蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》專項測評考試時間：90分鐘；命題人：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，考試時間90分鐘2、答卷前，考生務必用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題目指定區(qū)域內(nèi)相應的位置，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30分）1、如圖裝卸工人用沿斜面的力F=200N，勻速將G=800N的貨柜從斜面底端推上1m高的貨車，下列分析正確的是（）A．此過程中，斜面對貨柜支持力做功0JB．此過程中，推力做功800JC．貨柜受到的重力和斜面對貨柜的支持力二力平衡D．貨柜受到的重力和貨柜對斜面的壓力二力平衡2、圖所示為某同學在生命科學實驗中使用鑷子夾取玻璃蓋片的場景，使用此鑷子（）A．省力且省距離 B．省力但費距離 C．費力且費距離 D．費力但省距離3、甲、乙兩種機器所做的總功之比是2:3，機械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:24、如圖所示，在斜面上將一個重4.5N的物體勻速拉到高處，沿斜面向上的拉力為1.8N，斜面長s＝1.2m、高h＝0.3m。把重物直接提升h所做的功作為有用功，則（）A．有用功為1.35J，機械效率為75%B．有用功為2.16J，機械效率為62.5%C．有用功為1.35J，機械效率為62.5%D．有用功為1.35J，機械效率為100%5、“節(jié)約用水，人人有責”，我們應養(yǎng)成隨手關閉水龍頭的好習慣。水龍頭手柄可視為如圖所示杠桿，O為支點，F(xiàn)為阻力，分別沿圖示的三個方向用力關閉水龍頭，下列說法正確的是（）A．沿F1方向最省力 B．沿F2方向最省力C．沿F3方向最省力 D．三個方向同樣省力6、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．使小車向前運動了一段距離的推力7、如圖所示，輕質(zhì)杠桿可繞O轉(zhuǎn)動，在A點始終受一垂直作用于杠桿的力，在從A轉(zhuǎn)動位置時，力F將（）A．變大 B．變小C．先變大，后變小 D．先變小，后變大8、林雨同學將一袋10kg的大米從地面扛到肩上所做的功最接近于（）A．1500J B．150J C．15J D．1.5J9、重為100N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為4N。不計滑輪、繩子、彈簧測力計的重力，忽略繩子與滑輪間的摩擦。則（）A．物體A受到水平面的摩擦力為5NB．拉力F的功率為4WC．若物體A勻速運動2s，拉力F做功為4JD．物體A受到的支持力和物體A對水平面的壓力是一對平衡力10、下列說法中正確的是（）A．機械做的有用功越多，機械效率越大 B．機械效率大的功率一定大C．機械做功可以省力或省距離，但不能省功 D．機械做功時間短的，功率一定大第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（10小題，每小題4分，共計40分）1、一質(zhì)量為40kg的重物A放在水平地面上，利用如圖所示的裝置將它勻速提升0.1m用了1s，此時的機械效率為80%，則有用功為_____J，動滑輪重力為_____N，拉力的功率為_____W，若再用該滑輪提升多塊重物B（規(guī)格相同），提升一塊重物B和兩塊重物B時滑輪的機械效率之比η1∶η2＝4∶5，則重物B的重力為_____N。（不計繩重和摩擦）2、如圖所示，是兩個工人分別用滑輪按甲、乙兩種方式把質(zhì)量相同的兩袋沙子從地面提到二樓，兩種方式若不計繩重和摩擦，且G沙子>G滑輪。使用甲圖中的滑輪的目的是______；使用乙圖中滑輪的好處是可以______，機械效率更高的是______（選填“甲”或“乙”）。3、如圖甲，用滑輪組將重為120N的物體勻速提起，在5s內(nèi)繩子自由端移動的距離為2m，圖乙是拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖象，不計繩重和摩擦。則圖乙中陰影部分的面積表示的物理量的單位是______，拉力F的功率是______W，動滑輪的重是______N。4、發(fā)動機是汽車的核心部件，發(fā)動機的質(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，其中汽油發(fā)動機提供動力的是內(nèi)燃機的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內(nèi)有四個汽缸，其相關數(shù)據(jù)如表所示。汽車發(fā)動機數(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)動機最大功率75kW空燃比14：1（1）汽車以100km/h速度勻速運動時，發(fā)動機的輸出功率最大，則1min內(nèi)有用功______；（2）汽車內(nèi)燃機一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程的順序是______（對甲、乙、丙、丁重新排序），______圖所示的沖程，內(nèi)燃機給汽車提供動力；（3）汽車排氣量是指發(fā)動機氣缸的工作容積，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）當汽車以100km/h速度勻速運動時，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得汽車發(fā)動機的效率為______。5、用豎直向上的力F1直接將物體A勻速提升h，做功200J，若借助長1m的斜面用力F2把A勻速提升相同高度，斜面的機械效率是40%，則借助斜面做的有用功為________J，拉力F2所做的功是________J，物體A受到斜面的摩擦力是________N。6、如圖所示，小麗用三個均重20N的滑輪組成的滑輪組以1m/s的速度勻速吊起重420N的物體，物體上升5m，不計繩的重力及一切摩擦。滑輪組的機械效率為___________。7、如圖所示，輕質(zhì)杠桿OA中點懸掛一重G=60N的物體，在A端施加一豎直向上的力F，杠桿在水平位置平衡，則F=______N；保持F的方向不變，將杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，力F將______（填“變大”、“不變”或“變小”）。8、大量的實驗和理論研究表明，使用任何機械都不能__，同一個滑輪組在不同的做功過程中機械效率是__（選填“相同”或“不同”的，用滑輪組提起一袋水泥，提高機械效率的一個有效措施是__。9、一輛卡車的車箱底板距地面高度為1.5m，小軍把3m長的鋼板AB搭在車廂底板上，構(gòu)成一個如圖所示的斜面，他沿著斜面方向用500N的力，把一個木箱從B處推到A處，已知木箱重為800N，推木箱的時間是50s，在這一過程中斜面的機械效率是______。10、旗桿頂上的滑輪是__（選填“定”或“動”滑輪；其實質(zhì)是一個__杠桿，其特點是不能省力，但可以__。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、圖甲是起重車吊臂上的滑輪組，在某次作業(yè)中將質(zhì)量為1400kg的貨物勻速提升，滑輪組上鋼絲繩的拉力F為5000N，貨物上升過程中的s～t圖像如圖乙所示（不計繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦，g取10N/kg）。求：（1）動滑輪的重；（2）拉力F的功率；（3）提升貨物過程中滑輪組的機械效率。2、用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知動滑輪重60N，貨物重360N，貨物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不計繩重）。求：（1）拉力F的大?。唬?）貨物上升2m過程中拉力所做的功；（3）貨物上升2m過程中，克服摩擦力做的功。3、如圖是某建筑工地上使用的塔式起重機。在一次操作過程中起重機將質(zhì)量為500kg的建筑材料豎直提升了12m，用時15s，g取10N/kg。求：（1）所提建筑材料受到的重力；（2）起重機提起建筑材料所做的功；（3）提升過程中該起重機的電動機功率為8kW，那么提升過程中塔式起重機的機械效率是多大？4、秤砣質(zhì)量為1kg，秤桿和秤盤總質(zhì)量為0.5kg，定盤星到提紐的距離OB為2cm，秤盤到提紐的距離OA為10cm，如圖所示，若有人換了一個質(zhì)量為0.8kg的秤砣，實際3kg的物品，讓顧客誤以為得到物品的質(zhì)量是多少？5、如圖是一款智能汽車正在進行無人駕駛測試，汽車通過滑輪組將物體勻速提升，在汽車對繩子施加的拉力F作用下，質(zhì)量為1200kg的物體以1m/s的速度勻速上升了3m，在這個過程中，拉力F做功的功率為15kW，不計繩重和輪與軸的摩擦。（q汽油＝4.6×107J/kg，g＝10N/kg）求：（1）拉力F的大?。唬?）拉力F所做的總功；（3）假如在此過程中恰好燃燒汽油4g，則該汽車及滑輪組這整個裝置的機械效率是多少？（效率用百分數(shù)表示，小數(shù)點后面保留一小數(shù)）-參考答案-一、單選題1、A【解析】【詳解】A．斜面對貨柜支持力與斜面相垂直，但貨柜在此支持力的方向沒有通過一定的距離，由公式知，支持力沒有做功，故A正確；B．已知推力F=200N，斜面長度為，所以推力做的故B錯誤；C．貨柜受到的重力豎直向下，斜面對貨柜的支持力與斜面相垂直斜向上，兩個力不在同一直線上，所以不是平衡力，故C錯誤；D．貨柜受到的重力豎直向下，貨柜是受力物體；貨柜對斜面的壓力與斜面垂直斜向下，兩個力方向不相反，所以這兩個力不是平衡力，故D錯誤。故選A。2、D【解析】【詳解】使用鑷子夾取玻璃蓋片時，動力臂小于阻力臂，所以鑷子是一個費力杠桿，好處是省距離。故選D。3、B【解析】【詳解】由可得則它們有用功之比為故選B。4、C【解析】【詳解】有用功總功機械效率故選C。5、B【解析】【詳解】由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可知，在阻力和阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越??；在杠桿的最上端點施加動力，當動力的方向與支點和力的作用點的連線垂直時，動力臂最大，此時最省力，即沿F2方向最省力。故選B。6、D【解析】【詳解】A．提著滑板在水平路上前行，人給滑板一個向上的力，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。7、C【解析】【詳解】當杠桿在水平位置以下上升到水平位置時，不變，增大，由得增大；當杠桿從水平位置繼續(xù)上升過程中，不變，減小，所以減小。故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。8、B【解析】【詳解】由知道，大米的重力G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N一般人身高約是1.7m，當把大米從地面扛到肩上時，將大米舉高的高度約1.5m，此過程做的功約是W＝Gh＝100N×1.5m＝150J故B符合題意。故選B。9、B【解析】【詳解】A．對A進行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左總拉力為8N，那么向右的摩擦力為8N，故A不符合題意；B．拉力F的功率故B符合題意；C．若物體A勻速運動2s，拉力F做功為故C不符合題意；D．物體A受到的支持力和物體A對水平面的壓力是兩個物體間的作用力與反作用力，故是相互作用力，故D不符合題意。故選B。10、C【解析】【詳解】A．有用功與總功的比值叫機械效率，不知道總

功，只知道機械做的有用功多，機械效率不一定大，故A錯誤；B．機械效率是有用功與總功的比值，而功率是功與時間的比值，二者沒有必然的聯(lián)系，所在機械效率大的功率不一定大，故B錯誤；C．機械做功可以省力或省距離，但不能省功，故C正確；D．功率是功與時間的比值，不知道做功的多少，做功時間短的，功率不一定大，故D錯誤。故選C。二、填空題1、4010050150【解析】【詳解】[1]重物A的重力GA＝mAg＝40kg×10N/kg＝400N有用功為W有用＝GAh＝400N×0.1m＝40J[2]繩重和摩擦不計，滑輪組的機械效率據(jù)此可知動滑輪重力[3]繩重和摩擦不計，總功為則拉力的功率[4]繩重和摩擦不計，根據(jù)滑輪組的機械效率可得提升一塊重物B時，滑輪組的機械效率提升兩塊重物B時，滑輪組的機械效率由題知η1∶η2＝4∶5即解得重物B的重力GB＝150N2、改變力的方向省力甲【解析】【詳解】[1]不計繩重和摩擦，甲圖為定滑輪，F(xiàn)甲=G沙子，不能省力，可以改變力的方向。[2]乙圖為動滑輪，人施加的拉力與沙子重力的關系為所以F甲>F乙故使用乙圖中滑輪的好處是可以省力。[3]甲圖為定滑輪，不計繩重及摩擦，只有沙袋克服重力做額外功；乙圖為動滑輪，不計繩重及摩擦，除了需要克服沙子重力做功外（這一部分功為有用功），還需要克服動滑輪和沙袋的重力做功（這一部分功是額外功），因此總功大于有用功，機械效率小于100%。因為沙袋重力做功相同，故乙中的額外功多，則機械效率更高的是甲。3、焦耳2030【解析】【詳解】[1]圖乙中縱坐標表示拉力，且拉力大小為50N不變，橫坐標表示繩子自由端移動的距離，所以，陰影部分的面積為拉力與繩子自由端移動的距離的乘積，表示拉力所做的總功，功的單位是焦耳[2]由題知，在5s時間內(nèi)繩子自由端移動的距離為s=2m，則拉力做的總功W總=Fs=50N×2m=100J拉力的功率[3]由圖知n=3，不計繩重和摩擦，則故動滑輪的重力G動=3F-G=3×50N-120N=30N4、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]圖甲中進氣門和排氣門關閉，活塞向上運動，說明是壓縮沖程；圖乙中進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，說明是進氣沖程；圖丙中進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，說明是排氣沖程；圖丁中進氣門和排氣門關閉，活塞向下運動，說明是做功沖程；由上述可知一個汽缸正常工作四個沖程的順序是乙、甲、丁、丙。[3]做功沖程內(nèi)燃機給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內(nèi)燃機給汽車提供動力；（3）[4]根據(jù)ρ＝可得做一次功燃氣的質(zhì)量為m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因為空燃比是14:1，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)動機的效率η＝＝＝20%5、200500300【解析】【詳解】[1][2][3]借助斜面做的有用功即為克服物體重力所做的功，則W有用＝200J；由可得，拉力所做的總功額外功因為額外功為克服摩擦力所做的功，所以，由得物體A受到斜面的摩擦力6、87.5%【解析】【詳解】受力分析如下：根據(jù)圖1和二力平衡條件可得2F′=G+G動①因為定滑輪不省力，所以根據(jù)圖2和二力平衡條件可得2F=F′+G動②聯(lián)立①②可得F=0.5×240N=120N根據(jù)圖1可知，因為動滑輪省一半力，所以當物體上升5m時，右端F′處移動2×5m=10m根據(jù)圖2可知，因為動滑輪省一半力，所以F處移動的距離s=2×10m=20m滑輪組的機械效率7、30不變【解析】【詳解】[1]由杠桿平衡條件可得所以拉力F的大小為[2]由于重力方向始終豎直向下，拉力方向始終豎直向上，所以將杠桿從A位置勻速提到B位置的過程中，拉力F的力臂始終等于重物對杠桿中點拉力的力臂的2倍，所以拉力F大小不變。8、省功不同減小動滑輪的重力【解析】【詳解】[1]使用任何機械都不省功，這個結(jié)論叫做功的原理。所以，大量的實驗和理論研究表明，使用任何機械都不能省功。[2]滑輪組在做功過程中機械效率是所以，同一個滑輪組在不同的做功過程中機械效率是不同。[3]由知道，用滑輪組提起一袋水泥，提高機械效率的一個有效措施是減小動滑輪的重力。9、80%【解析】【詳解】小軍做的總功W總＝Fs＝500N×3m＝1500J小軍推箱子做的有用功W有用＝Gh＝800N×1.5m＝1200J斜面的機械效率10、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1][2][3]定滑輪使用時，滑輪的軸固定不變，所以旗桿頂部的滑輪是定滑輪，定滑輪的實質(zhì)是一個等臂杠桿，它不能省力，但可以改變力的方向。三、計算題1、（1）1000N；（2）3.75×103W；（3）93.3%【解析】【詳解】解：（1）貨物的重力從圖中可知不計繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦，根據(jù)可知動滑輪的重為（2）由圖乙可知，貨物在內(nèi)上升的高度則鋼絲繩移動的距離拉力F做的功拉力F的功率（3）拉力F在10s內(nèi)所做的有用功提升貨物過程中滑輪組的機械效率答：（1）動滑輪的重為1000N；（2）拉力F的功率為3.75×103W；（3）提升貨物過程中滑輪組的機械效率為93.3%。2、（1）200N；（2）720J，1200J；（3）360J【解析】【詳解】解：（1）貨物上升的速度是v=0.3m/s貨物和動滑輪由三段繩子承擔，所以繩子自由端移動的速度為v'=3v=3×0.3m/s=0.9m/s由可得繩子自由端的拉力（2）貨物上升速度是0.3m/s，貨物上升2m過程中，由可得拉起貨物需要的時間拉起貨物的有用功為W有=Gh=360N×2m=720J由可得拉起貨物的總功為（3）拉起貨物做的額外功為W額=W總-W有=1200J-720J=480J克服動滑輪重做功W額1=G動h=60N×2m=120J克服摩擦力做的功W額2=W額=W額1=480J-120J=360J答：（1）拉力F是200N；（2）貨物上升2m過程中拉力所做有用功和總功分別是720J和1200J；（3）貨物上升2m過