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** 苏科版九年级上册“简单机械和功”单元卷，通过生活实例（举鸡蛋、国旗杆滑轮）、传统文化（《天工开物》舂、辘轳）及科技情境（冬奥机器人、春晚武术机器人），全面覆盖杠杆、滑轮、功、功率、机械效率等核心知识，适配单元复习，培养物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|10题|功的估算、定滑轮特点、机械效率影响因素等|第4题结合《天工开物》舂分析杠杆类型，渗透文化传承| |填空题|5题|动滑轮摩擦力计算、机器人做功、等高线重力功率等|第12题以冬奥机器人为情境，体现科技前沿| |实验题|2题|杠杆平衡条件探究、滑轮组机械效率测量|第17题通过斜拉弹簧测力计等操作，培养科学探究能力| |计算题|2题|滑轮组摩擦力、功率、机械效率综合计算|第20题结合春晚机器人下落过程，考察功率计算，落实科学思维|

第十一章简单机械和功 练习 一、单选题 1．把两个鸡蛋匀速举高做的功大约为（　　） A．0J B．1J C． D． 2．如图所示为国旗杆顶部安装的升降国旗的一个滑轮。关于此滑轮，下列说法中正确的是（    ） A．它是动滑轮 B．它是定滑轮 C．使用它费距离 D．使用它可以省力 3．在测量滑轮组机械效率的活动中，装置如图所示，欲使所测机械效率提高，下列措施可行的是（　　） A．改变绳子的绕法 B．增加提升高度 C．增大物体的重力 D．减小定滑轮的重力 4．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂，如图甲所示，“横木穿插碓头，碓嘴为铁，足踏其末而舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。则此杠杆为（     ） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法判断 5．物体A、B的重分别为20N、10N，不计滑轮和绳的重。如图所示，若物体A向右匀速直线滑动，则物体A受到的摩擦力f为 （　　） A．f=5N B．f=10N C．f=20N D．f=30N 6．功率相等的两汽车，在相同的时间内匀速通过的路程之比为4:5，下列说法中正确的是（　　） A．两车所做的功之比为4:5 B．两车所做的功之比为5:4 C．两车的速度之比为 5:4 D．两车所受牵引力之比为 5:4 7．如图所示，一起重机从a处由静止开始竖直向上吊起一重物，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，重物向上分别经过b、c两处且ab段与bc段距离相同，不考虑空气阻力，在重物上升过程中，下列说法正确的是（    ） A．重物可能先加速再减速 B．拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功 C．重物经过ab段所用的时间等于经过bc段所用的时间 D．重物的动能转化为重力势能 8．在物理课上小滨运用物理和生物知识向同学们分析了手臂提重物的过程。结合图分析合理的是（　　） A．前臂是一根省力杠杆 B．前臂杠杆的支点O在肘关节处 C．增加重物给前臂的力的大小，则减小 D．肱二头肌给桡骨的力是阻力 9．如图，用大小相等的拉力F，分别沿水平面和斜面匀速拉动木箱，运动距离，运动时间，比较两种情况下拉力所做的功和功率（    ） A．ab段做功较多 B．cd段做功较多 C．ab段功率较大 D．cd段功率较大 10．小敏做“探究杠杆的平衡条件”实验（如图）。下列分析正确的是（　　） A．钩码和弹簧测力计在同一侧，实验前可以不用“调平” B．为了方便直接从杠杆尺上读出力臂大小，弹簧测力计应沿竖直方向 C．实验过程中会记录多组数据，是为了计算平均值，减小误差 D．将弹簧测力计向虚线顺时针方向缓慢转动，杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会减小 二、填空题 11．如图所示，在拉力的作用下，物体A沿水平地面向左匀速运动了，此过程中拉力做的功为___________J，若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则物体与地面间的摩擦力为___________。 12．如图所示，这是北京冬奥会上的智能服务机器人，由内置电动机向机器人提供300N的水平动力，机器人在水平地面上匀速直线运动5m的过程中，水平动力做的功为_________J；该过程中，机器人所受的重力对机器人_________（选填“做了功”或“不做功”）。 13．如图所示，重为20N的物体A放在水平桌面上，重为10N的物体B挂在重为2N的滑轮M下，不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，物体B恰好能匀速下降，则物体A受到的摩擦力为__________N；物体B下降0.5m时，物体A滑动的距离为 __________m。使用滑轮N的好处是可以__________。    14．如图所示是一座高山的等高线图（即等高线上各点的高度均相同），若质量为60千克的登山运动员从A点匀速到达点，用时50分钟。则运动员在A点的机械能__________（选填“大于”“等于”或“小于”）在点的机械能，此过程中登山运动员克服自身重力做功的功率约为__________W。 15．如图甲是《天工开物》中记载的一种在农业生产中汲水的装置，称为辘轳，图乙是它的示意图。提水时辘轳可以看作杠杆，其支点在________（A/B/C）点，此时辘轳属于_______（省力/费力/等臂）杠杆。如图丙所示，现代家庭中有的水龙头的开关也应用了同样原理，选用转盘________（①/②）作为水龙头的开关效果更好。 三、作图题 16．如图，用开瓶器打开瓶盖，画出作用在A点上的最小力F1及其力臂l1。 四、实验题 17．如图所示为小明探究“杠杆的平衡条件”的实验过程： (1)实验前，杠杆的位置如图1所示，此时应将杠杆左端的螺母向___________调节，使杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡的好处是_________________________________。 (2)实验时，在杠杆两边挂上钩码后出现了如图2所示的现象，在不增减钩码的前提下，要使杠杆水平平衡，应进行的操作是_________________________________。 (3)小明认为前面的实验结论普遍性不足，于是又进行了图3、图4两个实验： ①如图3所示，杠杆平衡，读出弹簧测力计的示数F、钩码重G，以及由支点到这两个力作用点的距离OA、OB，发现G·OA≠F·OB，于是小明认为弹簧测力计斜拉时，杠杆平衡条件不适用，小明分析存在的问题是____________________________________________。 ②如图4所示，这是为了探究_________________________________时，杠杆平衡条件是否适用。同组的小红在做这一探究时，使用的装置如图5所示，这样做的不足是________________________________。 18．用如图所示装置测量滑轮组的机械效率，部分实验数据如表。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动距离s/cm 机械效率 1 2.0 5 1.0 15 66.7% 2 4.0 5 1.8 15 74.1% 3 4.0 10 1.8 30 74.1% (1)实验过程中，在竖直方向上缓慢拉动弹簧测力计，同时进行读数，应使钩码做______运动。 (2)汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义。以下三种提高效率的方法中，方法______与1、2次实验给我们的启示相同。 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员。 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重力。 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。 (3)分析2、3次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______（有关/无关）。 (4)小明想对测得的机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。你认为这种做法______（选填“正确”或“错误”），理由是______。 (5)实验过程中如果弹簧测力计在静止状态下读数，测得的机械效率将______（选填“偏大”“偏小”或“更准确”）。 五、计算题 19．如图所示，动滑轮重，在的拉力F作用下，滑轮组拉着重的物体A在水平面上以的速度匀速运动（忽略绳重和滑轮间的摩擦）。求：（g取） （1）物体A受到摩擦力的大小； （2）拉力F做功的功率； （3）该滑轮组的机械效率。    20．马年央视春晚武术节目《武BOT》将中国武术与科技进行融合，完成全球首次全自主人形机器人集群武术表演。某台机器人质量约为70 kg，通过弹射装置完成后空翻表演，腾空时重心上升高度约2.5 m，下落过程用时0.8 s，求此机器人下落过程中（本题g取10N/kg）： (1)受到的重力； (2)重力所做的功； (3)重力做功的功率。 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 B B C B A D B B C B 1．B 【详解】一个鸡蛋的质量大约是50g，两个鸡蛋的质量就是100g，也就是0.1kg。两个鸡蛋受到的重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N 当把这两个鸡蛋匀速举高1m时，人对鸡蛋施加的力与鸡蛋的重力大小相等，也是1N。功的计算公式是W=Fs，这里的力F是1N，在力的方向上移动的距离s是1m，所以做的功 W=Fs =1N×1m=1J 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．B 【详解】AB．顶部安装的滑轮的轮轴固定不动，是定滑轮，故A错误，B正确； CD．滑轮是等臂杠杆，不能省力，也不会费距离，但可以改变力的方向，故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】滑轮组机械效率的大小主要跟提升物体的重力和动滑轮的重力有关，提升物体的重力越大，有用功就越大，机械效率就增大，动滑轮的重力越大，额外功就越大，机械效率就降低，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．B 【详解】如图所示，在舂的使用过程中，O点为支点，脚踩处比碓头更靠近支点，此时动力臂小于阻力臂，杠杆为费力杠杆。故选B。 5．A 【详解】由图知，此滑轮组由段绳子承担物重，不计绳重、滑轮重以及绳子与滑轮间的摩擦，所以 A向右做匀速直线运动时，物体在水平方向上受到平衡力，即在水平方向上A受到向左的摩擦力和绳对A拉力大小相等、方向相反，所以 故选A。 6．D 【详解】AB．两汽车功率相同，由可知，相同时间内两车所做的功之比为 故AB错误； C．两汽车在相同的时间内匀速通过的路程之比为4:5，由可知，两车的速之比为 故C错误； D．由可知，两车所受牵引力之比 故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．重物一开始静止，速度为零，然后由于拉力大于重力，重物运动状态改变，开始上升，速度由零变为不为零，此过程中速度变大，吊起过程中吊绳对重物的拉力与重物的速度成反比，所以拉力减小；当拉力等于重力时，物体受力平衡，做匀速直线运动，速度不再改变，则拉力不再改变。所以整个过程中重物先加速后匀速，拉力先变小后不变，故A错误； B．拉力先变小后不变，ab段与bc段距离相同，根据，拉力在ab段对重物所做的功大于在bc段对重物所做的功，故B正确； C．整个过程中重物先加速后匀速，ab段与bc段距离相同，根据可知重物经过ab段所用的时间大于经过bc段所用的时间，故C错误； D．整个过程中重物先加速后匀速，质量不变，则动能先增大后不变，高度不断增大，则重力势能不断变大，所以并非是重物的动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】A．用手向上举物体时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆，故A错误； BD．用手提起物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力F1是动力，重物给前臂的力F2是阻力，杠杆围绕肘关节转动，因此支点O在肘关节处，故B正确，D错误； C．由杠杆的平衡条件F1l1 = F2l2可知，动力臂、阻力臂不变时，重物给前臂的力F2变大时，F1变大， 故C错误。 故选B。 9．C 【详解】AB．已知拉力F大小相等，运动距离，由W=Fs可知，ab段做的功等于cd段做的功，故AB不符合题意； CD．ab段做的功等于cd段做的功，且运动时间，根据可知，ab段功率大于cd段功率，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．为了避免杠杆自身重力对实验的影响，钩码和弹簧测力计在同一侧时，实验前仍需要无进行“调平”，故A错误； B．弹簧测力计的拉力沿竖直方向时，力臂正好沿着杠杆的方向，为了方便直接从杠杆尺上读出力臂大小，弹簧测力计应沿竖直方向，故B正确； C．实验过程中会记录多组数据，是为了通过多组数据总结出普遍规律，避免结论的偶然性，故C错误； D．将弹簧测力计向虚线顺时针方向缓慢转动，杠杆始终在水平位置平衡，此时阻力和阻力臂不变，动力的力臂变小，弹簧测力计的示数会增大，故D错误。 故选B。 11． 24 8 【详解】[1]图中滑轮是动滑轮，绳子自由端移动的距离s=2s物=2×3m=6m 此过程中拉力做的功为W=Fs=4N×6m=24J [2]若不计绳、动滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，由得到物体与地面间的摩擦力为f=2F=2×4N=8N 12． 1500 不做功 【详解】[1]水平动力做功为 W=Fs=300N×5m=1500J [2]机器人受到的重力竖直向下，但是它没有在这个方向上通过距离，因此重力对机器人不做功。 13． 6 1 改变力的方向 【详解】[1]M为动滑轮，不计绳重与摩擦，B匀速运动时，一根绳子上承担的拉力为 则绳子对A的拉力为6N，A匀速运动，水平方向上拉力与摩擦力平衡，则A受到的摩擦力为6N。 [2]两根绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，物体A移动的距离为 [3]N 为定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向，不能省力。 14． 小于 200 【详解】[1]登山运动员从A点匀速到达点，其质量与速度不变，运动员在A点的动能等于在点的动能，但高度由1000m变为2000m，在A点的重力势能小于在点的重力势能，所以在A点的机械能小于在B点的机械能。 [2]此过程中登山运动员克服自身重力做功 则克服自身重力做功的功率约为 15． B 省力 ① 【详解】[1][2]提水时辘轳可以看作杠杆，其支点在B点，此时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [3]水龙头的开关也应用了杠杆原理，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以选用转盘①作为水龙头的开关效果更好。 16． 【详解】用起子开瓶盖时，根据用力情况，起子与瓶盖上面接触的点为支点O；当动力臂等于OA时，力臂最长，根据杠杆平衡条件可知，动力最小；连接OA，标出力臂符号l1，即为力臂l1；从动力作用点A垂直于OA向上画一带箭头的线段，标出力的符号F1，即为最小力F1的示意图，如图所示 。 17．(1) 左 便于测量力臂 (2)将左侧钩码向左移动 (3) 误将支点到拉力作用点的距离OB当作拉力的力臂 动力和阻力在支点同侧 杠杆自身重力会对实验平衡产生影响 【详解】（1）实验前杠杆左高右低，平衡螺母向偏高的一侧调节，因此左端螺母向左调。 杠杆水平平衡时，施加的力在竖直方向上时，力臂与杠杆重合，便于测量力臂。 （2）图2中杠杆右端下沉，说明右侧力和力臂的乘积更大，不增减钩码时，向左移动左侧钩码就能使杠杆重新平衡。 （3）斜拉时拉力的力臂小于OB，小明错误地把OB当成拉力的力臂，因此得到错误结论。 图4中动力和阻力都在支点同侧，是为了探究这种情况下杠杆平衡条件是否适用； 图5支点在杠杆一端，杠杆自身重力会影响平衡，因此无法消除杠杆自重对实验的干扰，是该装置的不足。 18．(1)匀速直线 (2)一 (3)无关 (4) 错误 滑轮组的机械效率随物重增大而增大，求平均值无意义 (5)偏大 【详解】（1）实验中只有使钩码做匀速直线运动时，滑轮组受力平衡，弹簧测力计示数稳定，读数准确。 （2）对比1、2次实验：同一滑轮组，提升物重越大，机械效率越高，原理是：额外功不变时，增大有用功占总功的比例，提高效率。 三个方法中：方法一拼车装满人员，是在汽车额外功（克服自重等的功）不变时，增大有用功（运输人员的总功），提高效率，和实验结论一致；方法二减轻自重、方法三润滑减摩擦都是减小额外功提高效率，和实验结论不同。 （3）对比2、3次实验，物重相同，仅改变钩码上升高度，滑轮组机械效率不变，说明滑轮组的机械效率与钩码上升高度无关。 （4）这种做法错误，因为同一滑轮组提升不同物重时，机械效率不同，机械效率本身不是测量误差带来的差异，取平均值没有物理意义。 （5）静止读数时，不会存在滑轮和轴、绳子间的摩擦力，测得的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，根据 ，计算得到的机械效率偏大。 19．（1）90N；（2）10W；（3）90% 【详解】解：（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，忽略绳重和滑轮间的摩擦，由F=（F＇+G动）可得，物体受到的拉力 F′=2F-G动=2×50N-10N=90N 因物体A受到向左的拉力和向右的摩擦力做匀速直线运动，处于平衡状态，所以，物体A受到的摩擦力 f=F'=90N （2）由v=nv物和 　　得，拉力的总功率 P=Fv=Fnv物=50N×2×0.1m/s=10W （3）物体移动的距离 s物=v物t=0.1m/s×10s=1m 绳子自由端移动的距离 s=ns物=2×1m=2m 拉力F对物体A做的有用功 W有=F's物=90N×1m=90J 拉力F做的总功 W总=Fs=50N×2m=100J 滑轮组的机械效率 　 答：（1）物体A受到摩擦力的大小是90N； （2）拉力F做功的功率是10W； （3）该滑轮组的机械效率是90%。 20．(1)700N (2)1750J (3)2187.5W 【详解】（1）无人机受到的重力 （2）机器人的重力做功 （3）重力做功的功率为 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 $