第十一章 简单机械和功 单元练习--2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 本单元卷聚焦“简单机械和功”，以神舟十九号着陆、斜拉桥模型制作等科技与跨学科情境为载体，覆盖杠杆、滑轮、功、功率、机械效率等核心知识点，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆类型判断、滑轮组机械效率比较|结合垫排球、古代滑轮打水等生活实例，考察基础概念应用| |填空题|5|功率计算、杠杆平衡条件、滑轮组绕绳|融入跳绳、独轮车搬运等情境，强化物理与生活联系| |实验题|2|杠杆平衡条件探究、机械效益影响因素|以杆秤称中药为情境，设计多变量实验，培养科学探究能力| |计算题|2|功和功率计算|结合神舟飞船着陆实际问题，体现科技前沿与社会责任|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（　　） A． B． C． D． 2．科学小组在探究斜拉桥的原理与模型制作跨学科实践中，研究斜拉索对桥面拉力F的大小与斜拉索和桥面夹角α的关系时，用硬卡纸和细线制作出如图所示桥面的模型，斜拉索顶端悬点由A点移动到B点时，整个过程桥面始终水平，拉力F的大小变化（     ） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大再变小 3．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（　　） A．将左右两边的钩码均向外移动一格 B．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 C．将左边的钩码向里移动一格， 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 D．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 4．用同一滑轮，按如图甲、乙两种方式将同一物体提升到同一高度，则甲、乙两种方式（　　） A．有用功相同 B．额外功相同 C．总功相同 D．机械效率相同 5．如图是古代人利用滑轮打水的场景，井架上安装一个滑轮，绕过滑轮的绳索一端悬吊水桶，当人用力向下拉动绳索的另一端，即可让水桶上升。下列方法中能提高滑轮提水效率的是（　　） A．减小桶内的水量 B．减小水桶的重力 C．增大拉绳的速度 D．增大滑轮的质量 6．一个中学生从一楼走到二楼，大约做功（     ） A．16 J B．160 J C．1600 J D．16000 J 7．甲、乙两人在玩跷跷板、如图，跷跷板保持水平平衡，且，则（     ） A．甲的重力比乙的大 B．甲的重力比乙的小 C．甲、乙的重力一样大 D．甲、乙的重力之比为 8．如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力F1、F2在相同时间将重物G1、G2提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．若G1=G2，则拉力F1做的有用功多 B．若F1=F2，则拉力做功的功率相等 C．若G1>G2，则拉力F1、F2做的总功相同 D．若G1>G2，则甲的机械效率大于乙的机械效率 9．垫排球是中考体育的选考项目之一、排球从图示位置下落至手腕处的过程中， 重力做的功约为（　　）    A．1J B．3J C．8J D．12J 10．如图斜面长为1m、高为0.5m，现将重为100N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为80N，则以下说法正确的是（　　） A．克服物体重力所做的有用功为100J B．拉力所做的总功为40J C．斜面的机械效率为62.5% D．物体受到的摩擦力为80N 二、填空题 11．1min跳绳是我市初三下学期体育统一体能测试选考项目之一，男生1min跳绳次数达到147次以上即定为优秀。若小明同学1min跳了150次，每次跳起的高度为6cm，已知他的质量是50kg，g取10N/kg。则小明的重力为__________N，他1min跳绳的平均功率为__________w。 12．工人使用独轮车搬运石头，相关信息如图所示，车厢和石头所受的总重力G=1200N，向上抬起车把，对车把竖直向上的力F=______N；如果将这些石头偏向车厢前部装载，抬起车把时，双手竖直向上的力为F'，则F'______F（选填“>”“=”或“<”）。    13．如图所示，工人用250N的拉力，将重600N的建筑材料提升到1m高的楼顶上，绳子自由端移动了 _____m，拉力做的功是 ________J，此时滑轮组机械效率是 ________。 14．丽丽帮妈妈用同一把剪刀剪鸡脚时，有如图所示的三种情形。你认为图_________的方式最容易把鸡脚剪断，此时该剪刀是_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。剪刀用过一段时间后就要磨一磨，这是为了增大_________（选填“摩擦”或“压强”）。 15．如图，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有_________段绳子承担总重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 16．图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄是一个杠杆，其结构如图乙所示，O是支点，为阻力。请在图乙中画出：（1）的力臂；（2）施加在杠杆上的最小动力。 四、实验题 17．买药时医生常用如图甲所示的小杆秤称中药。小杆秤实际是一个杠杆，它在水平位置平衡需要满足什么条件呢? (1)使用提绳1提起小杆秤，提绳1处属于杠杆五要素中的__________； (2)利用图乙的实验装置及若干相同的钩码进行探究，当杠杆在图乙所示的位置静止时，杠杆__________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；为使其在水平位置平衡，应向__________（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母； (3)调节杠杆在水平位置平衡后，进行多次实验，记录的数据如表所示，可得杠杆平衡的条件是：__________（用表中的字母表示）； 实验序号 动力F₁/N 动力臂L₁/cm 阻力F₂/N 阻力臂L₂/cm 杠杆状态 1 0.5 10.0 1.0 5.0 水平平衡 2 1.0 10.0 2.0 5.0 水平平衡 3 1.5 15.0 1.5 15.0 水平平衡 4 2.0 15.0 1.5 15.0 左端下沉 5 2.0 10.0 2.0 15.0 右端下沉 6 2.5 10.0 2.0 20.0 (4)实验序号3代表的是__________杠杆（填杠杆类型）；根据实验序号1-5推断实验序号6杠杆状态为__________； (5)在已调节水平平衡的杠杆两边挂上钩码后出现了图丙所示的现象，根据上述规律，要使杠杆恢复水平平衡，下一步进行的最简单的操作是：__________； (6)若图甲中的秤砣因长期使用而磨损了一些，继续使用该杆秤，测量结果将__________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 18．物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益（用“MA”表示），根据机械效益可以比较省力程度。那么，滑轮组的机械效益与哪些因素有关呢？小明提出三个猜想： 猜想一：与物体重力大小有关； 猜想二：与吊起动滑轮的绳子股数有关； 猜想三：与动滑轮重力大小有关； 小明组装了如图甲、乙、丙所示的滑轮组，其中图甲、乙中每个滑轮的质量为m1，图丙中每个滑轮的质量m2，m1=2m2，利用这三个滑轮组进行实验，测得5组数据，再将图丙的滑轮先后更换两次，测得2组数据。不计绳重和摩擦，实验数据如下表。 序号 物重G/N 吊起动滑轮的绳子股数n 拉力F/N 机械效益MA 1 6 2 4.0 1.5 2 8 2 5.0 1.6 3 10 2 6.0 1.7 4 8 3 3.3 2.4 5 8 4 2.5 3.2 6 8 4 3.0 2.7 7 8 4 3.5 2.3 (1)分析1、2、3三次数据可知，其他条件相同时，___________越大，滑轮组的机械效益越大，其省的力 ___________（选填“越多”“越少”或“不变”）； (2)分析数据可知，当其他条件相同时，机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是___________； (3)第 ___________三次实验是为了探究机械效益MA与动滑轮重的关系； (4)用表格中第7次实验的滑轮组，匀速提升重10N的物体，则该滑轮组的机械效益为___________； (5)同一滑轮组的机械效益增大时，其机械效率 ___________（选填“变小”“不变”或“变大”），机械效率与机械效益的比值 ___________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 五、计算题 19．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。若返回舱重为3×104N，在着陆过程中，从距地面2m高处竖直向下落地，用时0.4s。这个过程中： (1)返回舱所受重力做的功是多少？ (2)返回舱所受重力做功的平均功率是多少？ 20．在一次实验探究活动中，小明用如图所示滑轮组将重为27N的物体匀速提升了20cm,用时2s，绳子自由端弹簧测力计的示数为12N。求： （1）滑轮组的机械效率； （2）拉力的功率有多大。    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 《第十一章简单机械和功 练习 --2026-2027学年苏科版物理九年级上册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A C A B C A D B C 1．C 【详解】A．起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意； D．托盘天平的实质是等臂杠杆，在使用过程中，动力臂等于阻力臂，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】桥面重力为阻力，斜拉索拉力为动力，支点到斜拉索的距离l是动力臂。同一桥面水平静止时，阻力和阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件，斜拉索顶端悬点由A点移动到B点时，夹角α变小，动力臂l变小，动力F（拉力）就会变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】设杠杆的一个小格是1cm，一个钩码的重是1N，由杠杆平衡条件知道 A．将左右两边的钩码均向外移动一格 杠杆的左端下沉，故A不符合题意； B．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 杠杆的左端下沉，故B不符合题意； C．将左边的钩码向里移动一格， 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变，则 故C符合题意； D．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 杠杆的右端下沉，故D不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．甲乙两种方式均是将同一物体提升到同一高度，所做的有用功是相同的，故A符合题意； B．甲种方式的额外功是克服绳子摩擦力所做的功；乙种方式的额外功是克服绳子摩擦力和滑轮重力所做的功，则甲种方式的额外功小于乙种方式的额外功，故B不符合题意； C．甲乙两种方式所做的有用功是相同，但甲种方式的额外功小于乙种方式的额外功，则甲种方式的总功小于乙种方式的总功，故C不符合题意； D．甲种方式的总功小于乙种方式的总功，有用功相同，故甲种方式的机械效率大于乙种方式的机械效率，故D不符合题意。 故选A。 5．B 【详解】A．减小桶内水量，有用功减小，额外功不变，机械效率降低，故A错误； B．减小水桶重力，提升相同水量时，有用功不变，额外功减少，机械效率提高，故B正确； C．机械效率只和有用功占总功的比例有关，和拉绳速度无关，故C错误； D．增大滑轮质量，额外功增加，有用功不变时，机械效率降低，故D错误。 故选B。 6．C 【详解】普通中学生质量约为50kg，中学生的重力 一楼到二楼的高度约为3m。一楼走到二楼做的功 计算结果和选项中的最接近，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7．A 【详解】 甲、乙两人对杠杆的压力大小等于各自的重力， 由杠杆的平衡条件可得 已知，代入公式得 所以甲的重力比乙的大，故A符合题意，BCD不符合题意 。 故选A。 8．D 【详解】A．若G1=G2，两个物体提升的高度相同，根据W有=Gh可知，两次拉力做的有用功相等，故A错误； B．图甲中滑轮组的动滑轮绕3段绳，图乙中滑轮组的动滑轮绕2段绳，物体在相同的时间内提升的高度相同，由可知，物体的速度相同，拉力F1的速度v2=3v，拉力F2的速度v3=2v，若F1=F2，由 可知，拉力F1的功率大于拉力F2的功率，故B错误； C．不计绳重及摩擦，则克服动滑轮自重做的功为额外功，即W额=G动h；因每个滑轮质量都相等，提升的高度相同，甲乙做的额外功相等；若G1>G2，根据W有=Gh可知，甲做的有用功多，而W总=W有+W额，所以拉力F1做的总功大于F2做的总功，故C错误； D．不计绳重及摩擦，滑轮组的机械效率 每个滑轮质量都相等，由G=mg可知两个滑轮组的动滑轮的重力相等，若G1>G2，由 可知甲的机械效率大于乙的机械效率，故D正确。 故选D。 9．B 【详解】排球的质量约为0.3kg，排球的重力 G=mg=0.3kg×10N/kg=3N 从头顶到手的竖直高度约为0.5m,由图知排球从最高点到手的高度约为前面高度的2倍，大约是 h=1m 则排球在下落的过程中重力做的功 W=Gh=3N×1m=3J 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．C 【详解】A．克服物体重力做的有用功为 故A错误； B．拉力所做的总功为 故B错误； C．斜面的机械效率为 故C正确； D．物体克服摩擦力做的额外功为 物体受到的摩擦力为 故D错误。 故选C。 11． 500 75 【详解】[1]小明的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N [2]他跳一次所做的功为 W=Gh=500N×6×10-2m=30J 他1min内做的功为 W总=nW=150×30J=4500J 他1min跳绳的平均功率为 12． 360 < 【详解】[1]由图可知，独轮车在使用过程中，L1=1m，L2=0.3m，根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2可得 FL1=GL2 所以，车把竖直向上的力 [2]如果将这些石头偏向车厢前部装载，推车时，动力臂不变，阻力臂变小，阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知，双手向上的力变小，则F′<F。 13． 3 750 80% 【详解】[1][2][3]由图可知 n＝3 绳子自由端移动距离为 s＝nh＝3×1m＝3m 拉力做的功为 W总＝Fs＝250N×3m＝750J 工人做的有用功为 W有＝Gh＝600N×1m＝600J 则此时滑轮组机械效率为 14． 甲 省力 压强 【详解】剪刀支点为中间转轴，手捏的手柄端是动力臂，刀刃处是阻力臂。甲图中鸡脚离支点最近，阻力臂最短，在动力臂不变时阻力臂越小越省力，最容易剪断鸡脚。此时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 磨刀会减小刀刃的受力面积，在压力不变时，受力面积越小，压强越大，更容易剪断物体，因此目的是增大压强。 15． 3 变大 【详解】[1]使用滑轮组时，承担物重的绳子股数，是指从动滑轮上直接引出的绳子股数，由图可知，承担动滑轮绳子的股数为3段。 [2]由 W有＝Gh＝mgh 可知，增大所提物体的质量，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变，由 可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变时，机械效率变大。 16．（1）；（2） 【详解】解：（1）力臂是作用点到力的作用线的垂直距离，反向延长作用线，过O点作作用线的垂线，得到的力臂，如下图所示 （2）动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，如下图所示 17．(1)支点 (2) 是 右 (3) (4) 等臂 右端下沉 (5)将左侧钩码左移动一个格 (6)偏大 【详解】（1）使用提绳1提起小杆秤，杆秤能绕提绳1处转动，因此提绳1处属于杠杆五要素中的支点。 （2）[1][2]杠杆的平衡状态有静止和匀速转动，当杠杆在图乙所示的位置静止时，杠杆是处于平衡状态；杠杆右高左低，为使其在水平位置平衡，应向右调节杠杆两端的螺母。 （3）实验数据如表所示 因此分析数据，得到杠杆的平衡条件是 （4）[1]分析实验序号3的数据可知，动力臂等于阻力臂，动力大小等于阻力大小，代表的是等臂杠杆。 [2]根据实验序号6的数据 故，实验序号6杠杆状态为右端下沉。 （5）如图丙所示，杠杆右低左高，要使杠杆恢复水平平衡，根据杠杆平衡条件，下一步进行的最简单的操作是将左侧钩码左移动一个格，此时满足杠杆平衡条件。 （6）若图甲中的秤砣因长期使用而磨损了一些，则动力F1偏小，根据杠杆的平衡条件，可得秤砣在杆秤上的位置 L1偏大，所以测量结果将偏大。 18．(1) 物重 越多 (2)MA=0.8n (3)5、6、7 (4)2.5 (5) 变大 不变 【详解】（1）[1][2]由表中1、2、3三次数据可知，其他条件相同时，物重越大，滑轮组的机械效益越大，当物重为6N，拉力为4.0N，省的力为 6N-4N=2N 当物重为8N，拉力为5.0N，省的力为 8N-5N=3N 当物重为10N，拉力为6.0N，省的力为 10N-6N=4N 其他条件相同时，物重越大，其省的力越多。 （2）分析2、4、5三次数据可知，当其他条件相同时，机械效益与吊起动滑轮绳子股数的定量关系是MA=0.8n。 （3）根据控制变量法可知探究机械效益MA与动滑轮重的关系需改变动滑轮的重，控制其它条件相同，由题意可知5、6、7三次实验是为了探究机械效益与动滑轮重的关系。 （4）第7次实验中动滑轮的重力 GL=nF-G=4×3.5N-8N=6N 匀速提升重10N的物体，拉力 该滑轮组的机械效益为 （5）[1][2]由题意可知同一滑轮组的机械效益 不计绳重和摩擦，同一滑轮组的机械效率 所以同一滑轮组的机械效益增大时，其机械效率变大；机械效率与机械效益的比值 同一滑轮组中绳子的股数是一个定值，所以机械效率与机械效益的比值不变。 19．(1) (2) 【详解】（1）由题可得，返回舱所受重力做的功 （2）由（1）可得，返回舱所受重力做功的平均功率 20．（1）75%；（2）3.6W 【详解】解：（1）小明做的有用功为 小明做的总功为 所以滑轮组的机械效率为 （2）拉力的功率 答：（1）滑轮组的机械效率为； （2）拉力的功率为。 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 $