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** 本单元卷聚焦苏科版九年级上册“简单机械和功”，通过乒乓球运动、无人机等生活与科技情境，覆盖杠杆、滑轮、功及机械效率等核心知识点，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆分类、力与运动、滑轮组计算|结合“百合杯”乒乓球赛考查力的作用效果| |填空题|5|功、机械效率、杠杆平衡条件|以无人机下降考查重力做功与动能变化| |实验题|2|杠杆平衡条件、滑轮组效率|设计多组实验探究机械效率影响因素| |计算题|2|功、功率、动滑轮重力|联系智能机器人行走计算牵引力功率|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．如图所示的四种工具，正常使用时费力但省距离的是（     ） A．开瓶器 B．核桃夹 C．钢丝钳 D．筷子 2．2024年5月29日，第41届“百合杯”乒乓球联赛在宝鸡市体育馆正式开幕。来自国内外高水平代表队和全国爱好者同场竞技。下列有关乒乓球运动说法中正确的是（    ） A．球拍击球时，球拍对球的弹力大于球对球拍的弹力 B．球拍击球时，力改变了乒乓球的运动状态 C．乒乓球在空中运动过程中不受力的作用 D．乒乓球在空中运动过程中，球拍持续给乒乓球做功 3．如图所示，用力F将重30 N的物体在10秒内匀速提升10 m，如果动滑轮的重为10 N，不计绳子摩擦的情况下，则下列说法正确的是（　　 ） A．拉力F=20 N B．拉力F=15 N C．人拉动滑轮的功率为150 W D．绳子向上移动的距离为5 m 4．在美丽乡村建设的工地上，如图所示，工人借助滑轮组用500N的拉力在10s内将重800N的重物匀速提升2m，不计绳重及摩擦。则下列选项中正确的是（　　） A．重物上升的速度为0.4m/s B．工人拉力的功率为100W C．滑轮组的机械效率为80% D．动滑轮的重力为100N 5．如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕点转动，在长木板处放一重为的小车，并用一竖直向上的力拉着端。当小车向右匀速运动时，木板始终在水平位置保持静止，且在运动过程中小车未脱离长木板，在此过程中，拉力将（　　） A．先逐渐变小，后逐渐变大 B．逐渐变大 C．先逐渐变大，后逐渐变小 D．逐渐变小 6．如图所示的情境中，对做功情况判断正确的是（　　）    A．甲图中人用力推巨石但没有推动，人对巨石做了功 B．乙图中人拿着哑铃保持静止，人对哑铃做了功 C．丙图中人抱着纸箱匀速运动，人对纸箱做了功 D．丁图中人把地上的石块捡起来，人对石块做了功 7．在劳动实践活动中，小明利用斜面把一重1000N的箱子匀速推到车上。如图所示，斜面长5m、高1.4m，小明用的推力是400N，用时5s，则下列叙述正确的是（　　） A．斜面是一个费力机械 B．小明做的有用功是5000J C．推力F做功的功率为400W D．斜面的机械效率为80% 8．小明沿水平方向向右推箱子前行，推力为F，如图甲所示。推箱子过程中，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断不正确的是（　　） A．0~3s，人对箱子不做功 B．第5s时，箱子受到的摩擦力大小为9N C．3~9s，箱子所受摩擦力的方向水平向左 D．9~12s，箱子受到合力为0 9．1960年，中国登山队首次登顶珠穆朗玛峰，这是人类历史上首次从北坡成功登顶珠穆朗玛峰，他们用毅力和热情书写着祖国的荣誉。他们从山脚下到达峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（　　） A．做功越多 B．功率越大 C．做功越快 D．功率越小 10．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的时间从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力所做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是（　　） A．F1<F2，W1﹦W2，P1﹦P2 B．F1>F2，W1>W2，P1>P2 C．F1<F2，W1<W2，P1<P2 D．F1<F2，W1﹦W2，P1>P2 二、填空题 11．某架无人机重330N，在一次试飞中从高空竖直匀速下降1000m，无人机所受重力做的功为_________J，在此过程中无人机的动能将_________（变大、不变或变小）。 12．起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重2.4×104 N的物体时，物体在5 s内上升了5m，若滑轮组的机械效率为80%，则拉力F等于_________N；若克服绳重和摩擦所做的功为2.4×104J，则动滑轮重________N。 13．如图甲，用动滑轮将重物匀速提升1m，滑轮重40N。整个过程中，有用功和额外功的大小如图乙，则物重为______，绳端的拉力大小为______N，该滑轮的机械效率为______%，克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的______%。 14．如图所示，小华用轻质滑轮组水平向左匀速拉动物体A，水平拉力F为5N，绳子自由端在3s内移动了1.8m，物体A与水平面的摩擦力大小为12N，则物体A在水平面上运动的速度为_______m/s，该滑轮组的机械效率为_______，若仅增大水平面的粗糙程度，仍使物体A在水平面上匀速运动，此时滑轮组的机械效率将变_______。 15．如图是使用手机和自拍杆自拍的示意图，已知自拍杆长度为100cm，质量不计，手机对自拍杆竖直向下的作用力，若，，则手垂直于杆的动力______N；因拍摄需要收缩自拍杆时，若保持F1的作用点、方向及支点不变，则F1的大小将______；如果保持F1的方向总垂直于自拍杆，保持支点O的位置不变，将杆缓慢提起一定的高度，则力F1的大小将______（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 16．如图所示，画出力F的力臂，并用字母l表示。 四、实验题 17．小明用图甲装置做“探究杠杆平衡条件”实验，杠杆上相邻刻线间的距离相等。 (1)如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向___________移动，目的是为了便于测量___________： (2)小明进行多次实验，当杠杆平衡时，测得的数据如下表所示。通过数据分析，可得结论是___________。 实验序号 动力 动力臂 阻力 动力臂 1 2 15 3 10 2 4 10 8 5 3 3 20 4 15 (3)如图乙所示，在刻度线处挂上重力为的钩码，在刻度线N处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数应为___________N。保持悬挂点不变，将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数___________； (4)小明又制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心转动（转轴阻力忽略不计），他在圆盘的A点用弹簧测力计竖直向下拉（如图丙），再用一个弹簧测力计且大小相同的力竖直向下作用在图示___________位置，圆盘仍能保持静止。 18．如图所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，利用甲、乙、丙三个实验装置进行实验，测得的实验数据如下表。（钩码规格相同、动滑轮个数越多重力越大） 实验次数 钩码重力G/N 提升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 0.1 0.3 2 8 0.1 3.2 0.3 83.3% 3 8 0.1 2.0 0.5 80.0% (1)在实验中，应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计； (2)如图所示第一次实验中，弹簧测力计的示数是___________N，机械效率是___________（精确到0.1%）； (3)由1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升不同重物，___________，机械效率越高； (4)由___________两次实验数据可得出结论：提升物体重力相同，动滑轮越重，机械效率越低； (5)第三次实验操作的基础上，如图丁所示改变绳端拉力方向，测得的滑轮组机械效率将___________。（偏高/偏低/不变） 五、计算题 19．小明用如图滑轮组匀速提升400N的重物，拉力F为250N，5s内绳子自由端被拉下2m，不计摩擦和绳重，g取10N/kg。求： (1)拉力F做的功； (2)动滑轮的重力； (3)拉力F的功率。 20．如图所示是一款新研发的智能迎宾机器人，机器人在水平地面上沿直线行走时，牵引力大小为10N，行走5m用时50s，求： (1)机器人行走的平均速度； (2)牵引力做的功； (3)牵引力做功的功率。 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 D B A C B D C B A A 1．D 【详解】开瓶器、核桃夹、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离； 筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离。 故选D。 2．B 【详解】A．球拍击球时，球拍对球施加弹力的同时，球也对球拍施加了一个大小相等、方向相反的弹力。这是因为力的作用是相互的。球拍对球的弹力与球对球拍的弹力是一对相互作用力，大小相等。故A错误；   B．球拍击球时，球的运动方向、速度大小等都可能发生改变，即球的运动状态发生了改变。这是因为球拍对球施加了力的作用，力是改变物体运动状态的原因。故B正确；   C．乒乓球在空中运动过程中，仍然受到重力的作用。重力是地球对物体的吸引力，是普遍存在的。故C错误。   D．做功需要两个条件同时满足：一是有力作用在物体上，二是物体在力的方向上移动了距离。乒乓球在空中运动过程中，球拍与乒乓球分离，球拍不再对乒乓球施力，因此球拍没有对乒乓球做功。故D错误。 故选B。 3．A 【详解】AB．动滑轮承重绳子股数为2，拉力，故A正确，B错误； CD．物体上升高度，则绳子自由端移动距离 拉力做的功 功率，故CD错误。 故选A。 4．C 【详解】A．重物上升的速度 故A错误； B．由图示知，滑轮组承重绳子为2根，10s内，绳子自由端移动的距离 s=2h=2×2m=4m 工人拉力做的总功 W总=Fs=500N×4m=2000J 拉力的功率 故B错误； C．提升重物所做的有用功 W有=Gh=800N×2m=1600J 滑轮组的机械效率 故C正确； D．不计绳重及摩擦，据得，动滑轮的重力 G动=2F-G=2×500N-800N=200N 故D错误。 故选C。 5．B 【详解】由图可知，支点O点，动力为竖直向上的拉力F，动力臂是木板的全长LOB（固定不变）。 阻力为小车对木板的压力，大小等于小车重力G（不变），阻力臂是小车到支点O的距离LOA。 根据杠杆的平衡条件可知，，则 小车向右匀速运动，阻力臂LOA逐渐变大；重力G和动力臂LOB都保持不变；因此拉力F会随着LOA的增大而逐渐变大。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．D 【详解】力对物体做功的两个条件：1、做用在物体上的力。2、物体沿力的方向通过的距离。两个条件缺一不可。 A．人用力推巨石但没有推动，人给巨石一个力，但巨石没有移动距离，人对巨石没有做功，故A不符合题意； B．人拿着哑铃保持静止，人给哑铃一个向上的力，哑铃没有移动距离，人对哑铃没有做功，故B不符合题意； C．人抱着纸箱匀速运动，人对纸箱施加的力是竖直向上，纸箱在水平方向移动了距离，力和距离的方向垂直，人对纸箱没做功，故C不符合题意； D．人把地上的石块捡起来，人给石块一个向上的力，石块向上移动了距离，人对石块做功，故D符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．由题可知，箱子重1000N，小明的推力是400N，因此斜面是一个省力机械，故A错误； B．由题可知，箱子重1000N，斜面高1.4m，根据W=Gh可知，有用功是 W有=Gh=1000N×1.4m=1400J 故B错误； C．由题可知，小明的推力是400N，斜面长5m，推力做的总功是 W总=Fs=400N×5m=2000J 用时5s，则功率为 故C正确； D．斜面的机械效率为 故D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．由图乙可知，0~3s，箱子的速度为0，即箱子保持静止，人对箱子不做功，故A正确，不符合题意； B．由图甲可知，第5s时推力为9N；由图乙可知，第5s时，箱子做加速运动，受到的摩擦力与推力不是平衡力，箱子受到的摩擦力小于9N，故B错误，符合题意； C．由图乙可知，3~9s，箱子在推力作用下向右运动，所以箱子所受摩擦力的方向水平向左，故C正确，不符合题意； D．由图乙可知，9~12s，箱子沿水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，受到合力为0，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】运动员从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大，重力越大，则队员克服重力做的一定功越多，但由于不知道每位队员的登顶时间，无法利用判断队员做功的功率，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．A 【详解】同一物体的重力相同，在AB斜面的倾斜角度小于AC斜面，所以F1<F2，光滑斜面，所以不考虑阻力，即有用功等于总功，有用功相同，所以总功相同，即W1﹦W2，结合功率公式可知相同时间内做功相同，所以功率相同P1﹦P2。故A正确，BCD错误。 故选 A。 11． 不变 【详解】[1]功的计算公式为，其中G是重力，h是物体在重力方向上移动的距离。题目中给出无人机重330N，竖直匀速下降1000m，所以重力做的功为 [2]动能是描述物体运动状态的物理量，它的大小与物体的质量和速度有关。题目中描述无人机是“竖直匀速下降”，这意味着无人机的速度大小和方向都没有发生变化。因此，无人机的动能将保持不变。 12． 1×104 1200 【详解】[1]由图知n＝3，由 可知，拉力为 [2]有用功 总功 则额外功 克服绳重和摩擦所做的功为2.4×104 J，则克服动滑轮重做的功 则动滑轮重 13． 200 125 80 4 【详解】[1]由图乙可知，W有用=200J，根据W有用=Gh，可得物重为 [2]由图乙可知，额外功W额=50J，根据总功与有用功、额外功的关系W总=W有+W额，可得W总=W有+W额=200J+50J=250J 已知该动滑轮绳子段数n=2，根据s=nh，可算出绳子自由端移动距离s=nh =2×1m=2m 依据公式W总=Fs，绳端拉力为 [3]滑轮的机械效率为 [4]已知滑轮重G动=40N，提升高度h=1m，根据W=Gh，可算出克服动滑轮重力做的额外功W额1​=G动h=40N×1m=40J 由此可得，克服绳重和摩擦做的额外功W额2​=W额−W额1​=50J−40J=10J 所以，克服绳重和摩擦所做的额外功占总功的比例为 14． 0.2 80% 大 【详解】[1]由图可知，动滑轮上有三段绳子，即n=3，已知绳子自由端在3s内移动了1.8m，则3s内物体A在水平面上运动的距离为 所以物体A在水平面上运动的速度为 [2]滑轮组做的有用功为 使用滑轮组拉力F做的总功为 所以滑轮组的机械效率为 [3]若仅增大水平面的粗糙程度，地面对物体的滑动摩擦力增加，有用功增加。额外功其实就是克服滑轮与绳子摩擦力所做的功，尽管额外功也增大了，但是增大的程度远小于有用功的增加量，可以认为滑轮组的额外功几乎不变，因此根据机械效率公式 可知，此时滑轮组的机械效率将变大。 15． 24 变小 变小 【详解】由题意可知，动力臂，阻力臂，根据杠杆平衡条件可得，手垂直于杆的动力 保持F1的作用点、方向及支点不变，阻力F2也不变，当收缩自拍杆时，此时阻力臂会变小，动力臂不变。根据杠杆的平衡条件可知，的大小将变小。 保持F1的方向以及支点O的位置不变，若将杆缓慢提起一定的高度，则阻力臂会变小，动力臂及阻力F2均不变，根据杠杆的平衡条件可知，的大小将变小。 16． 【详解】延长力的作用线，过支点做力的作用线的垂线，支点到垂点的距离为力臂l，如图所示： 17．(1) 右 力臂 (2) (3) 0.5 变大 (4)C/D 【详解】（1）[1]图甲中杠杆左端低、右端高，平衡螺母需向高的一端（右）移动，使杠杆水平平衡。 [2]水平平衡时，力臂与杠杆重合，便于直接从刻度线读取力臂长度。 （2）三次实验数据均满足 “动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂”，如第一次：，因此结论为： （3）[1]设杠杆每格长度为L，根据杠杆平衡条件： 钩码重力 ，力臂 ；弹簧测力计力臂，代入得：，则 [2]弹簧测力计斜向右拉时，拉力的力臂变短。根据，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，因此动力变大。 （4）圆盘为均匀杠杆，支点在圆心O。A点拉力的力臂为OA（半径），需找另一个力臂等于OA且方向竖直向下的点。图丙中C、D到O的距离等于半径，且竖直向下时力臂与OA相等，因此填C或 D。 18．(1)匀速直线 (2) 1.8 74.1 (3)重物越重 (4)2、3 (5)偏低 【详解】（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直向上方向上匀速直线拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，物体受到拉力等于重力，此时弹簧测力计示数等于拉力大小。 （2）[1]由图可知，弹簧测力计最小分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为1.8N。 [2]分析第1次实验中数据可知，根据可得，机械效率为 （3）比较第1、2次实验数据，使用相同的滑轮组，提升的物重越重，机械效率越高，可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高。 （4）比较第2、3次实验数据，提升相同的物重，动滑轮的重力越大，机械效率越低，可得出结论：滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低。 （5）由图丁可知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，与丙相比需要更大的拉力才能拉动物体上升，由可知，总功变大，因有用功不变，根据可得，机械效率偏低。 19．(1)500J (2)100N (3)100W 【详解】（1）拉力F做的功 （2）由图可知n=2，，则动滑轮的重力 （3）拉力F的功率 20．(1)0.1m/s (2)50J (3)1W 【详解】（1）已知机器人行走距离，行走时间，则机器人行走的平均速度 （2）机器人的牵引力，由可得，牵引力做的功为 （3）由可知，牵引力做功的功率为 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 $