期中专题复习：简单机械和功专题（二）2026-2027学年苏科版九年级上册物理

2026年苏科版九年级上册物理期中专题复习：简单机械和功专题（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中最省力的是（     ） A． B． C． D． 2．小明要将两箱书搬上楼，有图示两种方法：一是把两箱书一起搬上楼；二是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这两种方法搬书的过程中（　　） A．人做的有用功相同 B．人做的额外功相同 C．人做的总功相同 D．第一种方法比第二种方法机械效率低 3．冯骥才的《挑山工》一文中，描述挑山工上山的姿态时有一句话“他们走的路线是折尺形的”如图，这样做是为了（     ） A．缩短所走的路程 B．减少挑山工所做的功 C．减小挑山工所需要的力 D．增大挑山工功率 4．在生活中常常用到动滑轮提升重物，如图所示，下列方法可提高其机械效率的是（     ） A．增大提升重物的速度 B．增大重物提升的高度 C．增大提升物体的重力 D．换用更重的动滑轮 5．如图所示的两个滑轮组，图中每只滑轮的重量都相同，现分别用它们将同一物体匀速提升到一定的高度，在不计绳重及摩擦的情况下，下列关于两装置中所用动力与，机械效率与相比较，正确的是（     ） A．； B．； C．； D．； 6．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，用它们分别将同一物体匀速向上提升，在相同的时间内物体升高了相同的距离，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（     ） A．甲装置中拉力F比乙装置的拉力F大B．甲装置中克服物体重力做功多 C．甲装置的机械效率大于乙装置的机械效率D．两次提升物体拉力F所做功的功率相同 7．下列有关数据符合实际的是（     ） A．一个机械经改进后其效率可达100% B．一名中学生骑自行车的功率约为70kW C．从地上捡起一个鸡蛋并把它缓缓举过头顶，所做的功约为10J D．一名中学生从一楼登上五楼克服自身重力做的功约为6000J 8．如图，轻质杠杆AO可绕O转动，B为OA中点，在B点挂一重为G的物体，用始终与OA垂直的力F逐渐抬起杠杆至水平位置的过程中。关于力F的大小变化，正确的是（     ） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 9．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，惯性越大 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 10．中学生小华在一次跳绳的体能测试中，1min内跳了120次，每次跳离地面的高度约为5cm，则他跳绳时的功率最接近（     ） A．0.5W B．5W C．50W D．500W 11．如图是学校教学使用的圆规，请观察图中结构并结合它的使用，下列有关说法正确的是（     ） A．圆规主体为塑料，主要利用塑料密度大的属性 B．画圆时，圆规相当于费力轮轴 C．小吸盘吸在黑板上是利用分子引力的作用 D．画圆时，粉笔与黑板之间的摩擦是滚动摩擦 12．如图所示，工人把一块长4m的木板搭在高1.2m的车尾（衔接部分忽略不计），把重500N的木箱从底端匀速推到车厢，所施加推力为200N，下列说法正确的是（     ） A．使用斜面的目的是省功 B．工人做的总功为600 J C．工人做的额外功为200 J D．若工人将木箱加速推上车，则所做的有用功变大 二、填空题 13．如图所示，为方便残疾人上、下台阶，一些公共场所设计了专用通道斜面。和直接上台阶相比，沿通道上台阶可以________（选填“省力”或“省功”）。若10s内将总重为900N的人和轮椅沿8m长的斜面推上1m高的平台，沿斜面所用的推力为150N，则推力所做的功为________J，人和轮椅克服所受重力做功的功率为________W，斜面上人与轮椅所受摩擦力为________N。 14．一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可以在竖直面内转动，恰好使木板水平放置，如图所示。现用水平力F向右缓慢匀速推动木块C，在推动过程中木板对木块的压力____________，推力F将____________。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”） 15．(1)如图甲将手机放在支架上保持静止，图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图，手机对支架的作用力可等效为图中的力，其大小始终等于手机重力。已知该支架重为，，则支架的重心应位于图丙中_____（选填“1”或“2”）位置，该手机的重力应不大于_____N。 (2)如图丁，水平地面上一密度均匀重为的长方体实心物体，已知，，物体可视作杠杆，若以棱为支点，要把它翻转至如图戊所示，在翻转过程中，最小力为__________N，至少要对物体做功__________J。 16．如图为一可绕O点转动的杠杆，在A点通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动。若从图示位置沿顺时针方向转动，F将____________，F与其对应力臂的乘积____________。（以上两空均选填“变大”、“变小”、“不变”、“先变大再变小”或“先变小再变大”） 三、实验题 17．某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（图中每个滑轮重相等）。 次数 钩码重 钩码上升的高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 10 1.7 30 78.4% 2 4 10 1.6 40 62.5% 3 6 10 2.4 30 (1)实验中要竖直向上__________拉动弹簧测力计，使钩码升高。 (2)根据表中数据可知，第2次实验用的是__________（选填“甲”或“乙”）图所示装置；分析1和2两次实验数据可以得出结论：使用不同滑轮组提升相同重物时，__________，机械效率越高。 (3)算出第3次实验的机械效率，比较1、3两次实验可得出结论：使用同一滑轮组，__________，机械效率越高。 (4)若每个滑轮的质量为100g，第2次实验中克服摩擦力做的额外功为_____J（不计绳重）。 18．根据"探究杠杆的平衡条件"实验要求，完成下列各题。 (1)实验开始时，杠杆的位置如上图甲所示，杠杆此时处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将左侧的螺母向右移动，才能使杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是______。 (2)图乙中，若弹簧测力计倾斜拉杠杆，杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数将______。若拉弹簧测力计始终竖直向上拉动杠杆，使杠杆从水平位置转过一定角度，此过程中，弹簧测力计的示数将______。 (3)小明用图丙装置进行探究，发现总是无法得出杠杆平衡条件，其原因是________________________。 (4)如图丁所示，用支架挂一根胡萝卜水平平衡后，支点处将胡萝卜切分为 A、B 两部分，其重力分别为 GA、GB，由杠杆平衡条件可知 GA______GB（选填“>”、“<”或“=”）。 (5)小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为 m，O 为支点。 a、第1次实验，他将 2 只钩码悬挂在 B 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，拉力为 F1，测得 A、B 两点上升的高度分别为 h1、h2。 b、第2次实验，他将 2 只钩码悬挂在 C 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使 C 点上升高度为 h2，则弹簧测力计的示数 ______（大于/等于/小于），杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 c、第3次实验，他将 1 只钩码悬挂在 C 点，在 A 点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使 C 点上升高度为 h2，则第 3 次杠杆的机械效率与第______两次相比______（最大/最小/三次相等）。 四、计算题 19．如图为生态湿地公园新投用的智能无人清洁船，可自动识别并打捞水面漂浮垃圾。某次执行任务时，该清洁船空载沿直线匀速行驶，完成一段湖面的空载巡检，用时。已知空载时船总质量为，匀速行驶过程中受到的水平阻力为空载时船总重力的0.02倍。（g取）求： (1)该清洁船此段巡检过程中行驶的平均速度； (2)该清洁船此段巡检行驶过程中，牵引力做的功； (3)该清洁船此段巡检行驶过程中，牵引力的功率。 20．工人用如图所示的装置往高处吊运若干工件。已知工人的质量为，吊篮的重力为，每个工件的质量为，当工人一次竖直匀速提升4个工件时，此装置的机械效率为80%，在此过程中，吊篮上升的速度是0.2m/s，若不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，g取10N/kg，求： (1)动滑轮的重力； (2)工人在这次吊运工件时的功率； (3)若吊起动滑轮的绳子所能承受的最大拉力为，求利用此装置吊运工件时的最大机械效率。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C C D C D A D C 题号 11 12 答案 B C 1．D 【详解】A图是定滑轮，定滑轮不省力，即。 B图是动滑轮，由2段绳子承担，可以省一半力，即。 C图是滑轮组，承担物重的绳子股数，即。 D图是杠杆，动力臂，阻力臂，由杠杆平衡条件 得， D最省力，故选 D。 2．A 【详解】有用功是克服书的重力做功，根据公式可知两种方法人做的有用功是相同的；这里的额外功是克服人自身重力做的功，第一种方法人只上楼1次，第二种方法人需要上楼2次，楼的高度相同，根据可知，第二种方法的额外功是第一种的2倍；总功是有用功加额外功，因此第二种方法总功更大；根据机械效率公式可知，第一种方法的机械效率更高。故选A。 3．C 【详解】挑山工上山走折尺形路线，使所走的路线较长，相当于增长了斜面的长度，即走折尺形路线，可让斜面的坡度变小，从而减小上山过程中所施加的力，故选C。 4．C 【详解】A．机械效率是有用功与总功的比值，与物体运动的速度无关，增大提升速度不能改变有用功和额外功在总功中的占比，故A不符合题意； B．对于动滑轮，其机械效率的表达式为 从公式可以看出，机械效率与重物被提升的高度h无关，故B不符合题意； C．增大提升物体的重力，在动滑轮重不变时，有用功增加，额外功基本不变，有用功在总功中所占比例增大，机械效率提高，故C符合题意； D．换用更重的动滑轮，增大了额外功，在有用功不变的情况下，总功变大，有用功在总功中所占比例减小，机械效率降低，故D不符合题意。 故选C。 5．D 【详解】设物重为 ，动滑轮重为 ，提升高度为 。由图可知甲滑轮组承担物重的绳子股数 ，乙滑轮组 。 不计绳重及摩擦，拉力 故 有用功 额外功 总功 机械效率 故 故选 D。 6．C 【详解】甲装置为定滑轮，乙装置为动滑轮。设物重为，动滑轮重为，提升的高度为，所用时间为。不计绳重和摩擦，甲的拉力为 乙的拉力为 提升重物所做的有用功均为 甲、乙的总功分别为 以及 甲、乙的机械效率为 和 A．由于题目没有给出动滑轮重与物重的大小关系，不能必然得出甲的拉力比乙大，故A错误； B．两次提升相同物体、升高相同高度，有用功相同，故B错误； C．乙装置提升动滑轮需要做额外功，机械效率低于甲装置，故C正确； D．两次所用时间相同，但乙装置总功较大，所以拉力做功的功率不相同，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．任何机械工作时都不可避免做额外功，由可知，有用功始终小于总功，机械效率一定小于100%，故A不符合题意； B．中学生骑自行车的功率约为70W，70kW远大于实际值，故B不符合题意； C．一个鸡蛋重力约为，举过头顶的高度约为，做功 故C不符合题意； D．中学生重力约为，一楼到五楼的竖直高度约为，克服重力做功 故D符合题意。 故选 D。 8．A 【详解】设动力臂为，阻力臂为。因力始终与垂直，故动力臂，保持不变。阻力大小等于物体的重力，方向始终竖直向下，阻力臂为支点到阻力作用线的垂直距离。在杠杆从图示位置逐渐抬起至水平位置的过程中，杠杆逐渐趋向水平，阻力臂逐渐增大。由杠杆平衡条件可得，因、不变，增大，故一直增大。 故选A。 9．D 【详解】A．惯性大小仅由物体质量决定，与速度无关，故A错误； B．人骑车的输出功率P近似恒定，由可知，上坡需更大牵引力F时应减小速度v，换低速挡更便于爬坡，故B错误； C．自行车刹车的动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误； D．机械效率 链条生锈缺润滑油时摩擦增大，额外功变大，有用功不变时机械效率η降低，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】初中生的质量约为50kg，根据重力公式，可得小华的重力约为 已知跳绳次数，每次起跳高度，总时间 跳一次克服自身重力做功 总做功 则他跳绳时的功率约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 11．B 【详解】A．塑料密度较小，圆规主体用塑料是为了轻便，故A错误； B．画圆时，圆规绕吸盘转动，动力臂小于阻力臂，相当于费力轮轴，故B正确； C．小吸盘吸在黑板上是利用大气压强的作用，故C错误； D．画圆时，粉笔在黑板上滑动，粉笔与黑板之间的摩擦是滑动摩擦，故D错误。 故选B。 12．C 【详解】木箱上升时克服重力所做的有用功 推力沿斜面移动所做的总功 克服摩擦等阻力所做的额外功 A．根据功的原理，使用斜面可以省力，但不能省功，故A错误； B．由上述计算可知，总功为800J，600J是有用功，故B错误； C．额外功为总功与有用功之差，计算结果为200J，故C正确； D．木箱的重力和上升高度不变，即使加速推上车，有用功仍为600J，故D错误。 故选C。 13． 省力 1200 90 37.5 【详解】由功的原理可知使用机械不省功，斜面为省力机械。 推力所做的功为 人和轮椅克服重力做的有用功为 人和轮椅克服重力做功的功率为 因总功等于有用功与额外功之和，额外功为克服摩擦力做的功，故克服摩擦力做的额外功为 斜面上人与轮椅所受摩擦力为 14． 变大 变大 【详解】以B为支点，木板重力及其力臂均不变。向右推动木块C时，木块对木板支持力的力臂减小，由杠杆平衡条件可知，支持力变大。木板对木块的压力与该支持力是相互作用力，大小相等，故木板对木块的压力变大。 木块匀速运动，水平方向受力平衡，推力等于木块受到的总滑动摩擦力。接触面粗糙程度不变，木板对木块的压力变大，木块对地面的压力等于木块重力与木板压力之和，也变大，故总滑动摩擦力变大，推力F变大。 15．(1) 2 4 (2) 360 180 【详解】（1）支架可看作一个杠杆，C为支点，手机对支架的力可以等效为动力，使得杠杆逆时针转动，则阻力必须使得杠杆顺时针转动，则支架竖直向下的重力的作用点必须在支点的右侧，故支架的重心位于图丙中2位置。 由图分析可知，动力臂与阻力臂大小分别等于AC与CD，阻力 由，可得，根据杠杆平衡条件可得 代入数据可得，所以该手机的重力应不大于4N。 （2）根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小、越省力，翻转长方体时支点为C点，支点C到长方体各顶点的最大距离为对角线CA，因此CA为最长动力臂，长度为，在A点施加动力时最省力，反转过程中，物体视为杠杆，阻力为物体自身的重力，均匀长方体的重心在几何中心上，即位于CA的中点，阻力臂为支点C到重力作用线的水平距离，大小为CD长度的一半，也是AB长度的一半，根据杠杆平衡的条件，可得 代入数据可得最小力 在翻转过程中，对物体做的功等于克服重力做的功，丁图中，重心高度 翻转过程中，重心最高时高度 重心升高量为 因此翻转过程中，至少要对物体做功为 16． 先变小再变大 不变 【详解】由杠杆平衡条件可知，杠杆始终平衡，故动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积。因重物重力不变，且杠杆位置固定、阻力臂不变，因此F与其对应力臂的乘积不变。 动力臂为支点O到动力作用线的垂直距离，其最大值为支点到作用点的距离OA，当动力方向与OA垂直时动力臂最大。从图示竖直向下位置沿顺时针转动时，动力方向逐渐靠近与OA垂直的方向，动力臂逐渐变大，F逐渐变小；越过垂直位置后，动力臂逐渐变小，F逐渐变大，因此F先变小再变大。 17．(1)匀速 (2) 乙 动滑轮个数越少 (3)提升重物的重力越大 (4)0.04 【详解】（1）为了使拉力稳定且等于实际拉力，需要让弹簧测力计做匀速直线运动，避免加速或减速导致弹簧测力计读数不准。 （2）由表可知，第二次实验，绳端移动距离为40cm，钩码上升的高度为10cm，即 说明承担动滑轮重的绳子段数为4，所以用的是如图乙所示的滑轮组； 由表中第1次实验和第2次实验的数据可知，钩码重相同，甲、乙图中的动滑轮个数不同，第2次实验的机械效率比第1次的小，所以可得，使用不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮的个数越少，滑轮组的机械效率越高。 （3）由表可知，第3次实验绳端移动距离为30cm，钩码上升的高度为10cm，即 则第3次实验使用的是图甲所示的滑轮组； 由可得，第3次实验的机械效率为 分析1、3两次实验数据可得，使用同一滑轮组，提升的物重越大，机械效率越高。 （4）在第2次实验中，每个滑轮的质量为100g，即动滑轮总重力为 所以第2次实验中，克服动滑轮重所做的额外功为 由可得，总的额外功为 所以克服摩擦力所做的额外功为 18．(1) 平衡 消除杠杆自重的影响，便于测量力臂 (2) 变大 不变 (3)没有考虑杠杆自重对实验结果的影响 (4) (5) 大于 变大 1、2 最小 【详解】（1）杠杆的平衡状态指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆保持静止，因此此时处于平衡状态； 实验时调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自重对应的力臂为0，可以消除杠杆自重对实验结果的影响，同时后续实验可直接通过杠杆刻度读取力臂大小，便于测量力臂的大小。 （2）[1]当弹簧测力计倾斜拉杠杆时，动力方向不再竖直向上，动力臂变小，而阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆平衡的条件可知，此时动力需要变大才能维持杠杆平衡，因此弹簧测力计的示数将变大。 [2]当保持弹簧测力计始终竖直向上拉动杠杆，杠杆从水平位置转过一定角度后，动力臂和阻力臂同时变小，但动力臂和阻力臂的相对比值保持不变，阻力不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力也不变，则弹簧测力计的示数不变。 （3）图丙装置的支点设置在杠杆的最右端，杠杆自身的重心不在支点上，杠杆自身重力的力臂不为零，杠杆自重会对杠杆平衡产生额外的不可忽略的影响，因此始终无法得出常规的杠杆平衡条件。 （4）胡萝卜水平平衡，根据杠杆平衡条件可得，从图丁可以看出，A部分重心到支点O的力臂，明显小于B部分重心到支点O的力臂，由此可得。 （5）[1]根据杠杆平衡条件，当钩码悬挂点从B点移到C点时，阻力（钩码总重力）不变，钩码的阻力臂变大，动力臂不变，因此在A点的拉力会变大，所以此时弹簧测力计的示数大于。 [2]有用功是克服钩码重力做的功，两次钩码总重力相同、上升高度相同，因此有用功相等；但悬挂在C点时，杠杆自身重心上升的高度更小，克服杠杆自重做的额外功更小，总功更小，根据，杠杆的机械效率会变大。 [3]当悬挂的钩码从2只变为1只时，与第1次实验相比，有用功变小，而提升相同高度时克服杠杆自重的额外功相同，根据可知，与第1次相比，机械效率变小，第1次实验的机械效率小于第2次实验的机械效率，因此与第1、2次相比，第3次实验的机械效率最小。 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）行驶的时间 该清洁船行驶的平均速度 （2）空载船的总重力 由题意得水平阻力 因为清洁船沿直线匀速行驶，水平方向受力平衡，因此牵引力和阻力大小相等 牵引力做的功 （3）牵引力的功率 20．(1)50N (2)200W (3)84.6% 【详解】（1）由图可知，滑轮组有效绳子段数，4个工件的总重力 不计绳重及摩擦，该装置的有用功是提升工件做的功，额外功是提升动滑轮和吊篮做的功，机械效率 代入数据 解得动滑轮的重力 （2）匀速提升时绳子自由端的拉力 绳子自由端移动速度 工人的拉力功率 （3）工人自身重力为 工人站在地面上，能施加的最大拉力不能超过自身重力，小于绳子所能承受的最大拉力，因此实际允许的最大拉力取更小值，此时能提升的最大工件总重力 不计绳重摩擦，最大机械效率 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 $