第十一章简单机械和功 单元练 2026-2027学年苏科版物理九年级上册

**基本信息** 苏科版九年级物理上册第十一章“简单机械和功”单元卷，涵盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率等核心知识，通过《墨经》记载、空间站机械臂等情境，融合物理观念与科学思维，适配单元复习巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|机械效率辨析、滑轮组受力分析、杠杆平衡条件|结合《墨经》滑轮记载、空间站机械臂等情境，考查物理观念| |填空题|5题|斜面机械效率计算、功率、动滑轮特点|联系生活场景（引体向上、杆秤称重），强化科学思维| |作图题|1题|力臂作图|基础技能考查，落实模型建构| |实验题|2题|杠杆平衡条件探究、滑轮组机械效率影响因素|注重科学探究，包含数据处理与误差分析| |计算题|2题|杠杆称重计算、斜面与水平推力综合|综合应用物理公式，体现问题解决能力|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．关于机械功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A．功率越大的机械，机械效率越高 B．省力的机械一定费距离，但不省功 C．机械效率越低的机械，做的有用功就越少 D．机械做功越多，其功率越大 2．如图物体A重200N，物体B重50N，此时物体B匀速下降，若不计动滑轮和绳重，绳子与滑轮的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力为（    ）    A．50N B．25N C．100N D．200N 3．现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》，书中将向上提举重物的力称为“挈”，将自由往下降落称为“收”，如图甲所示。现分别用F₁、F₂两个力替代“收”，使重物在2s内匀速上升h=0.4m，F₁和F₂使绳子自由端移动的距离分别为s₁和s₂，如图乙所示。不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（     ） A．使用该滑轮可以省力 B． C． D．F₁使绳子自由端移动的速度是0.4m/s 4．如图是用滑轮组提升物体A的作业过程。物体A重力大小为500N，在F为200N的拉力作用下，匀速竖直向上提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为0.1m/s，动滑轮重为200N。下列说法中正确的是（　　）    A．绳子自由端的速度大小v绳为0.3m/s B．滑轮组的机械效率η为75% C．拉力F做功的功率P为80W D．滑轮组在静止时也可以测出该滑轮组的机械效率 5．一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其路程（s）一时间（t）关系如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．物体的速度大小保持不变 B．物体所受的拉力大于物体所受的拉力 C．拉力做的功大于拉力做的功 D．水平拉力做功的功率保持不变 6．由于热胀冷缩，户外的导线在夏天会变得松弛，冬天又拉得很紧。常用如图所示的滑轮组来控制导线的松紧程度。某次导线对滑轮N的拉力为，重为的水泥块被匀速拉升的高度为（不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．使用滑轮M是为了省力 B．拉力的大小为 C．拉力移动的距离为 D．使用该装置能够省功 7．如图所示，某次活动中，同学们用轻绳将重的物体沿斜面从底端以的速度匀速拉到顶端，拉力为，已知斜面长，高，则下列说法正确的是（　　） A．拉力做功的功率为 B．斜面的机械效率是80% C．斜面上的摩擦力是 D．若只把斜面的高度升高，则斜面更省力 8．《墨经》最早记述了杠杆原理，如图中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，以下说法符合杠杆原理的是（　　）    A．只有“权”等于“重”时，杠杠才能平衡 B．“权”小于“重”时，“标”一定小于“本” C．增大“重”时，换用更大的“权” D．增大“重”时，应把“权”向M端移 9．如图所示，为我国空间站的机械臂，使用时可以省距离。下列工具使用时与机械臂属于同一类型杠杆的是（　　） A．夹食物的筷子 B．提重物的动滑轮 C．测质量的天平 D．起瓶盖的起子 10．如图一轻质木棒OA可绕O点转动，在其下端挂一重物并施加一始终沿水平方向的力F，让木棒缓慢向上转动到接近水平位置（不到水平位置）。在转动的过程中，下列说法中正确的有（　　） ①阻力臂变小 ②转动过程中会出现既不省力又不费力的情况 ③动力F与动力臂乘积变大 ④动力F逐渐变大 A．②③④ B．③④ C．①③ D．②④ 二、填空题 11．如图所示，小华用的拉力在内将重的木块从底部匀速拉到高的顶部。拉力所做的功是______，使用该斜面的机械效率为______，木块在这个过程中受到的摩擦力为______。    12．如图是小明在做引体向上的锻炼场景。重为的小明在内完成10个引体向上，小明引体向上做功的功率为__________。 13．如图所示，小明用50N竖直方向的拉力将重为80N的物体提起。小明使用的滑轮是__________（选填“动”或“定”）滑轮，该滑轮可以改变力的__________；绳端移动2m时，小明拉力做功__________J，滑轮的机械效率是__________。 14．如图1所示，我国有的地方会用杆秤给小孩称体重，俗称“立夏称人”。调整秤砣的位置，使杆秤处于水平平衡状态（不计绳重和杆重）。如图2为杆秤示意图，已知秤砣质量为3kg，篮子质量为2kg，此时OA=5cm，OB=40cm，则小孩重为____________N。 15．如图所示，江苏在支援地震灾区的救灾活动中，一辆满载物资的总重为的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段路面长度为200m，斜坡BC段长度为80m，坡高，运输车以恒定功率匀速通过AB段；以恒定功率匀速通过BC段时，用时10s，运输车在AB段和BC段行驶时受到的摩擦力始终是车总重的0.01倍。当运输车通过AB段时，牵引力做的功为________J；斜面对运输车的支持力做的功为________J，运输车通过BC段时，牵引力的功率大小为________W。 三、作图题 16．如图所示，人的前臂相当于一个杠杆，它的支点在O，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线。请画出图中重物对手的作用力F2以及F2力臂l2。 四、实验题 17．如图所示是探究杠杆的平衡条件的实验装置。已知杠杆上刻度均匀，每个钩码的质量均为50g。（g取10N/kg） (1)将杠杆的中点置于支架上，不挂钩码，当杠杆静止时，发现杠杆如图甲所示，为了方便测量______，应将杠杆两端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)如图乙所示，当调节杠杆平衡后，在A点悬挂两个钩码，需要在B点悬挂3个相同的钩码，或者在D点悬挂______个相同的钩码，才能使杠杆再次平衡； (3)撤去B点或D点所挂的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉（如图丙中a所示），仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数是______N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方拉（如图丙中b所示），杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； (4)如图丙所示，用弹簧测力计在C点竖直向上拉时，若增加钩码的个数后，弹簧测力计的拉力达到最大测量值仍不能使杠杆在水平位置平衡，下列操作可能使杠杆水平平衡的是（多选）_____。 A．减少左侧钩码的个数 B．将弹簧测力计改为斜向左上方拉 C．将弹簧测力计的悬挂点向左移动 D．将钩码的悬挂点向右移动 18．提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。小明对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想。 猜想1：提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越高； 猜想2：滑轮组的机械效率与承担动滑轮重力和物重的绳子段数有关； 根据猜想，小明利用甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的数据如表所示。 (1)实验中应竖直向上______拉动弹簧测力计，读出拉力的大小。 (2)第2次测量中，弹簧测力计示数如图乙所示，则弹簧测力计示数是______，第2次实验测得的机械效率为______（结果精确到1%）。 (3)分析第1、2次实验数据可知，同一滑轮组，______越大，滑轮组的机械效率越高。 (4)分析第1、3次实验数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮个数越多（动滑轮越重），滑轮组的机械效率越______。（选填“大”“小”） 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 6 0.1 ？ 0.3 ？ 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 五、计算题 19．如图所示，秤砣的质量为0.5kg，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为6cm，A与最左端的距离为2cm，挂上重物后，秤砣移至距O点24cm的B处时，秤杆正好水平。（g取10N/kg） （1）求被称物体的重力； （2）若秤杆长80cm，则这把秤最大能称量多少kg的物体？ （3）若秤砣磨损了，则称出物体的质量偏大还是偏小？请分析说明。 20．如图所示，工人用沿斜面向上、大小为的推力，将重的货物从点匀速推至点；再用的水平推力使其沿水平台面匀速运动，到达点。已知长，长，距地面高。求： (1)水平推力做功的功率。 (2)斜面的机械效率。 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 B C C B C D A A 1．B 【详解】A．机械效率与机械功率大小没有直接关系，故A错误； B．任何机械都不省功，省力的机械一定费距离，故B正确； C．机械效率与做的有用功多少没有直接关系，故C错误； D．功率是指做功的快慢，功率大则做功快；做功多，用的时间不知道，无法确定其功率大小，故D错误。 故选B。 2．B 【详解】以B为研究对象，其匀速下降，处于平衡状态，受到的力是平衡的。B重50N，故它受到的向上的拉力为50N。有两段绳子与动滑轮接触，故每段绳子上承受的力为 绳子对A的拉力为25N。B匀速下降，A匀速向左运动。故A处于平衡状态，拉力与摩擦力平衡，故A受到的摩擦力也为25N。 故ACD错误，B正确。 故选B。 3．B 【详解】A．该滑轮是定滑轮，仅仅能够改变力的方向，无法改变力的大小，故A错误； B．不计绳重和摩擦，拉力等于物体的重力，由于拉着同一个物体，物体所受的重力相同，故，故B正确； C．使用定滑轮，不省力也不省距离，故，故C错误； D．F₁使绳子自由端移动的速度是，故D错误。 故选B。 4．C 【详解】A．由图知，动滑轮上绳子股数，则绳子自由端移动的速度 故A错误； B．滑轮组的机械效率 故B错误； C．拉力F做功的功率 故C正确； D．滑轮组在静止时，没有做功，所以无法测出滑轮组的机械效率，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．由图可知，0~12s通过的路程是6m，12~24s通过路程为2m，相同时间内通过的路程不相等，由可知物体的速度是变化的，故A错误； B．由图象可知，物体在0~12s和12s~24s均做匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力等于摩擦力，同一物体对水平面压力相等，接触面的粗糙程度不变，故物体受到的摩擦力相等，所以0~12s物体所受的拉力等于12s~24s物体所受的拉力，故B错误； C．0~12s通过的路程是6m，12~24s通过路程为2m，0~12s物体所受的拉力等于12s~24s物体所受的拉力，物体0~12s通过的路程大于12~24s通过的路程，由W=Fs可知，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，故C正确； D．0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，两段时间相同，由可知，0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，水平拉力做功的功率是变化的，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．在拉力F的作用下，N会随着拉力一起移动，M不动，所以M是定滑轮，N是动滑轮，由图可知，定滑轮并不省力，故A错误； B．由于N是动滑轮，且n=2，不考虑滑轮自重，绳重和绳与滑轮之间的摩擦，拉力为F=2G，故B正确； C．由图可知，轴端拉力F移动的距离为 D．根据功的原理，使用任何机械都不能省功。这是因为功是能量转化的量度，而机械只是改变了能量转化的方式，并没有改变能量转化的总量。因此，无论我们使用什么机械，都不能省功。故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．拉力做功的功率为 故A错误； B．拉力做的有用功为 拉力做的总功为 斜面的机械效率是 故B错误； C．拉力做的额外功为 斜面上的摩擦力是 故C正确； D．斜面的省力情况与斜面的长、高之间的比值有关，相同长度，斜面越高越费力，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】A．根据杠杆平衡原理条件可知，杠杆平衡时，权×标=重×本，故A不符合题意； B．“权”小于“重”时， 由“权×标=重×本”可知，“标”一定大于”本”，故B不符合题意； CD．增大“重”时，为了方便，应使“权”不变，则应增大“标”的长度，向M端移动，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．A 【详解】机械臂使用时可以省距离，说明机械臂属于费力杠杆； A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．动滑轮实质是动力臂等于两倍阻力臂的省力杠杆，故B不符合题意； C．天平的动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．起瓶盖的起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 10．A 【详解】①．阻力为重物对杆的拉力，竖直位置时，阻力臂为零，木棒缓慢转到接近水平位置时，重力作用线远离支点，所以阻力臂逐渐变大，故①错误； ②③④．由图可知，竖直位置时，动力臂为木棒的长，木棒缓慢转到图中接近水平位置时，力与杠杆不再垂直，动力臂会小于木棒的长，所以动力臂逐渐变小；根据杠杆平衡条件知，由于木棒的重力不变，阻力臂逐渐变大，所以阻力与阻力臂的乘积逐渐变大，故动力与动力臂的乘积逐渐增大，而动力臂变小，所以动力F逐渐变大，当动力F增大到等于重物的重力时，杠杆既不省力又不费力，故②③④正确； 综上所述，正确的有②③④，故A正确，BCD错误。 故选A。 11． 2 60% 0.8 【详解】[1]拉力，斜面长，拉力所做总功 [2]物重，斜面高，利用斜面做的有用功 该装置的机械效率 [3]由得额外功克服摩擦做的功 而，所以摩擦力 12．70 【详解】由题意知，小明重力，由图可知每次引体向上重心上升高度，总时间，完成次数，引体向上做功为克服重力做功，单次做功为 10次的总功为 根据功率公式得，小明引体向上做功的功率为 13． 动 大小 100 80% 【详解】[1][2]动滑轮是随物体一起运动的滑轮，定滑轮是固定不动的滑轮，图中滑轮随物体一起运动，所以是动滑轮；动滑轮可以改变力的大小，但不能改变力的方向。 [3]根据功的计算公式W=Fs，已知F=50N，s=2m，则拉力做功 [4]小明用50N竖直方向的拉力将重为80N的物体提起2m的过程中，绳端移动距离s=2h，所以重物被提升的高度 滑轮做的有用功 拉力做的总功为100J，根据机械效率的计算公式，可得滑轮的机械效率 14．220 【详解】根据杠杆平衡条件得 解得，小孩重为 15． 0 【详解】[1]运输车在AB段和BC段行驶时受到的阻力始终是车总重的0.01倍，阻力为 因为运输车匀速行驶，水平方向上受力平衡，所以牵引力等于阻力，即 运输车通过AB段时，牵引力的做的功为 [2]斜面对运输车的支持力方向垂直于斜面向上，木箱在支持力方向上没有移动距离，所以支持力对木箱不做功，即斜面对木箱的支持力做的功为0J。 [3]运输车通过BC段时，克服阻力做的额外功 克服运输车重力做的有用功 此过程中牵引力做的总功 运输车通过BC段时，牵引力的功率大小P2为 16． 【详解】重物对手的作用力竖直向下，作用点在手掌上，从支点向力F2的作用线引垂线段，即为F2力臂l2。如图所示： 17．(1) 力臂 左 (2)6 (3) 0.6 变大 (4)ACD 【详解】（1）[1][2]杠杆在如图甲所示的位置，保持静止状态，杠杆是处于平衡状态；要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动；此时杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂。 （2）若每个钩码重G，每个小格长L，如图丙所示，杠杆左边A处挂2个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件可得 解得n=6，即应在杠杆右边D处挂同样的钩码6个。 （3）[1]撤去B点或D点所挂的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，根据杠杆的平衡条件可得 解得 [2]如改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。 （4）A．减少钩码的数量，这样减小了阻力，阻力和力臂的乘积减小，根据杠杆的平衡条件可知，所以这种方法可能在弹簧测力计范围内使杠杆在水平位置平衡，故A符合题意； B．将弹簧测力计改为斜向左上方拉，会使动力臂变小，在阻力和阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变大，仍然会超过弹簧测力计最大量程，故B不符合题意； C．将弹簧测力计的悬挂点向左移动，会使动力臂变大，在阻力和阻力臂不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小，所以这种方法可能在弹簧测力计范围内使杠杆在水平位置平衡，故C符合题意； D．将钩码的悬挂点向右移动，会使阻力臂变小，在动力臂和阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，动力会变小，所以这种方法可能在弹簧测力计范围内使杠杆在水平位置平衡，故D符合题意。 故选ACD。 18．(1)匀速 (2) 2.4 83% (3)提升的物重 (4)小 【详解】（1）实验中，为了使拉力不变，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，读出拉力的大小。 （2）[1]由图乙得，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数是2.4N。 [2]第2次实验测得的机械效率为 （3）由第1、2次实验数据可知，弹簧测力计移动距离与钩码上升的高度的比值相同，则第1、2次实验使用的是同一滑轮组，由表格中数据得，同一滑轮组，提升的钩码的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （4）第1次实验使用的滑轮组 第3次实验使用的滑轮组 则第1次实验使用的滑轮组为图甲的滑轮组，第3次实验使用的滑轮组为图丙的滑轮组，由第1、3次实验数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮个数越多（动滑轮越重），滑轮组的机械效率越小。 19．（1）20N；（2）6kg；（3）见解析 【详解】解：（1）秤砣的重力 由，得 解得被称物体的重力 （2）动力臂的最大值 由，得称量的最大质量 （3）当秤砣磨损了一部分，相当于秤砣的质量减小了，根据杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量结果偏大了。 20．(1)12W (2)75% 【详解】（1）根据公式可知，水平推力做的功为 根据公式可知，水平推力做功的功率为 （2）货物克服自身重力做的功为有用功，有用功为 沿斜面向上的推力做的功为总功，总功为 根据公式可知，斜面的机械效率为 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 $