第十一章 简单机械和功 单元复习题-2025-2026学年苏科版九年级上册物理

第十一章简单机械和功 一、单选题 1.如图所示,在调节平衡后的杠杆两侧,分别挂上相同规格的钩码,杠杆处于平衡状态。若在A、B两处再各加一个钩码,下列说法正确的是( ) A.杠杆右边向下倾 B.杠杆左边向下倾 C.杠杆仍平衡 D.无法确定杠杆是否平衡 2.下列关于功和能的关系的说法中,正确的是( ) A.一个物体没有做功,它一定不具有能量 B.一个物体能够做的功越多,其动能一定越大 C.一个物体具有能量,说明它正在做功 D.一个物体能够做功,说明它具有能量 3.如图所示,是一场篮球比赛中,某个同学在某次投篮过程的分解动作示意图。第一阶段将篮球举过头顶,第二阶段篮球出手后,在空中继续飞行。关于该同学在这两个阶段手对篮球做功情况,下列说法中正确的是( ) A.只有第一阶段做了功 B.只有第二阶段做了功 C.两个阶段都做了功 D.两个阶段都没有做功 4.如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,在B点作用一个竖直向上的拉力F,保持杠杆始终在水平位置平衡。若F改为沿虚线方向施力,则( ) A.F大小不变 B.F将减小 C.F的力臂变短 D.F的力臂不变 5.如图所示是推土机清除盘山公路上积雪时的情景,下列说法正确的是( ) A.推土机的车轮缠绕铁链是为了增大摩擦 B.推土机开得越快,惯性越大 C.推土机在匀速转弯的过程中,运动状态不变 D.推土机提升雪的过程中,推土机对雪不做功 6.如图所示,用甲、乙、丙三种方式匀速提升相同物体,物体上升速度相同。已知每个滑轮均相同,则下列说法正确的是( ) A.丙方式最省功 B.乙方式拉力的功率最大 C.甲方式机械效率最高 D.三种方式拉力做功相同 7.如图所示,身高不同的两位同学在相同时间内都成功举起质量相同的杠铃。下列说法正确的是( ) A.甲对杠铃做功较多,功率较大 B.乙对杠铃做功较多,功率较大 C.两人对杠铃做功相同,甲的功率较大 D.两人对杠铃做功相同,乙的功率较大 8.如图所示,小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,将挂在杠杆下的重物提高,他用一个始终与杠杆垂直的力F,使杠杆由A位置缓慢转到B位置,如图所示,在这个过程中( ) A.F先变大后变小 B.F始终不变 C.F先变小后变大 D.F一直变大 9.质量为45kg的某同学在跳绳时重心高度随时间变化的关系图像如图所示。根据图像可估算出该同学在1min内克服重力做功的平均功率为(g取)( ) A.45W B.135W C.169W D.270W 10.如图所示,运动员用弹簧拉力器锻炼身体时,将拉力器从原长逐渐缓慢拉伸到某一伸长状态(不超过弹性限度),下列说法正确的是( ) A.未被拉伸的拉力器弹簧具有弹性势能 B.在拉伸过程中,拉力器的弹簧产生的弹力逐渐变大 C.拉力器被水平拉长的过程中,人对拉力器没有做功 D.拉力器被水平拉长的过程中,手对拉力器的力大于拉力器对手的力 11.一根轻质杠杆可绕O点转动,在杠杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,如图所示。力F使杆从如图所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,力F和它的力臂LF,重力G和它的力臂LG的变化情况是( ) A.F减小,LF减小 B.F减小,LF增大 C.G不变,LG减小 D.G不变,LG增大 12.如图甲所示的装置是用来探究滑轮组的机械效率 与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出 与G物的关系图像,如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( ) ①此滑轮组动滑轮的重力为3N; ②当时,滑轮组机械效率; ③当时,弹簧测力计的示数为6N; ④此滑轮组机械效率 随G物的增大而增大,最终将达到100%。 A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①② 二、填空题 13.使用滑轮组提起10N的重物,使它上升0.2m,拉力是4N,拉力的作用点上升了0.6m,拉力对滑轮所做的功 J,这个功叫 功.滑轮克服物体重力所做的功为 J,这个功叫 功.用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫 功. 14.如图所示,某工人师傅用平行于斜面向上、大小为500N的推力,把木箱从长4m的斜面底端推到顶端用时10s,整个过程木箱的平均速度为 m/s,推力的平均功率为 W。 15.对我国桥梁建设做出重大贡献的科学家是 (选填“钱学森”、“袁隆平”或“茅以升”)。在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中,同学们对家乡的桥梁进行了研究,泰州大桥为三塔双跨钢箱梁悬索桥,如图所示为其结构示意图,桥塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时,拉索与桥塔的连接点相对于桥塔顶端位置不变。当一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向桥塔的过程中,左侧拉索的拉力一直 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 16.如图,用滑轮组帮助汽车脱困时,汽车被匀速拉动时,作用在绳子上的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为 N。 17.《天工开物》记载的踏碓是古代的舂米工具,由杵臼演变而来,运用了杠杆原理。如图是书中记臷的我国古人用踏碓将稻米去皮的情景,木杆可绕点上、下运动,碓头就不断砸打稻米。想要更省力,使用时脚应该 (选填“靠近”或“远离”)点,碓头较尖的目的是 。 18.如图甲所示,使用两个滑轮组提升重均为900N的物体,使物体匀速升高不同的高度。两滑轮组相关的数据如图乙所示。其中,利用A滑轮组做的有用功为1800J,利用B滑轮组做的有用功为1400J。则 (1)由图乙判断:A滑轮组的机械效率是 ; (2)计算:①A滑轮组中,物体被提升的高度; ②的大小; (3)使用A滑轮组做的额外功 使用B滑轮组做的额外功。(选填“大于”“等于”“小于”) 三、作图题 19.是力的力臂。在图中画出力的力臂和力。 20.在图中画出杠杆的阻力F阻和阻力臂,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。 四、实验题 21.在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)如图甲所示,实验前,杠杆左侧下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应将左端的平衡螺母向 (左/右)调节。 (2)如图乙所示,A处挂3个钩码,B处挂2个钩码,杠杆恰好在水平位置平衡,若在A处下方再挂1个相同的钩码,为使杠杆保持水平位置平衡,需将挂在B处的钩码向 (右/左)移动 格。 (3)已知杠杆上每个小格长度为5cm,每个钩码重0.5N,小明按照图乙所示方式进行实验,他改变所挂钩码的数量和A、B位置,使杠杆水平平衡,记录数据如表: 测量序号 动力FA/N OA/cm 阻力FB/N OB/cm 1 1.5 10.0 1.0 15.0 2 2.0 15.0 2.0 15.0 3 3.0 10.0 1.5 20.0 (4)小明根据表中数据,得出“动力 动力臂”的结论,而小华则认为小明的每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离,具有一定的特殊性,还应改变动力或阻力的进行实验。于是小华按图丙所示方式进行实验,发现弹簧测力计示数 (大于/小于/等于)1N。这时,小华要测量力臂,还需要的测量工具是 。通过小华的补充实验,小明真正理解了力臂是支点到 的距离。 22.某物理学习小组,针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了实验探究。 疑惑一:斜面的机械效率越高越省力吗? 疑惑二:斜面倾斜程度越大拉力越大,滑块受到的摩擦力也一定越大吗? [实验探究] 将长度为lm的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面(如图所示)。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动。完成斜面机械效率测量。表一呈现的是部分实验数据: 表1 实验次数 1 2 3 4 斜面高度h/m 0.15 0.20 0.25 0.30 拉力F/N 2.7 3.2 3.6 4.1 机械效率 0.56 0.63 0.73 请回答下列问题: (1)表一中第3次实验的机械效率是 ; (2)分析表一实验数据可解决疑惑一的问题,写出正确的结论。 ; (3)进一步分析表一实验数据可得,疑惑二的正确结论是:斜面倾斜程度越大拉力越大,但摩擦力不一定越大(摩擦力越小)。简述理由: 。 五、计算题 23.跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一位体重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,再匀速直线下落15s,求: (1)若此运动员站立在水平地面上时,对水平地面的压强为1.5 104Pa,则他双脚与地面的接触面积是多少? (2)运动员这30s内重力做了多少功? (3)匀速下降时重力做功的功率多大? 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 1.A 【详解】设一个钩码的重力为G,一个格为L,根据杠杆的平衡条件知 2G 2L=G 4L现在在A、B两处再各加一个钩码,左边力和力臂的乘积为3G 2L,右边力和力臂的乘积为2G 4L,右边力和力臂的乘积大,所以杠杆右边向下倾,故A正确,BCD错误。 故选A。 2.D 【详解】A.一个物体没有做功,可能具有能量,例如:静止在高处的苹果具有重力势能,故A错误;   B.物体能够做功,表示这个物体具有能量,能够做功越多,说明该物体具有的能量就越大,并不一定是动能越大,也有可能是重力势能,或其他形式的能,故B错误;   C.一个物体具有能量,说明它具有做功本领,但物体不一定做功,故C错误;   D.一个物体能够做功,具有做功的本领,说明它一定具有能,故D正确。   故选D。 3.A 【详解】做功的必要条件是必须要有力作用在物体上,第二是必须在力的方向上移动距离,第一阶段两个都满足,故第一阶段做了功,而第二阶段篮球离开了手,没有了力,仅仅是由于惯性,篮球继续向前运动,故这个阶段没有做功,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 4.C 【详解】若F改为沿虚线方向施力,动力臂减小,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件得,动力F变大,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 5.A 【详解】A.推土机的车轮缠绕铁链是在压力一定时,通过增加车轮与地面之间的粗糙程度来增大摩擦的,故A正确; B.惯性是物体本身具有的属性,与速度无关,故B错误; C.在转弯的过程中,运动方向发生了改变,运动状态也发生变化,故C错误; C.推土机提升雪的过程中,在力的方向上移动了距离,推土机对雪做了功,故D错误 故选A。 6.C 【详解】A.使用任何机械都不能省功,故A不符合题意; B.若不计绳重和摩擦,F甲做的功为克服物重做的功,F乙、F丙做的功为克服物重和动滑轮重力做的功,故F甲、F乙、F丙做的功 W甲<W乙=W丙 因为物体上升速度相同,所用时间相同,由可知 P甲<P乙=P丙 故B不符合题意; C.在不计绳重和摩擦时,没有额外功,所以,乙、丙做的功为克服物重和动滑轮重力做的功,额外功也相同,所以 乙= 丙<1 即 故C符合题意; D.若不计绳重和摩擦,F甲做的功为克服物重做的功,F乙、F丙做的功为克服物重和动滑轮重力做的功,故F甲、F乙、F丙做的功 W甲<W乙=W丙 故D不符合题意。 故选C。 7.A 【详解】甲、乙两位同学对杠铃做的功W等于克服杠铃自身重力G做功,可表示为 当他们举起相同质量的杠铃,由于甲同学身高较高,所以甲对杠铃做的功较多,因为举起杠铃所用的时间相同,根据可知,甲做功的功率较大,故A正确,BCD错误。 故选A。 8.A 【详解】小明用一可绕O点转动的轻质杠杆,则O为杠杆的支点;力F始终与杠杆垂直,故动力臂L1不变,阻力为物体的重力,如图: 由上图可知,阻力臂L2(即重力的力臂)先变大,到水平位置时最大,然后又变小,根据杠杆的平衡条件FL1=GL2可得 因G、L1不变,L2先变大后变小,故F变大后变小,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 9.B 【详解】由题图可知,该同学跳绳一次所用的时间,则1min内跳绳的次数次 该同学的重力 跳绳时重心上升的最大高度,则该同学跳绳时在1min内克服重力做的功 其做功的平均功率。 故选B。 10.B 【详解】A.未被拉伸的拉力器的弹簧没有发生弹性形变,不具有弹性势能,故A错误; B.在拉伸过程中,拉力器的弹簧形变程度变大,所产生的弹力逐渐变大,故B正确; C.在这一次锻炼过程中,对拉力器施加了力,弹簧在力的方向上通过了距离,因此运动员对拉力器做了功,故C错误; D.手对拉力器的力与拉力器对手的力是一对相互作用力,二力大小相等,故D错误。 故选B。 11.D 【详解】根据力臂的概念做出力F和重力G的力臂,如图所示: 使杠杆从图中所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中,重物的重力不变,但力臂LG变大,F的力臂LF变小;根据杠杆平衡条件FLF=GLG可得 则F一直在增大,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 12.A 【详解】①不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为 由图像可知当物体的重力为12N时,滑轮组的机械效率80%,即 解得动滑轮重力为 故①正确; ②不计绳重和摩擦,当时,滑轮组的机械效率为 故②错误; ③由图知,时,弹簧测力计的示数为 故③正确; ④使用滑轮组时,克服物重做功的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功,由公式可知滑轮组的机械效率一定小于100%;由图像可知同一滑轮组的机械效率 随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故④错误。 综上可知,只有①③符合题意;故A正确,BCD错误。 故选A。 13. 2.4 总 2 有用 额外 【详解】拉力对滑轮所做功叫总功W总=Fs=4N 0.6m=2.4J;滑轮克服物体重力所做的功W有用=Gh=10N 0.2m=2J,这个功叫有用功;用来克服滑轮重力、绳重和滑轮间摩擦所做的功叫额外功. 点睛:根据W=Fs求出拉力做的总功;根据W=Gh求出克服物体重力做的有用功;使用滑轮组过程中,对我们没有用但是又不得不做的功为额外功. 14. 0.4 200 【详解】[1]木箱的平均速度 [2]推力的平均功率 15. 茅以升 减小 【详解】[1]钱学森是我国著名的空气动力学家,主要在航天等领域做出巨大贡献;袁隆平是农业科学家,致力于杂交水稻的研究;茅以升是著名的桥梁专家,对我国桥梁建设做出了重大贡献。 [2]桥可视为杠杆,以桥塔与桥面的交点为支点,左侧拉索的拉力为动力,载重汽车对桥的压力为阻力。当载重汽车从桥梁左端匀速驶向桥塔的过程中,阻力臂逐渐减小,动力臂不变,阻力(等于汽车重力)不变。根据杠杆平衡条件,因为不变,减小,不变,所以左侧拉索的拉力一直减小。 16.1600 【详解】克服汽车受到的摩擦力做的功为有用功,绳子拉力做的功为总功,由图可知,动滑轮上绳子段数n=2,由可知,汽车受到的摩擦力为 17. 远离 增大压强 【详解】[1]碓头在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;由于阻力与阻力臂不变,想要更加省力,动力臂要更大,故使用时脚应该远离O点。 [2]碓头较尖是因为在压力一定时,通过减小受力面积,来增大压强。 18. 75% 2m 等于 【详解】(1)[1] 滑轮组的机械效率反映的是有用功占总功的比例,如图乙所示,有用功占总功的75%,所以A滑轮组的机械效率是75%。 (2)[2] 物体重为900N,用A滑轮组做的有用功为1800J,则物体被提升的高度为 [3]由题可知A滑轮组拉力做的总功为 如图甲所示,A滑轮组中动滑轮上绕了3条绳,即n=3,物体升高2m,则绳子自由端移动距离为6m。则拉力的大小为 (3)[4] 使用A滑轮组做的额外功为 如乙图所示,使用B滑轮组做的额外功为 故。 19. 【详解】由图可知,O为支点,从支点O作F1作用线的垂线段,为F1的力臂l1,从l2的末端作垂直于l2的直线,与杠杆的交点B为F2的作用点,为使杠杆处于静止状态,F2的方向向右上方,如图所示: 20. 【详解】杠杆的阻力F阻为重物对杠杆的拉力,则支点向阻力F阻的作用线做垂线,垂线段为阻力臂;在A点施加最小力F时,最长的力臂为OA,过A点作力F垂直于OA,方向为斜向上,如图所示: 21. 右 右 1 大于 刻度尺 力的作用线 【详解】(1)[1]杠杆的左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,故应将平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡。 (2)[2][3]如图乙所示,杠杆恰好在水平位置平衡,若一个钩码重G,每个小格长度L,若在A处下方再挂一个相同的钩码,则杠杆左侧 为使杠杆保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件支点右侧应为 需将挂在B处的钩码向右移动1个小格. (4)[4]按图丙所示方式进行实验,根据杠杆的平衡条件求得弹簧测力计竖直向下的拉力 F=1N 若此时将弹簧测力计改为向右下方斜拉,要使杠杆继续保持水平平衡,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,动力变大,弹簧测力计示数变大,所以此时弹簧测力计示数大于1N。 [5][6]我们需要使用刻度尺进行测量,注意测量时是用刻度尺测量支点到力的作用线的距离。 22. 0.69 机械效率越高的斜面,不一定省力(机械效率越高的斜面越费力) 因为由实验数据可知斜面倾斜程度变大,斜面的机械效率随之也变大,额外功占总功的比例变小,所以摩擦力不一定变大(斜面倾斜程度变大,滑块对斜面的压力变小,因此滑块受到的摩擦力变小) 【详解】(1)[1]表一中第3次实验的机械效率 =≈69 (2)[2]从表中第1到3次实验可以看出,机械效率逐渐增大,拉力也逐渐增大,越来越费力。所以说斜面的机械效率越高不一定越省力。 (3)[3]斜面的长度一定,斜面越高,倾斜程度越大,从表中数据可知倾斜程度越大拉力越大,但倾斜程度越大滑块对斜面的压力越小,斜面的光滑程度不变,压力越小摩擦力越小。 23.(1);(2);(3) 【详解】(1)由可得,双脚与地面的接触面积 (2)运动员匀速下落的距离为 运动员这30s内重力做的功为 (3)匀速下降时重力做功的功率 答:(1)他双脚与地面的接触面积是为; (2)运动员这30s内重力做的功为; (3)匀速下降时重力做功的功率为。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $