符合题意。 C．通过减小阻力臂，增加动力臂，进而减小动力，可以提起20N的重物，故C不符合题意。 D．滑轮组可以省力，通过增加吊起动滑轮绳子的段数，进而减小动力，可以提起20N的重物，故D不符合题意。 故选 B。 4．C 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】A．由图知，承担物重的绳子段数。小明和座椅、动滑轮的总重力 不计绳重和摩擦，爸爸对绳子的拉力 但爸爸质量60kg，其重力 爸爸能提供这个拉力，但拉力大小不是105N，故A不符合题意； B．绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系为，爸爸将绳子自由端下拉1m，则小明上升高度，不是3m，故B不符合题意； C．爸爸能提供的最大拉力等于自身重力，由，可得最大能拉的总重力 则能拉起的最大物重 故C符合题意； D．若位置互换，爸爸和座椅及动滑轮的总重 则小明对绳子拉力 小明重力，小明重力400N大于拉力206.7N，则小明可以匀速拉动绳子。由，小明和爸爸的位置互换前后，由于变化，不变，则小明对绳子拉力改变，故D不符合题意。 故选C。 5．B 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】由题意得，物体提升高度均为h，用AD这两个选项的装置提升重物时， 因为都有2段绳子与动滑轮相连，所以自由端移动距离均为；用B选项所示装置提升重物时，因为两个滑轮均为定滑轮，不能省力，所以自由端移动距离为；用C选项的装置提升重物时， 因为有3段绳子与动滑轮相连，所以自由端移动距离为，综合比较可得，B选项所示装置绳子的自由端移动的距离最少，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．D 【知识点】力做功的必要因素 【详解】A．举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃施加了向上的力，但杠铃在这个力的方向上没有移动距离，所以运动员对杠铃没有做功，故A错误； B．铅球被推出后，在空中运动过程中，人不再对铅球施加力的作用，此时铅球是由于惯性而继续向前运动。由于人对铅球没有力的作用，所以人对铅球没有做功，故B错误； C．无人机水平匀速飞行时，重力的方向是竖直向下的，而货物是水平匀速飞行的，即货物在重力的方向上没有移动距离，所以重力对货物没有做功，故C错误； D．小明推着小车前进，小明对小车施加了向前的力，小车在这个力的方向上向前移动了一段距离，满足做功的两个必要因素，所以小明对小车做了功，故D正确。 故选D。 7．B 【知识点】力做功的必要因素 【详解】①人将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功。 ②小明将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，没有做功。 ③人挥动球有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功。 ④球飞出去，球由于惯性向前运动，小明没有对球施加力，小明没有对球做功。 ⑤球落地后继续滚动，在水平方向放球不受力，移动了距离，所以手对球不做功 综上，①③做了功，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．D 【知识点】比较功率的大小、比较功的大小 【详解】由题意可知，甲同学的质量小于乙同学，爬相同的楼层时爬楼的高度相同， 由W=Gh=mgh可知，甲、乙克服自身重力所做的功W甲<W乙； 由题意知，甲和乙上楼所用的时间相等，由可知，乙的功率大于甲的功率，即P甲＜P乙。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．A 【知识点】影响滑动摩擦力大小的因素、功的计算和估算、二力或多力平衡问题、P=Fv 【详解】AB．由图象可知，木块两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，拉力等于滑动摩擦力，两次拉动同一木块在同一水平面上运动，木块对水平面的压力相同，接触面的粗糙程度一定，故两次木块受到的滑动摩擦力相等，即，则两次的拉力也相等，即，故A正确，B错误； C．由图象可知，相同时间内木块第一次通过的路程较大，两次拉力的大小相等，根据可知，相同时间内拉力做功的大小关系是，故C错误； D．由图象可知，相同时间内木块第一次通过的路程较大，则木块第一次运动的速度较大，即；两次拉力的大小相等，木块第一次运动的速度较大，公式可知，第一次拉力的功率较大，即，故D错误。 故选A。 10．D 【知识点】有用功和额外功、斜面机械效率的计算、运用推导公式求解路程和时间、P=W/t 【详解】A．物体由底端运动到顶端的时间，故A错误； B．拉力的功率 故B错误； C．斜面的机械效率 故C错误； D．物体受到的摩擦力 故D正确。 故选D。 11．B 【知识点】机械效率的简单计算、P=W/t 【详解】A．由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，因为不计绳重和摩擦时，有 所以动滑轮的重力为G动=nF-G物=2×400N-640N=160N 故A错误； B．根据题意可知，滑轮组所做的有用功为W有=Gh=640N×10m=6400J 故B正确； C．根据题意可知，绳子自由端移动的距离为s=nh=2×10m=20m 拉力做的总功为W总=Fs=400N×20m=8000J 拉力做功的功率为 故C错误； D．根据题意可知，滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选B。 12．D 【知识点】生活中常见的杠杆模型、运用杠杆平衡原理进行计算 【详解】A．由图可知，人脚用力踩踏A端使B端升起，舂围绕O点转动，故A错误； B．使用任何机械都不省功。使用该工具时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力。故B错误； C．捣谷时，阻力、阻力臂不变，人的脚越靠近O点，减小动力臂会更费力。故C错误； D．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，舂在使用时，动力臂小于阻力臂与镊子属于同一类杠杆，故D正确。 故选D。 13．C 【知识点】杠杆的动态平衡分析 【详解】在推开窗扇的过程中，窗扇的重力会产生一个阻碍转动的力（重力的大小不变），随着开启角度的增大，这个阻力的力臂不断增大；水平向右的推力的力臂不断地减小。根据，当变小，变大，不变时，推力会逐渐变大，故ABD错误，C正确。 故选C。 14．C 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、滑动摩擦力的方向、影响滑动摩擦力大小的因素 【详解】A．物体相对地面向水平向右的方向移动，物体受到摩擦力的方向为水平向左，故A错误； B．由图得 不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，拉力的大小为 故B错误； C．物体移动，绳子自由端移动 故C正确； D．增大拉力时，物体对地面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，故D错误。 故选C。 15．D 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】AB．由图可知，动滑轮上绳子股数 物体M运动的速度为 故AB错误；     CD．物体M对动滑轮的拉力大小为 故C错误，D正确。 故选D。 16．C 【知识点】功的计算和估算、定滑轮的概念、实质及特点 【详解】AB．定滑轮本质是一个等臂杠杆，不考虑绳重和轮轴间摩擦，则不同方向拉绳子时，拉力都等于物体的重力，即 故AB错误； C．不考虑绳重和轮轴间摩擦，则，故C正确； D．沿不同方向拉时，拉力相等，物体升高相同高度时，绳子自由端移动的距离也相等，故有 故D错误。 故选C。 17．C 【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算 【详解】冰壶从A到B的过程中，运动员对冰壶施加了力，冰壶在力的方向上通过了距离6m，此时运动员对冰壶做功。从B到C的过程中，运动员对冰壶不再有力的作用，冰壶是由于惯性继续运动，此过程运动员不做功。冰壶从A点滑行到C点的过程中，运动员只在AB段对冰壶做功，则 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 18．B 【知识点】P=W/t 【详解】八年级同学的重力约为，从底楼匀速登上五楼上升的高度，此过程做功 该同学登楼时克服重力做功的功率 故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 19．D 【知识点】P=W/t、功的计算和估算 【详解】A．由题图可知，用拉力Fa把甲竖直匀速拉至B点的过程中，拉力Fa=G甲=100N，物体上升的高度h=2m，则Fa做的功为Wa=Fah=100N×2m=200J 故A不符合题意； B．用拉力Fb沿斜面将乙匀速拉至D点的过程中，Fb做的功为Wb=Fbs乙=Fb×2m，由于斜面省力，Fb＜Fa，所以Wb＜Wa，故B不符合题意； C．Fa的功率为 故C不符合题意； D．因为Wb＜Wa，所用时间相同，根据可知，Fa的功率大于Fb的功率，故D符合题意。 故选D。 20．C 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】A．由题意可得，动滑轮上有4股绳，则绳子自由端的速度大小是物体移动速度的4倍，即绳子自由端的速度大小为0.4m/s，故A错误； B．滑轮组机械效率，故B错误； C．拉力做功功率，故C正确； D．静止时，额外功（克服摩擦、绳重等）无法体现，不能测出机械效率，故D错误。 故选C。 21．C 【知识点】P=W/t、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】ABC．如图，3根绳拉着动滑轮，绳端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组的机械效率为80%，系统做的有用功 物体与地面的摩擦力为 拉力F移动的速度为 绳子自由端拉力F的功率为 故C正确，AB错误； D．水平面的粗糙程度变化，则摩擦力f和拉力也会发生变化，拉动同样的物体时机械效率不同，会影响滑轮组的机械效率，故D错误。 故选C。 22． 费力 300 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的分类、生活中常见的杠杆模型 【详解】[1][2]由图可知，支点是O点，肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力，3kg铅球的重力等于阻力F2；则阻力F2=G=mg=3kg×10N/kg=30N 由图知，L1=OA=0.03m，L2=OB=0.30m 此时的动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；根据杠杆的平衡条件：F1L1=F2L2，即：F1×0.03m=30N×0.30m 解得F1=300N。 23． 300 远离 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析 【详解】[1]硾头质量为10千克，则锤头的重力为 锤头施加的阻力为 根据杠杆的平衡条件可知，脚向下施加的力 [2]如果想省力些，在阻力臂、阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，需要增大动力的力臂，所以脚踩点适当远离O点。 24． 定 可以改变力的方向 160 【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、动滑轮绳端拉力及移动距离的计算 【详解】[1][2]旗杆顶部的装置A使用时轴固定不动，是个定滑轮，不省力但使用它的好处是可以改变力的方向。 [3]图乙所示的是动滑轮，使用时跟随物体一起移动，不计绳重、滑轮重和摩擦，至少需要的拉力为 25． 20 水平向左 40 【知识点】二力或多力平衡问题、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】[1][2]如图所示，物体A和B通过动滑轮相连，动滑轮上有2段绳子，已知B重10N，物体B恰好匀速下降，则A匀速向右运动，说明物体A处于平衡状态，则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力，大小相等，方向相反，则A所受桌面的摩擦力大小f=F拉=2GB=2×10N=20N A匀速向右运动，则A所受桌面的摩擦力方向为水平向左。 [3]若对A施加一个水平向左的拉力F，则物体A受到三个力的作用，分别为水平向左的拉力F、水平向右的拉力2GB、水平向右的摩擦力20N，三个力使A匀速向左运动，则拉力F=f+F拉=f+2GB=20N+2×10N=40N 26． 1.5 0 600 【知识点】计算物体运动的速度、力做功的必要因素、功的计算和估算 【详解】[1]已知箱子4s内前进了6m，则箱子运动的平均速度 [2]木箱所受重力方向是竖直向下，重力方向与位移方向垂直，因此不做功，为0。 [3]推力做功W=Fs=100N×6m=600J 27．360 【知识点】功的计算和估算 【详解】小亮的重力G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N 则做一次引体向上克服重力做的功W＝Gh＝600N×0.6m＝360J 28． 0 12 【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算、P=W/t 【详解】[1]压力F是水平方向的，木块没有在压力F的水平方向上移动距离，故压力F不做功，即做的功为0J。 [2]重力做的功为W=Gh=60N×60×10-2m=36J 重力做功的功率为 29． 3 5 20 10 【知识点】P=W/t、二力或多力平衡问题 【详解】[1]物体在水平方向受水平的拉力F与摩擦力f作用。由图丙知，物体在t=1s时静止，处于平衡状态。由图乙知，在t=1s时物体受的拉力F=3N，根据二力平衡，摩擦力f=F=3N。 [2]由图丙知，在4~6s内，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由乙图知此时拉力F′=5N，由平衡条件得，滑动摩擦力f′=F′=5N。当时，接触面的粗糙程度不变，物体对地面的压力大小不变，所以滑动摩擦力大小不变，此时物体受到的摩擦力也是5N。 [3]至这段时间内，拉力F1为5N，速度v1为2m/s，拉力F做功W=F1s=F1v1t1=5N×2m/s×(6s-4s)=20J [4]至这段时间内拉力的功率P=F1v1=5N×2m/s=10W 30． 4500 75 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】[1]图甲中重物上升时克服重力做的功是有用功，则将物体M提升5m后做的有用功 [2]电动机做的功是总功，由图乙可知，20s内电动机做的总功 滑轮组的机械效率 31．50% 【知识点】斜面机械效率的计算 【详解】有用功为 拉力F做功为总功，所以斜面的机械效率为 32． 费 小 变大 变大 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析、杠杆的分类 【详解】[1]由图可知，手托重物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 [2]费力杠杆的特点是费力但省距离，所以肱二头肌收缩的距离小于手移动的距离。 [3][4]小腿从图示位置缓慢伸至水平位置，阻力（小腿重力 ）不变，阻力臂是从支点O到阻力作用线的垂直距离，此过程中阻力臂变大。根据杠杆平衡条件F1L1=F2​L2​，阻力F2​和动力臂L1不变，阻力臂L2​变大，所以动力F1​变大 。 33． 定 200 【知识点】压强公式的简单应用、定滑轮的概念、实质及特点 【详解】[1]由图可知滑轮是固定的，它的轴固定不动，所以此滑轮是定滑轮。 [2]整个装置静止时，对滑轮进行受力分析，可得F弹=G轮+2F拉 则绳子对物体A的拉力 整个装置静止时，对物体A进行受力分析，可得GA=F支+F拉 则物体A对桌面的压力F=F支=GA-F拉=20N-18N=2N 物体A对桌面的压强 34．30 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、定滑轮的概念、实质及特点 【详解】由杠杆平衡条件，且滑轮为定滑轮可知B点的力臂是从O点向BC的延长线做垂线，所以有 且OB=2OA，所以，所以细线BC段与水平方向夹角θ为30度。 35． B 6000 20 【知识点】动滑轮的概念、实质及特点、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【详解】[1]据图可知，B滑轮轴心不固定为动滑轮。 [2]忽略滑轮和钢绳重量及摩擦，根据可得，输电线P端受到的拉力为 [3]输电线水平缓慢移动10cm，坠砣在绳子末端，移动的距离为 36． 4 0.48 【知识点】弹簧测力计的量程与读数、功的计算和估算 【详解】[1]由图可知，当面板下沿从8cm升高至20cm时，拉力F为4N保持不变，此时弹簧测力计示数稳定，说明物体已经被提升到空中，弹簧测力计的示数等于物体的重力，所以金属块受到的重力为4 N。 [2]由图可知，当面板下沿从8cm升高至20cm时，拉力F为4N，钩码移动的距离s=20cm-8cm=12cm=0.12m 拉力对钩码做的总功为 37． 不做功 20 10 【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算、P=W/t 【详解】[1]由丙图可知，0-2s内物体的速度为0，物体处于静止状态。根据做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。此时物体在拉力方向上没有移动距离，所以拉力F对物体不做功。 [2]4-6s内，拉力大小为5N，速度为2m/s，则在力的方向上移动的距离 故拉力做功 [3]拉力做功的功率 38． 省力 大 【知识点】P=Fv、斜面模型及相关计算 【详解】[1]斜面是一种省力简单机械，使用斜面可以省力，但费距离。 [2]汽车匀速行驶时，发动机的功率用于克服阻力做功，如摩擦力和空气阻力；爬坡时，汽车还需额外克服重力做功，因此发动机必须提供更大的牵引力才能保持匀速；由功率公式可知，当速度v不变时，牵引力增大，功率必然增大，因此，较陡的斜面上爬坡功率比平路行驶时大。 39． 改变力的方向 200 80% 【知识点】定滑轮的概念、实质及特点、机械效率的简单计算 【详解】[1]斜板顶端的滑轮是定滑轮，它的作用是改变力的方向。 [2]木箱从斜板底端匀速拉到顶端过程中，做的有用功 此过程中做的总功 因为不计绳重、滑轮与轮轴间的摩擦，所以克服木箱与斜面之间的摩擦力做的功是额外功，大小为 木箱与斜面之间的摩擦力 [3]斜板的机械效率 40． 300 1000 83.3% 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、有用功和额外功 【详解】[1]不计绳重和摩擦，则卷扬机对绳子的拉力F为 [2]对物体做的有用功为 [3]拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 41． 【知识点】力和力臂的作图 【详解】从支点O作垂直于力F1的作用线的线段，线段的长度即为F1的力臂L1，如下图所示： 42． 【知识点】力和力臂的作图 【详解】吊桥的重力即为阻力，作用在吊桥重心处，过支点O作动力作用线的垂线段即为动力臂，作图如下： 43． 【知识点】力和力臂的作图、杠杆的最省力问题 【详解】由杠杆的平衡条件知道，在阻力乘阻力臂不变时，动力臂越长所用的动力越小；由图知道，支点为O，过支点O做直径OA，过A做OA的垂线，可得动力的作用线，按这个方向用力，动力臂最长，最省力，过O点作重力作用线G的垂线l，即为G的力臂，如下图： 44． 【知识点】力和力臂的作图 【详解】虚线延长力F的作用线，从支点O做垂直于力F的作用线的线段，此线段即为F的力臂l，如下图所示： 45． 【知识点】杠杆的最省力问题 【详解】根据杠杆平衡原理，阻力和阻力臂的乘积是一个定值，要使动力最小，必须使动力臂必须最长，动力必须作用在杠杆上，动力作用点在杠杆上，离O点最远点即A点，连接OA即为最长力臂，过A点作OA的垂线，即为动力作用线，阻力使杠杆逆时针转动，则动力使杠杆顺时针转动，则动力的方向是向上的，故如图所示： 46． 【知识点】滑轮组的连线问题 【详解】由于人站在地面上，所以从人的手开始，先绕过定滑轮，然后再依次绕过动滑轮和定滑轮的框架钩，此时有两段绳子承担物重，如图所示： 47． 【知识点】滑轮组的连线问题 【详解】因为是人用力向下拉细绳，所以由两段绳子承担物重；绳的绕法如下图所示： 48． 【知识点】滑轮组的连线问题 【详解】已知拉力，阻力，由（为承担阻力的绳子段数），可得 因为绳子段数需取整数，且要能拉动物体，所以，即需要3段绳子承担阻力。从右侧动滑轮的挂钩开始绕线，依次绕过定滑轮、动滑轮，最后从右侧动滑轮上面绕出，使绳子段数为3，拉力方向水平向左（因为要拉动物体向左运动且确保绳端拉力最小），绕线后用箭头标出力的方向，如图所示： 49．(1)左 (2)3 (3)0.6 (4)0.5 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 【详解】（1）杠杆右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，由杠杆平衡条件知道，2G×3L=nG×2L 解得n=3，即应在杠杆B点挂3个钩码。 （3）由杠杆平衡条件知道，2G×3L=F×5L 解得 即弹簧测力计示数为0.6N时，能使杠杆水平平衡。 （4）由图像乙知道，当F′1=3N时，L′1=0.1m；由于题中的阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件知道，阻力与阻力臂的乘积等于动力与动力臂的乘积，则动力与动力臂的乘积不变，利用图像中任意一组数据都能得出，F1L1=F′1L′1=3N×0.1m=0.3N•m。所以，若当L1为0.6m时，则。 50．(1) 右 便于测量力臂 (2)1 (3)变大 (4)A 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆的右端上翘，说明左端较沉，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的右端移动。 [2]使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在标尺上，所以这样做的目的是消除杠杆自重的影响，还可以便于测量力臂。 （2）如图乙所示，设每小格为L，在刻度线A处挂2个钩码（每个钩码为0.5N），在B处用已经调好零的弹簧测力计竖直向下拉，根据杠杆的平衡条件得到2G×2L=F2×2L，2×0.5N×2L=F2×2L 解得F2=1N。 （3）保持钩码的数量和位置不变，阻力和阻力臂不变，将弹簧测力由竖直向下拉改为斜向下拉，拉力的力臂变小，由杠杆平衡条件可知拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。 （4）由图示可知，使用提纽A时，秤砣的力臂变大，货物的力臂变小，由m秤砣gL秤砣=m物gL物可知，测量的物体的质量变大，杆秤的称量范围更大。 51．(1)匀速缓慢 (2)74.1% (3)越重 (4)0.54 (5)大于 (6)相同 【知识点】影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算、测量滑轮组的机械效率 【详解】（1）实验过程中，应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数。 （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是 （3）由表格数据可知，随着物重的增加，滑轮组的机械效率逐渐增大，所以同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3，若在第三次实验中，F=1.8N，物体上升的速度为0.1m/s，则绳子自由端的速度v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s 则拉力F的功率为 （5）滑轮组的额外功主要是克服动滑轮的重力和绳子与滑轮间的摩擦力所做的功。在提升相同重物时，动滑轮重力越大，额外功就越大，机械效率就越低。因为小华小组每次测得的机械效率均小于小明小组的测量值，所以小华小组机械效率测量值偏小的原因可能是所使用的滑轮的重力大于小明小组所使用的滑轮的重力。 （6）根据 可知，滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。所以利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率相同。 52．(1)3600J (2)200N (3)700W 【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】（1）由图可知，有效绳子段数为，则绳子自由端移动的距离为 根据公式可知，拉力做的功为 （2）不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为 则动滑轮的重力为 （3）不计绳重及摩擦，工人拉力为 绳子自由端移动的速度为 根据公式可知，拉力做功的功率为 53．(1)200N (2)8000J (3)10000J (4)250W (5)80% 【知识点】P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、有用功和额外功、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【详解】（1）滑轮组提升货物，有 解得动滑轮的重力 （2）对货物做的有用功 W有用=Gh=800N×10m=8000J （3）由图知，动滑轮上绳子股数n=2，则s=2h=2×10m=20m 工人拉力做的功为W总=Fs=500N×20m=10000J （4）拉力做功的功率 （5）滑轮组的机械效率 54．(1)80J (2)40W (3)80% 【知识点】功的计算和估算、P=W/t、机械效率的简单计算 【详解】（1）由题意知，机器人用80N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高了1m，则机器人对箱子做的功 （2）机器人对箱子做功的功率 （3）由，机器人的电动机在该过程中所做的功 因此，机器人的机械效率 55．(1) (2)20N (3)30J 【知识点】功的计算和估算、运用杠杆平衡原理进行计算、密度公式的简单应用 【详解】（1）正方体物块M的体积V=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3 物块M的密度 （2）物块M的重力G=mg=6kg×10N/kg=60N 杠杆在水平位置平衡，物块M刚好离开地面，由杠杆平衡条件得F1·OB=G·OA 力F1的大小 （3）转轴O光滑且不可移动，不考虑杠杆和绳重，由功的原理可知绳子拉力做的功W=Gh=60N×0.5m=30J 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$