第11章 简单机械和功 单元检测卷 -2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 苏科版九年级上册第11章“简单机械和功”单元检测卷，以杠杆、滑轮、功、功率及机械效率为核心，结合太阳能除冰机器人、斜拉桥模型等真实情境，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|功的计算、杠杆分类、滑轮特点|结合扳手拧螺栓等生活场景，考查运动和相互作用观念| |填空题|7题|杠杆平衡条件、机械效率|融入杆秤制作等实践情境，体现模型建构| |实验题|3题|杠杆平衡条件探究、滑轮组效率测量|通过斜拉桥模型实践，培养科学探究能力| |计算题|2题|斜面与滑轮组的功、功率、效率计算|关联盘山公路等工程问题，强化能量观念应用|

第11章简单机械和功检测卷-2026-2027学年物理九年级上册苏科版（2024） 一、单选题 1．在水平地面上，用50N的力沿水平方向拉着重为200N的小车匀速前进10m，拉力做的功为（     ） A．500J B．2000J C．2500J D．0J 2．一个重为50N的物体，在水平拉力作用下沿水平地面匀速前进了10m，若拉力做的功为200J，则拉力的大小为（     ） A．5N B．10N C．20N D．50N 3．下列机械中，属于费力杠杆的是（     ） A．羊角锤 B．筷子 C．钢丝钳 D．天平 4．如图所示，工人在拧螺栓时，常将手尽量靠近扳手的尾部，这样做是为了（     ） A．减小动力臂，方便使用 B．减小阻力臂，能够省力 C．增大动力臂，能够省力 D．增大阻力臂，方便使用 5．如图所示为龙舟船桨示意图，O为支点，为选手施加的力，为水对桨的阻力。使用该船桨可以（     ） A．只省距离 B．只省力 C．既省力又省距离 D．省功 6．如图所示，太阳能除冰机器人正高效清理电网结冰。当机器人的机械臂以2000 W的功率水平匀速碾压冰层时，下列说法正确的是（     ） A．功率2000 W表示机器人在1秒内做功2000 W B．机器人除冰速度越快，做的功就越多 C．机械臂对冰层做的功越多，其功率就越大 D．若增大机器人除冰时的功率，则在相同时间内它做的功越多 7．下列有关说法正确的是（     ） A．图1中工人的手如果向前移动再抬起独轮车会更省力 B．图2中不计绳重和摩擦，若物重小于滑轮重，则 C．图3中不计绳重和摩擦，则等于动滑轮和物体总重的 D．图4使用斜面时，斜面越平缓越不省力 8．为了推行垃圾分类、方便市民便捷投放垃圾，部分垃圾收集点增设了如图所示的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动吊把就能打开桶盖，方便又卫生。下列分析正确的是（     ） A．装置中的滑轮是动滑轮 B．使用该装置可以省力 C．该装置起到改变力的方向的作用 D．使用该装置费距离 9．如图，用滑轮组将重为600 N的物体匀速提升2 m，拉力F为300 N，不计绳重和摩擦，则（     ） A．绳子自由端移动的距离为4 m B．动滑轮的重力为100 N C．滑轮组的机械效率约为66.7% D．使用该滑轮组可以省功 10．如图，关于甲、乙两个滑轮，下列说法正确的是（     ） A．甲滑轮是动滑轮 B．使用甲滑轮时，既可以省力又可以省功 C．乙滑轮是定滑轮，使用时可以改变力的方向，又能省力 D．甲图中绳端移动的距离和物体移动距离一样 二、填空题 11．物体在大小为10N的水平拉力作用下，沿水平地面匀速前进了5m，拉力做的功为______J；物体所受的摩擦力为______N。 12．小明用水平向右的力推放在水平桌面上重为的物体，使其恰好做匀速直线运动。若小明将水平向右的推力增加到，物体前进了4m，则此时推力对物体做的功为___________J，物体所受的合力为___________N。 13．某校举行春季运动会，甲、乙两队进行拔河比赛。如图所示，若拔河时人体后仰，可看作以脚底点为支点的杠杆，人体重心在点，受到绳的拉力为，则人缓慢匀速后仰时，绳（始终处于水平方向）对人的拉力会___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。在比赛过程中，甲队对乙队的拉力___________（选填“大于”“等于”或“小于”）乙队对甲队的拉力。 14．高架桥能够提高通行效率和节约土地资源，如图所示的匝道可以近似看作一个倾角较小的___________（填简单机械类型），费距离但省力；汽车匀速通过倾角不同的两条匝道，倾角小的匝道机械效率___________（选填“大”或“小”）。 15．小兰自制了一把杆秤，由秤盘、提纽、秤杆以及200g的秤砣构成，如图所示。当不挂秤砣、秤盘中不放重物时，提起提纽，杆秤在空中恰好能水平平衡。已知AO间距离为，在秤盘中放入重物，将秤砣移至距O点的B处时，秤杆水平平衡，则重物质量为________g；往秤盘中再增加20g的物体，秤砣需要从B处向________（选填“左”或“右”）移动________才能维持秤杆水平平衡。 16．某次执行深海作业的潜水艇处于悬浮状态，已知该潜水艇的体积为，则潜水艇所受的浮力为__________N，要使潜水艇上浮，应进行的操作为__________（选填“注水”或“排水”）；某人用如图所示的动滑轮将重为1200 N的箱子匀速提升0.5 m，如果人的拉力是800 N，则滑轮的机械效率是__________。（不计海水密度随深度的变化，海水密度近似取，g取10 N/kg） 17．如图甲是我国古代劳动人民利用自制的工具汲水的场景，图中装置顶端的轮子相当于现代人们所使用的定滑轮，其作用是可以改变力的____________，但不能省力。如图乙，在使用羊角锤撬钉子时，羊角锤是____________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；如图丙，当滑轮组将重力为4000 N的物料，竖直匀速提升10 m时，拉力F为2500 N，此过程滑轮组的机械效率为____________。 三、实验题 18．如图所示，小聪和小红利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计探究杠杆的平衡条件。 (1)实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于________（填“平衡”或“非平衡”）状态；为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________（填“左”或“右”）调节。 (2)杠杆在水平位置平衡后，小聪在杠杆两侧分别挂上若干钩码，杠杆再次静止在如图甲所示的位置（此时钩码及其位置未画出），接下来的具体操作是________，使杠杆再次静止在水平位置（如图乙所示），同时将实验数据记录在下表中。 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 15 1.5 10 (3)小聪分析数据后得出结论：杠杆平衡的条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂。小红认为小聪分析数据得出结论的过程不科学，理由是________。 (4)下列四个因素中，不会带来实验误差的是________（选填字母）。 A．铁架台自身重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等 C．悬挂钩码的绳子重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦较大 19．图甲是常见的斜拉桥图片，某兴趣小组为弄清其工作原理，开展了“斜拉桥模型制作”跨学科实践活动。 悬点位置 F/N A 1.55 B 1.73 C 2.12 (1)为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，该小组同学利用硬卡纸和细线制作出如图乙所示的桥面模型，桥面与桥柱间的连接点为O，用力传感器测出斜拉索顶端悬挂在不同位置A、B、C时拉力F的大小，整个过程中桥面始终水平，相关数据见表。 ①分析表中数据，可得：同一桥面水平静止时，夹角α越小，拉力F的大小越________。 ②为解释上述结论，同学们建立了如图丁所示的简化模型。桥面可看成杠杆，O点是支点、D点是桥面的重心，请在图丁中作出桥面所受重力的示意图及拉力F1的力臂l1。________ (2)为提高斜拉桥的载重量，桥柱的高度可适当______一些。 20．小张同学测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表。 实验次数 钩码重力/N 钩码上升高度/cm 拉力/N 绳端移动距离/cm 机械效率 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% (1)实验时应该竖直向上________（选填“匀速”或“变速”）拉动弹簧测力计。 (2)第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为________N。 (3)第2次实验时，滑轮组的机械效率是________。 (4)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。 (5)除了结论中的方法，请再写一种提高滑轮组机械效率的方法：________________________。 四、计算题 21．斜面是一种简单机械，盘山公路通过延长路程把陡坡分解为多个缓坡段，让汽车爬坡更省力。可将盘山公路近似作为斜面处理。如图所示，小明驾车以10m/s的速度匀速向上行驶，汽车的总质量为1.2×103kg，汽车行驶时的功率恒为40kW，经过10分钟后上升的竖直高度为600m。（）求： (1)汽车所受的重力。 (2)该过程汽车的有用功。 (3)该过程汽车的总功。 (4)斜面的机械效率。 22．如图所示，工人利用滑轮将重500N的货物以0.2m/s的速度竖直匀速提升了2m，此过程中拉力F做的总功为1250J，不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦。求： (1)克服重力做的有用功； (2)滑轮的机械效率； (3)拉力F做功的功率。 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11章简单机械和功检测卷-2026-2027学年物理九年级上册苏科版（2024）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C A D B C C A 1．A 【详解】拉力做的功 故选A。 2．C 【详解】水平方向拉力做功的公式为，其中代表功，代表沿运动方向的拉力，代表物体在拉力方向上移动的距离。根据题目知，，将公式变形可得拉力大小 故选C。 3．B 【详解】杠杆的分类依据是动力臂和阻力臂的大小关系，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，动力臂等于阻力臂是等臂杠杆。 A．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； C．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．天平属于等臂杠杆，不省力、不费力，故D不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】扳手使用时属于杠杆，拧螺栓时，支点在螺栓位置，阻力和阻力臂都保持不变。 工人将手靠近扳手尾部，增大了动力臂，根据杠杆平衡条件，在阻力、阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小，可以省力，因此该做法是为了增大动力臂、省力。 故选C。 5．A 【详解】由图可知，支点到动力​的动力臂，小于支点到阻力​的阻力臂，因此船桨是费力杠杆。费力杠杆的特点是费力、省距离；且根据功的原理，不存在既省力又省距离的杠杆，使用任何机械都不能省功。 故选A。 6．D 【详解】A．2000W表示机器人1秒内做功2000J，功的单位是焦耳，不是瓦特，故A错误； B．根据，做功多少由功率和时间共同决定，仅速度快，做功不一定多，故B错误； C．根据，功率由功和时间共同决定，没有控制时间相同，仅做功多，功率不一定大，故C错误； D．根据，时间相同时，功率越大，做的功越多，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．在阻力和阻力臂不变的情况下，工人的手如果向前移动再抬起独轮车，动力臂减小，由杠杆平衡条件可知动力变大，更费力，故A错误； B．图2中不计绳重和摩擦，图2右侧为定滑轮，。左侧为动滑轮，， 因 ，即 ，故B正确； C．图3中承担物重的绳子段数 。不计绳重和摩擦，，即 等于动滑轮和物体总重的 ，故C错误； D．设斜面高为 ，长为 。由功的原理 得 。斜面越平缓， 越大， 越小，越省力，故D错误。 故选B。 8．C 【详解】A．图中两个滑轮的轴都固定不动，属于定滑轮，故A错误； BC．定滑轮特性：不省力、不省距离，只能改变力的方向，故B错误，C正确； D．定滑轮拉力移动距离与物体移动距离相等，不费距离，故D错误。 故选 C。 9．C 【详解】A．由图可知承担物重的绳子股数 。 绳子自由端移动的距离 ，故A不符合题意； B．不计绳重和摩擦，由 得动滑轮重力 ，故B不符合题意； C．滑轮组的机械效率 ，故C符合题意； D．使用任何机械都不能省功，故D不符合题意。 故选 C。 10．A 【详解】A．甲滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，故A正确； B．使用机械会带来额外功，由功的原理可知，使用任何机械都不能省功，动滑轮只能省力，不能省功，故B错误； C．乙滑轮的轴固定不动，是定滑轮，由定滑轮特点可知，其能改变力的方向但不能省力，故C错误； D．甲是动滑轮，承担物重的绳子段数，由可知绳端移动距离是物体移动距离的2倍，故D错误。 故选A。 11． 50 10 【详解】拉力做的功 物体沿水平地面匀速前进，处于平衡状态，水平方向上拉力与摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件，摩擦力的大小等于拉力的大小，即 12． 60 7 【详解】此时推力对物体做的功为 物体做匀速直线运动时，水平方向受力平衡，滑动摩擦力等于此时的推力，即，滑动摩擦力的大小仅与压力和接触面粗糙程度有关，推力增大后，这两个因素不变，因此滑动摩擦力仍为，水平方向上推力与摩擦力方向相反，则合力 13． 变大 等于 【详解】当人缓慢匀速后仰时，重力的力臂会变大，而拉力的力臂变小。根据杠杆平衡条件，阻力不变、阻力臂变大、动力臂变小，动力也就是绳对人的拉力会变大。 甲队对乙队的拉力和乙队对甲队的拉力是一对相互作用力，相互作用力的大小始终相等。 14． 斜面 小 【详解】高架桥的匝道是倾斜的路面，在简单机械中属于斜面，斜面的特点是费距离但省力，符合题干描述。 汽车上桥时，克服重力做的功是有用功，克服摩擦力做的功是额外功。当高度一定时，倾角越小的斜面长度越长，汽车对斜面的压力越大，接触面粗糙程度不变时，摩擦力越大，额外功越多； 根据机械效率公式，有用功不变，额外功越多，机械效率越小，因此倾角小的匝道机械效率更小。 15． 600 右 1 【详解】纽是支点，根据杠杆平衡条件 可得 即 则可得重物质量 增加物体后，左侧重物的力×力臂变大，要重新平衡，右侧秤砣的力×力臂需要增大；秤砣重力不变，因此需要增大力臂，所以秤砣要向右移动。 设移动距离为，再次列杠杆平衡式 与原平衡式相减得 代入数据得 16． 排水 75% 【详解】潜水艇处于悬浮状态，说明其完全浸没在海水中，此时排开海水的体积等于潜水艇的体积，即 根据阿基米德原理公式，潜水艇受到的浮力为 潜水艇在水中悬浮时，浮力等于重力；由于潜水艇排开海水的体积不变，所受浮力大小不变，要使潜水艇上浮，应使浮力大于重力，即 ，因此需要减小潜水艇自身的重力，应进行的操作是排水； 由图可知，该滑轮为动滑轮，承重绳子的股数 滑轮的机械效率为 17． 方向 省力 80% 【详解】定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但可以改变力的方向。 羊角锤撬钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 由丙图知，承担物重的绳子段数，机械效率 18．(1) 平衡 右 (2)增加右侧钩码个数 (3)实验次数太少，实验结论具有偶然性 (4)A 【详解】（1）杠杆静止或匀速转动都属于平衡状态，图中杠杆静止，因此是平衡状态；杠杆左端下沉右端偏高，平衡螺母向杠杆偏高的右端调节即可。 （2）实验前已经调平杠杆，挂上钩码后不能再调节平衡螺母，需要通过增减钩码、移动钩码位置使杠杆重新在水平位置平衡,，根据杠杆平衡原理可知，杠杆左侧下沉，则可以向右移动左侧或右侧钩码的位置、或增加右侧钩码个数或减少左侧钩码个数。 （3）探究杠杆平衡条件需要多次实验，避免偶然性，得到普遍规律；仅一次实验，次数太少，实验结论具有偶然性。 （4）铁架台自身重力不影响杠杆平衡，重力足够大只会让装置更稳定，不会带来误差；单个钩码重力不等、绳重偏大、转轴摩擦都会影响杠杆平衡，带来实验误差，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 19．(1) 大 (2)高 【详解】（1）分析表中数据可知：悬挂点A→B→C，斜拉索与桥面夹角α逐渐变小，拉力F依次为1.55N、1.73N、2.12N，拉力逐渐变大。因此可得出夹角α越小，拉力F越大。 D点是桥面的重心，沿D点竖直向下方向画一条带箭头的线段，末端标上符号G。 桥面可看成杠杆，O点是支点，从O向拉力​的作用线作垂直虚线；垂足与支点间的线段即为力臂，标注​，据此作图。 （2）为提高载重量，即减小斜拉索拉力。由 (1) 结论：增大夹角α可减小拉力。抬高桥柱高度，斜拉索与桥面夹角α变大，拉力变小，承载能力提升，故桥柱高度可适当高一些。 20．(1)匀速 (2)0.6 (3)62.5% (4)大 (5)减小摩擦/减轻动滑轮质量 【详解】（1）实验时匀速拉动弹簧测力计，滑轮组受力平衡，拉力大小稳定，弹簧测力计示数等于真实拉力，测量结果准确。 （2）由图可知，该弹簧测力计分度值为，示数为。 （3）由表格数据可知，第二次实验滑轮组的机械效率 （4）分析三次数据：钩码上升高度和绳端移动距离不变时，重物重力从增大到，机械效率从升高到，所以可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）提高机械效率的本质是减小额外功，除增加物重外，还可以减小动滑轮重力（减少克服动滑轮重力做的额外功），或给滑轮转轴加润滑油减小摩擦（减少克服摩擦做的额外功），合理即可。 21．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）根据重力公式可得 （2）汽车上升过程中，克服重力做的功为有用功，故 （3）汽车行驶时间为 汽车功率恒定，牵引力做的总功为 （4）斜面的机械效率为有用功与总功的比值，故 22．(1)1000J (2)80% (3)125W 【详解】（1）克服重力做的有用功为 （2）滑轮的机械效率为 （3）因拉力做功时间与货物上升时间相等，故拉力做功时间 拉力F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 $