第十一章 简单机械和功 单元练习- 2026-2027学年苏科版九年级上册物理

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理“简单机械和功”，以2024巴黎奥运会举重、中国航展机器狼等真实情境为载体，覆盖杠杆分类、滑轮组、功和功率等核心知识点，适配单元复习巩固与物理观念、科学思维的培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|8|杠杆分类（食品夹）、功的判断（举重）、功率单位（瓦特）|结合奥运会等社会热点，考查物理观念| |填空题|5|杠杆应用（舂稻谷）、动滑轮作用、机械效率计算|融入传统农耕文化，强化知识应用| |实验题|1|杠杆平衡条件探究（杆秤制作）|通过杆秤实践，培养科学探究与模型建构能力| |计算题|2|滑轮组机械效率（吊装电视机）、功率计算（机器狼爬坡）|联系科技前沿，提升综合分析与科学论证能力|

第十一章 简单机械和功 一、单选题 1．2024年7月26日，第33届夏季奥林匹克运动会在法国巴黎开幕。如图所示为举重运动员做挺举时的几个状态图，下列关于该运动员对杠铃做功情况的分析正确的是（   ） A．从发力到上拉的过程中不做功 B．从上拉到翻站的过程中做功 C．从翻站到上挺的过程中不做功 D．举着杠铃稳定站立的过程中做功 2．如图所示的四种工具，使用时属于费力杠杆的是（　　） A．羊角锤 B．核桃夹 C．裁纸刀 D．食品夹 3．有一位工匠出身的英国人改良了蒸汽机，为人类迈入工业社会作出了重大贡献，物理学中用他的名字作为下列哪个物理量的单位？ （　　） A．功 B．热量 C．压强 D．功率 4．如图所示，在120N的拉力F作用下，用滑轮组将重为200N的货物匀速提升，在5s内货物竖直上升了1m。不计绳重及滑轮上的摩擦，下列说法正确的是（　　） A．动滑轮所受的重力为160N B．拉力F做功的功率为24W C．滑轮组的机械效率约为83.3% D．此滑轮组提升的货物越轻，机械效率越大 5．如图所示的衣服夹子，用来夹晒衣服，防止风将衣服刮跑。下列说法中正确的是 （    ） A．夹子张开时是省力杠杆，夹衣服时产等臂杠杆 B．夹子张开时是费力杠杆，夹衣服时是省力杠杆 C．夹子张开时是省力杠杆，夹衣服时是费力杠杆 D．夹子张开时是等臂杠杆，夹衣服时是费力杠杆 6．图为冬季奥林匹克运动会上，一跳台滑雪运动员起跳后下落的情景。下列相关估测最接近实际的是（　　） A．当天的气温约为30℃ B．滑雪板的长约为30cm C．运动员下落的平均速度约为300km/h D．运动员下落1m，其重力做功约为700J 7．如图所示的小型起重机将1000N的重物在20s内竖直向上匀速提升4m，然后在10s内将重物水平匀速移动4m，最后放到平台上。不计绳重和摩擦，下列判断正确的是（　　） A．第一阶段的有用功为4000J B．第二阶段重力做的功为4000J C．第一阶段绳子自由端移动了4m D．第二阶段重力做功的功率为400W 8．某博物馆建设过程中工人利用如图所示的滑轮组提升物体（忽略细绳的质量及机械摩擦），细绳的拉力为2500N，物体的重力为9600N，物体正好匀速直线上升。下列判断正确的是（    ） A．A滑轮为动滑轮，能改变力的方向 B．若物体1s内上升0.25m，则拉力做功的功率为1875W C．此过程中滑轮组的机械效率为96% D．所提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越小 二、填空题 9．在劳动教育实践活动中，同学们热情高涨，踊跃参与各项实践活动。如图所示，这是小梦体验中国传统农耕舂稻谷的示意图，此装置属于______杠杆。 10．如图所示，电动起重机上装有动滑轮，其目的是__________（选填“省力”或“改变力的方向”）。起重机有多个轮子是为了__________（选填“增大”或“减小”）对地面的压强。 11．某人通过滑轮组用600N的力拉动绳子20m来提升货物，此过程中滑轮组的机械效率为60%。则这个过程中此人所做的有用功为______，总功为______。 12．小明在科技博览会上参加义务劳动，需要把一箱质量为12kg的展品沿水平地面推到展台旁，如图所示。他用大小为100N的力推动箱子匀速运动了3.5m，撤去推力之后，箱子又运动了0.5m后停下。则这个过程中，小明对箱子做的功为________J，箱子重力做的功为________J。 13．如图所示，小芳同学参加学校举行的跳绳比赛，她1min跳了180次，每次跳起的高度为5cm，已知她的质量为40kg，她跳绳时的功率是________W。 三、实验题 14．杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具，是根据杠杆原理制造出来的，以方便人们买卖，映射出我国古代劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤。 （1）将杠杆在中点处悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆__________（选填“平衡”或“不平衡”）。为使杠杆水平平衡，小明应将杠杆的平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出__________； （2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂同种规格的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如下表，分析数据可得出杠杆的平衡条件是__________（用字母表示）； 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）如图乙所示，小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂两个钩码（每个钩码重均为0.5N，杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计），将弹簧测力计沿D方向竖直向下拉弹簧测力计，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数为__________N；然后沿C方向斜向下拉弹簧测力计，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数__________（选填“变大”“变小”或“不变”），其原因是__________； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现其能测物体的最大质量太小。下列操作可以使该杆秤能测物体的最大质量变大的是__________（填选项）。 A．将a点向左移 B．将b点向左移 C．将a、b点都向右移动等长距离 D．换一个质量较小的秤砣 四、计算题 15．在第十五届中国航展上，我国出产的机器狼首次亮相，如图所示。它使用电动机驱动，可搭载不同的武器系统，通过协同编组成为巷战利器。若该机器狼总质量为50kg，四足着地的总接触面积为100cm2，10s内匀速爬上了长度为15m、高度为6m的斜坡，g取10N/kg。求∶ (1)机器狼在斜坡上运动的速度。 (2)机器狼站立时对水平地面的压强。 (3)机器狼爬坡时克服重力做的功。 16．家电“国补”政策拉动了消费，给市民带来了实惠。某小区业主购买了一台100英寸电视机，由于楼梯、电梯空间不足，工人师傅采取室外吊装方式上楼。已知电视机及包装箱总重720N，竖放时与水平地面的接触面积为。吊装时工人师傅用滑轮组在100s内将包装箱匀速提高20m，示意图如图所示。每个滑轮重80N，不计绳重及摩擦，g取10N/kg。求： (1)拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强； (2)拉力F的功率； (3)滑轮组的机械效率。 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 参考答案 1．B 【详解】A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故A错误； B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故B正确； C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故C错误； D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员施加了力，但杠铃没移动距离，所以人对杠铃不做功，故D错误。 故选 B。 2．D 【详解】A．羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．裁纸刀在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】AB．英国人瓦特改良了往复式蒸汽机，使之成为可以广泛使用的热机。功的单位是焦耳，热量单位也是焦耳，为纪念英国物理学家焦耳而命名，故AB不符合题意； C．压强的单位是帕斯卡，是为纪念法国物理学家与数学家帕斯卡而命名。故C不符合题意； D．功率的单位是瓦特，是为纪念英国物理学家瓦特而命名的，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】A．不计绳重及滑轮上的摩擦，根据可得，动滑轮的重力为 故A错误； B．在5s内货物竖直上升了1m，则物体的速度为 拉力移动的速度为 拉力F做功的功率为 故B错误； C．滑轮组的机械效率为 故C正确； D．根据滑轮组的效率，滑轮组提升的货物越轻，有用功越小，则机械效率越小，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】用手将衣服夹捏开时，手的压力是动力，钢丝圈对夹子的压力是阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；用衣服夹夹住物品时，钢丝圈对夹子的压力是动力，衣服对夹子的支持力是阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故ABD错误，C正确。 故选C。 6．D 【详解】A．冬季奥林匹克运动会上，气温较低，还有冰雪项目，不可能达到30℃，故A不符合题意； B．滑雪板的长约为1.5m左右，故B不符合题意； C．运动员下落的速度约为60km/h，故C不符合题意； D．运动员的质量约为70kg，重力约为 G=mg=70kg×10N/kg=700N 下落1m，其重力做功约为 W=Gh=700N×1m=700J 故D符合题意。 故选D。 7．A 【详解】A．第一阶段：将1000N的重物在20s内竖直向上匀速提升4m，克服物体重力做有用功，所以有用功为 故A正确； BD．第二阶段：重力方向竖直向下，而物体水平移动，没有在重力方向上移动距离，故第二阶段重力做功为0J，重力做功功率为0W，故BD错误； C．第一阶段：由图可知，绳子股数，物体提升4m，绳子自由端移动的距离为 故C错误； 故选A。 8．C 【详解】A．从图中可以看出，A滑轮的轴随物体一起移动，是动滑轮，其作用是省力，不能改变力的方向。故A错误； B．由图可知，承担物重的绳子段数。若物体1s内上升的高度，则绳子自由端移动的距离 拉力F做的总功 拉力F做功的功率 故B错误； C．此过程中滑轮组的机械效率，故C正确； D．在忽略细绳质量及机械摩擦的情况下，滑轮组的机械效率当动滑轮重力G动一定时，所提升物体的重力G越大，机械效率η越大。故D错误。 故选C。 9．费力 【详解】图中是一个杠杆装置，并且动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，使用时费力但可省距离。 10． 省力 减小 【详解】[1]动滑轮的特点是能省力，但不能改变力的方向。起重机用于吊运重物，使用动滑轮的主要目的是为了省力。 [2]压强的大小与压力和受力面积有关，公式为 。起重机对地面的压力很大，安装多个轮子可以增大与地面的接触面积（即受力面积），从而在压力不变的情况下减小对地面的压强，防止陷入地面。 11． 7200J 12000J 【详解】[1][2]人所做的总功W总=Fs=600N×20m=12000J 匀速提升过程中滑轮组的机械效率是60%，根据，人所做的有用功 W有用=W总×η=12000J×60%=7200J 【点睛】 12． 350 0 【详解】[1]小明对箱子的推力只有在箱子前运动过程中存在，撤去推力后小明不再对箱子施加力，不做功。所以小明做功。 [2]重力方向竖直向下，箱子沿水平方向运动，在重力方向上没有移动距离，因此重力做功为。 13．60 【详解】小芳跳180次克服重力做的功 她跳绳时的功率是 14． 平衡 右 力臂 0.75 变大 弹簧测力计拉力的力臂变小 B 【详解】（1）[1]杠杆处于静止时为平衡状态。因此在没有挂钩码时，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆平衡。 [2][3]杠杆在图甲所示的位置静止时，左端偏低右端偏高，为使得杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出力臂，便于测量力臂。 （2）[4]分析实验数据 1N×10cm=2N×5cm 2N×10cm=1N×20cm 2N×15cm=3N×10cm 因此可得出杠杆平衡的条件为。 （3）[5]由题意及杠杆平衡原理可得，在B点处的拉力为 FB=2×0.5N=1N 设杠杆上每一小格的长度为l，则有 FA×4l=FB×3l 解得FA=0.75N，即为此时弹簧测力计的示数。 [6][7]在图乙中，保持A点不变，测力计从D位置转动到C位置时，拉力F向左倾斜，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件，拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。 [8]如图丙所示的杆秤，支点为b，假设动力臂为lab，阻力臂为lbc，不计杆杆自身的重力，根据杠杆的平衡条件知 则 解得 所以在秤砣和杆秤长短不变时，能使杆秤所测最大质量变大的是将b点向左移，或者换用质量大的秤砣，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 15．(1)1.5m/s (2) (3)3000J 【详解】（1）机器狼在斜坡上运动的速度 （2）机器狼站立时对水平地面的压力等于重力，即 对地面的压强 （3）机器狼爬坡时克服重力做的功 16．(1) (2)160W (3)90% 【详解】（1）拆封前包装箱竖放时对水平地面的压强 （2）由图可知，该滑轮组承担物重的绳子段数n=2。不计绳重及摩擦，作用在绳子自由端的拉力为 在100s内，绳子自由端移动的距离s=nh=2×20m=40m 拉力F所做的总功 拉力F的功率 （3）提升包装箱所做的有用功 滑轮组的机械效率 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 $