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”，以垃圾分类、体育训练等生活实践为情境，覆盖杠杆、滑轮、功及机械效率等核心知识点，题型适配中考，注重物理观念与科学思维的综合考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题40分|杠杆类型、功与功率、滑轮组效率|结合“拉绳式垃圾桶”“跳水功率估算”考查应用| |填空题|5题20分|机械效率计算、杠杆平衡条件|以“试弓定力”“甲乙滑轮对比”强化分析能力| |作图题|1题5分|力臂作图|基础技能与规范表达结合| |实验题|2题15分|杠杆平衡条件、滑轮组效率测量|通过数据记录与分析培养科学探究能力| |计算题|2题20分|杠杆平衡计算、滑轮组拉力与效率|联系“俯卧撑”“吊箱子”生活场景，提升综合应用|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．周末，小明和同学们成功登上白云山顶，在他们从山脚下到山顶的过程中，体重（含装备）越大的同学一定（    ） A．做功越慢 B．做功越多 C．做功越少 D．功率越大 2．为响应垃圾分类号召，许多小区设置了如图甲所示的“拉绳式”垃圾桶。其原理如图乙所示，一根带有轻质吊环的细绳通过棚顶的两个滑轮后，与垃圾桶盖相连。向下拉动吊环，使桶盖从水平位置处缓慢转动到处。若桶盖在处时，细绳与桶盖恰好垂直，不计绳重与摩擦，此时的桶盖属于（　　 ） A．费力杠杆 B．省力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法判断 3．我国跳水队被称之为梦之队，在世界各类跳水比赛中取得了辉煌成绩。如图是世界冠军陈芋汐在某次训练中的跳水简化图，四个点是每隔拍摄到陈芋汐所在位置。请你估算一下她从最高点跳到水面的功率约为（    ） A．100W B．200W C．2000W D．4000W 4．如图所示、利用滑轮组匀速拉动放在水平地面上的重为300N的物体，拉力F的大小为30N。滑轮组的机械效率为75%，则A处的拉力大小及物体对地面的摩擦力大小分别为（　　）    A．45N、45N B．60N、45N C．90N、90N D．90N、67.5N 5．如图所示，光滑斜面AB和AC，AB比AC长，沿斜面分别将同一重物从底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则（　　） A．F1>F2 W1>W2 B．F1＜F2 W1＜W2 C．F1＜F2 W1=W2 D．F1>F2 W1=W2 6．聚餐时使用公筷公勺逐渐成为人们的共识，使用筷子夹菜时，筷子是一种杠杆，下列生活用具正常使用时也是杠杆，其中与筷子同类的是（　　） A．羊角锤 B．天平 C．钓鱼竿 D．裁纸刀 7．图中是某位同学自制的轻质拔草器。将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔起同一植株，手施力最小的是（　　） A．F1最小 B．F2最小 C．F3最小 D．一样大 8．如图所示是某同学扔实心球的情景（包含四个过程），其中，手对球做功的过程是（　　） A．①和② B．③和④ C．①和③ D．②和④ 9．在跨学科实践活动中，同学们用一根长约40的轻质木棍、一个50g的钩码作为秤砣、一个100g的砝码、一个小盆、细线若干、一把刻度尺、一支记号笔制作了简易杆秤，如图所示，O点为其标定的零刻度值。下列有关说法中不正确的是（　　） A．如果A端所受的力为阻力，则该杠杆属于省力杠杆 B．在利用该杆秤称量时，若杆秤左高右低，需要将秤砣往右侧移动 C．换用另一个更轻的小盆后，所对应的新的零刻度值在O点左边 D．通过将支点B左移可以增大该杆秤的测量范围 10．如图甲，工人启动卷扬机，将重为800N的沙箱A（内装沙子）匀速吊起，已知空沙箱A的质量为10kg，每个滑轮重200N，沙箱A移动的距离与时间的关系如图乙所示。a段绳子能承受的最大拉力为1500N，连接滑轮组的绳子能承受最大拉力为800N。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（      ） A．卷扬机每秒内卷起的绳子长度为0.4m B．卷扬机对细绳拉力F的功率为160W C．滑轮组的机械效率为80% D．此滑轮组的最大机械效率可达93.75% 二、填空题 11．如下图所示，用100N的拉力F拉动重为600N的物体A水平向左匀速直线运动了1m，若滑轮组的机械效率为75%，则绳子自由端移动的距离为_____ m，地面对A的摩擦力为________ N。 12．用图所示的滑轮组将重为600N的物体在10s内匀速提升了4m，已知滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则绳子自由端的拉力为_______N，拉力的功率为_______W。 13．“试弓定力”是《天工开物》中记载的一种测量弓弩最大弹力的方法。如图所示，O点为提纽处，若，秤砣重150N，忽略秤杆重，杆秤平衡时，弓弦所受的拉力为________N；为测出弓弩的最大弹力，应逐渐增加弓下方所挂重物的重力，再将秤砣悬挂点逐渐________（靠近/远离）O点。 14．如图所示：相同的沙袋装质量相等的沙子，两个工人师傅分别用相同的滑轮按甲、乙两种方式把沙袋从地面匀速提升到二楼，两种方式绳子自由端拉力分别为F甲、F乙，拉力做功分别为W甲、W乙，滑轮的机械效率分别为η甲、η乙；若不计绳重及摩擦，则：F甲___________F乙，W甲___________W乙，η甲___________η乙。（选填“>”、“=”或“＜”） 15．若某人用同样大小的水平方向的力拉木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面前进相同的距离，则拉力在粗糙地面上做的功________（选填“大于”“等于”或“小于”）在光滑地面上做的功。 三、作图题 16．如图，O是轻杠杆OA的支点，A为动力作用点。请在图中画出动力的力臂L1及阻力F2的示意图。 四、实验题 17．小新利用如图所示实验装置进行“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）如图甲所示已静止的杠杆，要使其在水平位置平衡，应将螺母向______调节，使其在水平位置平衡目的是______； （2）多次改变钩码的个数和位置，并使杠杆在水平位置平衡（如图乙所示），得到如下实验数据，分析数据可总结出杠杆的平衡条件是______；（字母表示） 次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 1.0 10 0.5 20 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 15 1.5 20 （3）实验中多次改变力和力臂的大小，目的是______； （4）如图丙所示的剪刀属于______杠杆，工人师傅用该剪刀修剪树枝时，应把树枝放在剪刀的______位置，树枝最容易被剪断（选填“A”“B”或“C”）。 18．疯狂物理实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，装置如图所示。 实验次数物理量 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中应沿竖直方向缓慢 _______拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为：绳端移动距离s=________m，机械效率η=_________%； （3）如采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_______（选填“越高”、“不变”或“越低”）。 五、计算题 19．如图所示，小华正在做俯卧撑，可以将他的身体看作一个杠杆，为支点，为他的重心，相关长度已在图中标明。已知他的质量，每只手掌与水平地面的接触面积为，g取。求： (1)小华受到的重力； (2)地面对双手的支持力； (3)手掌对地面的压强。 20．如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，（忽略绳重、摩擦和动滑轮重力,g=10N/kg），求： （1）物体的重力； （2）工人所施加的拉力大小； （3）通过计算说明，该工人用此装置能否拉起重为1400N的物体？ 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 B B C A C C B C B A 1．B 【详解】AD．因为从山脚到山顶三名登山爱好者所用的时间未知，根据功率的计算公式可知，功率的大小无法比较，故AD不符合题意。 BC．从山脚到峰顶的过程中，三名登山爱好者上升的高度是相同的，根据公式 W=Fs=Gh 可知，体重越大（含装备）越大的队员，做功越多，故C不符合题意，B符合题意； 故选B。 2．B 【详解】由题意知，桶盖绕O点转动，因此O是杠杆的支点。动力是绳子对桶盖的拉力，题干说明桶盖在B处时细绳与桶盖恰好垂直，因此动力臂就是支点O到拉力作用点的距离，大小等于桶盖的总长度OA；阻力是桶盖自身的重力，重力作用点在桶盖的重心（重心在O和A之间），因此阻力臂（支点O到重力作用线的距离）一定小于OA。 由此可得：动力臂大于阻力臂，此时桶盖是省力杠杆。故选 B。 3．C 【详解】陈芋汐的质量约为45kg，则陈芋汐体重约 由图知，最高点到水面的距离大约是她身高的5倍，则下落的高度h=5×1.6m=8m 从最高点到水面的时间约为 则她从最高点跳到水面的功率约为 与2000W接近，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】由图知，，拉力端移动的距离，使用该滑轮组时，滑轮组的机械效率为 则物体受到的摩擦力为 由于力的作用是相互的，物体对地面的摩擦力等于物体受到的摩擦力，等于45N；因为物体做匀速直线运动，受到的拉力、摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以A处的拉力大小 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．C 【详解】斜面是省力机械，在不计摩擦（斜面光滑）时，斜面越长越省力。AB比AC长，所以沿AB斜面拉重物所需的拉力F1小于沿AC斜面的拉力F2。根据功的原理，使用任何机械都不省功，在不计摩擦（额外功为0）时，拉力所做的功都等于直接提升重物所做的功。同一重物被提升到同一高度，直接提升做的功相同，所以沿两个斜面拉力做的功W1等于W2。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．C 【详解】在使用筷子时，动力臂小于阻力臂，所以使用筷子时是费力杠杆； A．使用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意； D．使用裁纸刀时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】由图可知，该拔草器可看作一个杠杆，拔草器拐角处是支点，草对拔草器的力为阻力，人手对拔草器的力为动力。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力和阻力臂一定，当动力臂最大时，动力最小，当人手垂直于右侧直杆用力时动力臂最大，动力最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．C 【详解】①捡起球时，手对球施加了向上的作用力，球向上移动了一段距离，手对球做功；②球停在空中时，手对球施加了向上的作用力，但是球静止不动，手没有对球做功；③挥动球时，手对球施加了向前的作用力，球向前运动了一段距离，手对球做了功；④球飞出去时，手对球没有作用力，手对球不做功；综上所述，手对球做功的过程是①和③，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】A．由图可知支点为B，若A端所受的力为阻力，阻力臂为；动力是秤砣的拉力，动力臂为支点到秤砣的距离，可知动力臂长度大于阻力臂，根据杠杆分类，动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆，故A正确，不符合题意； B．杆秤左高右低，说明右端下沉、左端上翘，即左端阻力与阻力臂的乘积小于右端秤砣的动力和动力臂的乘积，根据杠杆的平衡条件，要使杠杆平衡，需要减小右端动力臂，不变，因此需要减小动力臂，应将秤砣向左侧移动，不是向右移动，故B错误，符合题意； C．秤砣在零刻度处杠杆平衡，换用更轻的小盆后，左端的力变小，根据，要让杠杆平衡，秤砣需要向左移动（减小动力臂），所以新的零刻度值在O点左边，故C正确，不符合题意； D．测量范围是指能称量的最大质量，将支点B左移，阻力臂BA变小，动力臂（B到C的距离）变大，根据，能称量的最大物重会变大，测量范围变大，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．A 【详解】A．由图甲可知，承重绳子的股数为n=2，由图乙可知，沙箱A移动的速度为 卷扬机绳子自由端移动的速度为 即卷扬机每秒内卷起的绳子长度为0.4m，故A正确； B．卷扬机对细绳拉力为 卷扬机对细绳拉力F的功率为 故B错误； C．空沙箱的重力为 滑轮组的机械效率为 故C错误； D．当连接滑轮组的绳子的最大拉力为800N，根据可知， 则最大物重为 此时此滑轮组的最大机械效率为 故D错误。 故选A。 11． 2 150 【详解】[1]由图可知，承担拉力的绳子段数n=2，则绳子自由端移动的距离s绳=2s物=2×1m=2m [2]拉力做的总功W总=Fs绳=100N×2m=200J 由可得，滑轮组的有用功W有=ηW总=75%×200J=150J 由于拉力做的有用功为克服摩擦力做功，则有用功W有=fs物，则地面与物体A的摩擦力 12． 250 300 【详解】[1]由图知，绳子的有效段数n=3，不计绳重和摩擦，则拉力端移动距离 s=3h=3×4m=12m 有用功 W有用=Gh=600N×4m=2400J 由 可得总功 由W总=Fs可得，拉力 [2]拉力的功率 13． 450 远离 【详解】[1]据杠杆平衡条件有，即 解得，所以弓弦所受的拉力为。 [2]为了测出弓弩的最大弹力，在秤砣的作用力、OB不变，即动力和阻力臂不变时，若增大所挂重物的重力，即增大阻力，则需要增大动力臂，所以秤砣的悬挂点逐渐远离O点。 14． > ＜ > 【详解】[1]由图可知，甲图为定滑轮，不能省力；乙图为动滑轮，能够省力，所以不计绳重和摩擦，提起相同的重物，乙工人用力较小，即F甲>F乙。 [2][3]甲、乙两装置克服沙子做的有用功相同，不计绳重及摩擦，甲装置拉力做的额外功为零，总功等于有用功，机械效率为100%；乙装置还要克服动滑轮的重力做功为额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%。故拉力做功分别为W甲<W乙，机械效率率的关系为η甲>η乙。 15．等于 【详解】两次拉力大小相同，木箱在两种地面上前进的距离相同，由功的计算公式可知拉力在粗糙地面上做的功等于在光滑地面上做的功。 16． 【详解】动力为A点受到的拉力，由支点向动力作用线作垂线，垂线段即为动力臂；阻力为B点受到的绳子的拉力，方向沿绳子向下，故作图如下： 17． 左 便于测量力臂 得到普遍性规律，避免偶然性 省力 C 【详解】（1）[1]杠杆如图甲所示，右端向下倾斜，则重心应向左移动，故应向左调节平衡螺母，使杠杆处于水平位置平衡。 [2]挂上钩码，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，其目的是便于测量力臂。 （2）[3]根据表格中的实验数据，第1组数据 第2组数据 第3组数据 由以上分析可得，杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即 （3）[4]实验中多次改变力和力臂的大小，目的是避免实验数据太少得到的结论具有偶然性，寻找普遍规律。 （4）[5]如图丙所示的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，所以属于省力杠杆。 [6]为了使树枝更容易被剪断，应尽量减小阻力臂，所以应把树枝放在距离支点较近的C位置。 18． 匀速 0.3 83.3 越低 【详解】（1）[1]实验中应沿竖直方向缓慢匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。 （2）[2]实验1中，绳端移动距离是物体上升高度的3倍，用第1次实验中使用的装置做第3次实验，绳端移动距离为 [3]机械效率为 （3）[4]由图丁可知，随着动滑轮重力的增加，说明被提升物体所受的重力相同时，滑轮组的机械效率越低。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）小华受到的重力 （2）将小华身体看作杠杆，为支点，支持力为动力，动力臂 重力为阻力，阻力臂 根据杠杆平衡条件 即 解得 （3）根据力的作用是相互的，手掌对地面的压力 双手总接触面积 压强 20．（1）400N；（2）200N；（3）不能 【详解】解：（1）箱子的质量为40kg，故箱子的重力为 G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N （2）由图可知，承担物重绳子的股数是n＝2，忽略绳重、摩擦和动滑轮重力，工人所施加的拉力大小为 （3）工人的质量为60kg，故工人的重力为 G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N 绳子自由端受到最大拉力为人的重力，即 F'＝G人＝600N 根据可知，工人能拉起的最大物重为 G'＝nF'＝2×600N＝1200N＜1400N 故该工人用此装置不能拉起重为1400N的物体。 答：（1）物体的重力为400N； （2）工人所施加的拉力大小为200N； （3）该工人用此装置不能拉起重为1400N的物体。 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 $