第11章简单机械和功实验专练-2026-2027学年物理九年级上册苏科版（2024）

**基本信息** 聚焦简单机械和功核心实验，通过控制变量、转换法等科学方法，系统构建从实验操作到结论推导的逻辑链，强化科学探究与物理观念融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杠杆平衡条件|2题|多次测量找普遍规律、力臂乘积比较法|从平衡调节到条件推导，衔接力与力臂定量关系| |二力平衡与滑轮|2题|定滑轮方向改变、动滑轮省力条件分析|滑轮特性与二力平衡条件结合，深化运动与相互作用观念| |动能与摩擦力|2题|转换法（木块移动距离）、控制变量法|动能影响因素与摩擦力测量原理联动，体现能量观念| |功功率与机械效率|2题|功与时间比值法、机械效率公式应用|功的计算拓展至功率、机械效率，形成能量转化定量分析链|

第11章简单机械和功实验专练-2026-2027学年物理九年级上册苏科版（2024） 1．在“探究杠杆平衡条件”的活动中，实验选用的钩码重均为0.5N。 实验序号 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.0 6.0 2.0 3.0 2 1.5 4.0 3.0 2.0 3 2.0 2.0 4.0 1.0 (1)实验前，杠杆静止在如图甲所示位置，应将____________向_________调节，把铅垂线放置于O点，从正前方观察，当零刻度线与铅垂线_________（选填“重合”或“垂直”）时，即杠杆在水平位置平衡； (2)如图乙所示，需要在B点挂上_________个钩码，杠杆将在水平位置平衡；再次在其两边各加上一个钩码，杠杆_________侧会下降； (3)多次实验，记录的数据如下表，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是：________________________； (4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是____________。 A．测量铅笔长度 B．探究重力与质量关系 C．探究反射角与入射角关系 2．如图甲所示，晓滨利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。 次数 左侧 右侧 /N /cm /N /cm 1 1.5 10 5 2 2.0 15 1.5 20 3 3.0 20 4.0 15 (1)安装好杠杆，将平衡螺母向右调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的________（选填“左”或“右”）端翘起； (2)第1次实验中，在杠杆左侧悬挂钩码，在杠杆右侧用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计示数如图甲所示，读数为________N；实验中调节杠杆在水平位置平衡是为了便于________。多次改变左侧悬挂钩码数量及钩码和弹簧测力计的位置，重复实验，记录数据如表所示： (3)通过分析表格中的数据，可得到杠杆的平衡条件是________（用表格中的物理量符号表示）。实验中，多次测量的目的与下列实验相同的是________（填字母）； A．测量物理课本长度    B．测量盐水密度    C．探究物体所受重力与其质量的关系 (4)得出结论后，晓滨又进行了如图乙所示的操作，杠杆左侧所挂钩码总重2.0N，杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数应为________N。此时若用带杆的滑轮水平向右缓慢推动左边挂钩码的悬线（保持上端悬点不动），不计摩擦，若要保持杠杆水平位置平衡，判断弹簧测力计的示数将如何变化，并说明理由________。 3．小李在“探究二力平衡的条件 ”时，选择了如图甲所示的装置进行实验。 (1)该装置中的滑轮是_________（选填“定滑轮 ”或“动滑轮 ”） (2)实验过程中，通过改变_______________ 来改变小车受到的拉力大小的。 (3)将图甲中小车扭转一定角度，发现小车又会恢复到原来的位置，说明平衡的两个力必须作用在_____________ 上。 (4)如图乙所示，将一块小橡皮放在右边钩码的上面，小车两侧受到的拉力大小不相等，却仍然处于静止状态，其原因是小车受到桌面的__________ 作用。 4．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验中： (1)比较甲、乙两图拉力的方向可知使用定滑轮可以_____。 (2)探究动滑轮的特点实验如图丙。 ①为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码_____上升，并将弹簧测力计的示数与_____（选填“钩码重”或“钩码和滑轮总重”）进行比较。 ②如图丙，要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可进行的操作是：_____ a.使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验 b.提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验 A．只有a    B．只有b    C．a和b均可    D．a和b均不可 5．如图所示，在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。 (1)小钢球在滚下斜面的过程中，它的_______能转化为动能，其动能大小是通过_______来反映的。 (2)小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有_______。 (3)分析比较甲、乙两组实验可知，物体质量相同时，速度越大，动能越_______。 (4)甲实验中，若木块的重力为，水平移动的距离是，则重力对木块做功_______J。 (5)如果水平面光滑，则_______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 6．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中。 (1)用弹簧测力计水平拉着木块做________运动，根据二力平衡，滑动摩擦力的大小________弹簧测力计的示数。图甲中木块受到的摩擦力大小为________N。 (2)比较图乙和图丙的实验可知，滑动摩擦力的大小与________有关。 (3)图甲的实验中，当拉力增大到时，木块所受到摩擦力为________。 (4)如图丁所示在粗糙程度相同的水平冰面上，冰壶运动员用水平推力从点推动冰壶，在点时松手，冰壶到达点停止运动，冰壶在段受到的摩擦力为，段受到的摩擦力为，则________；此过程中运动员对冰壶有做功的是：________段。 7．某班同学进行登楼比赛，看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。 学生 实验序号 学生的质量（千克） 楼梯的高度（米） 登梯做的功（焦耳） 所用的时间（秒） 甲 1 50 3 1500 5 2 50 3 1500 8 乙 3 54 6 12 4 54 3 1620 5 (1)第3次实验乙同学做的功______________________________J。分析比较实验次数______________________________，可以得出的初步结论是：当做功所用时间相同时，做功越多，做功越快。 (2)分析比较实验次数1和2，可以得出的初步结论是______________。 (3)分析比较实验次数2与3，若要比较甲、乙两位同学做功的快慢，则可以比较______________来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功快慢，还应在表格中添加栏目是______________。 (4)分析比较以上实验数据，可以得出登楼做功最快的学生是______________（选填“甲”或“乙”）。我们所学过的物理量中，类似于这种表示“快慢”的物理量有______________（写出一个）。 8．某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示， 实验装置如图甲、乙、丙、丁所示。 (1)实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计。 (2)分析表中数据可知，第2次实验是用图___________所示装置做的；第3次实验是用图___________所示装置做的。 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 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 80% (3)比较第2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，滑轮组的机械效率与___________有关。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是___________。（填字母） A．减小摩擦 B．多次测量求平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 (4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是___________（不计绳重和摩擦）。 A． B． C． D． 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11章简单机械和功实验专练-2026-2027学年物理九年级上册苏科版（2024）》参考答案 1．(1) 平衡螺母 右 重合 (2) 2 右 (3) (4)A 【详解】（1）实验前调节杠杆水平平衡时，需要调节杠杆两端的平衡螺母；由图甲可知，杠杆静止时，左边低，右边高，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节；由于铅垂线始终沿竖直方向，所以当铅垂线与零刻度线重合时，杠杆处于水平位置平衡。 （2）设B点挂上n个钩码，根据杠杆平衡条件得， 需要的钩码数 两边各加一个钩码后，左侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积为 右侧力与力臂的乘积更大，因此杠杆右侧会下降。 （3）、、，可得F1、F2、L1、L2之间的关系是 （4）本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，避免实验偶然性；测量铅笔长度时，多次测量是为了取平均值减小误差；而探究重力与质量关系以及反射角与入射角关系时，多次测量的目的是寻找普遍规律，避免实验偶然性，故选A。 2．(1)右 (2) 3.0 测量力臂 (3) C (4) 4.0 在用滑轮推动悬线时，杠杆左侧所受拉力大小不变，杠杆左侧的力臂变小；杠杆右侧力臂不变；根据杠杆平衡条件F1×L1 =F2×L2可知：杠杆右侧拉力变小，即测力计的示数将变小 【详解】（1）要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，将平衡螺母向右调节，杠杆在水平位置平衡，说明一开始杠杆的右端翘起。 （2）弹簧测力计的分度值为0.1N，此时示数为3.0N； 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。实验中调节杠杆在水平位置平衡是为了便于测量力臂。 （3）由表中实验数据可知，此时杠杆平衡，由此可得到杠杆的平衡条件是； AB．测量物理课本长度和测量盐水密度该实验中的多次实验目的是求平均值，减小误差，故AB不符合题意； C．该实验多次测量的目的为寻找普遍规律。探究物体所受重力与其质量的关系也是找规律，故C符合题意。 故选C。 （4）设杠杆的一个小格长为L，由杠杆的平衡条件 解得。在杠杆平衡的情况下，若用带杆的滑轮水平向右缓慢推动左边挂钩码的悬线（保持上端悬点不动），如图乙所示，左侧悬线对杠杆的拉力大小不变，方向改变，导致力臂变小，则左侧的阻力与阻力臂的积变小，若要保持杠杆水平位置平衡，则右侧动力与动力臂的积也变小，动力臂不变，所以弹簧测力计的示数将变小。 3．(1)定滑轮 (2)钩码的个数 (3)同一直线 (4)摩擦力 【详解】（1）从图甲中可以看出，滑轮的轴心固定在支架上，不随小车或钩码移动，因此是定滑轮。定滑轮的作用是改变力的方向，方便实验操作。 （2）小车在水平方向上受到的拉力是由悬挂的钩码的重力提供的。根据重力公式，改变钩码的个数，就可以改变其总重力，从而改变对小车的拉力大小。 （3）当小车被扭转一个角度后，两边的拉力虽然大小相等、方向相反，但它们的作用线不在同一条直线上。此时，这两个力会使小车发生转动，直到小车恢复到两个力在同一直线上的位置，小车才能重新静止。这个步骤是为了探究二力平衡的条件之一：两个力必须作用在同一条直线上。 （4）在图乙中，右侧的拉力大于左侧的拉力。而小车之所以能保持静止，是因为它在水平方向上受到了三个力的作用：向右的拉力、向左的拉力以及桌面对小车向左的静摩擦力。这三个力达到了平衡，即 因此，小车仍然处于静止状态。其原因是小车受到桌面的摩擦力作用。 4．(1)改变力的方向 (2) 匀速竖直 钩码和滑轮总重 C 【详解】（1）物体受到的重力方向竖直向下，甲图中拉力的方向竖直向上，乙图中拉力的方向竖直向下，故可知使用定滑轮可以改变力的方向。 （2）[1] [2]为探究使用动滑轮是否可以省力，需要竖直向上拉弹簧测力计，使钩码匀速竖直上升，并将弹簧测力计的示数与钩码和滑轮总重进行比较，这样才能准确得出结论。 [3]要想得出“动滑轮使用时最多可以省一半力”这一结论，可以使用同一动滑轮，不断增大物重，多次实验；也可以提升同一重物，不断减小动滑轮重，多次实验；a和b均可；故选C。 5．(1) 重力势 小木块移动的距离大小 (2)惯性 (3)大 (4)0 (5)不能 【详解】（1）小球从斜面高处下滑，高度降低、重力势能减小，速度变大、动能增大，重力势能转化为动能； 实验用转换法，通过木块移动距离大小反映钢球动能大小，木块越远，钢球动能越大。 （2）钢球到达水平面后，由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，无法立刻停下。 （3）甲、乙钢球质量，甲释放高度更高，到达水平面速度更大，木块移动距离，说明：质量相同时，速度越大，动能越大。 （4）重力方向竖直向下，木块沿水平方向移动，在重力方向上没有移动距离，根据，重力做功为0J。 （5）若水平面绝对光滑，木块不受摩擦力，被撞击后将保持匀速直线运动永远运动下去，无法停下，不能通过木块移动距离比较动能大小，故不能完成实验。 6．(1) 匀速直线 等于 1.6 (2)压力 (3)1.6 (4) = ab 【详解】（1）用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动时，木块处于平衡状态，拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，因此滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；该弹簧测力计分度值为0.2N，甲图指针示数为1.6N，因此滑动摩擦力大小为1.6N。 （2）比较乙、丙两图可知，接触面粗糙程度相同，图乙压力更大，滑动摩擦力更大，因此可得结论：滑动摩擦力的大小与压力有关。 （3）由于滑动摩擦力的大小只与接触面受到的压力和接触面的粗糙程度有关，与物体受到的拉力大小无关；图甲的实验中，当拉力增大到时，接触面和压力都不变，木块所受到摩擦力的大小不变，木块所受的摩擦力为1.6N。 （4）冰壶在段受到的摩擦力为f1，段受到的摩擦力为f2，冰壶在ab和在bc段运动时，接触面的粗糙程度、对接触面的压力不变，ab段和bc段受到的摩擦力相等，即 冰壶在ab段受到运动员的水平推力，并在推力的方向上移动了一段距离，此过程中运动员对冰壶有做功的是ab段；冰壶在bc段没有受到运动员的水平推力，此过程中运动员对冰壶不做功。 7．(1) 3240 1、4 (2) 当做功多少相同时，所用时间越短，做功越快 (3) 功与时间的比值 功率 (4) 乙 速度（合理即可） 【详解】（1）第3次实验乙同学做的功 实验1、4的做功时间均为5s，做功分别为1500J、1620J，做功多的做功更快，可得出对应结论。 （2）实验1、2做功均为（做功多少相同），所用时间分别为5s、8s，用时更短的做功更快，故得出对应结论：当做功多少相同时，所用时间越短，做功越快。 （3）实验2、3的做功多少、所用时间均不同，可比较功与时间的比值判断做功快慢；该比值为功率，因此表格需添加功率栏目。 （4）做功快慢用功率表示。实验1的功率 实验2的功率 实验3的功率 实验4的功率 乙的最大功率更大，故乙做功最快。 物理学中类似的表示快慢的物理量还有速度。 8．(1)匀速 (2) 乙 丙 (3) 所提升物体重力 C (4)B 【详解】（1）实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数稳定，大小等于拉力，才能准确测出拉力的数值。 （2）利用公式计算承担物重的绳子段数。第2次实验 即有3段绳子拉着动滑轮，对应图乙的装置。 第3次实验 物重比第2次更大，对应图丙（挂了2个钩码、同样3段绳的装置）。 （3）第2、3次实验使用的是同一滑轮组，只有提升的物重不同，机械效率不同，因此结论是：同一滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关。 本实验多次改变物重、换用不同滑轮组，目的是获取多组数据，归纳出普遍的物理规律，不是为了减小摩擦，也不是测量同一个定值来求平均减小误差，因此选C。 （4）不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率 物重增大时，机械效率会随之升高，但不成正比，且额外功的占比随物重增大逐渐减小，效率的增长速度逐渐放缓，曲线向上凸起，对应图B。 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 $