蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》定向訓(xùn)練考試時間：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(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、用力沿水平方向拉水平桌面上的木塊，拉力大小隨時間變化的圖像如圖甲所示，物塊速度隨時間變化的圖像如圖乙所示。下列有關(guān)拉力做功及其功率的分析正確的是（）A．10~30s內(nèi)拉力做功為32JB．50s內(nèi)拉力做功為80JC．10~30s內(nèi)拉力的功率逐漸變大D．30~40s內(nèi)拉力的功率逐漸變大2、如圖所示，不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，重為100N的物體M以0.2m/s的速度向左勻速直線運動5s，彈簧測力計的示數(shù)為20N，以下正確的是（）A．M受到地面摩擦力水平向左B．M受到地面的摩擦力為10NC．M受到的重力對M所做的功為100JD．拉力F的功率為4W3、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4、如圖所示，物體的受到的重力為300N，在20N的水平拉力F的作用下物體以0.3m/s的速度勻速運動了20s，滑輪組的機械效率為85%。不計繩重和滑輪重。在此過程中，下列說法錯誤的是（）A．拉力的功率為18WB．物體受到的摩擦力為60NC．繩子自由端移動的距離是18mD．額外功為54J5、早上到校后，小陳同學(xué)背著重50N的書包沿水平路面從建蘭門口出發(fā)走了30m，又登上大約10m高的三樓才到教室，則他在上學(xué)的過程中對書包所做的功約為（）A．0J B．500J C．1500J D．2000J6、如圖所示，輕質(zhì)直桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，直桿下端掛一重物G?，F(xiàn)用一個始終跟直桿垂直的力F將直桿由豎直位置緩慢轉(zhuǎn)動到圖示虛線位置，在轉(zhuǎn)動過程中這個直桿（）A．始終是省力杠桿B．始終是費力杠桿C．先是省力杠桿，后是費力杠桿D．先是費力杠桿，后是省力杠桿7、如圖所示的幾個情景中，人正在對物體做功的是（）A．女孩端著盤子在水平地面上勻速前進 B．司機用力推動汽車，車子不動C．被男孩踢出去的足球在空中飛行 D．運動員舉起杠鈴8、如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起重物，不計繩重及摩擦。若每個滑輪質(zhì)量相同，對比兩個滑輪組，下列說法正確的是（）A．如G甲=G乙則甲更省力，甲機械效率大 B．如G甲=G乙則乙更省力，甲機械效率大C．如F甲=F乙則甲更省力，甲機械效率大 D．如F甲=F乙則乙更省力，乙機械效率大9、如圖所示的簡單機械中，省距離的是（）A．旗桿上的定滑輪 B．夾東西的筷子C．開門的把手 D．蜿蜒的盤山公路10、如圖所示，下列常用的杠桿工具中，屬于省力杠桿的是（）A．金屬鑷子 B．家用多功能小鍘刀C．碗夾 D．筷子第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、如圖所示，質(zhì)量忽略不計的AC硬棒能繞O點自由轉(zhuǎn)動，且AB=BO=OC，在B點掛一重物甲，用手給AC硬棒某點施加一個動力F恰好使硬棒在圖示位置處于靜止狀態(tài)。（1）請畫出給AC硬棒上施加一個最小的力F1的示意圖及F1的力臂l1______；（2）請畫出重物甲對硬棒AC施加的阻力F2的示意圖及F2的力臂l2______；（3）此杠桿是______杠桿（選填：“省力”、“費力”或“等臂”），依據(jù)是______。2、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__。3、人體就像一部機器，蘊含許多物理知識。（1）人體是______（導(dǎo)體/絕緣體）。（2）如圖所示為人的手臂結(jié)構(gòu)示意圖，在向上端起茶杯的過程中，肱二頭肌向上收縮，施力將______（變大/不變/變?。?，此時前臂相當(dāng)于一個______（省力/費力）杠桿。（3）正常人的心臟推動血液流動的功率約為1.5W，那么在10s內(nèi)心臟做的功可把一個1kg的物體勻速舉高______m。（g取10N/kg）4、升國旗的旗桿頂端裝置是______（選填“定”或“動”）滑輪，如圖所示，汽車通過滑輪組將礦井內(nèi)重為950N的物體M勻速提升了4m，動滑輪重50N。在此過程中，汽車移動距離為______m，汽車提升重物所做的有用功為______J，滑輪組機械效率為______。（不計繩重和摩擦）5、在建蘭“農(nóng)情蜜意”收獲的季節(jié)，小樓幫忙運收蔬菜，初次干農(nóng)活的他在左筐中裝了4kg，右筐中裝了5kg，如果扁擔(dān)的長度為1.8m，則他在距扁擔(dān)左端______m處將蔬菜挑起來才能使挑擔(dān)水平（扁擔(dān)和筐的重力均不考慮）；為了方便行走，小樓將兩筐蔬菜同時向內(nèi)移動了0.2m，則需要______筐（選填“左”或“右”）增加約______kg（保留1位小數(shù)）蔬菜，才能基本保持挑擔(dān)水平。6、在水平地面上，10s內(nèi)用50N的力沿水平方向拉著重為100N的小車前進5m，重力做功等于______J，拉力做功的等于______J，拉力的功率為______W。7、學(xué)習(xí)了功率的知識后，小明和幾位同學(xué)準備做“估測上樓時的功率”的活動。用磅秤測得小明的質(zhì)量是50kg，用_____測得他從一樓登上三樓（每層樓高3m）用了20s的時間，則根據(jù)原理公式_____可以算得小明登樓的功率是_____W。（g取10N/kg）8、如圖所示，用20N水平方向拉力F把重100N的物體以0.2m/s的速度水平勻速拉動，物體與水平地面間摩擦力為48N，則拉力F做功的功率是___________W。9、圖甲所示為一種搬運建筑材料的機械裝置AB是個杠桿，O為支點，杠桿平衡時，B端受到的向下的拉力______A端受到的向下拉力（選填“大于”、“小于或“等于”）；若搬運2000N的貨物，電動卷揚機拉鋼絲繩的力F甲＝1600N，該滑輪組的效率η甲＝______；若用同樣的滑輪按乙圖組裝，勻速提升相同的貨物，電動卷揚機拉鋼絲繩的力為F乙，乙滑輪組的效率為η乙，考慮實際情況，則F甲______F乙，η甲______η乙（選填“＞”、“＜”或“＝”）。10、釣魚是人們喜愛的一種休閑活動，如圖是釣魚示意圖（1）釣魚時，若其他條件不變，魚竿長度越長，手提魚竿的力越______；（2）釣魚者將一條重為5牛的魚從水面提高2米，再沿水平方向移動1米，在這一過程中，他克服魚的重力做功為______焦。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、已知一輛小汽車的總質(zhì)量為1.6t，小汽車以20m/s的速度做水平勻速直線運動，行駛了180s，行駛過程中小汽車受到的阻力為車總重的0.2倍；求：（1）小汽車牽引力做的功；（2）小汽車牽引力做功的功率。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的大小；（2）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、如圖是工人利用滑輪組提升重為600N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為75W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J，不計繩重。求：（1）拉力所做的有用功。（2）滑輪組的機械效率。（3）滑輪組中的動滑輪的重力。4、如圖所示，某人用機械效率為80%的滑輪組勻速提升重240N的物體，在2s內(nèi)，繩的自由端移動了6m。求：（1）物體上升的高度和速度？（2）人的拉力為多大？（3）人所做的額外功是多大？5、用如圖所示的滑輪組將重500N的物體G勻速提升3m所用的時間為10s，所用的拉力F為200N，（不計繩重及摩擦）求：（1）拉力所做的有用功；（2）拉力做功的功率；（3）滑輪組的機械效率為多少？-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A．結(jié)合圖甲、乙兩圖知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木塊處于靜止狀態(tài)；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木塊做加速運動，不知道木塊運動的距離，由W=Fs可知，無法確定做功的多少，故A錯誤；B．50s內(nèi)，由圖甲可知拉力在變化，不知道物體運動的距離，由功的公式W=Fs可知，無法計算拉力做的功，故B錯誤；C．10~30s內(nèi)，由圖甲可知，拉力逐漸增大，木塊的速度逐漸增大，根據(jù)知，拉力的功率逐漸變大，故C正確；D．30~40s，水平拉力保持為4N不變，木塊做勻速直線運動，根據(jù)知，拉力的功率保持不變，故D錯誤；故選C。2、D【解析】【詳解】AB．彈簧秤的示數(shù)為20N，即繩子對彈簧秤的拉力為20N，因同一根繩子各處的拉力大小相同，所以繩子對物體M的拉力也為20N。物體M向左勻速直線運動，其受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，所以M受到地面的摩擦力f=F拉=20NM受到地面的摩擦力的方向與物體運動方向相反，即水平向右，故AB錯誤；C．M在重力的方向上沒有移動距離，所以M受到的重力對M所做的功為0J，故C錯誤；D．不計動滑輪與繩之間的摩擦和重力，由圖知，拉力F作用在動滑輪軸上，則拉力F的大小為F=2F示=2×20N=40N由圖知，繩子的有效段數(shù)n=2則拉力端移動的速度是物體移動速度的，故拉力端移動的速度拉力F的功率為故D正確。故選D。3、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。4、B【解析】【詳解】A．由圖可知n＝3，繩子自由端移動的速度v＝nv物＝3×0.3m/s＝0.9m/s則拉力F的功率P＝＝＝Fv物＝20N×0.9m/s＝18W故A正確，不符合題意；B．由可得，拉力做的總功W總＝Pt＝18W×20s＝360J因為η＝×100%，所以有用功W有＝ηW總＝85%×360J＝306J因為v＝，所以物體移動的距離s物＝v物t＝0.3m/s×20s＝6m又W有＝fs物，所以物體受到的摩擦力f＝＝＝51N故B錯誤，符合題意；C．繩子自由端移動的距離s＝ns物＝3×6m＝18m故C正確，不符合題意；D．額外功W額＝W總﹣W有＝360J﹣306J＝54J故D正確，不符合題意。故選B。5、B【解析】【詳解】某同學(xué)背著書包給書包一個向上的力，只有向上移動距離，該同學(xué)對書包才做功。某同學(xué)背著重50N的書包沿水平路面走了200m，給書包的力是向上的，移動的距離是水平方向的，此過程沒有做功。又登上大約10m高的三樓才到教室此過程做功為W＝Fs＝50N×10m＝500J故ACD不符合題意；B符合題意。故選B。6、A【解析】【詳解】由圖可知動力F1的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠桿從豎直位置向圖示虛線位置轉(zhuǎn)動的過程中，重力的力臂逐漸增大，但始終在l2＜l1時是省力杠桿，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。7、D【解析】【詳解】A．女孩端著盤子在水平地面上勻速前進，人對盤子的力是向上的，力的方向和盤子的移動方向垂直，在力的方向上盤子沒有移動距離，所以，人對物體不做功，故A不符合題意；B．司機用力推動汽車，車子不動，有力、無距離，人對物體不做功，故B不符合題意；C．踢出去的足球，在空中飛行的過程，人對足球沒有力的作用，所以人對足球沒有做功，故C不符合題意；D．運動員舉起杠鈴，有力作用在杠鈴上，杠鈴在力的方向上移動了距離，所以，人對杠鈴做了功，故D符合題意。故選D。8、D【解析】【詳解】由圖知n甲=2，n乙=3AB．不計繩重及摩擦，繩子受的拉力分別為因為G甲=G乙所以F′甲＞F′乙乙更省力；滑輪組的機械效率物體的重力和動滑輪的重力相同，所以兩滑輪組的機械效率相同，故AB錯誤；CD．不計繩重及摩擦，物體的重力分別為G′甲=2F甲-G動G′乙=3F乙-G動因為F甲=F乙所以G′乙＞G′甲乙更省力，滑輪組的機械效率動滑輪的重力相同，乙的重力較大，乙的機械效率較大，故D正確，C錯誤。故選D。9、B【解析】【詳解】A．旗桿上的定滑輪，相當(dāng)于等臂杠桿，不省力，也不省距離，故A不符合題意；B．夾東西的筷子，是費力杠桿，費力，省距離，故B符合題意；C．開門的把手使用時，實質(zhì)是輪軸，動力作用在輪上，阻力作用在軸上，是省力機械，省力，費距離，故C不符合題意；D．蜿蜒的盤山公路是斜面，省力，費距離，故D不符合題意。故選B。10、B【解析】【詳解】A．鑷子的支點在末端，動力臂約為手指的發(fā)力點到鑷子末端的距離，阻力臂約為鑷子最前端的物體到鑷子末端的距離，動力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，可知動力大于阻力，屬于費力杠桿，故A不符合題意；B．鍘刀的支點在刀與底座最前端的連接處，動力臂約為把手到連接處的距離，阻力臂約為鍘刀某個中間位置到連接處的距離，動力臂大于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，可知動力小于阻力，屬于省力杠桿，故B符合題意；C．夾子的末端為支點，動力臂約為手指的發(fā)力點到夾子末端的距離，阻力臂約為碗到夾子末端的距離，動力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，可知動力大于阻力，屬于費力杠桿，故C不符合題意；D．筷子的支點為拇指的按壓位置，動力臂約為食指到拇指的距離，阻力臂約為為筷子前端到拇指的距離，動力臂小于阻力臂，根據(jù)杠桿平衡的條件，可知動力大于阻力，屬于費力杠桿，故D不符合題意。故選B。二、填空題1、省力動力臂大于阻力臂【解析】【詳解】（1）[1]由題意可知，阻力與阻力臂不變，硬棒靜止時，由杠桿平衡條件可知，要使動力F1最小，則對應(yīng)的動力臂應(yīng)最大，由圖中可知，當(dāng)動力臂l1為OA時，達到最大，此時動力F1應(yīng)垂直于AC向上，故動力F1及對應(yīng)的動力臂l1如下圖所示（2）[2]由受力分析可知，重物甲對硬棒AC的阻力即繩子對硬棒AC的拉力F2，作用在B點，方向豎直向下；由力臂的定義可知，過支點O作拉力F2所在直線的垂線段，即為力F2對應(yīng)的力臂l2，如下圖所示（3）[3][4]由（1）（2）中可知，動力臂大于阻力臂，故該杠桿是省力杠桿。2、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。3、導(dǎo)體變小費力1.5【解析】【詳解】（1）[1]人體可以導(dǎo)電，故人體是導(dǎo)體。（2）[2][3]由圖中可知，在向上端起茶杯的過程中，由于阻力臂變小，阻力和動力臂不變，故由杠桿平衡條件可知，肱二頭肌向上收縮施力將變小；由于此時動力臂小于阻力臂，故此時前臂相當(dāng)于一個費力杠桿。（3）[4]由題意可知，10s內(nèi)心臟做的功為1kg的物體的重力為故能夠?qū)?kg的物體舉高的高度為4、定8380095%【解析】【詳解】[1]升國旗時頂端的滑輪是固定的，沒有跟隨國旗一起上升，所以頂端裝置是定滑輪。[2]由圖知，動滑輪上的繩子根數(shù)為故汽車移動距離為[3]不計繩重和摩擦，汽車提升重物所做的有用功為[4]動滑輪做的額外功為所以總功為所以滑輪組機械效率為5、1右0.3【解析】【詳解】[1]由題意可知，左、右兩筐中蔬菜的重力分別為：因扁擔(dān)和筐的重力均不考慮，可設(shè)挑擔(dān)水平平衡時，他在距離扁擔(dān)左端為L，則右側(cè)部分距離扁擔(dān)（1.8m﹣L），由杠桿的平衡條件可得則[2][3]小樓將兩筐蔬菜同時向內(nèi)移動了0.2m時，左、右兩筐重力的力臂分別為：則由可知，要保持挑擔(dān)水平，應(yīng)向右筐增加蔬菜，設(shè)其質(zhì)量為m，則其重力為由杠桿的平衡條件可得即解得6、025025【解析】【詳解】[1]如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，就說這個力對物體做了功。重力的方向是豎直向下的，而小車在水平方向上前進，小車沒有在重力方向上移動距離，所以重力不做功，即重力做功為0。[2]由題意可知，拉力，小車沿力的方向移動的距離，故拉力做的功[3]由題意可知，小車在拉力的作用下，10s內(nèi)前進了5m，即，故拉力做功的功率7、秒表150【解析】【詳解】[1][2]用秒表測出從一樓登上三樓用了20s的時間，上樓的高度h＝2×3m＝6m[3]小明上樓的功率8、12【解析】【詳解】由圖知，與動滑輪相連的有三段繩子，則n=3，拉力的速度v=3v物=3×0.2m/s=0.6m/s拉力F做功的功率9、小于62.5%＞＞【解析】【詳解】[1]AB是個杠桿，O為支點，因為OA＜OB，由FA×OA＝FB×OB可知，F(xiàn)A＞FB。[2]由圖知，甲滑輪組中n＝2，由η＝＝＝＝得，甲滑輪組的效率η甲＝×100%＝×100%＝62.5%[3]由圖示可知，甲圖中n＝2，乙圖中n＝3，由F＝（G+G動）可知，F(xiàn)甲＞F乙。[4]根據(jù)題意可知，兩種方法提升貨物，并且勻速提升高度相同，則有用功相同，而乙增加了定滑輪需要克服繩重及摩擦力做的額外功增加，由η＝＝可知，η甲＞η乙。10、大10【解析】【詳解】（1）[1]釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。若其他條件不變，魚竿長度越長，阻力臂增大，而動力臂不變，由杠桿平衡條件知道，動力增大，即手提魚竿的力越大。（2）[2]釣魚者將一條重為5牛的魚從水面提高2米，他克服魚的重力做功，再沿水平方向移動1米，在這一過程中不做功，故他克服魚的重力做功W＝Gh＝5N×2m＝10J三、計算題1、（1）1.152×107J；（2）6.4×104W【解析】【詳解】解：（1）已知汽車的總質(zhì)量為1.6t，則汽車的重力為汽車受到的阻力為車總重的0.2倍，則汽車受到的阻力為由于汽車在水平路面做勻速直線運動，由二力平衡可知汽車牽引力為汽車走過的距離為則牽引力做的功為（2）汽車牽引力做功的功率為；答：（1）小汽車牽引力做的功為1.152×107J；（2）小汽車牽引力做功的功率為6.4×104W；2、（1）200N；（2）720J，1200J；（3）360J【解析】【詳解】解：（1）