難點(diǎn)詳解蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功章節(jié)練習(xí)練習(xí)題(含答案詳解版)

蘇科版九年級物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功章節(jié)練習(xí)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，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、甲、乙兩種機(jī)器所做的總功之比是2:3，機(jī)械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:22、如圖所示，水平木板上有甲、乙兩個(gè)木塊，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量。兩木塊下表面的粗糙程度相同。甲、乙分別在相同的水平拉力F1和F2的作用下，運(yùn)動了相同的距離，下列說法中正確的是（）A．F1做功和F2一樣多 B．F1做功比F2多C．F2做功比F1多 D．條件不足，F(xiàn)1、F2做功無法比較3、如圖所示，使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．鑷子 B．瓶蓋啟子C．鉗子 D．托盤天平4、如圖所示，是工人師傅往高處運(yùn)送貨物的兩種方法。物重均為500N，滑輪重均為10N，不計(jì)摩擦和繩重，下列說法正確的是（）A．甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力 B．甲圖中的拉力小于乙田中的拉力C．甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力 D．甲圖中的拉力為乙圖中拉力的兩倍5、如圖所示的工具中，在使用時(shí)與其它三種不是同一種類型的是（）A．取碗夾子 B．核桃夾子C．羊角錘 D．修枝剪刀6、引體向上是一種簡單易行的體育鍛煉活動，在做引體向上時(shí)，雙臂的拉力克服重力做功使身體上升。小明同學(xué)每分鐘按標(biāo)準(zhǔn)完成了20個(gè)引體向上，在這一過程中，小明消耗的功率最接近（）A．15W B．30W C．60W D．120W7、在臺球比賽中，選手在水平臺面推動球桿撞擊白球，白球運(yùn)動后碰撞其它球，以下說法正確的是（）A．手推動球桿前進(jìn)時(shí)，手的推力對球桿做了功B．白球運(yùn)動時(shí)，水平臺面對球的支持力做了功C．球在水平臺面滾動的過程中，球的重力對它做了功D．白球撞擊黑球后沒有靜止，是因?yàn)榍驐U還在對白球做功8、下面四幅圖中所描述的力，對物體做了功的是（）A．提著滑板在水平路面上前行，手提滑板的力B．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物的力C．搬石頭但沒有搬動，手對石頭的力D．使小車向前運(yùn)動了一段距離的推力9、在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（）A．使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功B．機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高C．使用機(jī)械可以省力或省距離，但不能省功D．機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高10、清晨，清河河畔聚集了很多釣魚愛好者，若某位師傅不小心把水桶弄進(jìn)水里，撈上桶時(shí)發(fā)現(xiàn)桶里帶些水。在打撈水桶的過程中，下列關(guān)于做功的說法中正確的是（）A．對水所做的功是有用功 B．對桶所做的功是總功C．對水所做的功是總功 D．對桶所做的功是有用功第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，把重力為1000牛的物體A勻速提升3米，不計(jì)滑輪自重和摩擦，則作用在細(xì)繩自由端的拉力F為__________牛，拉力F做的功為_________焦。若提升物體A所用時(shí)間為1分鐘，則拉力F做功的功率為________瓦。2、如圖所示，沿斜面把質(zhì)量為120kg的物體勻速拉到最高處，沿斜面向上的拉力F=500N，斜面長3m、高1m。則其機(jī)械效率是___________，物體所受摩擦力是___________N。（g取10N/kg）3、一個(gè)重200N的物體在水平拉力作用下勻速前進(jìn)了20m，拉力撤消后，物體由于慣性又前進(jìn)了5m。若拉力做的功為500J，則拉力的大小為___________N。4、足球運(yùn)動員用力踢足球，足球離開人足在草地上滾動到停下來的過程中，足球運(yùn)動員對足球施加的力對足球_______功，這是由于_______。5、發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油和柴油兩類發(fā)動機(jī)，其中汽油發(fā)動機(jī)提供動力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。汽車發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)表1min內(nèi)完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度1.5kg/m3排氣量2L熱值4.5×107J/kg發(fā)動機(jī)最大功率75kW空燃比14：1（1）汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動時(shí)，發(fā)動機(jī)的輸出功率最大，則1min內(nèi)有用功______；（2）汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程的順序是______（對甲、乙、丙、丁重新排序），______圖所示的沖程，內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動力；（3）汽車排氣量是指發(fā)動機(jī)氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，氣缸內(nèi)混合氣體中汽油的質(zhì)量為______kg。1分鐘內(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為______kg；（4）當(dāng)汽車以100km/h速度勻速運(yùn)動時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得汽車發(fā)動機(jī)的效率為______。三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、用如圖所示滑輪組勻速提升重為350N的物體，人對繩的拉力為200N，不計(jì)繩重和摩擦，求：（1）動滑輪重力；（2）滑輪組的機(jī)械效率；（3）在此過程中，物體在5s內(nèi)勻速上升了2m，求拉力的功率；（4）如果人的體重為500N，拉動過程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重是多少。2、如圖所示是用輕繩繞成的滑輪組，懸掛的重物G=2.4N，當(dāng)重物靜止于任意位置時(shí)，手對輕繩的拉力均為F1=0.9N；當(dāng)重物勻速上升h=0.15m時(shí)，手對輕繩的拉力為F2=1N，求。（1）動滑輪的重力；（2）滑輪組的機(jī)械效率。3、一輛轎車發(fā)動機(jī)的牽引力的功率P為90kW，現(xiàn)以v＝108km/h的速度在一段平直的高速公路上勻速行駛。運(yùn)動過程中轎車受到的阻力不變。（1）請推導(dǎo)：P＝Fv（其中F表示轎車發(fā)動機(jī)的牽引力，v表示轎車行駛的速度，P表示轎車牽引力的功率）；（2）求該轎車在加速啟動過程中受到的阻力為多少？4、一物體在大小為20N的拉力F作用下先后在水平面和斜面上進(jìn)行了兩段運(yùn)動。F的方向始終沿著物體運(yùn)動方向，物體在水平面速度-時(shí)間圖像如圖甲所示，物體在斜面運(yùn)動的路程-時(shí)間圖像如圖乙所示。（1）求在水平面上F所做的功；（2）求在斜面上F所做功的功率。5、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？-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】由可得則它們有用功之比為故選B。2、A【解析】【詳解】甲、乙分別在相同的水平拉力F1和F2的作用下，運(yùn)動了相同的距離，拉力相同，物體在拉力方向上移動的距離相等，根據(jù)，故拉力做功相同，故A正確；BCD錯(cuò)誤。故選A。3、A【解析】【詳解】A．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，動力大于阻力，故是費(fèi)力杠桿，故A正確；B．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，故是省力杠桿，故B錯(cuò)誤；C．鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，動力小于阻力，故是省力杠桿，故C錯(cuò)誤；D．托盤天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，故D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】【詳解】如圖甲是定滑輪，只改變力的方向，不改變力的大小，乙圖為動滑輪，省一半的力，費(fèi)二倍的距離，故甲的拉力為500N，而乙要拉動物體和動滑輪，故乙的拉力為所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力。故選C。5、A【解析】【詳解】取碗夾子使用時(shí)，動力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；而羊角錘、核桃夾子、修枝剪刀使用時(shí)動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故在使用時(shí)與其它三種不是同一種類型的是取碗夾子，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6、C【解析】【詳解】小明同學(xué)的質(zhì)量大約為：,身高上升高度為，，，小明同學(xué)的體重為做一次引體向上需克服重力做的功1min內(nèi)做的總功小明的功率與60W比較接近。故選C。7、A【解析】【詳解】做功必須的兩個(gè)因素，有力F，在力的方向上通過一段距離s，功；A．手推動球桿前進(jìn)時(shí)，有力也有距離，所以手對球桿做了功，故A正確；B．桌面支持力與小球的運(yùn)動方向垂直，小球在支持力的方向上沒有移動距離，支持力對小球不做功，故B錯(cuò)誤；C．重力與小球運(yùn)動的方向垂直，重力對小球不做功，故C錯(cuò)誤；D．手對白球沒有力的作用，白球繼續(xù)運(yùn)動是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，故D錯(cuò)誤。故選A。8、D【解析】【詳解】A．提著滑板在水平路上前行，人給滑板一個(gè)向上的力，滑板向上沒有移動距離，人對滑板沒有做功，故A不符合題意；B．托著貨物停在水平地面上，叉車對貨物有力的作用，但沒有在力的方向上通過距離，所以不做功，故B不符合題意；C．用力搬石頭，但未搬動，有力作用在物體上，但沒有移動距離，所以不做功，故C不符合題意；D．小車在推力的作用下向前運(yùn)動了一段距離，有力作用在小車上，小車在該力的方向上通過了距離，所以做了功，故D符合題意。故選D。9、C【解析】【詳解】AC．使用機(jī)械有時(shí)是為了省力，有時(shí)是為了省距離，有時(shí)是為了改變力的方向，但都不能省功，故A錯(cuò)誤，C正確；BD．由于機(jī)械效率是指有用功所占總功的比例，與做功快慢和做功多少無關(guān)，故BD錯(cuò)誤。故選C。10、D【解析】【詳解】師傅不小心把水桶弄進(jìn)水里，目的是為了把水桶提上來，所以對水桶做的功為有用功；但水桶里面有一些水，又不得不對水做功，所以對水做的功為額外功；手對繩子拉力做的功，包括對水做的功、對桶做的功、對繩子做的功為總功，故ABC錯(cuò)誤；D正確。故選D。二、填空題1、500300050【解析】【詳解】[1]由圖知，使用的是動滑輪，因?yàn)椴挥?jì)滑輪自重和摩擦，所以拉力[2]拉力端移動的距離拉力做的功[3]拉力做功的功率2、80%100【解析】【詳解】[1]有用功W有=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J拉力做的總功W總=Fs=500N×3m=1500J機(jī)械效率[2]額外功W額=W總-W有=1500J-1200J=300J物體所受的摩擦力3、25【解析】【詳解】撤去拉力后，拉力對物體沒有做功；由物體在拉力作用下移動了20m和拉力做功500J，拉力的大小4、不做在此過程中，運(yùn)動員沒有對足球施加作用力【解析】【詳解】[1][2]足球運(yùn)動員用力踢足球，足球由于慣性，離開人足后，會在草地上繼續(xù)滾動，由于受地面給球的摩擦力，會慢慢停下來，在足球離開人足后的運(yùn)動過程中，運(yùn)動員對球沒有力的作用，故運(yùn)動員對足球不做功。5、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】（1）[1]由表格數(shù)據(jù)可知發(fā)動機(jī)輸出最大功率P＝75kW＝75000W則1min內(nèi)做的有用功為W＝Pt＝75000W×1×60s＝4.5×106J（2）[2]圖甲中進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，說明是壓縮沖程；圖乙中進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，說明是進(jìn)氣沖程；圖丙中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，說明是排氣沖程；圖丁中進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，說明是做功沖程；由上述可知一個(gè)汽缸正常工作四個(gè)沖程的順序是乙、甲、丁、丙。[3]做功沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動力；（3）[4]根據(jù)ρ＝可得做一次功燃?xì)獾馁|(zhì)量為m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因?yàn)榭杖急仁?4:1，所以氣缸內(nèi)混合氣體中汽油的質(zhì)量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格數(shù)據(jù)可知1min完成的工作循環(huán)是2500次，即1min對外做2500次功，因此1分鐘內(nèi)總共需要消耗的汽油質(zhì)量為m總＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min內(nèi)汽油完全燃燒釋放的熱量Q放＝m總q＝0.5kg×4.5×107J/kg＝2.25×107J發(fā)動機(jī)的效率η＝＝＝20%三、計(jì)算題1、（1）50N；（2）87.5%；（3）160W；（4）950N【解析】【詳解】解：（1）由圖知道，n＝2，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r，，所以動滑輪的重力G動＝nF﹣G＝2×200N﹣350N＝50N（2）滑輪組的機(jī)械效率（3）繩子自由端移動的距離s＝nh＝2×2m＝4m拉力做的功W總＝Fs＝200N×4m＝800J則拉力做功的功率（4）人向下拉繩子時(shí)的最大拉力等于人的重力，即F最大＝G人＝500N因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦?xí)r，所以用此滑輪組能提升的最大物重G最大＝nF最大﹣G動＝2×500N﹣50N＝950N答：（1）動滑輪重力為50N；（2）滑輪組的機(jī)械效率為87.5%；（3）在此過程中，物體在5s內(nèi)勻速上升了2m，拉力的功率為160W；（4）如果人的體重為500N，拉動過程中繩始終未斷裂，他用此滑輪組能提升的最大物重力是950N。2、（1）0.3N；（2）80%【解析】【詳解】解：（1）由圖可知，n=3，因?yàn)槭褂玫氖禽p質(zhì)繩，所以不計(jì)繩重，當(dāng)重物靜止于任意位置時(shí)，此時(shí)繩子與滑輪間無摩擦力，手對輕繩的拉力均為F1=0.9N，不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力為動滑輪的重力G動=3F1-G=3×0.9N-2.4N=0.3N（2）當(dāng)重物勻速上升h=0.15m時(shí)，有用功W有=Gh=2.4N×0.15m=0.36J重物勻速上升h=0.15m時(shí)，繩子自由端移動的距離s=3h=3×0.15m=0.45m拉力F2所做的總功為W總=F2s=1N×0.45m=0.45J滑輪組的機(jī)械效率為答：（1）動滑輪的重力為0.3N；（2）滑輪組的機(jī)械效率為80%。3、（1）見解析；（2）3000N【