期中专题复习：简单机械和功综合题专题（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： 简单机械和功综合题专题（二） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．包裹分拣时，机器人会自动顶起托盘，将快递投入对应格口。机器人水平承载快递时，可将其托盘简化成一根水平杠杆，O为支点，如图所示。动力F的作用点为A点，OA=5cm，阻力的作用点为B点，OB=20cm。已知托盘（含快递）的总质量为3kg。 (1)求托盘（含快递）的重力。（g取10N/ kg） (2)在图中作出F的力臂L1。 (3)当托盘水平平衡时，求动力F的大小。 2．如图1是起重机将货物吊起的情景，如图2为起重机的简图，O为支点，F1为动力，F2为阻力。请解答下列问题：（吊杆的重力忽略不计） (1)在图2中画出阻力F2的力臂l2； (2)若动力F1为，动力臂l1与阻力臂l2之比为2:5，求阻力F2的大小。 3．研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为60 N，每踩一次碓头上升的高度为，AO长1.5 m，OB长0.3 m。不计碓杆的重力和摩擦。求： (1)脚在下踩过程中，“舂”可视为_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 (2)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起？ 4．中国某品牌摩托车在2026赛季世界超级摩托车锦标赛中量级组别中多次夺冠，一举打破了欧美日品牌长达数十年的赛道垄断。自主研发的某型发动机最大功率为153马力（1马力约等于736W），搭载该型发动机的摩托车极限速度突破290km/h，在同排量级别中具有马力最大、车重最轻、底盘最低的核心优势。 (1)摩托车底盘设计得较低，是通过降低___________增加摩托车的稳定性。 (2)摩托车静止在水平地面上，所受支持力是由于___________形变产生的（选填“地面”或“轮胎”）。 (3)摩托车静止在水平地面上，在轮胎打气的过程中，轮胎与地面的接触面积变小，摩托车对地面的压强___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)摩托车以216km/h的速度匀速行驶时，发动机的功率为150马力。摩托车行驶10s，发动机做的功约为___________J，摩托车的牵引力约为___________N。如果发动机的功率恒定，在摩托车速度减小时，牵引力将___________（选 填“变大”“变小”或“不变”）。 5．生活中经常会使用简单机械。 (1)如图所示是可骑行电动行李箱。人坐在行李箱上，静止在水平地面上，下列选项中力的大小相等的是（     ） A．人对行李箱的压力和行李箱对人的支持力 B．人受到的重力和行李箱对人的支持力 C．人对行李箱的压力和地面对行李箱的支持力 D．行李箱受到的重力和地面对行李箱的支持力 (2)当重力为600 N的人和行李箱一起以0.5 m/s的速度水平向右匀速运动10 s，行李箱的支持力对人做功为________J。 (3)如图所示拉杆式书包相当于________杠杆。 A．省力 B．费力 C．等臂 (4)如图所示，建筑工人用一个动滑轮在10 s内将重500 N的物体匀速向上提起6 m，所用拉力为300 N，则工人做功的功率为________W，此过程中，该滑轮的机械效率为________。 6．体育课上，老师让同学们测量自己做“引体向上”时的功率。如图所示为小明做引体向上的场景。 (1)小明想：引体向上过程中，人要克服自身重力做功。需要测量的物理量有：人的质量、每次身体上升的高度、___________。则功率的表达式为___________（用测量量的字母表示，已知）。 (2)小明测得自己的质量为，每次身体上升的高度为，他在内完成12次引体向上，取。则他做一次引体向上克服重力做功为___________，他在内做功的功率为___________。 (3)老师提出新问题：如果小明做引体向上的速度变为原来的2倍，则他每次克服重力做功的功率是原来的___________倍。小华认为：“小明越重，做引体向上时功率越大。”你认为小华的说法___________（选填“正确”或“不正确”），理由是：______________________。 7．如图是赛艇比赛的情景，船员使用的船桨简化模型如图所示，B点为支点，船员在A点处施加的作用力为F1。 (1)请画出力F1的力臂l1。 (2)如图，此时船桨C点处受到水的作用力F2方向沿虚线水平向_______（选填“左”或“右”），船桨可以视为是_________（选填“等臂”、“省力”或“费力”）杠杆。 (3)若水对船桨作用力F2保持不变，希望划船时更加省力，支点B应该______（选填“靠近”或“远离”）A点，你的判断依据是：______________________________________________________________________。 8．如图（a）所示，工人用动滑轮竖直匀速提升重为400N的重物，重物上升高度为10m，用时50s。 (1)在图（b）中，用力的示意图画出重物受到的拉力。 (2)图（a）中的滑轮可以看作________杠杆，重物所受合力的大小为________N。请在图（a）中画出F的力臂________。 (3)若不计摩擦，此过程中，工人对绳端做功的功率为100W。 ①求工人用动滑轮提起重物时所做的有用功； ②求工人对绳端的拉力F； ③求此过程中动滑轮的机械效率η。 9．小明先立正站在水平地面上，当他改为踮脚站立时，如图。脚掌的骨骼在腓肠肌所施力F的作用下对抗体重G绕跖趾关节转动，其本质为___________（“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，在图中画出腓肠肌对脚掌骨骼拉力F的力臂l。 10．建筑工人用该滑轮组匀速提升质量为的物体。在重物上升的过程中，拉力F为。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：      (1)请画出绳子的绕法。 (2)滑轮组做的有用功？ (3)此时该滑轮组的机械效率？ (4)若用此滑轮组提升另一重为的物体，则所用的拉力应为多少？ 11．跨学科实践：制作简易杆秤 【项目提出】中国早在《墨经》中就有了关于杆秤的记载，杆秤映射出我国古代劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史文化，现今人们仍然在使用。 【项目分析】杆秤由几部分组成，针对几个关键问题提出解决方案。 【项目实施】 (1)杆秤是一种测量_________的工具，它的原理是_________。 (2)如图所示，用一根合适的筷子做秤杆，一个小盆做秤盘，一个钩码用细线系住做秤砣，秤盘中不放物体时，提起提纽，调节秤砣的位置使秤杆平衡，将此时秤砣上细线在秤杆上的位置标记为_____（抵消杆与盘的自重影响）。 (3)秤盘中放100g砝码，将图中秤砣向右调节，直至秤杆平衡，标记100g位置，在0和100g之间均匀地画上49条刻度线，每一格就表示_________。 (4)若筷子的粗细不均匀，杆秤的刻度是否均匀？_________。 【展示交流】 (5)若在杆秤的秤盘下面吸上一块小磁铁，继续使用该杆秤，测量结果将_________。 (6)同学们发现，标注刻度时，刻度线的间距太小。针对这一问题，在保证称量的分度值不变的情况下，请提出一个解决方案：___________（写出一种即可）。 12．小明是一个爱思考问题的学生，他看到一个小区正在建造的楼房地基上有起重机在不停地吊起地面上的建筑材料，于是他查阅了起重机资料，画出了与塔吊连接方式相同的滑轮组如图所示。已知正吊起的建筑材料重力为，拉力为，建筑材料在内匀速提升。（不计绳重和摩擦，取）求： (1)有用功； (2)拉力做的功； (3)滑轮组的机械效率； (4)小明思考若是人站在地面上，该如何使用该滑轮组提升物体。请帮他画出最省力的绳子的绕法。 13．在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体。下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息。 物体所受重力G/N 作用在绳子自由端的拉力F/N 滑轮组做的有用功W有/J 拉力做的总功W总/J 500 200 1000 1200 (1)通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数 (2)在图中画出该滑轮组的组装示意图 (3)用该滑轮组将重为G'的物体10s匀速提升1m，拉力做功的功率为90W，此时G'又是多大？ 14．如图1所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示，在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N。 (1)0~5s内，这箱货物处于______状态，工人所做的功为______J。 (2)5~30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？ (3)该斜面的机械效率是多少？ (4)货物沿斜面运动时，受到的摩擦力多大？ 15．我国南方夏季常遇洪水，一些低洼地区的房屋容易被水淹没或被洪水冲垮。某项目化学习小组准备制作一款“防洪屋”模型，“防洪屋”主要由房屋主体和基座两部分构成，请你跟随他们一同完成“防洪屋”的设计优化过程。 【任务一：选材与制作】 (1)如图甲所示，小组同学将准备好的底板、顶板和四周围板用热熔胶粘合成一个密闭的中空腔体作为房屋主体。为了使“防洪屋”更容易在洪水中浮起来，在制作房屋主体时应选择密度较___________的材料。 (2)接着小组同学制作房屋基座，基座为中空结构，同学们在基座中央放上配重并进行固定。在基座中放置配重的目的是___________。 【任务二：测试与优化】 (3)完成“防洪屋”制作后，小组同学用电子秤测得整个模型的总质量为2kg。将模型放置在水槽中，缓慢加水，观察到模型逐渐上浮至漂浮，则该模型漂浮时所受的浮力为多大？（） 【任务三：拓展与应用】 (4) 在抗洪抢险中，常用L 型应急防洪板来阻挡洪水，如图丙所示。洪水会对挡板产生水平冲击力，为防止挡板被冲翻（绕底部外侧转动），L形挡板的竖直段和水平段，哪一段设计得更长会更有效？请说明理由。 16．如图甲所示为桔槔，横长杆的一端悬挂重石，另一端用绳子与汲器（提水的容器）相连，当不提水时，横长杆的悬挂重石端位置较低，横长杆的汲器端位置较高，当要提水时，人用力将汲器往压，使汲器下降到水面下并让水流入汲器（同时捆绑重石的那端位置上升），当汲器装满水后，人向上拉动绳子，就可让悬挂重石端的位置下降，同时将汲器中的水提升，我们建立图乙模型研究桔槔：假设横长杆为一个笔直的轻质杠杆，绳子与横长杆的连接点到支点的距离为1 m。重石的悬挂点到支点的距离为2 m，未装水的汲器的重力为10 N，绳子的重力忽略不计（g取）。 (1)文中“人用力将汲器住下压（汲器未接触水面）”的过程中，若匀速竖直下压，此时该力大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)根据桔槔的理想模型分析，为实现不提水时，桔槔的重石端位置较低（接触地面），重石至少___________kg； (3)若装满水后汲器的重力为150 N，重石的质量为3 kg，根据桔槔的理想模型，通过计算分析，人匀速向上提装满水的汲器，借用桔槔提和直接用手提相比可省力___________N。 (4)打上水后，让小林小孙小徐三个工人利用两根相同轻质木棍按下图方法将水桶挑起，两杆相互垂直叠放，三人均在杆端施加始终竖直向上的力，水桶固定悬挂在近左端的处，两杆交叠点位置可调（水桶始终在O点左侧），三人身高一样，为了公平要保证三个力大小相等，则O点应在距水桶悬挂点___________处。 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 1．(1)30N (2) (3)120N 【详解】（1）托盘（含快递）的重力 （2）从支点向的竖直作用线作垂线段，该垂线段就是动力臂，标注出垂直符号和即可。本题中F为竖直方向，OA本身就是O到F作用线的垂线段，长度等于OA。 （3）由图可知，阻力臂即为OB，由杠杆平衡条件得，则动力 2．(1) (2) 【详解】（1）向下延长的作用线，过支点O作该作用线的垂线段，垂线段即为阻力臂。 （2）由杠杆平衡条件 则阻力F2的大小 3．(1)费力 (2)300N 【详解】（1）支点为O，动力臂为OB，阻力臂为AO。由，即动力臂小于阻力臂，可知该杠杆为费力杠杆。 （2）碓头刚被抬起时杠杆水平平衡，动力垂直于杆时动力臂最大，动力最小。由杠杆平衡条件得 4．(1)重心 (2)地面 (3)变大 (4) 1840 变大 【详解】（1）物体重心越低，稳度越大，故通过降低重心可增加摩托车的稳定性。 （2）支持力属于弹力，弹力由施力物体发生弹性形变产生，支持力的施力物体是地面，因此由地面形变产生。 （3）水平面上物体对地面的压力等于自身重力，由可知，压力不变时，受力面积减小，摩托车对地面的压强变大。 （4）发动机的功率为 发动机做的功为 摩托车行驶的速度为 根据，摩托车的牵引力为 由可知，功率恒定时，速度减小，牵引力变大。 5．(1)AB (2) 0 (3)A (4) 360 83.3% 【详解】（1）A．人对行李箱的压力和行李箱对人的支持力是相互作用力，大小相等，故A符合题意； B．人静止，处于平衡状态，受到的重力和行李箱对人的支持力是一对平衡力，大小相等，故B符合题意； C．地面对行李箱的支持力等于人和行李箱的总重力，大于人对行李箱的压力，故C不符合题意； D．地面对行李箱的支持力等于人和行李箱的总重力，大于行李箱受到的重力，故D不符合题意。 故选AB。 （2）行李箱对人的支持力方向竖直向上，人沿水平方向运动，在支持力的方向上没有移动距离，故支持力对人做功为0J。 （3）拉杆式书包的支点在轮轴处，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。故选A。 （4）绳子自由端移动的距离为 工人做的总功为 工人做功的功率为 提升物体做的有用功为 动滑轮的机械效率为 6．(1) 完成次引体向上所用的总时间 (2) 250 50 (3) 2 不正确 做引体向上时功率的大小同时受重力、上升高度、做功时间（完成引体向上的频率）多个因素影响，没有控制其他条件不变，无法仅通过体重判断功率大小。 【详解】（1）测量引体向上的功率，已知需要测人的质量、每次身体上升的高度，根据功率公式，还需要测量完成次引体向上所用的总时间。 单次克服重力做功为，次的总功为，代入功率公式可得 （2）小明的重力 单次做功 1分钟内完成12次的总功 总时间 因此功率 （3）每次克服重力做功是定值，若速度变为原来的2倍，上升高度不变，由可知，单次上升的时间变为原来的，根据，可得单次功率变为原来的2倍。 小华的说法不正确，因为功率的大小不仅和体重有关，还和每次上升的高度、单位时间内完成引体向上的次数（做功时间）有关，没有控制其他变量相同的前提下，无法得出体重越重功率越大的结论。 7．(1) (2) 左 费力 (3) 远离 根据杠杆平衡条件，不变，支点B远离A点时，动力臂增大，阻力臂减小，动力减小，因此划船更省力 【详解】（1）力臂是支点到力的作用线的垂直距离。本题中支点为B点，从支点B向该作用线作垂线段，标注垂直符号和，该垂线段就是力的力臂。 （2）船员在A点施加向左的动力，会带动船桨的C点向右运动推水，根据力的作用是相互的，水会对C点施加反作用力，方向沿虚线水平向左。对比动力臂（支点B到作用线的距离）和阻力臂（支点B到作用线的距离），可以发现动力臂小于阻力臂，因此船桨属于费力杠杆。 （3）根据杠杆平衡条件，当阻力保持不变时，若将支点B远离A点，动力臂会变大，同时阻力臂会变小，这样动力就会减小，实现划桨更省力的效果。 8．(1) (2) 省力 0 (3)①  ②   ③ 【详解】（1）拉力与物体的重力平衡，二者大小相等，方向相反。拉力的方向竖直向上，作用点在重物的重心，大小为400N，据此作图。 （2）动滑轮的动力臂大于阻力臂，为省力杠杆； 重物竖直匀速向上运动，处于平衡状态，合力为0； 动滑轮的支点为左侧绳与滑轮的接触点，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，据此作图。 （3）① 有用功 ② 总功 绳端移动距离 绳端拉力 ③ 机械效率 9．省力， 【详解】由图可知，跖趾关节是支点，体重G是阻力，腓肠肌的拉力F是动力，支点到动力作用线的距离大于支点到阻力作用线的距离，即动力臂大于阻力臂，所以该杠杆是省力杠杆；先找到支点（跖趾关节），然后过支点作拉力F作用线的垂线段，这条垂线段就是力臂l。 10．(1) (2) (3) (4) 【分析】绳子绕法：首先根据已知的物重、拉力，结合不计绳重和摩擦时拉力与物重、动滑轮重的关系，确定承担物重的绳子段数n，再根据滑轮组结构，完成绕绳； 先计算物体重力，再利用有用功公式计算有用功； 首先根据绳子段数n和物体上升高度h，计算绳子自由端移动距离，再计算总功，最后计算机械效率； 首先利用第一次提升的受力关系计算出动滑轮的重力，因为不计绳重和摩擦，动滑轮重力不变，所以再代入新的物重，利用上述拉力公式计算新的拉力。 【详解】（1）不计绳重和摩擦时 且 ，即 化简得 故承担物重的绳子段数；该滑轮组有2个定滑轮、1个动滑轮，先将绳子的一端固定在动滑轮上端的挂钩上，向上绕过小定滑轮，再向下绕过动滑轮，然后向上绕过大定滑轮，最后绳子自由端向下引出即可。 （2）物体重力 有用功 （3）绳子自由端移动距离 总功 机械效率 （4）动滑轮重力 提升800N物体时的拉力 11．(1) 质量 杠杆平衡原理/杠杆原理 (2) 0 (3) 2 (4) 均匀 (5) 偏大 (6) 换用质量更小的秤砣/将提纽向秤砣一侧移动 【详解】（1）杆秤是生活中用来测量物体质量的工具，它属于杠杆类简单机械，工作原理为杠杆平衡原理。 （2）秤盘不放物体时的平衡位置是杆秤的零刻度点，也就是代表称量质量为0g的位置，这个步骤可以抵消秤杆、秤盘自身重力对称量的影响。 （3）0到100g间的刻度间隔数为 每格表示的质量为 （4）调零时已平衡杆与盘的自重，由杠杆平衡条件可知，待测物体的质量和秤砣到零刻度点的距离成正比，和秤杆本身粗细无关，因此即使秤杆粗细不均匀，杆秤的刻度依旧是均匀的。 （5）秤盘下吸磁铁时，左侧总重力增大，由杠杆平衡条件可知，称量相同物体时，需要把秤砣向远离提纽的方向移动才能让秤杆平衡，对应的刻度值会比物体实际质量更大，因此测量结果偏大。 （6）由杠杆平衡条件可知，分度值不变时，换用质量更小的秤砣或将提纽向秤砣侧移动可增大刻度线间距。 12．(1) (2) (3)80% (4) 【详解】（1）有用功 （2）由图知滑轮组承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离为 故拉力做的功 （3）滑轮组的机械效率 （4）人站在地面需要拉力方向向下，同时尽可能省力，将绳子的一端先固定在定滑轮的下挂钩处，向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，最终绳子自由端向下连接到小明手中，据此作图。 13．(1)n=3 (2) (3)800N 【详解】（1）物体上升的高度 绳子自由端移动的距离 承担物重的绳子段数 （2）因承担物重的绳子段数为3，故绕线方式如答案所示。 （3）动滑轮的重力 拉力做的总功 绳子自由端移动的距离 此时拉力为 提升物体的重力 14．(1) 静止 0 (2)0.2m/s，118.8W (3)50.5 %   (4)294N 【详解】（1）由图像可知，内货物的移动距离为0，位置没有发生变化，因此处于静止状态；货物在拉力方向上移动的距离为0，所以工人做的功为0J。 （2）内，这箱货物运动的时间为 货物沿斜面移动的距离，速度 拉力做的总功为 拉力做功的功率为 （3）斜面的有用功是克服货物重力做的功 斜面的机械效率为 （4）额外功为 斜面的额外功是克服摩擦力做的功，由得，货物受到的摩擦力为 15．(1) 小 (2) 降低重心，增大稳度 (3) (4) 水平段设计得更长更有效。以挡板底部外侧为支点，洪水对竖直段的水平冲击力为动力，使挡板有绕支点转动的趋势；水平段上方水的重力为阻力，阻碍挡板转动。水平段越长，水平段上方水的重力越大，且阻力臂越长，阻力与阻力臂的乘积越大，越能防止挡板被冲翻。 【详解】（1）体积相同时，密度小的物体重力小，更易在水中上浮。 （2）底部放置配重可降低整体重心，提高稳度，避免防洪屋漂浮时翻倒。 （3）模型漂浮时，所受浮力等于总重力。模型总重力为 故漂浮时浮力 （4）略 16．(1)不变 (2)0.5 (3)60 (4) 【详解】（1）匀速下压汲器时，动力与阻力均为竖直方向，杠杆转动过程中两边力臂的比值保持不变，由杠杆平衡条件可知，动力大小不变。 （2）重石端位置最低的临界状态为杠杆平衡，由杠杆平衡条件，代入数据得 重石的质量为 （3）重石的重力为 设人向上的拉力为，杠杆平衡时满足 代入数据得 解得。 直接提水需用力，故省力 （4）设每人的拉力为，水桶总重为，整体受力平衡得。 对斜杆，两端拉力均为且竖直向上，以O为支点时力矩平衡，故O为斜杆中点，斜杆对水平杆的支持力。 设O点距水平杆左端的距离为，以水平杆左端为支点，由杠杆平衡条件得 代入、，解得。 O点距水桶悬挂点的距离为 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 $