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”，通过西安地铁建设、红旗H9测试等真实情境，融合杠杆、滑轮组、功与功率等核心知识，适配九年级物理单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆平衡、滑轮分类、功率比较|结合“蹦极”实验考查能量转化，体现科学推理| |填空题|5|功的计算、机械效率、摩擦力分析|设置滑轮组最大物重问题，培养模型建构能力| |实验题|2|滑轮组效率测量、杠杆平衡条件|对比不同滑轮组数据，渗透科学探究方法| |计算题|2|机械效率计算、牵引力功率|联系汽车性能测试，强化物理与生活联系|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．在日常生活中，用的拉力能提起重的物体的简单机械是（　　） A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面 2．西安地铁16号线正在建设中，计划2023年开通运行，这将是西北地区第一条全自动无人驾驶的地铁路线。建设地铁时，铲车几分钟就能将土铲起运走，而靠人力则需要几小时。下列说法正确的是（　　） A．铲车做的功多 B．铲车做功的机械效率高 C．铲车做功快，功率大 D．人力做的额外功少，有用功多 3．如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N的力拉绳子时，货物未离开水平地面；第二次用300N的力竖直向上拉动绳子，使货物以0.08m/s的速度匀速上升。已知工人体重为600N，货物重为810N，货物与地面的接触面积为0.1m2.不计滑轮组的绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．第一次拉绳子时，工人对水平台面的压力为400N B．第一次拉绳子时，货物对地面的压强为8100Pa C．第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率为90% D．第二次拉绳子的过程中，工人拉力的功率为24W 4．小组同学找到了如图所示的滑轮，用弹簧测力计在竖直方向上匀速拉动细绳使重物匀速上升，下列说法正确的是（　　） A．该滑轮是一个定滑轮 B．使用该滑轮可以省距离 C．若物重增大一倍，匀速提升物体需要的拉力也一定增加一倍 D．沿虚线方向匀速拉动测力计，测力计示数变大 5．小明家在修建房屋时，用如图所示的滑轮组将重力为500N的物体匀速向上提升2m，所用时间是10s，已知拉力F为300N。在此过程中（　　） A．绳子自由端移动的距离为6m B．提升重物所做的有用功为500J C．工人师傅拉绳子的功率为100W D．该滑轮组的机械效率约为83.3% 6．如图所示，在模拟“蹦极”的实验时，将一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点静止释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力。关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A．小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能 B．小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用 C．小球从A点下落到C点的过程中拉力始终在做功 D．小球在B点时受到平衡力的作用 7．八年级的小明同学因担心上课迟到，一口气从一楼跑到三楼，用时10s，则他上楼过程中克服自身重力做功的功率最接近于（    ） A．30W B．300W C．3W D．3000W 8．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A．做功越快的机械，功率越大 B．机械效率越大的机械，做功越多 C．功率越大的机械，做功一定越多 D．机械效率越高的机械，功率一定越大 9．如图显示的是甲、乙两机械的参数。甲、乙相比，乙的（　　） A．总功较小 B．有用功较小 C．额外功较大 D．机械效率较高 10．如图所示，长1m、重3N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面边沿 4dm，其上方挂一诱饵，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，则木板可能会失去平衡，而使老鼠落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（　　）      A．木板重力的力臂为 1 dm B．此机关对 0.5 N重的老鼠没有影响 C．1 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 3d m的地方 D．2 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 2d m的地方 二、填空题 11．小明用10N的水平推力，使重50N的木箱在水平面上匀速移动了5m，此过程木箱受到的推力所做的功为_________J，木箱重力做的功为_________J 12．小明用二个质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为180N的物体匀速提升了4m，若机械效率为90%，不计绳重及摩擦，则小明所做的有用功为______，每个滑轮重为______N，如果小明的体重为500N，拉动过程中绳子始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为______N，机械效率最高可达______。 13．如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以的速度匀速上行。则扶梯对他做功的功率是______W，小华的机械能将 ______（填“变大”、“变小”或“不变”）。g=10N/kg    14．如图所示（忽略滑轮和绳间以及滑轮和转轴间的摩擦），若用的拉力拉着物体水平匀速运动，物体受到地面的摩擦力是______N，若物体在拉力作用下水平运动1m，则拉力F通过的距离是______m。 15．如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用300N的水平拉力将箱子移动了60cm，小聪的拉力做功为______J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功______J，此时箱子受到地面的摩擦力为______N。 三、作图题 16．在如图中，画出使杠杆平衡的最小力F的示意图和对应的力臂l。 四、实验题 17．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，张华同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。 次数 物体的重力 提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.2 1 0.6 66.7% 2 3 0.2 1.4 0.6 71.4% 3 4 0.2 1.7 0.6 4 2 0.2 1.5 0.4 66.7% (1)第4次数据是图_____________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的； (2)采用图甲装置实验时，应沿________方向匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； (3)第3次实验中的机械效率为________（小数点后保留一位小数）； (4)比较1、2、3次实验数据可知：在装置相同情况下，_____________； (5)张华想到计算机械效率还可用，于是用弹簧测力计测得动滑轮重，代入上式计算后发现比实际测得的机械效率值偏___________（选填“大”、“小”） 18．如图所示为小明“探究杠杆的平衡条件”的实验，使用的钩码规格相同。 （1）小明安装好杠杆后，发现其右端下沉，如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节； （2）实验时，在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是______； （3）小明正确地做了三次实验，经分析得出了杠杆的平衡条件是：，为了进一步验证实验结论，又做了图乙所示的实验，现将弹簧测力计从a位置移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数将______（选填“变大”“不变”或“变小”）； （4）人类很早以前就会使用杠杆了．图丙是我们的祖先在建造宫殿时利用木杆撬动沉重木料时的情景。支架上的木杆其实是______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：______。 五、计算题 19．如图所示，重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重660N的货物，货物匀速上升2m，提升过程中工人的拉力为400N，不计绳重和摩擦。求： (1)工人做的有用功是多少？ (2)该滑轮组的机械效率是多少？ (3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，该工人用这个滑轮组能提升物体的最大重力是多少？ 20．中国自主豪华品牌红旗旗下的红旗H9以高端质量、高度安全、全面舒适作为开发理念深受国人喜爱，该汽车与驾驶员的总质量为2.0t，静止时轮胎与地面的总接触面积为0.08m2。 在某次性能测试中，汽车在180s内沿平直公路匀速行驶3600m，测试过程中汽车所受的阻 力为其总重的0.05倍。（g取10N/kg）求： (1)驾驶员坐在车上静止在水平地面上时，车对地面的压强； (2)测试过程中汽车受到的牵引力大小； (3)此过程中汽车牵引力做功的功率。 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 BCD C C D D A B A C D 1．BCD 【详解】因为10N的拉力要提起重15N的物体，使用的机械一定是能省力的机械，而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中，只有定滑轮不能达到省力的目的，所以用10N的拉力不能提起重15N的物体。 故选BCD。 2．C 【详解】AC．铲车和用人力做的功相同，铲车用时短，说明铲车做功快，功率大，故A错误，C正确； BD．根据题目中的已知条件无法判断铲车的机械效率高低和人做额外功的多少，故BD错误。 故选C。 3．C 【详解】因为力的作用是相互的，则工人受到绳子的拉力等于工人施加的拉力，第一次拉动绳子时，工人对水平台面的压力 F压=F拉+G人=200N+600N=800N 故A错误； B．由图知n=3，不计绳重和摩擦，第二次匀速拉动绳子时，绳端的拉力 F拉′=×（G物+G动） 则动滑轮的重力 G动=3F拉′-G物=3×300N-810N=90N 第一次拉绳子时，货物未离开水平地面，设地面对货物的支持力为F支，根据F拉=（G物+G动-F支）可得，地面对货物的支持力 F支=G物+G动-nF拉=810N+90N-3×200N=300N 因为力的作用是相互的，则此时货物对地面的压力F压′=F支=300N，第一次拉动绳子时，货物对地面的压强 p===3000Pa 故B错误； C．不计绳重和摩擦，第二次拉绳子的过程中，该滑轮组的机械效率 η====×100%=90% 故C正确； D．第二次拉绳子的过程中，绳子自由端的速度 v=3v物=3×0.08m/s=0.24m/s 此时工人拉力的功率 P==F拉′v=300N×0.24m/s=72W 故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．图中滑轮的轴与被拉物体一起移动，所以该滑轮是一个动滑轮，故A错误； B．使用动滑轮可以省力，但费距离，故B错误； C．绳子拉力，若物重增大一倍，由于G动不变，匀速提升物体需要的拉力增加了，但小于一倍，故C错误； D．动滑轮的实质是省力杠杆，沿虚线方向匀速拉动测力计，动力臂变小，动力变大，测力计示数变大，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】A．由图可知，n=2，物体匀速向上提升2m，绳子自由端移动的距离为4m，故A不符合题意； B．提升重物所做的有用功 故B不符合题意； C．工人师傅拉绳子的功率 故C不符合题意； D．该滑轮组的机械效率 故D符合题意。 故选D。 6．A 【详解】AB．小球从A点下落到B点的过程中，小球只受到重力的作用，小球做加速运动，小球高度降低，所以在这一阶段，小球的重力势能转化为小球的动能，故A正确，B错误； C．小球从A点下落到B点的过程中，不受拉力，因此拉力不做功；由B点到C点的过程中，受到橡皮筋的拉力向上，而小球向下运动，因此拉力不做功，故C错误； D．小球在B点时仅受到重力，物体受到非平衡力的作用，故D错误。 故选A。 7．B 【详解】他上楼过程中克服自身重力做功的功率 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．A 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故A正确； B．机械效率是有用功与总功之比，机械效率越大的机械，有用功所占总功比例越大，故B错误； C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功快，根据W=Pt可知，时间不确定，所以做功多少不能确定，故C错误； D．机械效率和功率是两个不同的物理量，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故D错误。 故选A 。 9．C 【详解】A．由图可知，甲机械的有用功是1500J，所占比例是75%，总功为 乙机械的额外功是900J，所占比例是30%，总功为 因此乙的总功大，故A不符合题意； B．由图可知，甲机械的有用功为1500J，乙机械的有用功 因此乙的有用功大，故B不符合题意； C．甲机械的额外功 由图可知，乙机械的额外功是900J，因此乙的额外功较大，故C符合题意； D．由图可知，甲的机械效率是75%，乙的机械效率是70%，甲的机械效率较高，故D不符合题意。 故选C。 10．D 【详解】A．均匀木板的重心在其几何中心，重力的方向竖直向下，由图可知，均匀木板放在水平桌面上，木板的重心距离支点的距离是1dm，故木板重力的力臂是1dm，故A正确，不符合题意； B．为使木板不失去平衡，最小的重量 所以，此机关对 0.5 N重的老鼠没有影响，故B正确，不符合题意； C．根据可得，1N重的老鼠最多到达的距离 所以，1 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 3d m的地方，故C正确，不符合题意； D．根据可得，2N重的老鼠最多到达的距离 所以，2 N重的老鼠最多爬到距桌面边沿 1.5d m的地方，故D错误，符合题意。 故选D。 11． 50 0 【详解】[1]已知推力大小为10N，木箱在推力方向上移动的距离为5m，推力做功为。 [2]做功的两个必要因素是作用在物体上的力，以及物体在该力的方向上移动的距离。木箱的重力方向竖直向下，而木箱仅在水平方向移动，竖直方向无位移，因此重力不做功，做功为0J。 12． 720J 20 980 98% 【详解】[1]小明所做的有用功为 [2]拉力做的总功为 额外功为 不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为 [3]如图，由2段绳子吊着动滑轮，他对绳子最大拉力为500N，他用此滑轮组能提升的最大物重为 [4]机械效率最高为 13． 300 变大 【详解】[1] 小华重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 则扶梯对他的支持力为500N；根据几何知识得运动的路程为5m，运动时间为 扶梯对他做功为 W=Gh=500N×3m=1500J 则扶梯对他做功的功率为 [2] 在上升的过程中，质量不变，由于是匀速上升，速度不变，所以其动能不变；高度升高，所以其重力势能增大，机械能变大。 14． 16 2 【详解】由图可知，A是动滑轮，B是定滑轮，动滑轮上绳子股数n=2； [1]根据动滑轮为省力、费距离机械可知，两股绳平分动滑轮挂钩上的力，所以挂钩上的拉力为 [2]物体在拉力作用下水平运动1m 15． 180 0 80 【详解】[1] 小聪的拉力做功为 [2][3] 小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，此过程只有力没有距离，小明的推力不做功，做功为0J；此时箱子静止，处于平衡状态，根据二力平衡，此时箱子受到地面的摩擦力等于推力等于80N。 16． 【详解】力臂l是支点到动力 F作用线的垂直距离。当F作用在杠杆的最右端，且 F 垂直于杠杆向上时，力臂最大，为杠杆全长。此时需要的力F最小。如图所示： 17．(1)乙 (2)竖直方向 (3) (4)提升物体的重力越大，机械效率越高 (5)大 【详解】（1）根据表中数据，第4次绳子的有效段数 第4次数据是图乙所示的滑轮组测得的。 （2）采用图甲装置实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 （3）第3次实验中的机械效率为 （4）根据表中数据知1、2、3次实验绳子的有效段数 故是用甲装置完成的，由表中数据可知，在装置相同情况下，提升物体的重力越大，机械效率越高。 （5）不计绳子重和摩擦的条件下，滑轮组的机械效率为 但实际中，因要克服绳子重和摩擦做额外功，故实际的总功大于上式中的总功，因有用功大小不变，故代入上式计算后发现比实际测得的机械效率值偏大。 18． 左 便于测量力臂。 变大 省力 可以将支点向左移动，增长动力臂，同时减小阻力臂 【详解】（1）[1]由图甲可知，杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向左调节。 （2）[2]测量过程中使杠杆在水平位置平衡后，力臂在杠杆上，所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。 （3）[3]图乙中，当将弹簧测力计从a位置逆时针移动到b位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则拉力F将变大，这是因为当拉力由垂直变成倾斜时，阻力、阻力臂不变，拉力F力臂变小，根据杠杆平衡条件可知相应的力会变大，这样才能继续平衡。 （4）[4][5]由图可知，利用木杆撬动沉重木料时，动力臂大于阻力臂，此杠杆属于省力杠杆。如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，同时减小阻力臂，从而更加省力。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）工人做的有用功为 （2）由图可知，绳子的有效段数，拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 （3）不计绳重和摩擦，由可知，动滑轮重为 滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，工人重550N，故工人对绳子的最大拉力为 因此能提升的最大物重为 20．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车的总质量m=2.0t=2×103kg 静止在水平地面上时，车对地面的压力 车对地面的压强 （2）汽车匀速行驶过程中所受牵引力 （3） 汽车匀速行驶的速度 汽车牵引力做功的功率 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 $