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** 苏科版物理九年级上册第十一章“简单机械和功”单元卷，通过生活（推箱子、登山）、科技（塔吊、神舟飞船组装）情境，考查功、功率、机械效率、杠杆、滑轮组等核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养，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|做功判断、功率与机械效率辨析|结合叉车、塔吊等场景，考查运动和相互作用观念| |填空题|5|杠杆平衡条件、摩擦力与功率计算|设置双支点杠杆、滑轮组水平拉动物体，体现模型建构| |实验题|2|滑轮组机械效率、杠杆平衡条件|通过对比不同动滑轮组效率，培养科学探究与论证能力| |计算题|2|盘山公路机械效率、电动滑轮功率|联系神舟飞船组装等科技情境，强化能量观念与实际应用|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．如图所示的情形中，对物体做功的是（　　） A．推小车向前运动 B．搬石头但没有搬动 C．叉车托着货物静止 D．手提滑板在水平路面上前行 2．下列说法正确的是（　　） A．越省力的机械，做功一定越快 B．机械效率越高的机械，功率越大 C．任何机械都能省功 D．做功越快的机械，功率一定越大 3．如图所示的固定斜面长5m，倾角为，木箱重150N。某同学用100N的推力F沿斜面向上推木箱，用10s的时间将木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端，下列说法正确的是（    ） A．木箱克服重力做功750J B．额外功为375J C．木箱受到的摩擦力为25N D．斜面的机械效率为83.3％ 4．穹隆山海拔341m，位于光福镇南，高竣挺拔，山高林密，秋天的穹隆，层林虽未曾尽染，却金桂飘香。秋季社会实践活动时，小明登上山顶，共用时50分钟，则他登山的功率最接近于（   ） A．5W B．50W C．500W D．5000W 5．伴随着中国城市化建设的高速发展，塔吊在建筑施工、货物搬运等方面发挥着越来越大的作用，如图为塔吊的工作场景，下列对相关知识的分析正确的是（　　） A．塔吊将建筑材料匀速向上提升时，建筑材料的机械能不变 B．塔吊吊着建筑材料匀速水平转动时，建筑材料的机械能增大 C．所吊的建筑材料越重，机械效率越高 D．吊起建筑材料用时越短，机械效率越高 6．用20N的水平推力，在2s内使重为100N的物体在水平桌面上沿直线移动1m。下列关于各力做功和功率的结论，正确的是（　　） A．重力做功为20J B．推力的功率为20W C．推力做功为20J D．支持力的功率为20W 7．如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA，则在转动过程中（　　） A．F变大 B．F先变大后变小 C．F变小 D．F先变小后变大 8．如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知（　　） A．水泥桶匀速上升的速度为3m/s B．0～10s内建筑工人对绳的拉力做的功为300J C．0～8s内建筑工人对水泥桶做的功为228J D．建筑工人对绳的拉力的功率为90W 9．如图所示，我国古代聪慧的劳动人民能巧妙地应用简单机械将护城河上的板桥拉起来。下列有关安装在护城河旁城墙顶端的滑轮说法中，正确的是（　　） A．该滑轮是定滑轮，可以改变力的方向 B．该滑轮是定滑轮，可以省力 C．该滑轮是动滑轮，可以改变力的方向 D．该滑轮是动滑轮，可以省力 10．如图a所示，用甲、乙两个滑轮组分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度，拉力分别为、，此过程相关数据如图b所示。下列说法正确的是（　　 ） A．大于 B．两滑轮组的机械效率相等 C．两滑轮组的有用功相等 D．两滑轮组绳子自由端移动距离相等 二、填空题 11．在水平地面上，工人师傅用50N沿水平方向的力推着重为200N的箱子匀速前进，10s内移动了5m，在此过程中，重力所做的功为______J，推力做功的功率为______W。 12．如图所示，杠杆AB放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽CD中，杠杆AB能以凹槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动，已知，左端物体所受的重力为G．为使杠杆AB保持水平平衡，拉力F的最小值和最大值之比为___________。（杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计） 13．如图所示滑轮组中，不考虑绳重和滑轮的摩擦，动滑轮重3N，重20N的物体A放置于粗糙水平桌面上，当动滑轮下方的悬挂物B重9N时，恰好能够匀速下降，此时物体A受到的摩擦力为__________N。对A施加一个水平向左的拉力，使B物体恰好能够以0.1m/s匀速上升，则拉力做功功率为__________W。 14．如图甲所示，小华用水平推力F把放在水平地面上的木箱向前推动。在此过程中，推力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示，木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙所示，则1~3s内木箱做___________（选填“匀速”或“变速”）运动；3~5s内推力对木箱做的功是___________J，功率是___________W。 15．如图甲所示，为了使磁性物体A紧贴在铁质墙壁上，并沿墙壁向上匀速直线运动（因磁力作用使墙壁与A间有摩擦），需用竖直向上的拉力F1，F1的大小为300N，A受到的重力为240N。在F1的作用下，A向上移动的距离为s时，此过程中F1做功60J，则s=______m；改用滑轮组拉动A，使之沿同一墙壁向上匀速直线运动相同的距离s，如图乙所示，此过程中对滑轮组绳端的拉力F2的大小为250N。此滑轮组的有用功是______J，总功是______J。 三、作图题 16．某同学用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示，在图甲中画出绕线方式。 四、实验题 17．某实验小组利用如图甲、乙两组滑轮组测算滑轮组的机械效率，其中乙滑轮组每个滑轮的质量较大，所测实验数据如下表。 实验次数 装置 钩码重G（N） 钩码上升高度 绳端拉力F(N) 绳端移动距离 机械效率 1 甲 2.0 0.1 0.9 0.3 2 甲 4.0 0.1 1.6 0.3 83.3% 3 乙 4.0 0.1 1.8 0.3 74.1% 根据上表中的实验数据完成下列问题： (1)实验中，应在钩码___________（填“静止”或“匀速上升”）时，读出弹簧测力计的示数。 (2)表中第1次实验的机械效率是___________（保留1位小数）。 (3)分析表中第2、3两次实验的数据，可以得到的初步结论是：用滑轮组提升相同的重物时，可以通过___________的措施增大滑轮组的机械效率。 18．在探究“杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆 ___________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 ___________调节（选填“左”或“右”）； (2)要使图乙中杠杆在水平位置平衡，应在a处挂同样的钩码 ___________个； (3)小明同学通过对数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离；与小组同学交流后，小华同学为了证明他的结论是错误的，如图丙所示，将弹簧测力计由竖直向左转动，仍使杠杆在水平位置静止，则弹簧测力计的示数将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。此实验 ___________（选填“能”或”不能”）说明小明结论是错误的？你的理由是 ___________； (4)而小军同学则利用图丁进行探究实验，测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因可能是 ___________； (5)在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 ___________。 A．减小摩擦 B．获取多组实验数据归纳出物理规律 C．多次测量取平均值减小误差 D．使每组数据更准确 五、计算题 19．如图所示为某段盘山公路（等效斜面），从山谷到山顶的盘山公路长400m，山高60m，一辆5t的货车从山谷匀速开上山顶用时200s，且牵引力保持2.5×104N不变。求： (1)牵引力所做的功； (2)该段盘山公路的机械效率； (3)货车在匀速爬坡过程受到的摩擦力多大？ 20．如图甲所示，工作人员正在组装神舟飞船。用图乙所示的电动滑轮将质量为的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%。（g取10N/kg）求： (1)绳子自由端移动的距离； (2)电动滑轮做的有用功； (3)电动滑轮做功的功率。 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 A D C B C C C D A C 1．A 【详解】A．推小车向前运动，人对小车施加了向前的作用力，小车向前运动了一段距离，人对小车做了功，故A符合题意； B．搬石头但没有搬动，人对石头施加了向上的作用力，石头没有在力的方向上移动，人没有对石头做功，故B不符合题意； C．叉车托着货物静止，叉车对货物施加了向上的作用力，货物没有在力的方向上移动，叉车没有对货物做功，故C不符合题意； D．手提滑板在水平路面上前行，人对滑板施加了向上的作用力，滑板在水平方向上移动了一段距离，力的方向和移动的方向垂直，人没有对滑板做功，故D不符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．功率与做功多少和做功时间有关，与机械是否省力没有直接关系，比如一个省力的杠杆，若做功时间很长，其做功速度依然会很慢，故A错误； B．机械效率是有用功与总功的比值，反映的是机械对能量的利用效率；功率是单位时间内所做的功，反映的是做功的快慢，二者描述的是机械的不同特性，没有必然联系，比如机械效率高的缝纫机，其做功速度（功率）可能远小于机械效率低的起重机，故B错误； C．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，因为机械在工作过程中，不可避免地会克服摩擦、克服自身重力等做额外功，导致总功等于有用功与额外功之和，总功始终大于有用功，故C错误； D．功率的物理意义就是表示物体做功的快慢，功率越大，说明物体做功越快，反之，做功越快的机械，其功率一定越大，这符合功率的定义，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．斜面长5m，倾角为，根据数学知识可知，斜面高为 木箱克服重力做功为 故A错误； B．拉力做的总功为 额外功为 故B错误； C．木箱受到的摩擦力为 故C正确； D．斜面的机械效率为 故D错误。 故选C。 4．B 【详解】假设小明质量 ，则小明受到的重力约为 小明登上山顶做的功约为 用时 则他登山的功率约为 最接近的是B。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．C 【详解】A．建筑材料匀速上升，质量、速度不变，高度增大，则动能不变、重力势能增大，所以机械能变大，故A错误； B．建筑材料匀速水平转动时，质量、速度、高度都不变，则动能、重力势能都不变，所以机械能不变，故B错误； CD．结合滑轮组力、距离和机械效率的公式可推导出机械效率为 所以在不计摩擦绳重等情况下，机械效率只与被提升的物重、动滑轮有关，与其他因素无关，当G越大，且此时做的有用功越多，有用功占总功的比例越大，故机械效率越高。塔吊的机械效率与用时长短无关。故C正确，D错误。 故选C。 6．C 【详解】AD．重力竖直向下、支持力竖直向上，物体沿水平方向移动，在重力和支持力的方向上没有移动距离，因此重力、支持力做功都为0，功率也为0，故AD错误； BC．推力做功 推力的功率，故选C。 7．C 【详解】杠杆缓慢地从水平位置OB转至OA时，F始终与杠杆垂直，动力臂不变，阻力大小不变，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知F变小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．D 【详解】左图的滑轮组中，承担重物的绳子段数 A．由图象可知，水泥桶匀速上升的速度为 故A不符合题意； B．不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力 10s内桶升高 则绳子移动距离为 则拉力做功为 故B不符合题意； C．8s内桶升高的高度为 工人对水泥桶做的功为 故C不符合题意； D．绳子移动速度为 拉力的功率为 故D符合题意。 故选D。 9．A 【详解】安装在护城河旁城墙顶端的滑轮是定滑轮。定滑轮的轴的位置固定不动，它的作用是改变力的方向，但不能省力。动滑轮的轴随物体运动，使用动滑轮可以省力，但费距离，不能改变力的方向。故A正确，BCD错误。 故选A。 10．C 【详解】A．由图a可知 ，，则 ，。由图b可知 ，。甲滑轮组的拉力 ，乙滑轮组的拉力 ，则 ，故A错误； BC．甲滑轮组做的有用功 ，乙滑轮组做的有用功 ，甲滑轮组的机械效率 ，乙滑轮组的机械效率 ，两滑轮组的机械效率不相等，故B错误，C正确； D．由图a可知 ，，则 ，，两滑轮组绳子自由端移动距离不相等，故D错误。 故选C。 11． 0 25 【详解】[1]在此过程中，重力与箱子运动的方向垂直，则重力所做的功为0J。 [2]推力做功的功率为 12．1:4 【详解】已知，设每段长度为。根据杠杆平衡条件，分两种情况分析： 当支点为时，动力的动力臂最大，此时拉力最小。 阻力为，阻力臂，动力臂，代入杠杆平衡条件： 解得： 当支点为时，动力的动力臂最小，此时拉力最大。 阻力为，阻力臂，动力臂，代入杠杆平衡条件： 解得： 13． 4 2.4 【详解】[1]不考虑绳重和滑轮的摩擦，滑轮组绳末端的拉力为 因为A物体做匀速直线运动，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，则摩擦力为 [2]对A施加一个水平向左的拉力使B物体恰好能够以0.1m/s匀速上升，则对A的拉力为 绳末端移动的速度为 则拉力做功功率为 14． 变速 40 20 【详解】[1]由图像可知，1~3s内木箱的速度逐渐增大，则木箱做变速运动。 [2]从图像可知，3~5s木箱受到的推力，由图像可知，3~5s木箱做匀速直线运动，其速度为1.0m/s。 3~5s木箱移动的距离为 3~5s推力对木箱做的功为 [3]功率是 15． 0.2 60 150 【详解】[1]由可得，在的作用下，沿墙壁向上移动的距离 [2]使用此滑轮组做的有用功等于直接提升时做的功，即 [3]由图知，，拉力端移动距离 拉力所做的总功 16． 【详解】由乙图可知，当物体移动距离为10cm时，绳子自由端移动距离为30cm，绳子自由端移动距离是物体移动距离的3倍，故该滑轮组承重的绳子股数为3股，根据“奇动偶定”原则，3股为奇数，以动滑轮为起始端，由内而外绕绳，如图所示： 17．(1)匀速上升 (2)74.1% (3)减小动滑轮的重力 【详解】（1）测滑轮组的机械效率实验中，需要测出有用功和总功，因此装置中的动力和阻力必须移动距离。整个装置在静止和运动时所受摩擦力的大小不同，所测拉力的大小不同，因此必须让钩码在运动的过程中测量拉力的大小。根据二力平衡的条件，实验时沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计才能准确测出拉力的大小，因此应在钩码匀速上升时读数。 （2）表中第1次实验的机械效率是 （3）第2组使用的滑轮组是图甲中滑轮组，第3组使用的滑轮组是图乙中滑轮组，图乙中动滑轮比图甲中的动滑轮重，机械效率较小。可以得到：用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越小。则可以通过减小动滑轮的重力来增大滑轮组的机械效率。 18．(1) 是 右 (2)1 (3) 变大 能 当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，弹簧测力计的拉力变大，动力变大，支点到动力作用点的距离不变，阻力和支点到阻力作用点的距离也不变 (4)没有考虑杠杆自身重力对实验的影响 (5)B 【详解】（1）[1]杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，处于平衡状态。由图甲知道，此时杠杆静止，是平衡状态。 [2]杠杆平衡调节原则是：右低将平衡螺母左调，左低将平衡螺母右调。由图甲知道，左侧低一些，说明此时杠杆的重心在支点左边，所以应将平衡螺母右调，使重心右移，杠杆才能水平平衡。 （2）设杠杆一格长度为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡条件知道， 解得n=1。 （3）[1]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，阻力和阻力臂不变，弹簧测力计拉力F的力臂变小，由杠杆平衡条件，可知弹簧测力计的拉力变大。 [2][3]当弹簧测力计逐渐向左倾斜时，弹簧测力计的拉力变大，动力变大，支点到动力作用点的距离不变，阻力和支点到阻力作用点的距离也不变，因此这个实验能说明小明的结论错误。 （4）丁图小军没有考虑杠杆自身重力对实验的影响，故测量出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。 （5）本实验多次测量的目的主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，避免实验结论的偶然性和特殊性，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 19．(1) 1×107J (2) 30% (3) 1.75×104N 【详解】（1）牵引力做功 W总​=Fs=2.5×104N×400m=1×107J （2）货车的重力 G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N 克服货车重力所做有用功W有用​=Gh=5×104N×60m=3×106J 盘山公路的机械效率 （3）克服摩擦力做额外功W额​=W总​−W有用​=1×107J−3×106J=7×106J 货车在匀速爬坡过程受到的摩擦力 20．(1)4m (2) (3) 【详解】（1）绳子自由端移动的距离 （2）飞船部件的重力 电动滑轮做的有用功 （3）电动滑轮做的总功 电动滑轮做功的功率 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 $