摘要:
**基本信息**
苏科版九年级上学期第11章“简单机械和功”预习卷,覆盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率等核心知识点,通过跨学科实践(杆秤制作)、传统民俗(投壶)、科技应用(航母参数)等真实情境,考查物理观念与科学思维,适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单项选择|10|杠杆分类、功的计算|结合生物学视角分析手臂杠杆模型|
|多项选择|3|滑轮组机械效率、浮力计算|以航母参数为背景综合考查力学知识|
|实验探究|3|杠杆平衡条件、机械效率测量|设计石块密度测量实验,体现科学探究与模型建构|
|计算|1|功、压强、杠杆平衡|联系踮脚训练实际,考查知识应用能力|
内容正文:
第11章简单机械和功预习卷-2025-2026学年物理九年级上学期苏科版(2024)
一、单项选择题
1.下列数据中与事实不相符合的是( )
A.人体正常体温约为
B.苏炳添百米赛跑的平均速度可达
C.人体的平均密度约
D.人们快速跳绳时克服自身重力做功功率约为
2.使用各种简单机械,可以使我们的工作和生活更省力、更方便。下列工具中属于省力杠杆的是( )
A.筷子
B.钓鱼竿
C.钳子
D.镊子
3.如图是在跨学科实践活动中同学们自己动手制作的杆秤,经测试发现杆秤能称量的物体的质量较小。若要增大杆秤的称量质量,下列操作可行的是( )
A.将秤钩向左移 B.将提纽向右移
C.增大秤钩的质量 D.增大秤砣的质量
4.题图是用手提起重物的情景,从生物学视角,桡骨在肱二头肌的牵引力F作用下绕肘关节转动;从物理学视角,可简化为杠杆模型。则手提起重物时( )
A.肩关节是支点 B.牵引力F是阻力
C.桡骨是省力杠杆 D.桡骨是省距离杠杆
5.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.
6.小满在探究杠杆平衡条件的实验时先后经历了以下过程:①如图甲,杠杆处于静止状态;②调节平衡螺母使杠杆水平平衡后,在A点悬挂重为2N的钩码,同时在B点施加竖直向上、大小为1N的力F1,如图乙;③撤去F1,在C点处施加一个方向与杠杆成30°的拉力F2时,杠杆水平静止,如图丙。下列说法正确的是( )
A.图甲中的杠杆处于不平衡状态 B.图乙中的杠杆能平衡
C.图丙的杠杆为等臂杠杆 D.图丙的F2=1N
7.如图所示,下列对实验的分析错误的是( )
A.甲图覆杯实验说明大气压的存在
B.乙图说明物体间力的作用是相互的
C.丙图中测力计示数小于物体的重力,说明使用斜面能够省力
D.丁图摩擦过的气球能吸引小纸片,是因为气球与小纸片带异种电荷
8.一颗质量为20g的子弹从枪膛中水平射出。若子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N,枪膛长80cm,射出后子弹在空中飞行1000m,则气体对子弹做的功是( )
A.480J B.0.18J C.120J D.
9.小天参加了学校组织的桥梁设计比赛,如图是他制作的斜拉索大桥模型,桥面OA是长为30cm、重为5N 、质地分布均匀的长木板,桥塔GH为足够长的硬木棒,桥面OA可绕O点转动,且始终处于水平位置,其A端用细线与桥塔GH上的B点固定连接。关于该模型,下列判断正确的是( )
A.细线固定在B点时,该模型相当于一个费力杠杆
B.细线固定在B点时,细线对桥面OA的拉力F=5N
C.将细线改为固定在C点时,拉力F 的力臂将变小
D.将细线改为固定在C点时,拉力F 将变大
10.如图装置中,物体A重100牛,物体B重10牛,在物体B的作用下,物体A在水平面作匀速直线运动,则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F,拉力的功率为10瓦,使物体B匀速上升4米所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦,不计轮和绳重)( )
A.5秒 B.6秒 C.7秒 D.8秒
二、多项选择题
11.如图所示,利用滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升了4m。物体受到的重力为10N,动滑轮重为2N,不计绳重与摩擦。下列说法正确的是( )
A.此滑轮为动滑轮 B.物体运动的速度为4m/s
C.拉力F的大小为5N D.绳子自由端移动的距离为8m
12.如图所示的杠杆,,,且,物体重力为,拉力与杠杆成,杠杆处于水平位置平衡,不计杠杆自身重力,下列说法正确的是( )
A.此时的杠杆为费力杠杆
B.此时的拉力
C.保持杠杆水平平衡,拉力从实线转到虚线位置过程中,将逐渐变小
D.保持杠杆水平平衡,拉力从实线转到虚线位置过程中,的最小值为
13.随着我国经济不断增长,国防力量也在加强,下表为某航母的主要参数值,下列说法正确的是( )()
航母总质量(包括舰载飞机)
每架舰载飞机的质量
每架舰载飞机与甲板的总接触面积
航母正常航行速度
航母以正常航行速度行驶时所受阻力
A.航母所受浮力为
B.每架舰载飞机对甲板的压强为
C.若其中一架舰载飞机起飞后,航母排开海水的体积减少了5m3
D.若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km,此过程中航母牵引力的功率
三、填空题
14.投壶是我国经典传统民俗游戏。投掷箭矢时,手对箭矢施力使其飞出,同时手也感受到了作用力,说明物体间力的作用是 的;箭矢离开手后,人对箭矢 (选填“没有”或“有”)做功。
15.如图所示,小星用F=80N的推力匀速将一个重400N的物体推上高h=1m、长s=6m的斜面,则此人对物体做的总功为 J,额外功为 J,斜面的机械效率为 。
16.如图所示,美丽乡村建设的工地上,工人使用一个 (选填“定”或“动”)滑轮匀速提升重400N的建筑材料(不计绳重和摩擦),则人的拉力为 N。
17.如图所示,小伟用平行于斜面、大小为200N的推力F将质量为30的物体推到1m高的台面处,已知斜面长2m,此过程中,推力F做的功是 J;斜面的机械效率是 。(g取10)
18.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300kg的物体时,上升10m,用时15s,此时滑轮组的机械效率是80%,则所做有用功是 J,拉力F的功率是 W。(g取10N/kg)
19.如图所示是塔吊吊起重物的情景,在拉力F的作用下,重为的重物被竖直向上匀速吊起,已知动滑轮重200N,重物在内上升了,不计绳重与摩擦,则拉力F大小为 N,拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率约为 。
四、实验探究题
20.追梦探究小组利用杠杆、弹簧测力计、细线、钩码等器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前杠杆静止时左端偏低,应将平衡螺母向 端调节,才能使杠杆水平平衡。
(2)进行多次实验,通过数据分析,归纳得出杠杆的平衡条件。多次实验的目的是 (选填“求平均值减小误差”或“便于寻找普遍规律”)。
(3)探究结束后,小组团队还借助烧杯、水和原有相关器材,巧妙测出了用天平和量筒无法测量的较大石块的密度。将该石块用细线悬挂在杠杆左侧固定位置,在右侧另一固定位置竖直向下拉弹簧测力计,当示数为5 N时杠杆水平平衡,如图甲所示;将该石块浸没在装有适量水的烧杯中(不接触烧杯底和烧杯壁,忽略石块吸水),再次竖直向下拉弹簧测力计,当示数为3 N时杠杆再次水平平衡,如图乙所示。则石块密度 kg/m3。水的密度为,g取10 N/kg。
(4)若第二次弹簧测力计未保持竖直方向拉动,但小组同学都未发现,如图10丙所示,杠杆仍保持水平平衡,则他们所测得的石块密度值将 。
(5)请在图丙中作出弹簧测力计对杠杆拉力的力臂l (保留作图痕迹)。
21.某实验小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图甲所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示。
实验次序
钩码所受的重力G(N)
钩码提升高度h(m)
拉力F(N)
绳端移动距离s(m)
机械效率η
1
1
0.1
0.7
0.2
47.6%
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6%
3
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
4
5
0.1
2.2
0.3
(1)第4次实验测得弹簧测力计示数如图乙所示,是 N,机械效率η约 (精确到0.1%);
(2)比较第1、2两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度 (选填“有关”或“无关”);
(3)比较第3、4两次实验数据可知,同一滑轮组, 越大,机械效率越高;第4次实验拉力做的额外功与第3次相比 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
22.实验小组通过探究杠杆的平衡条件,利用得出的物理规律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 选填“平衡”或“非平衡”状态。将杠杆左下角物块M取走后不调节平衡螺母,杠杆 选填“仍能”或“不能”保持水平位置静止;
(2)调节杠杆水平平衡,进行多次实验,数据记录如表:
次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
2
1
2
2
1
3
3
2
4
3
2
小组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;
(3)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”;
(4)桔槔是我国古代的取水工具,如图丙,在井边竖一根支架,支架上放一根横木,横木的一端绑上大石块,另一端系绳和水桶。水桶盛满水后对石块施力可将水桶从井中提起,此力的方向应 选填“向上”或“向下”。对水桶施力也能将水桶提起,为了尽量减小此力可以 选填“增大”或“减小”石块的质量。
五、计算题
23.小华采用踮脚的方式进行关节柔韧性训练。小华所受的重力G为480N。
(1)若小华每次踮脚,他的重心均升高0.05m,求小华踮10次脚克服重力做功多大?
(2)小华脚踮起站稳时,两鞋底与地面接触的总面积为6×10-3m2。求双脚踮起站稳时,小华对地面压强是多大?
(3)如图所示,小华脚踮起站稳时,相关肌肉骨骼可以看作以0为支点的杠杆,每条腿中肌肉向上的拉力为F1,所克服的阻力为F2,若F2=240N,求F1的大小为多大?
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】A,D
12.【答案】A,C,D
13.【答案】B,C,D
14.【答案】相互;没有
15.【答案】480;80;
16.【答案】定;400
17.【答案】400;75%
18.【答案】;
19.【答案】400;1500;83.3%
20.【答案】(1)右
(2)便于寻找普遍规律
(3)
(4)变大
(5)
21.【答案】(1)2.2;75.8%
(2)无关
(3)提升物体的重力;增大
22.【答案】(1)平衡;仍能
(2)
(3)右端下沉
(4)向下;增大
23.【答案】(1)解:小华踮10次脚克服重力所做的功为:
W=Gh=10×480N×0.05m=240J
答:小华踮10次脚克服重力做功240J;
(2)双脚站立与脚踮起站稳两种情况下,小华对地面的压力等于自身重力,即:
F=G=480N,
双脚站立时小华对地面压强为:
,
答:双脚站立时小华对地面压强为8×104Pa;
(3)解:由图可知,O为支点,阻力臂l2=12cm,动力臂:
l1=4cm+12cm=16cm,
根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,F1的大小为:
;
答:F1的大小为180N。
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