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

**基本信息** 苏科版九年级上册“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点，通过真实情境（如建筑机械、塔吊）和梯度问题，适配单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|杠杆类型判断、做功条件、机械效率计算|结合阿基米德杠杆等经典案例，基础概念与图像分析结合| |填空题|5|摩擦力分析、滑轮组参数计算、杠杆平衡调节|通过动滑轮受力、弹簧测力计示数等情境，考查科学推理| |实验题|2|滑轮组机械效率测量、杠杆平衡条件探究|设计多组数据对比（如不同物重效率变化），突出科学探究要素| |计算题|2|起重机做功、塔吊滑轮组功率与效率|联系工程实际（重物提升、施工设备），强化能量观念与综合应用|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．“给我一个支点，我就能撬动整个地球”，下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（    ） A．筷子 B．托盘天平 C．核桃夹 D．钓鱼竿 2．下列情景中，人对物体做功的是（     ） A．用力推大树，大树不动 B．学生向上搬起椅子 C．学生拎着书包在水平路面上前进 D．足球被踢后，在地面上滚动了一段距离 3．建筑工地上，工人常运用简单机械提高工作效率。如图所示，用100N的拉力F向下拉轻绳，将重320N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，共用时4s。不计空气阻力，忽略绳与滑轮间的摩擦，已知斜面长4m，高1m，则对于此过程，下列说法正确的是（　　） A．图中的滑轮可以省力 B．拉力做功的功率为125W C．物体受到的摩擦力大小为20N D．此装置的机械效率为83.3% 4．如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为F1时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为F2时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若0~2s，两次推力做的功分别为W1、W2，两次推力做功的功率分别为P1、P2，则（     ） A．W1>W2 B．P1<P2 C．当水平推力F1时，物体受到的摩擦力f1<F1 D．当水平推力为F2时，物体受到的摩擦力f2<F2 5．图（a）所示的杠杆是水平平衡的。如果在支点两侧的物体下方分别加挂一个等重的物体，如图（b）所示，则杠杆（　　） A．左端下沉 B．右端下沉 C．仍然平衡 D．要保持平衡应在右端再加挂一个物体 6．如图所示，沿不同方向将同一物体匀速提到高处，若不计绳重和摩擦，则所用的力（    ） A．最大 B．最大 C．最大 D．一样大 7．某中学生1min跳绳180次，则他在跳绳过程中克服重力做功的平均功率最接近于（　　） A． B．75W C．750W D．7500W 8．如图所示，用滑轮组提升重物，拉绳子的力F为250N，使重600N的物体在10s内匀速上升了1m（不计绳重和摩擦），则提升重物的过程中，下列说法不正确的是（    ） A．动滑轮重为150N B．人拉绳子做功的功率为25W C．绳自由端移动的速度为0.3m/s D．该滑轮组的机械效率为80% 9．如图甲所示，同一水平地面上的物体在水平推力的作用下做直线运动。当水平推力为时，物体运动的路程与时间的关系如图乙所示；当水平推力为时，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示。若，两次推力做的功分别为，两次推力做功的功率分别为，则（    ） A． B． C．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 D．当水平推力为时，物体受到的摩擦力 10．如图所示，用沿斜面向上F=6N的拉力将物块由斜面底端匀速拉到高处，拉动的距离s=0.6m，物体提升的高度h=0.3m，物块的质量为1kg，不计空气阻力，g取10N/kg，下列说法中正确的是（       ） A．使用斜面可以省功 B．物块所受斜面的摩擦力为1N C．拉动物块过程所做的有用功为3.6J D．减小斜面的倾角，可以增大机械效率 二、填空题 11．如图所示，，，此时物体A相对于水平地面静止，物体B在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦），则物体A受到地面的摩擦力为__________N，如果只增大，物体A受到地面的摩擦力__________（选填“变大”“变小”“不变”）。 12．如图所示，这是工人用滑轮组提升货物的情景。当他用大小为200N的拉力拉动轻绳时，可匀速提升重为360N的货物A。则动滑轮重为___________ N，若货物A在10s内被提升了6m，绳自由端移动的距离为___________ m，货物上升的速度为___________ ，滑轮组的机械效率是___________ 。（不计绳重和摩擦）    13．在“探究杠杆平衡条件”实验时，小明发现杠杆开始时静止在如图所示位置，此时杠杆__（填“平衡”或“不平衡”），要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向____调节。实验过程中，每次都使杠杆在水平位置平衡，目的是便于____；经过多次实验得到了杠杆平衡条件，小明多次实验的目的是____。 14．如图所示，滑轮 ______（选填“A”或“B”）可以看作是等臂杠杆；若物体所受重力均为20N，滑轮重均为4N，当物体匀速上升时，不计绳重及摩擦，力F1的大小为_______ N，力F2的大小为_______ N。 15．如图甲所示，是用弹簧测力计将静止在水平桌面上的钩码竖直向上缓慢提起的过程，弹簧测力计的示数F与零刻度线上升高度h之间的关系如图乙所示。当弹簧测力计的示数是1.5N时，钩码受到的合力大小是______N。从开始提升到的过程中，弹簧测力计的拉力对钩码做功为______J。 三、作图题 16．如图甲所示，将自拍杆看作是一个杠杆，请在图乙杠杆简化图中画出阻力臂l2。 四、实验题 17．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。 次数 钩码重/N 钩码上升距离 弹簧测力计示数 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 3 6 10 30 90.9% (1)实验时，要竖直向上___________拉动弹簧测力计； (2)第2次实验中额外功为___________J，滑轮组的机械效率为___________（结果保留一位小数）； (3)第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为___________N； (4)分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越___________（高/低）； (5)根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升，此时滑轮组的机械效率可能为（　　）（只填序号）； A．71.6% B．82.6% C．92.4% (6)若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，则过程中做的额外功___________（增大/减小）不变），滑轮组的机械效率___________（大于/等于/小于）83.3%； (7)若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组实际的机械效率___________（大于/等于/小于）90.9%。 18．小明和同学们一起利用如图所示的装置探究杠杆平衡的条件： （1）实验前杠杆如图甲所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态； （2）小明认为实验前应将杠杆调节至水平位置平衡，这样做的目的是：__________； （3）调节杠杆水平位置平衡后在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，通过不断的调节钩码的数量和位置，使杠杆在水平位置平衡，记录实验数据如下表所示： 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 15 1.0 15 2 1.5 20 0.5 60 3 2.0 30 1.5 40 分析表中实验数据，小明得出杠杆平衡的条件是：___________； （4）实验时，小明在杠杆的左端A的位置挂了4个质量相同的钩码，如图乙所示，则在右端B的位置应挂________个质量相同的钩码，杠杆在水平位置平衡。若两端A、B处各增加1个质量相同的钩码，杠杆将_________（选填“顺时针转动”“保持静止”或“逆时针转动”）； （5）小明用弹簧测力计代替钩码，在C的位置竖直向上拉，使杠杆处于水平平衡，如图丙所示。若每个钩码的质量均为，则此时弹簧测力计的示数为________N；（） （6）若小明将弹簧测力计绕C点顺时针旋转至如图丙所示的虚线处，在旋转的过程中，要使杠杆依然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“不变”或“变小”），这是因为_________。 五、计算题 19．泗阳桃园路大桥建设正在进行，施工现场使用一台质量20t起重机将重为1.8×104N的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，所做的额外功是7.2×104J。g取10N/kg，求： (1)起重机做的有用功； (2)起重机做的总功； (3)起重机的机械效率； (4)起重机做功的功率。 20．题1图所示的塔吊是施工建设中最常见的设备，其结构可简化为题2图所示的滑轮组模型。已知物体重力为3000N，在绳子自由端施加1250N拉力，物体以0.5m/s的速度匀速上升10s。求： (1)物体移动的距离； (2)拉力的功率； (3)在此过程中滑轮组的机械效率。 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 《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 C B C B B D B B A B 1．C 【详解】阿基米德设想的杠杆是在宇宙中找一点，当杠杆足够长时，就能翘起整个地球，属于省力杠杆。 A．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C符合题意； D．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A．用力推大树，大树不动，虽然有力作用在物体上，但物体没有在力的方向上移动距离，不符合做功的条件，故A不符合题意； B．学生向上搬起椅子，人对椅子施加向上的力，并且在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要条件，故B符合题意； C．学生拎着书包在水平路面上前进，虽然有力作用在书包上，但书包的移动方向与力的方向垂直，在力的方向上没有移动距离，故C不符合题意； D．足球被踢后，在地面上滚动时，人对足球没有力的作用，由于足球具有惯性，继续运动，此时人对足球没有做功，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．图中的滑轮为定滑轮，可以改变力的方向，但不能省力，故A错误； B．拉力做的功，即总功 则拉力做功的功率 故B错误； C．额外功 则物体受到的摩擦力 故C正确； D．此装置的机械效率 故D错误。 故选C。 4．B 【详解】图乙是图像，为过原点的倾斜直线，说明作用下物体做匀速直线运动，速度 图丙是图像，为平行于时间轴的直线，说明作用下物体也做匀速直线运动，速度 同一物体在同一水平地面运动，压力和接触面粗糙程度不变，因此滑动摩擦力大小相等 ， 匀速直线运动时，推力与摩擦力二力平衡，大小相等，即 ，，因此 ； 0~2s内，物体行驶的路程 即， 根据，所以； 根据功率公式 ，所以。 故选B。 5．B 【详解】ABC．设一个钩码重为G，杠杆一格长为L，（a）图杠杆平衡是因为 （b）图分别加挂一个等重的物体后（为便于研究，设物体的重力为G0），左边力与力臂的乘积 右边力与力臂的乘积 故右边力与力臂的乘积较大，所以杠杆不能平衡，右端下沉，故AC错误，B正确； D．若想让杠杆能够平衡，可以将左端的物体向左移动，从而增大左边的力臂，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积；若想让杠杆能够平衡，可以在左端再加挂一个物体，左边的力变大，使左边的力与力臂的乘积等于右边的力与力臂的乘积，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】因为定滑轮相当于一个等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故用定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，不计绳重和摩擦，、、都等于物体的重力，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7．B 【详解】一般中学生质量约为50kg，中学生重力 跳绳时每次跳起的高度h约为0.05m，跳一次克服重力做功 已知1min跳绳180次，那么1min内做的总功 跳绳过程中克服重力做功的平均功率 故选B。 8．B 【详解】A．由图得 不计绳重和摩擦 动滑轮重为 故A正确，不符合题意；     B．绳子运动的距离为 人拉绳子做功 人拉绳子做功的功率为 故B错误，符合题意； C．绳自由端移动的速度为 故C正确，不符合题意； D．该滑轮组的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】由图像可知，物体在水平推力和的作用下，都是做匀速直线运动，物体均处于平衡状态，摩擦力均等于推力，即，由于同一物体在同一个水平面上匀速运动，摩擦力不变，故；水平推力为时物体的速度为 物体运动的距离为 水平推力为时物体的速度为，物体运动的距离为 由，可知两次推力做的功关系为；由，可知两次推力做功的功率关系为，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 10．B 【详解】物块重力 有用功（提升物体做功） 总功（拉力做功） 额外功（克服摩擦力做功） 摩擦力大小 根据功的原理：使用任何机械都不能省功，斜面只能省力，不能省功，故A错误； 由上面计算可得摩擦力，故B正确； 有用功，故C错误； 减小斜面倾角，物体对斜面压力变大，滑动摩擦力变大，额外功变多，有用功不变，机械效率会减小，故D错误。 故选B。 11． 4N 不变 【详解】对物体B进行受力分析：物体B在水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向受力平衡。 物体B受到向左的拉力：由动滑轮的特点可知，动滑轮上有2段绳子承担拉力，故拉力 物体B受到向右的摩擦力：由于物体B相对于A向左运动，物体A对物体B的摩擦力向右，设为。 根据二力平衡条件， 对物体A进行受力分析，由于A相对地面静止，因此可得地面对A的摩擦力为 如果只增大，由于物体B与A之间的压力和接触面粗糙程度未发生改变，因此B与A之间的摩擦力不变，拉力不变，所以物体A受到地面的摩擦力不变。 12． 【详解】[1]由图可知 不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重力为 [2]若货物A在10s内被提升了6m，绳自由端移动的距离为 [3]货物上升的速度为 [4]滑轮组的机械效率为 13． 平衡 右 测量力臂 使结论具有普遍性 【详解】[1]由题意可知，此时杠杆处于静止状态，所以杠杆处于平衡状态。 [2]由图可知，杠杆的右端上翘，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向右调节。 [3]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，所以每次都使杠杆在水平位置平衡，目的是便于测量力臂。 [4]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，使结论具有普遍性。 14． A 20 12 【详解】[1]由图可知，A滑轮的轴固定不动，是定滑轮，其实质是等臂杠杆，不能省力，B滑轮随物体一起运动，是动滑轮，可以省力。 [2]由于A滑轮是定滑轮，不计绳重及摩擦，力F1的大小等于物体的重力，即 [3]由于B滑轮时定滑轮，不计绳重及摩擦，力F2的大小为 15． 0 0.8 【详解】[1]由图乙可知，从0~10cm时，物体没有被提起，仍静止在桌面上，在10cm~30cm时，缓缓提起钩码至离开桌面后，测力计的示数不再变化。当测力计的示数是1.5N时，钩码并没有被提起来，为静止状态，受到的合力大小是0N。 [2]从开始提升到h=30cm的过程中，由图乙可知，弹簧测力计的拉力等于4N，钩码被提升的距离为 根据W=Fs可得，弹簧测力计的拉力对钩码做的功为 16． 【详解】图中的O点是支点，从支点O作阻力作用线延长线的垂线段即为阻力臂l2，如下图所示： 17．(1)匀速 (2) 0.05 88.9% (3)2.2 (4)高 (5)C (6) 增大 等于 (7)小于 【详解】（1）在实验时，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力的大小。 （2）第2次实验中拉力的总功为 第2次实验中有用功为 第2次实验中额外功为 滑轮组的机械效率为 （3）由图丙可知弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置可以知道其示数为2.2N （4）由表中实验数据可知，1、2、3次实验提升重物依次增加，滑轮组的机械效率越来越高，可得实验结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （5）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，重物更重，滑轮组的机械效率会更高。将6N的物体提升时，效率为90.9%，当提升8N物体时，效率会更高，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （6）若第1次实验中，钩码上升高度增大为20cm，动滑轮的重力和摩擦力大小都不变，移动的距离增加，根据知额外功增大； 拉力和物体的重力大小不变，拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍，根据机械效率公式，可知滑轮组的机械效率不变，等于83.3% （7）若第3次实验中，弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的，则此时滑轮组的绳子之间没有滑动摩擦力，造成拉力变小，滑轮组的总功比实际总功偏小，造成机械效率变大，所以实际机械效率要小于90.9% 18． 是 方便直接读取力臂 动力动力臂=阻力阻力臂 6 逆时针转动 3 变大 动力臂变小 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动时，处于平衡状态，故此时杠杆静止，处于平衡状态。 （2）[2]杠杆在水平位置平衡，这样便于读出力臂大小，还能避免杠杆自身重力对实验结果的影响，提高实验结果的准确性。 （3）[3]由表中数据可知 1.0N×15cm=1.0N×15cm 1.5N×20cm=0.5N×60cm 2.0N×30cm=1.5N×40cm 可以得到杠杆平衡条件是动力动力臂=阻力阻力臂。 （4）[4]设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆的平衡条件得到 4G×3L=FB×2L 解得FB=6G，需挂6个钩码使杠杆在水平位置平衡。 [5]若两端A、B处各增加1个质量相同的钩码，则 5G×3L>7G×2L 故杠杆不能在水平位置保持平衡，则杠杆的左端将下沉，杠杆逆时针转动。 （5）[6]一个钩码的重力 G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 由图丙可知，使杠杆处于水平平衡，由杠杆平衡条件得到 4G×3L=F×2L 4×0.5N×3L=F×2L F=3N （6）[7][8]小明将弹簧测力计绕C点顺时针旋转至如图丙所示的虚线处，在旋转的过程中，要使杠杆依然在水平位置平衡，阻力和阻力臂不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知动力变大。 19．(1)1.08×105J (2)1.8×105J (3)60% (4)3000W 【详解】（1）由题意可知，重物被提升的高度为 h=vt=0.1m/s×60s=6m 起重机做的有用功为 W有用=Gh=1.8×104N×6m=1.08×105J （2）起重机做的总功为 W总=W有用+W额外=1.08×105J+7.2×104J=1.8×105J （3）起重机的机械效率为 （4）起重机做功的功率为 20．(1)5m (2)1875W (3)80% 【详解】（1）物体移动的距离 s=vt=0.5m/s×10s=5m （2）图中绳子股数n=3，绳子拉力端移动的速度 v'=3v=3×0.5m/s=1.5m/s 拉力F的功率 （3）在此过程中滑轮组的机械效率 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 $