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** 苏科版九年级上册“简单机械和功”单元卷，通过爬楼梯、自行车等生活情境，覆盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率等核心知识点，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|杠杆分类、功与功率计算、机械效率比较|结合自由式小轮车等运动情境，考查物理观念应用| |填空题|5|杠杆平衡调节、斜面机械效率、俯卧撑杠杆模型|融入生活工具分析，培养模型建构能力| |作图题|1|杠杆阻力与动力臂作图|强化科学探究中的规范表达| |实验题|2|杠杆平衡条件探究、滑轮组效率测量|设计多组数据对比，体现科学论证与质疑创新| |计算题|2|斜面做功与效率、动滑轮总功计算|联系建筑施工等实际场景，提升问题解决能力|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．小明是一名八年级的学生，早上他从教学楼一楼走到三楼的过程中，他克服自身重力做功约为（    ） A．500J B．1000J C．3000J D．5000J 2．自由式小轮车运动是一种挑战勇气、技术的项目。如图所示，运动员们骑着小轮车从同一高台冲到底部的过程，体重大的运动员的重力（     ） A．功率一定大 B．功率一定小 C．做功一定多 D．做功一定少 3．如图所示，用力F将重力G=10N的物体匀速向上提升4m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列说法中正确的是（　　）    A．绳子末端移动的距离为2m B．拉力大小为5N C．滑轮组的机械效率为100 D．克服物体重力所做的功为40J 4．如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起。当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（     ） A．减少支架右端的人数 B．将支架向左移动 C．支架右端的人向左靠近 D．悬绳向左移 5．为响应学校“低碳环保、健康出行”的号召，小亮每天坚持骑变速自行车上、下学。关于自行车及其上下学过程中的下列说法，正确的是（     ） A．骑自行车速度越快，越省力 B．自行车上陡坡时，采用高速挡更便于爬坡 C．自行车的刹车属于费力杠杆 D．自行车链条生锈、缺少润滑油时，机械效率降低 6．如图所示是一个老人和小孩爬同一楼梯时的情景，均从一楼爬到三楼，若要比较两人在该过程中的平均功率大小，则（　　） A．需要测量两人的质量，各自爬楼梯所需的时间 B．需要测量两人的质量，各自爬楼梯所需的时间和爬楼梯的高度 C．只需测量各自爬楼梯的高度 D．只需测量两人的质量 7．某建筑工地用如图所示的升降机来提升砖块。升降机货箱的重力是400N，每个滑轮重70N，不计钢丝绳的重力和摩擦。每块砖的质量为2kg，该升降机一次最多能匀速提升200块砖，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．升降机组装的动滑轮是为了省力 B．钢丝绳上允许施加的最大拉力是1340N C．该装置的最高机械效率是92% D．减轻动滑轮的质量，升降机的机械效率会降低 8．小明重为500N，某次他从一楼匀速爬至三楼，用时20s，每层楼高3m。则他在爬楼时克服自身所受重力做的功和功率分别是（　　） A．4500J、150W B．3000J、225W C．3000J、150W D．4500J、225W 9．两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度，不计绳重和摩擦，滑轮重小于物重，甲、乙的机械效率分别为、，拉力F1、F2做的功分别为W甲、W乙，功率分别为P甲、P乙，下列判断正确的是（　　） A．F1＜F2 B．W甲=W乙 C．P甲＜P乙 D．η甲＜η乙 10．在“探究杠杆的平衡条件”实验中，下列关于实验操作与改进的说法，不正确的是（      ） A．选择杠杆的中点为支点，可以消除杠杆自身重力对实验的影响 B．实验前调节杠杆在水平位置平衡，便于直接测量力臂的大小 C．调平后，挂上钩码发现右边下沉，此时应将平衡螺母向右移动 D．多次改变力和力臂的大小进行实验，是为了得到普遍规律 二、填空题 11．衣服夹是一种常用物品，如图所示给出了用手捏开（左）和夹住物品（右）时的两种情况；当用手将其捏开时，它是___________杠杆；当用其夹住物品时，它是___________杠杆（选填“费力”或“省力”“等臂”）。 12．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____。 13．如图所示，用力F1直接将物体A匀速提升h，F1做功为300J；若借助长1.5m的斜面用力F2把A匀速提升相同的高度，斜面的机械效率是40%，则借助斜面做的总功为__________J，F2的大小为________N。 14．在做俯卧撑时，人体可看成一个杠杆。如图，______点为支点，当手臂与地面垂直时，动力臂为______m，若人的质量为60kg，点A为人的重心，则地面对双手的支撑力为______N。（g＝10N/kg）    15．某汽车在平直公路上沿直线行驶时牵引力F随时间t变化的图像如图所示。0~t1时间段，汽车保持某一恒定功率，以速度v0匀速行驶，牵引力为F0；t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持另一恒定功率行驶，到t2时刻，汽车又开始匀速行驶，速度为v。若运动过程中汽车所受阻力f恒定，则f＝_______，v＝_________（用已知物理量表示）。 三、作图题 16．如图甲，在植树节活动中，两位同学正用轻竹竿抬水。如图乙所示可将轻竹竿看成杠杆，竹竿在水平位置保持平衡，其重力忽略不计。若以前面同学肩膀位置B处为支点，可将后面同学在肩膀位置C处竖直向上抬水的力F1看成动力，其中水桶挂在A处。请在图乙中画出该杠杆的阻力F2及动力臂l1。 四、实验题 17．在探究杠杆平衡条件的实验中，先准备好质量相等的钩码若干个，再把质量分布均匀、带有轻质挂环的杠杆安装在转轴O上。已知杠杆上相邻两条刻度线间的距离均相等。 （1）开始实验前发现杠杆如图甲所示，为使杠杆能水平平衡，需要将右端的平衡螺母向_________调节（选填“左”或“右”）。这样做的目的是_________； （2）调节杠杆水平平衡后，在转轴O的左侧第2条刻度线处的A环上挂3个钩码，为使杠杆再次在水平位置平衡，需要在转轴O的右侧第3条刻度线处的B环上挂_________个钩码； （3）实验要改变条件进行多次，多次实验的目的是_________； A．减小实验的误差　　B．避免结论的偶然性 （4）保持A环上挂3个钩码的条件下，在转轴O的右侧去掉所有钩码，并施加竖直向下的动力F，使杠杆在水平位置平衡，测出多组动力F和动力臂L的数据，并根据数据绘制了如图乙所示的图象。请根据图象推算，当动力臂L＝25cm时，动力F＝_________N。 18．小明测量如图所示滑轮组的机械效率。实验数据记录如表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升距离h/cm 弹簧测测力计示数F/N 弹簧测力计上升距离s/cm 机械效率η 1 2 6 18 2 4 6 18 3 6 6 18 4 6 8 24 (1)实验中要______拉动弹簧测力计，使钩码上升； (2)第2次实验的机械效率是______；（小数点位数与表中其他机械效率保持一致） (3)分析第1、2、3次实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与______有关。分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体上升的高度______； (4)换用更重一些的动滑轮重复第1次实验，测得的机械效率会______83.3%。 五、计算题 19．工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1.5m，斜面长度为3m，现用力F 沿着斜面把G=1800N的物体匀速拉到车上。若实际拉力为F=1200N，求： (1)工人师傅做的有用功； (2)此斜面的机械效率； (3)重物在斜面上受到摩擦力。 20．如图甲是一底面积为1m²的货物静止在地面上，其重力 为1200N； 图乙是小明用拉力F将货物竖直向上匀速提升2m， 动滑轮的机械效率为80%， g 取10N/kg。 （1）求货物静止时对地面的压强； （2）求绳端的拉力F做的总功； （3）若动滑轮的质量为10kg， 求克服摩擦和钢绳重所做的功。 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 C D B D A A C C C 1．C 【详解】小明受到的重力约500N，他从教学楼一楼走到三楼，升高的高度约为6m，他克服自身重力做功约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】重力做功公式，高台高度h相同，体重大的运动员G更大，因此重力做的功一定更多。虽然体重更大的运动员重力做的功W更大，但题目未给出下滑时间t，无法确定功率大小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C. 3．D 【详解】A．由图可知 用力将重力 的物体匀速向上提升，则绳子末端移动的距离为 故A错误； B．不计绳重摩擦，拉力大小为 故B错误； C．不计绳重摩擦，滑轮组的机械效率为 故C错误； D．克服物体重力所做的功为 故D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．减少支架右端的人数，总动力减小，动力×动力臂更小，更无法抬起，故A不符合题意； B．将支架向左移动，支点左移，动力臂增大，同时阻力臂减小，根据杠杆平衡条件，所需的动力减小，可以抬起巨木，故B符合题意； C．支架右端的人向左靠近，动力臂减小，动力×动力臂更小，更无法抬起，故C不符合题意； D．悬绳向左移，阻力臂增大，阻力×阻力臂更大，更无法抬起，故D不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．骑行速度提升时，空气阻力会随速度大幅增大，需要更大的力维持前进。因此车速越快越费力，故A错误； B．上坡需要更大牵引力，根据功率公式，功率一定时，速度越小牵引力越大，应该换低速挡，高速挡爬坡更费力，故B错误； C．自行车刹车手柄在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误； D．链条生锈、缺润滑油会增大摩擦，导致克服摩擦做的额外功增加，在有用功一定时总功变大，机械效率降低，故D正确。 故选D。 6．A 【详解】比较老人和小孩消耗的功率大小，根据公式 可知需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间，因为是同一楼梯，则高度相同，不需要测量高度。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 7．A 【详解】A．动滑轮能省力，不能改变力的方向，升降机组装的动滑轮是为了省力，故A正确； B．不计钢丝绳的重力和摩擦，由题意可知，n=３，由可得，钢丝绳上允许施加的最大拉力 故B错误； C．当提升200块砖时，有用功最大，额外功不变，则机械效率最高，最大机械效率为 故C错误； D．减轻动滑轮的质量，在提升相同重物时，做的额外功减少，有用功不变，有用功在总功中所占的比例增大，则升降机的机械效率会提高，故D错误。 故选A。 8．C 【详解】根据题意知道，从一楼匀速爬至三楼上升的高度为 h=2×3m=6m 做功为 W=Gh=500N×6m=3000J 功率为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．C 【详解】A．由图甲可知，该滑轮为定滑轮，定滑轮并不能省力，故；由图乙可知，该滑轮为动滑轮，动滑轮可以省一半的力，故，所以，故A错误； B．两个装置所做的有用功都是提升重物做的功为，二者有用功相等；甲的定滑轮不需要对滑轮本身做额外功，即；乙的动滑轮需要克服动滑轮重力做额外功，即，所以，故B错误； C．物体提升速度相同、提升高度相同，所以两个装置的工作时间为相等；由可得，拉力做功越多的功率越大；因为，所以，故C正确； D．由可得，二者有用功相等，甲的总功更小，因此，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】A. 选择杠杆中点为支点，杠杆的重心落在支点上，杠杆自身重力的力臂为0，可以消除自重对实验的影响，故A正确； B. 杠杆在水平位置平衡时，力臂会与杠杆重合，能直接从杠杆刻度上读出力臂大小，方便测量， 故B正确； C. 平衡螺母只能在实验前调节杠杆平衡时使用。调平后右边下沉，应通过移动钩码位置或增减钩码数量调整，不能移动平衡螺母，故C错误； D. 多次改变力和力臂做实验，是为了避免实验的偶然性，得到普遍的杠杆平衡规律，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。 11． 省力 费力 【详解】[1]当用手将衣服夹捏开时，手施加的力为动力，钢圈产生的力为阻力，动力臂大于阻力臂，它是省力杠杆。 [2]当用其夹住物品时，钢圈产生的力为动力，被夹物体产生的力为阻力，动力臂小于阻力臂，它是费力杠杆。 12． 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。 13． 750 500 【详解】[1][2]根据题意可知有用功为，则借助斜面做的总功为 F2的大小为 14． O 1.5 360 【详解】[1]在做俯卧撑的过程中，人的脚（O点）、人的手（B点）与地面接触点位置不变，但是人体是绕着O点上下移动的，所以支点为O点。 [2]当手臂与地面垂直时，地面对人体的支持力的方向为竖直向上，则O点的动力作用线的距离也就是动力臂为 OB＝0.9m＋0.6m＝1.5m [3]由图可知，O点到阻力（重力）作用线的距离为0.9m，则根据杠杆的平衡条件可列示 即 将m＝60kg，g＝10N/kg，OA＝0.9m，OB＝1.5m代入解得F＝360N。 15． F0 【详解】[1]汽车做匀速直线运动时，牵引力与阻力平衡，所以 [2]由题知，t1时刻以前，汽车以速度v0匀速行驶，发动机功率为P0，则有 t1时刻开始，司机减小了油门，使汽车保持恒定功率P行驶，在该瞬间汽车的速度不变（仍为v0），牵引力F0减小为，所以 到t2时刻，汽车又开始做匀速直线运动，速度为v，由图可知，汽车再次做匀速直线运动时的牵引力与开始时做匀速直线运动的牵引力大小相等，均为F0，根据可得第二次做匀速直线运动时的速度 16． 【详解】支点为 B 点，水桶挂在 A 处，水桶对竹竿竖直向下的拉力为阻力F2，因此在 A 点处画出竖直向下、带箭头的线段并标注F2；动力是 C 点竖直向上的F1，动力臂l1是从支点 B 到动力F1作用线的垂直距离，标注直角符号，并标注l1。 17． 右 便于直接读出力臂的大小 2 B 0.6 【详解】（1）[1]由图可知，杠杆左端较低，为使其在水平位置平衡，应向右端移动平衡螺母。 [2]杠杆在水平位置平衡时，力臂在杠杆上，便于测量动力臂和阻力臂。 （2）[3] 杠杆平衡后，在左侧第2刻度线A上挂3个相同的钩码，设一个钩码重为G，一个格为L，根据杠杆的平衡条件 3G×2L=nG×3L 解得 n=2 即他应在右侧第3刻度线B上挂2个相同的钩码才能使杠杆水平平衡。 （3）[4]AB．如果只进行一次实验，可能会因为各种偶然因素导致结果偏离真实值，这种误差被称为偶然误差。通过多次重复实验，可以减小这种误差，使实验结果更加接近真实情况。故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[5] 由图可知，当F1=2N时，L1=7.5cm，由于此题中的阻力和阻力臂不变，根据 F1l1＝F2l2 可知，利用图象中任意一组数据都能得出 F2l2 =F1l1＝2N×7.5cm=15Ncm 所以，若当L为25cm时，动力F 18．(1)竖直向上匀速 (2)88.9% (3) 物重 无关 (4)小于 【详解】【小题1】为使拉力最小，实验时应沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升。 【小题2】第2次实验时，拉力所做的有用功 拉力所做的总功 该滑轮组的机械效率是： 【小题3】[1]过分析第1、2、3次实验数据知绳子的段数相同，说明3次实验是用同一滑轮组做的，只是改变了物体的重力，故可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高。 [2]分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。 【小题4】换用更重一些的动滑轮重复第1次实验，有用功相同，额外功增大，总功也增大，机械效率变小，小于83.3%。 19．(1)2700J (2)75% (3)300N 【详解】（1）工人师傅做的有用功 （2）工人师傅的做的总功 此斜面的机械效率 （3）工人克服摩擦力所做的功 重物在斜面上受到摩擦力 20．（1）1200Pa；（2）3000J；（3）400J 【详解】解：（1）货物静止时对地面的压强为       （2）提升重物所做的有用功 W有=Gh=1200N×2m=2400J                             绳端的拉力F做总功          （3）克服动滑轮重力所做的功 W动=G动h=mgh=10kg×10N/kg×2m=200J   额外功 W额=W总-W有=3000J-2400J=600J     克服摩擦和钢绳重所做的功 W=W额- W动=600J-200J=400J 答：（1）货物静止时对地面的压强是1200Pa； （2）绳端的拉力F做的总功是3000J； （3）克服摩擦和钢绳重所做的功是400J。 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 $