2022年蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章簡單機(jī)械和功章節(jié)測(cè)試試卷(含答案詳解)

蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章簡單機(jī)械和功章節(jié)測(cè)試考試時(shí)間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級(jí)填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計(jì)30分）1、如圖所示，用同樣的輕繩（不計(jì)繩重和摩擦）和滑輪分別安裝成甲乙兩種裝置（G物>G輪）。在將同一物體勻速提升相同高度的過程中（）A．F1>F2、η甲>η乙 B．F1>F2、η甲<η乙C．F1<F2、η甲<η乙 D．F1<F2、η甲>η乙2、如圖所示的工具中，使用時(shí)屬于省距離的杠桿的是（）A．道釘撬B．火鉗C．鋼絲鉗D．天平3、物體A和B疊放在不光滑的水平面上，A的質(zhì)量為1kg，B的質(zhì)量為2kg，在B上作用一個(gè)水平向右的3N的拉力，使AB一起勻速前進(jìn)了4m，在這個(gè)過程中B對(duì)A做功（）A．4J B．12J C．0 D．6J4、完全相同的A和B兩物體，在相同的力F作用下分別沿粗糙地面和不計(jì)摩擦的光滑冰面移動(dòng)了相同的距離s。如圖，力F對(duì)A、B兩物體做的功分別為W1和W2，功率分別為P1和P2。下列的大小比較正確的是（）A．W1<W2 B．W1>W2 C．P1<P2 D．P1>P25、如圖所示，用相同滑輪裝成的甲、乙兩個(gè)滑輪組分別將同一個(gè)物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高相同高度，不計(jì)繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．F1＝F2 B．甲、乙繩子自由端移動(dòng)的速度相同C．甲、乙兩個(gè)拉力的功率相同 D．乙滑輪組的額外功多6、測(cè)量爬樓的功率，小明和小華兩人團(tuán)結(jié)協(xié)作準(zhǔn)備測(cè)量小明爬樓梯的功率，以下做法正確的是（）A．需要測(cè)量出小華的體重、爬樓的高度、爬樓的時(shí)間B．需要測(cè)量出小明的體重、樓梯的總長度、爬樓的時(shí)間C．小明爬樓所用的時(shí)間最好是小明自己手握秒表測(cè)量D．測(cè)量小明爬樓的功率需要測(cè)量3次而后求平均值，這樣最為準(zhǔn)確7、關(guān)于杠桿，下列說法正確的是（）A．力臂一定是杠桿上的一部分B．力臂就是從支點(diǎn)到力的作用線的距離C．只有在費(fèi)力情況時(shí)才能省功D．杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力+動(dòng)力臂與阻力+阻力臂總是相等的8、用功率恒為160W的拉力，使質(zhì)量為5kg的物體以4m/s的速度沿30°的斜坡勻速拉到坡頂，已知斜坡長60m，則下列說法錯(cuò)誤的是（）A．物體從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r(shí)間是15sB．物體上坡時(shí)的牽引力是40NC．物體上坡時(shí)受到的摩擦力為15ND．斜面的機(jī)械效率是509、一足球運(yùn)動(dòng)員用50N的力，用腳把足球踢出100米，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功（）A．100J B．50J C．5000J D．無法計(jì)算10、如圖是一種新型開瓶器，借助它可單手輕易開啟啤酒瓶蓋，該開瓶器可看作一個(gè)杠桿。下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時(shí)的支點(diǎn)O、動(dòng)力F1和阻力F2的是（）A． B．C． D．第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計(jì)20分）1、如圖所示，滑輪重和摩擦均不計(jì)，用10牛的水平拉力F拉著物體A在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體A與水平桌面間的摩擦力大小為______牛，若物體A在4秒內(nèi)移動(dòng)0.2米，繩子運(yùn)動(dòng)的速度是______米每秒。2、如圖所示，用大小為F的拉力，通過一個(gè)動(dòng)滑輪，拉著重為300N的物體，使物體在豎直方向以1m/s的速度向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中動(dòng)滑輪重100N，則拉力F做功的功率為______W。（不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦）3、如圖所示，拉力F＝250N，在10s內(nèi)將重為600N的貨物勻速提升2m，則滑輪組的機(jī)械效率為_____，拉力的功率為_____W。請(qǐng)你說出一條提高該機(jī)械機(jī)械效率的方法：_____。4、旗桿頂上的滑輪是__（選填“定”或“動(dòng)”滑輪；其實(shí)質(zhì)是一個(gè)__杠桿，其特點(diǎn)是不能省力，但可以__。5、如圖所示，—輕質(zhì)杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，A點(diǎn)處掛上一重物，B點(diǎn)處用彈簧秤豎直向上拉著，杠桿恰在水平位置平衡，若彈簧秤示數(shù)為9牛，則物體重力為______牛。三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、如圖所示杠桿處于水平平衡狀態(tài)，已知AB=1m，GA=12N，GB=8N，試求OA的長度；若將B端加4N的重物，欲使杠桿重新平衡，則支點(diǎn)O應(yīng)怎樣移動(dòng)位置？2、用如圖所示的滑輪組提升重物，在電動(dòng)機(jī)拉力的作用下，重為1000N的物體在10s內(nèi)勻速豎直上升了2m，已知?jiǎng)踊喼貫?0N，忽略繩重與摩擦。求：（1）滑輪組對(duì)物體做功的功率；（2）滑輪組的機(jī)械效率。3、用如圖所示的滑輪組提升將重840N的貨物在5s內(nèi)提升3米，已知?jiǎng)踊喼?0N，（不計(jì)繩重和摩擦）求：（1）滑輪組自由端的拉力F是多少？（2）提升過程中的有用功是多少？（3）提升過程中的總功是多少？（4）提升過程中滑輪組的機(jī)械效率η是多少？（5）貨物上升過程中，拉力F的功率是多少？4、水陸兩棲飛機(jī)先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測(cè)試。飛機(jī)蓄滿水后總質(zhì)量53.5t。在滅火測(cè)試中：飛機(jī)盤懸在火場上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水200kg，用時(shí)20s到達(dá)地面。在水面滑行測(cè)試中：飛機(jī)在水平面上以10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s，若飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終保持2.5×106W。求：（1）飛機(jī)在水平面上沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力；（2）飛機(jī)蓄滿水靜止在水面上時(shí)排開水的體積；（3）每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率。5、用如圖所示的滑輪組將重500N的物體G勻速提升3m所用的時(shí)間為10s，所用的拉力F為200N，（不計(jì)繩重及摩擦）求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑輪組的機(jī)械效率為多少？-參考答案-一、單選題1、A【解析】【詳解】圖甲中使用的是定滑輪，圖乙中使用的是動(dòng)滑輪。設(shè)物重為G物，滑輪重為G輪，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，甲不省力，即F1=G物乙可以省力，且已知G物>G輪所以F2<G物可得F1>F2勻速提升的是質(zhì)量相等的物體，若提升高度相同時(shí)，所做的有用功相同。由可知，不計(jì)繩重和摩擦，使用甲圖的定滑輪不用對(duì)滑輪做額外功，故機(jī)械效率高；使用乙圖的動(dòng)滑輪要對(duì)滑輪做額外功，故機(jī)械效率低。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。2、B【解析】【詳解】AC．道釘撬、鋼絲鉗在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，但要多移動(dòng)距離，故AC不符合題意；B．火鉗在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，但可少移動(dòng)距離，即為省距離的杠桿，故B符合題意；D．天平為等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，不省距離也不多移動(dòng)距離，故D不符合題意。故選B。3、C【解析】【詳解】A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A在水平方向不受力，故B對(duì)A沒有水平方向的作用力，且A在豎直方向上沒有移動(dòng)距離，故在這個(gè)過程中B對(duì)A做功為0。故選C。4、C【解析】【詳解】AB．由題意可知，A、B兩物體，在相同的力F作用下，移動(dòng)了相同的距離s，即，，根據(jù)計(jì)算公式，可知，故A、B錯(cuò)誤；CD．A和B兩物體，是完全相同的，沿粗糙地面和不計(jì)摩擦的光滑冰面移動(dòng)了相同的距離，粗糙地面會(huì)有摩擦力，光滑冰面沒有摩擦力，力F是相同的，物體A在粗糙地面上移動(dòng)的速度是較小的，則物體A在粗糙地面上移動(dòng)的時(shí)間是較大的，即，根據(jù)可知，，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、C【解析】【詳解】A．甲乙兩幅圖中的滑輪組承擔(dān)物重的繩子有效股數(shù)n甲＝2，n乙＝3，不計(jì)繩重及摩擦，拉力又因?yàn)閯?dòng)滑輪重力G動(dòng)相同，所以F甲＜F乙，故A錯(cuò)誤；B．用甲、乙兩個(gè)滑輪組在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移動(dòng)的距離s甲＝3h，s乙＝2h，則s甲＜s乙，由可得，拉力端移動(dòng)的速度不相同，v甲＞v乙，故B錯(cuò)誤；CD．在提升重物的過程中，若不計(jì)繩重及摩擦，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功，因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升高度相同，根據(jù)公式W額＝G動(dòng)h可知，拉力F1和F2所做的額外功相等；將同一物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提升相同高度時(shí)，因不計(jì)繩重和摩擦，拉力做的功等于克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，克服物體重力做的功為有用功，所做的有用功相等、額外功相等，拉力做的總功相等，由可知，甲、乙兩個(gè)拉力的功率相同，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。6、C【解析】【詳解】AB．爬樓要克服自身重力做功，且做功功率為所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量是被測(cè)量者的體重（質(zhì)量m）、樓高h(yuǎn)、爬樓所用時(shí)間t，故AB錯(cuò)誤；C．小明自己手握秒表測(cè)量，便于掌握開始和結(jié)束的時(shí)間，計(jì)時(shí)較準(zhǔn)確，故C正確；D．若不斷地爬樓3次，由于受到體力的影響，爬樓的時(shí)間會(huì)越來越長，爬樓的功率會(huì)越來越小，最終求得的值將比通常情況下的功率值偏小，故D錯(cuò)誤。故選C。7、B【解析】【詳解】A．力臂不一定是杠桿的長度，力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故A錯(cuò)誤；B．力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點(diǎn)到線”的距離，故B正確；C．使用任何機(jī)械都不能省功，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)杠桿的平衡條件，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂與阻力×阻力臂總是相等的，故D錯(cuò)誤。故選B。8、D【解析】【詳解】A．由可得，物體從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r(shí)間故A正確，不符合題意；B．由可得，物體上坡時(shí)的牽引力故B正確，不符合題意；C．坡頂?shù)母叨瓤偣τ杏霉σ蚩偣Φ扔谟杏霉宇~外功，故克服斜面摩擦力所做的額外功根據(jù)功的公式，則物體上坡時(shí)受到的摩擦力故C正確，不符合題意；D．斜面的機(jī)械效率故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。9、D【解析】【詳解】運(yùn)動(dòng)員在用腳踢球的過程中，腳給球一個(gè)向前的50N的作用力，但是題目中沒有給出球在力的方向上通過的距離，所以腳對(duì)球做的功無法計(jì)算；在水平地面上向前滾動(dòng)100m的過程中，靠慣性運(yùn)動(dòng)，球脫離了腳，腳沒有給球施加力，對(duì)球不做功。綜上所述，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功無法計(jì)算。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。10、D【解析】【詳解】圖中的起瓶器在打開瓶蓋時(shí)，啟瓶器會(huì)繞著瓶蓋的左側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，故O點(diǎn)在瓶蓋的左側(cè)；阻力為瓶口與蓋的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶蓋的右側(cè)，方向向下；動(dòng)力F1會(huì)繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，故動(dòng)力的方向斜向右，故D符合題意。故選D。二、填空題1、200.1【解析】【詳解】[1]如圖所示，用動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體，由于滑輪重和摩擦均不計(jì)，根據(jù)動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體時(shí)，省一半的力，但是多移動(dòng)2倍的距離，則有，所以物體A受到的摩擦力[2]物體移動(dòng)了，所以拉力要移動(dòng)，繩子運(yùn)動(dòng)的速度是2、350【解析】【詳解】由圖可知：由于物體在豎直方向向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則兩股繩子的拉力大小F1、F2都等于物體的重力G，滑輪受豎直向下的重力、兩股繩子的拉力和豎直向上的拉力作用，根據(jù)受力平衡可知由于物體在豎直方向以1m/s的速度向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度根據(jù)可得拉力F做功的功率3、80%150增大提升物體的重力【解析】【詳解】[1]滑輪組的有用功為拉力移動(dòng)的距離拉力做的總功滑輪組的機(jī)械效率為[2]拉力的功率為[3]滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的重力和動(dòng)滑輪的重力有關(guān)，增大滑輪組的機(jī)械效率可以增大提升物體的重力或者減小動(dòng)滑輪的重力。4、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1][2][3]定滑輪使用時(shí)，滑輪的軸固定不變，所以旗桿頂部的滑輪是定滑輪，定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，它不能省力，但可以改變力的方向。5、6【解析】【詳解】由圖可知?jiǎng)恿αΡ?，阻力力臂由可得阻力為由阻力?N可知物體的重力為6N。三、計(jì)算題1、0.4m；右移0.1m【解析】【詳解】解：當(dāng)杠桿平衡時(shí)有即解得OA=0.4m當(dāng)B端加4N的重物時(shí)，設(shè)支點(diǎn)為，杠枰平衡時(shí)有將GA=12N，GB=8N帶入，解得即支點(diǎn)O應(yīng)向右移0.1m。答：OA的長度是0.4m；若將B端加4N的重物，欲使杠桿重新平衡，則支點(diǎn)O應(yīng)右移0.1m。2、（1）200W；（2）92.6%【解析】【詳解】解：（1）滑輪組對(duì)物體做功滑輪組對(duì)物體做功的功率（2）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，忽略繩重與摩擦，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力拉力做的總功滑輪組的機(jī)械效率答：（1）滑輪組對(duì)物體做功的功率為200W；（2）滑輪組的機(jī)械效率為92.6%。3、（1）450N；（2）2520J；（3）2700J；（4）93.33%；（5）540W【解析】【詳解】解：（1）如圖所示，該滑輪組中動(dòng)滑輪上連接的繩子的段數(shù)為2，即動(dòng)滑輪省力，費(fèi)距離，根據(jù)可知，滑輪組自由端的拉力（2）有用功為貨物與貨物被提升距離的乘積，即（3）在該過程中，繩子的移動(dòng)距離總功為拉力與繩端移動(dòng)距離的乘積，即（4）機(jī)械效率為有用功和總功的比值，即（5）功率表示做功的快慢，拉力做功功率為總功與做功時(shí)間的比值，即答：（1）滑輪組自由端的拉力F是450N；（2）提升過程中的有用功是2520J；（3）提升過程中的總功是2700J；（4）提升過程中滑輪組的機(jī)械效率η是93.33%；（5）貨物上升過程中，拉力F的功率是540W。4、（1）2.5×105N；（2）53.5m3；（3）1.5×104W【解析】【詳解】解：（1）飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率始終為P總=2.5×106W因?yàn)樗?，飛機(jī)在水面沿直線勻速滑行時(shí)，飛機(jī)所受的牽引力（2）因?yàn)?/p>