第十一章 简单机械和功 单元练--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”核心内容，通过生活情境（如搬牛奶、爬楼梯）、传统工具（水碓）及实验探究，全面考查物理观念与科学思维，适配苏科版九年级上册单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|10题/30分|杠杆支点判断、做功条件、滑轮组特点|结合体育测试（投掷实心球）考查做功判断，体现科学情境真实性| |填空|5题/20分|斜面机械效率、滑轮组功率、杠杆平衡计算|以爬楼梯为情境考查功率计算，强化物理观念应用| |作图|1题/5分|杠杆最小动力作图|通过凳子模型考查力臂分析，培养科学思维中的模型建构| |实验|2题/25分|杠杆平衡条件探究、滑轮组效率测量|设计斜面机械效率实验误差分析，突出科学探究要素| |计算|2题/20分|动滑轮重力、功率及机械效率综合计算|结合建筑工人提升木箱情境，考查知识综合应用能力|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．小明将一箱牛奶从一楼搬到三楼，小明想用所学物理知识测量搬运过程中对牛奶做功的功率。则下列物理量不需要测量的是（　　） A．一箱牛奶的质量 B．小明从一楼走到三楼通过的路程 C．一楼到三楼的高度 D．小明从一楼走到三楼所用的时间 2．如图所示，撬动重物时，要在撬棒下垫个石头，其作用的是（    ）    A．支点 B．动力作用点 C．阻力作用点 D．增压点 3．在中考体育测试投掷实心球项目中，如右图所示，球从捡起来到被投出去的四个动作中，手对实心球做功的有（　　） A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．②和④ 4．如图所示，用两相同的滑轮采用不同的绕绳方法，将同一重物匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦），正确的是（　　） A．两装置中F₁和F₂大小相等 B．甲装置比乙装置所做有用功多 C．两装置绳于自由端移动的距离相等 D．两装置的机械效率相等 5．关于做功的叙述，下列说法正确的是（     ） A．冰壶脱手后继续在冰面上滑行时，人对冰壶不做功 B．足球在水平地面上滚动时，足球受到的重力对足球做功 C．马拉着车在水平路面上行驶，马对车不做功 D．人提着水桶站在电梯里上楼，手对桶的拉力没有对桶做功 6．如图所示，一位同学用滑轮组拉着重500N的物体A，使它5s内在水平地面上匀速前进2m，水平拉力F=80N，若物体与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是（　　） A．他做的总功是160J B．他做的有用功是900J C．拉力做功的功率是64W D．该滑轮组的机械效率是60% 7．某人骑着一辆共享单车（自行车），在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近（　　） A．600W B．60W C．6W D．0.6W 8．在下列四种情境中，人对物体做功的是（　　） A．提着书包在水平地面上匀速前进 B．将一桶纯净水从一楼扛到三楼 C．踢出去的足球在地上滚动 D．用力推讲台，讲台没动 9．如图两个装置的各滑轮完全相同，分别匀速竖直提升质量相同的钩码，相等时间内绳端A、B移动距离相等，不计绳重及摩擦。提升过程中（　　） A．两装置做的额外功相等 B．两钩码上升的速度相等 C．两装置的机械效率相等 D．用甲装置做的总功较少 10．如图甲所示是出现在西汉末年的水碓，利用水流力量来自动舂米，水碓的示意图如图乙所示。小溪中的水从蓄水池流下来冲击水轮转动，水轮上的拨板通过碓尾把另一端的石杵举起、落下，不断舂米，下列关于水碓工作过程的说法正确的是（　　） A．利用水碓舂米可以省功 B．拨板拨动碓尾可看作省力杠杆 C．拨板的落点A越远离O点动力越小 D．水碓的机械能转化为水的机械能 二、填空题 11．利用斜面将一个重400N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F＝250N，拉动的距离s＝4m，物体上升的高度h＝2m。此过程中该斜面的机械效率是______%。 12．某小区正在进行改造施工。工人用如图所示的滑轮组将750N的沙子匀速提升了10m，用时100s。若工人所用的拉力为400N，则拉力的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。使用该滑轮组提升重物的重力若增加，则其机械效率将会______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。    13．如图甲，用滑轮组提升重物。图乙记录了拉力随绳子自由端移动距离变化的关系，阴影部分的面积表示拉力F所做的_____（选填“有用功”、“额外功”或“总功”）。若提升重的物体时，该滑轮组的机械效率为80%，则图乙中拉力的大小应为_____N（忽略绳重和摩擦）。 14．如图所示，小红和爷爷两人爬楼梯比赛，已知小红的质量为50kg，爬完的楼高为6m，所用的时间为15s，g取10N/kg，则小红爬楼梯克服重力所做的功为___________J，功率为___________W。 15．如图甲所示的是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成图乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，人的重心在A点。若他的体重为600N，OA长为1m，AB长为0.5m。地面对手的力F1以及地面对脚的力F2均与身体垂直，则F1∶F2=__________。 三、作图题 16．如图是一张凳子，以O为支点，在A点施力使凳子左面的凳腿离开地面，请画出：作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 四、实验题 17．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆每格长5cm，每个钩码的质量均相同。 (1)如图甲杠杆静止时，处于___________（选填“平衡”或“不平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向___________调； (2)在杠杆上挂钩码后如图乙所示，要使杠杆重新在水平位置平衡，下列操作正确的是___________； A．将右侧钩码向右移动 B．将左侧钩码向左移动 C．增加右侧钩码个数 D．减少左侧钩码个数 (3)如图丙所示，保持杠杆左侧所挂钩码个数不变，改变钩码悬挂的位置，用弹簧测力计在M点竖直向下拉，使杠杆保持水平平衡，记录每次弹簧测力计的示数F和钩码对应悬挂位置到O点的距离L，在F-L坐标系中作出图像，其中正确的是___________； A． B． C． D． (4)小明根据实验得出杠杆平衡条件是：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，小华认为不对，她用轻质木板设计了如图丁所示的杠杆，木板的中心O为支点。已知AB=BO=OC=CD，ABOCD的连线水平，且与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码，D处挂一个钩码，木板在水平位置平衡。若只移动右侧钩码的位置，小华的操作是___________，观察到杠杆仍然水平平衡，从而证明小明的观点是错误的。 (5)小李利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，铅笔水平平衡后，不小心将前端的铅笔芯弄断了，她立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线上方固定（如下图所示），则松手后铅笔___________（填序号），理由是___________。 A．左端下沉 B．右端下沉 C． 仍然水平平衡 (6)学习了功的知识后，小李回看表格中记录的数据，她想能否将：“F1L1/（N·m）”中的单位“N·m”换成“J”。根据功的定义，你觉得可以换吗？___________（可以/不可以）。 18．小陈同学的4人实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次序 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η ① 4 0.1 1.8 0.3 74.1 ② 4 0.1 1.4 0.5 ③ 6 0.1 2.4 0.3 83.3 (1)在使用弹簧测力计时需要竖直向上匀速拉动，若斜向上拉动，则弹簧测力计的示数会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)从表中数据可分析出实验①是用图______（选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验；实验①中，若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为_______W； (3)表格中空白处的数据应为______%（结果精确到0.1%）； (4)通过分析实验①和实验②的数据可得出结论：使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_______（选填“高”或“低”）。比较实验①和实验③可得出结论：同一个滑轮组，_______，可以提高滑轮组的机械效率。 (5)为提升滑轮组的机械效率、节约能源，根据以上的结论和生产生活经验，不可采取的措施有________。 A．减轻动滑轮重 B．增加所提物体重 C．增加重物上升高度 D．加快重物上升速度 五、计算题 19．如图所示，用动滑轮将重的木箱在内沿竖直方向匀速提升，拉力为。不计绳重和摩擦。 (1)动滑轮重为多少N？ (2)拉力做功的功率是多少W？ (3)机械效率为多少？ 20．如图所示，建筑工人用200N的拉力将质量为34kg的木箱在10s内匀速提升3m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： (1)工人做的有用功； (2)工人做功的功率； (3)该滑轮组的机械效率。 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 B A A D A C B B C C 1．B 【详解】对箱子做的功为 对箱子做功的功率为 故需要测量的物理量为一箱牛奶的质量、一楼到三楼的高度和所用的时间，不需要测量小明从一楼走到三楼通过的路程，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．A 【详解】撬动重物时，要在撬棒下垫个石头，该石头与杠杆接触的地方是杠杆的支点，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．A 【详解】①捡起球时，手对球有力的作用，且在力的方向上移动了距离，所以做了功； ②球停在空中时，手对球有力的作用，但没有距离，所以没有做功； ③挥动球时，手对球有力的作用，且在力的方向上移动了距离，所以做了功； ④球飞出去后，球有距离，但手对球没有力的作用，所以没有做功； 综上，①③做了功，②④没有做功，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．D 【详解】A．由图可知，甲装置中动滑轮上的绳子段数，乙装置中动滑轮上的绳子段数，不计绳重和摩擦时，则甲装置中绳端的拉力 则乙装置中绳端的拉力 由此可知，故A错误； B．把相同的重物匀速提升相同的高度，有用功，所以做的有用功相同，故B错误； C．绳子自由端移动的距离 ，则甲装置中绳端移动的距离，乙装置中绳端移动的距离,故C错误； D．不计绳重及摩擦，相同的滑轮组装置、提升相同的高度，做的额外功相同，总功等于有用功加上额外功，所以滑轮组做的总功相同，由机械效率可知两装置的机械效率相等，故D正确。 故选 D。 5．A 【详解】A．冰壶脱手后，人对冰壶没有施加推力，冰壶由于惯性继续滑行，根据功的计算公式，此时推力，所以人对冰壶不做功，故A正确； B．足球在水平地面上滚动时，足球受到的重力方向竖直向下，而足球移动的距离在水平方向上，重力方向与运动方向垂直，在重力方向上移动的距离，根据可知重力对足球不做功，故B错误； C．马拉着车在水平路面上行驶，马对车施加了水平方向的拉力F，车在拉力的方向上移动了距离s，根据可知马对车做了功，故C错误； D．人提着水桶站在电梯里上楼，手对桶的拉力方向竖直向上，水桶在拉力的方向上向上移动了距离s，根据可知手对桶的拉力对桶做了功，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】A．由图知道，n=2，则绳子自由端移动的距离为 拉力F做的总功为 故A错误； B．根据题意知道，物体受到的摩擦力为 由于物体在水平地面上匀速前进，则物体受到的拉力等于摩擦力，大小为100N，则有用功为 故B错误； C．拉力做功的功率为 故C正确； D．该滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选C。 7．B 【详解】在平直公路上匀速行驶时，人和车受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力，即两个力的大小相等，所以骑车者的牵引力 F=f=20N 一般情况下骑车速度是3m/s，则骑车者消耗的功率 骑车人消耗的功率最接近60W，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．B 【详解】A．提书包施力的方向是竖直向上，书包的移动方向为水平方向，没有在力的方向上移动一段距离，所以人没有对书包做功，故A不符合题意； B．将一桶纯净水从一楼扛到三楼，人对纯净水有力的作用，且在力的方向上通过了距离，所以人对纯净水做功，故B符合题意； C．踢出去的足球，不再受到人的踢力，人对足球不做功，故C不符合题意； D．用力推讲台，讲台没动，有力作用在物体上，但没有在力的方向上通过距离，人不做功，故D不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】A．甲中绳子有效股数为2股，乙中有效股数为3股，额外功指的是克服动滑轮重力所做的功，相等时间内绳端A、B移动距离相等，说明甲中动滑轮上升的高度更高，由可知，甲做的额外功更多，故A不符合题意； B．在相同时间内甲中钩码上升的高度更高，由可知，甲钩码上升的速度更快，故B不符合题意； C．机械效率 可知，机械效率与绳子股数以及绳子移动距离无关，两个装置物体和滑轮重力都相同，所以机械效率相同，故C符合题意； D．甲中拉力为 乙中拉力为 甲的拉力大于乙的拉力，甲乙绳子移动的距离相等，由可知，甲做的总功更多，故D不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】A．任何机械都不能省功，利用水碓舂米不可以省功，故A错误； B．拨板拨动碓尾时，动力臂小于阻力臂，根据杠杆平衡条件可以判断，这是一个费力杠杆，故B错误； C．阻力和阻力臂不变，拨板的落点A越远离O点，动力臂就越长，根据杠杆的平衡条件，动力就越小，故C正确； D．水碓的工作原理是小溪中的水冲击水轮转动，这个过程中水的动能转化为水轮的机械能，故D错误。 故选C。 11．80 【详解】拉力所做的总功为 W总＝Fs＝250N×4m＝1000J 所做的有用功为 W有用＝Gh＝400N×2m＝800J 此斜面的机械效率为 12． 120 62.5% 增大 【详解】[1]该滑轮组提升动滑轮的绳子的段数为n=3，拉力的功为 W总=Fs=Fnh=400N×3×10m=1.2×104J 拉力的功率为 [2]滑轮组做的有用功 W有=Gh=750N×10m=7.5×103J 滑轮组的机械效率为 [3]由机械效率公式可知，当物重增加时，有用功增加，额外功不变，所以机械效率会增大，所以工人使用该滑轮组提升重物的重力若增加时，滑轮组的机械效率将增大。 13． 总功 50 【详解】[1]图乙中阴影部分的面积等于拉力F与绳子自由端移动距离s的乘积，所以它表示的物理量是拉力做的总功。 [2]由图知，滑轮组承担物重的绳子段数为3。 已知 提升重的物体时，该滑轮组的机械效率为80%，可得 解得F=50N。 14． 3000 200 【详解】[1]小红的重力为 爬楼梯克服重力所做的功为 [2]所用时间为15s，则功率为 15．2∶1 【详解】如果以O点为支点，作用在B点的力为动力，OB为动力臂，人体重力为阻力，阻力臂为OA，根据杠杆平衡条件有 则作用在B点的力 如果以B点为支点，作用在O点的力为动力，人体的重力为阻力，OB为动力臂，AB为阻力臂，根据杠杆平衡条件有 则作用在O点的力 所以 16． 【详解】由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力；由图可知，O为支点，动力作用点在A点，以OA为力臂是最长的动力臂，过A点作垂直于动力臂向右的力就是最小力，如图所示： 17．(1) 平衡 左 (2)B (3)A (4)保持B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处 (5) A 见解析 (6)不可以 【详解】（1）[1]杠杆静止或匀速转动都叫杠杆平衡，图甲中杠杆静止，所以处于平衡状态。 [2]由图甲可知，杠杆右端下沉，说明杠杆重心在支点右侧，为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。 （2）由图可知，杠杆不在水平位置，右端向下倾斜，左端上翘，则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积； A．在实验的过程中，将右侧钩码向右移动不会使杠杆在水平位置平衡，故A错误； B．将左侧钩码向左移动，左侧的力不变，力臂变大，则左侧力与力臂的乘积变大，会使杠杆平衡，故B正确； C．增加右侧钩码个数，右侧的力臂不变，力变大，力与力臂的乘积变大，杠杆不会平衡，故C错误； D．减少左侧钩码个数，左侧的力臂不变，力变小，力与力臂的乘积变小，杠杆不会平衡，故D错误。 故选B。 （3）L是钩码的力臂，F是动力，根据杠杆的平衡条件得F×OM=L×G，则，所以是正比例函数，故A正确，BCD错误。 故选A。 （4）保持B处挂两个钩码不变，把D处的一个钩码挂在F处，则杠杆左侧力与力臂的积为2G×L，右侧力与力臂的积为G×2L，因2G×L=G×2L，所以杠杆会平衡，证明小明的观点是错误的。 （5）[1][2]铅笔水平平衡后，将铅笔稳住，并将断裂的铅笔芯放到右端细线上方固定，如图所示，铅笔芯所放置位置的力臂小于原位置的力臂，根据杠杆平衡条件可知，其左端力和力臂的乘积大于右端力和力臂的乘积，所以左端会下沉，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （6）功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积，功的单位是焦耳（J），杠杆平衡条件中力与力臂垂直，所以力与力臂的乘积FL/N·m，不是功，所以不可以把表格中F1L1/（N·m）的单位“N·m”换成“J”。 18．(1)变大 (2) 甲 0.54 (3)57.1 (4) 低 增加物体的重力 (5)CD 【详解】（1）在使用弹簧测力计时，要保证匀速直线拉动，才能稳定的读取弹簧测力计的示数；若斜向上拉动弹簧测力计会导致动力臂变小，动力变大，弹簧测力计的示数变大。 （2）[1] 由表中实验数据可知，实验①中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍，即承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示的滑轮组。 [2] 钩码上升的速度为，则绳端速度，拉力的功率为 （3）实验②中，滑轮组的机械效率 （4）[1] 实验①和实验②的数据中，钩码的重力和上升的高度相同，只有动滑轮的重力不同。图乙中动滑轮的重力更大，导致实验②中的机械效率更低。所以使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低。 [2] 比较实验①和实验③可知，两组实验使用的是同一组滑轮组。数据显示：钩码上升高度相同，动滑轮的重力相同，实验③中增大了物体重力，机械效率更高。所以同一个滑轮组，增加物体重力，可以提高滑轮组的机械效率。 （5）根据实验结论可知：使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低；使用同一个滑轮组，增加物体重力，可以提高滑轮组的机械效率。所以AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 19．(1) 20N (2) 80W (3) 90% 【详解】（1）动滑轮匀速提升木箱，不计绳重和摩擦，承担物重的绳子段数 动滑轮重力为 （2）绳子自由端移动距离为 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）提升重物的有用功为 动滑轮的机械效率为 20．(1)1020J； (2)120W； (3)85% 【详解】（1）由题意知，木箱的重为 G=mg=34kg×10N/kg=340N 则工人做的有用功为 W有=Gh=340N×3m=1020J （2）由图可知，动滑轮上绳子的根数为2，则绳子自由端移动的距离为 s=nh=2×3m=6m 则所做总功为 W总=Fs=200N×6m=1200J 做功的功率为 （3）该滑轮组的机械效率 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 $