蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》定向測評考試時間：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、下列工具在使用時屬于費力杠桿的是A．羊角錘 B．筷子C．手推車 D．核桃夾子2、下列工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．開瓶器 B．鋼絲鉗C．食品夾 D．核桃夾3、氣功表演者躺在地上，胸部上面放上一塊大石板，旁邊的人掄起大錘子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎塊，石板下面的人卻安然無恙。關于這種現象，下列說法正確的是（）A．錘子向石板砸去的過程中，重力對錘子沒有做功B．石板被砸成碎塊的過程中，錘子沒有受到石板的作用力C．人安然無恙是由于胸部承受的壓力小于石板承受的壓力D．石板被砸成碎塊說明力可以改變物體的形狀4、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杠桿。下列各示意圖中能正確表示該開瓶器工作時的支點O、動力F1和阻力F2的是（）A． B．C． D．5、如圖所示，水平木板上有甲、乙兩個木塊，甲的質量大于乙的質量。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，F1、F2做功無法比較6、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7、如圖所示的簡單機械中一定省力的是（）A．筷子 B．核桃夾C．釣魚竿 D．船槳8、下列關于功率、機械效率說法中，正確的是（）A．機械效率越高，機械做功一定越快 B．做功越多的機械，機械效率越高C．做功越快的機械，功率越大 D．功率越大的機械，做功一定越多9、如圖所示，用同樣的輕繩（不計繩重和摩擦）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10、如圖所示，輕質直桿OA可繞O點轉動，直桿下端掛一重物G。現用一個始終跟直桿垂直的力F將直桿由豎直位置緩慢轉動到圖示虛線位置，在轉動過程中這個直桿（）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、人體就像一部機器，蘊含許多物理知識。（1）人體是______（導體/絕緣體）。（2）如圖所示為人的手臂結構示意圖，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?。藭r前臂相當于一個______（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內心臟做的功可把一個1kg的物體勻速舉高______m。（g取10N/kg）2、小明沿水平方向用10N的力推著重為20N小車，30s內在水平地面上勻速前進了15m；此過程中小明對小車做的功為______J，功率為______W，小車重力做功的功率為______W。3、如圖所示，小明正在做俯臥撐，把他的身體看作一個杠桿，O為支點，A為重心，他的體重為600N。他每次將身體撐起，肩部上升0.4m，在某次測試中，他1min內完成30次俯臥撐，將身體撐起一次所做得功為___________J。他在1min內做功的功率為___________w。4、如圖所示，O為輕質杠桿AB的支點，杠桿上刻度均勻，在距支點10厘米的B處掛有600牛的重物，要使杠桿平衡，需要在A處至少加_______牛的力，且方向為_______。5、如圖所示是一種小型千斤頂的示意圖，當手往下壓動搖臂時，能把重物抬高一段較小的距離，工人在10s時間內用100N的力豎直向下壓動搖臂2m，把1000N的重物勻速抬高14cm。則重物上升的速度為______m/s，人做的功為______J，千斤頂的效率是______%。6、如圖所示，是兩個工人分別用滑輪按甲、乙兩種方式把質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”）。7、一個質量為70kg的工人，用圖所示的裝置提升石板，已知托板重200N，容量足夠大，每塊石板重100N，繩能承受的最大拉力為800N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。當工人在4s內將10塊石板勻速提升2m時，此裝置的機械效率為80%。那么，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，此裝置動滑輪重______N；該工人提升10塊石板升高2m做的額外功是______J；該工人此裝置提升石板的機械效率最高可達到______%。（保留一位小數）8、一質量為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）9、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）10、小明通過機械將重為100N的重物在5s內豎直向上勻速提升了2m，機械效率為80%，則此過程中小明做功的功率P=___________W。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖所示，繩重及摩擦不計，工人將重為800N的物體勻速提至高處，滑輪組的機械效率80%。求：（1）人對繩子的拉力F為多少；（2）如果用這個滑輪組將重600N重物提升5m，則此時機械效率為多少。2、某橋梁施工隊的工人用如圖所示的滑輪組勻速打撈沉在水中的工件；已知工件的質量為100kg工人的質量為70kg；工件打撈出水面前與工件完全被打撈出水后工人對地面的壓力之比為，工件在水中時，滑輪組的機械效率為60%。若不計摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg；求：（1）工件浸沒在水中時所受的浮力F??；（2）工件完全打撈出水面后，滑輪組的機械效率η2；（結果保留兩位有效數字）（3）工件完全打撈出水面后，以0.2m/s的速度被勻速提升，工人拉繩的功率P2。3、如圖所示，一個邊長為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來。（不計摩擦及繩重）求：（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法。（3）如果此人勻速提起640N的正方體時，人對繩子的實際拉力是220N，若人的體重為600N，那么他用此滑輪組提升物體的重力不能超過多少牛？4、不計繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦，用如圖所示的滑輪組去拉動物體A，已知物體A重為100N，動滑輪重為80N。在拉力F的作用下，經過20s，物體A沿水平方向勻速前進了4m，拉力F做功為3200J。（g取10N/kg）求：（1）繩子自由端移動的速度；（2）因克服動滑輪重而做的額外功；（3）此滑輪組的機械效率；（4）物體A所受的摩擦力。5、在四川的涼山有個“懸崖村”，孩子們上學要爬落差800米的天梯。一個質量為45kg的學生背著3kg的書包上天梯，所用時間為80min，則他對書包做功為______J，他對書包做功的平均功率為______W。（g取10N/kg）-參考答案-一、單選題1、B【解析】【分析】【詳解】A．羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．筷子在使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故B符合題意；C．手推車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．核桃夾子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選B。2、C【解析】【詳解】A．開瓶器在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A不符合題意；B．鋼絲鉗在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。3、D【解析】【詳解】A．錘子向石板砸去的過程中，錘子受到重力豎直向下，距離的方向豎直向下，故重力對錘子做功，故A錯誤；B．物體間力的作用是相互的，石板被砸成碎塊的過程中，錘子也受到石板的反作用力，故B錯誤；C．胸部承受的壓力等于石板承受的壓力與石板的重力之和；人安然無恙的原因主要是因為人的受力面積大，壓力的作用效果不明顯，故C錯誤；D．石板被砸成碎塊說明力可以改變物體的形狀，故D正確。故選D。4、D【解析】【詳解】圖中的起瓶器在打開瓶蓋時，啟瓶器會繞著瓶蓋的左側轉動，故O點在瓶蓋的左側；阻力為瓶口與蓋的向下的摩擦力，故阻力F2在瓶蓋的右側，方向向下；動力F1會繞著O點轉動，故動力的方向斜向右，故D符合題意。故選D。5、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，故拉力做功相同，故A正確；BCD錯誤。故選A。6、B【解析】【詳解】A．旗桿上的定滑輪，相當于等臂杠桿，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。7、B【解析】【詳解】ACD．筷子、釣魚竿、船槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，都屬于費力杠桿，故ACD不符合題意；B．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意。故選B。8、C【解析】【詳解】A．機械效率是指有用功與總功的比值，功率表示物體做功的快慢，機械效率與機械功率大小沒有直接關系，機械效率越高，機械做功不一定越快，故A錯誤；B．有用功與總功的比值叫機械效率，與做功的多少沒有直接關系，故B錯誤；C．做功快的機械，說明單位時間內完成的功多，所以功率一定大，故C正確；D．根據W＝Pt可知，做功的多少與時間和功率有關，若只是功率大，但時間短做功也不一定多，故D錯誤。故選C。9、A【解析】【詳解】圖甲中使用的是定滑輪，圖乙中使用的是動滑輪。設物重為G物，滑輪重為G輪，不計繩重和摩擦，根據定滑輪和動滑輪的特點，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勻速提升的是質量相等的物體，若提升高度相同時，所做的有用功相同。由可知，不計繩重和摩擦，使用甲圖的定滑輪不用對滑輪做額外功，故機械效率高；使用乙圖的動滑輪要對滑輪做額外功，故機械效率低。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。10、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。二、填空題1、導體變小費力1.5【解析】【詳解】（1）[1]人體可以導電，故人體是導體。（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??；由于此時動力臂小于阻力臂，故此時前臂相當于一個費力杠桿。（3）[4]由題意可知，10s內心臟做的功為1kg的物體的重力為故能夠將1kg的物體舉高的高度為2、15050【解析】【詳解】[1]根據題意知道，推力F＝10N，在力的方向上，物體水平勻速前進的距離s＝15m；故推力所做的功W＝Fs＝10N×15m＝150J[2]推力做功的功率[3]由于小車所受重力的方向是豎直向下的，與推力的方向相互垂直，所以小車重力沒有做功，則小車的重力做功的功率為0。3、14472【解析】【詳解】[1]由圖知道，地面對手的支持力的力臂L=0.6m+0.9m=1.5m由杠桿平衡條件知道FL=GLG即F×1.5m=600N×0.9m解得F=360N，將身體撐起一次所做功W=Fs=360N×0.4m=144J[2]1min內做的總功W總=nW=30×144J=4320J做功功率4、200豎直向下【解析】【詳解】[1][2]因為阻力和阻力臂一定，動力臂越長，動力越小，所以為最長的力臂，故在端作豎直向下的力；根據杠桿平衡的條件可得5、0.01420070【解析】【詳解】[1]重物上升的速度為[2]人做的功為[3]千斤頂的效率是6、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。7、5050081.5【解析】【詳解】[1][2]由圖知，n＝2，若磚被提升h，則拉力端移動的距離s＝2h。當工人勻速提升10塊磚時，拉力做的有用功：W有用＝G磚×h＝100N×10×h＝1000N×2m＝2000J，由得拉力做的總功由W總＝W有用+W額得拉力做的額外功W額＝W總﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J不計滑輪的摩擦和繩重，使用滑輪組做的額外功W額＝（G動+G板）h＝（G動+200N）×2m＝500J解得動滑輪重力：G動＝50N。[3]由題知，人使用的最大拉力F最大＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N不計滑輪的摩擦和繩重，最大拉力F最大＝（G動+G板+G磚）＝（50N+200N+G磚）＝700N解得能提升的最大磚重：G磚＝1150N，因為每塊磚重100N，所以最多能提升磚的數量為1150N/100N=11實際能提升的最大磚重：G磚′＝1100N，此時拉力F最大′＝（G動+G板+G磚′）＝（50N+200N+1100N）＝675N因為滑輪組的機械效率所以最高機械效率8、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＝150N9、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10、50【解析】【詳解】此過程中有用功W有用=Gh=100N×2m=200J根據可知，總功為小明做功的功率三、計算題1、（1）500N；（2）75%【解析】【詳解】解：（1）由圖可知，承擔物重的繩子段數為繩子自由端移動距離因為滑輪組的機械效率所以拉力（2）繩重及摩擦不計，由拉力可得動滑輪重力為繩重及摩擦不計，滑輪組的機械效率為用這個滑輪組將重600N重物時的機械效率為答：（1）人對繩子的拉力F為500N；（2）如果用這個滑輪組將重600N重物提升5m，則此時機械效率為75%。2、（1）520N；（2）75.76%；（3）264W【解析】【分析】【詳解】解：（1）工人的重力工件的重力以工人為研究對象，工人共受到三個力的作用：重力，支持力，繩子的拉力，因為所以因為工人對地面的壓力與地面對工人的支持力是一對相互作用力，所以當工件完全完全浸沒在水中時，工件對繩子的拉力等于工件的重力減去工件所受的浮力，所以此時工人對繩子的拉力即繩子對工人的拉力則此時工人對地面的壓力當工件被拉出水面以后，工件對繩子的拉力等于工件的重力，所以此時工人對繩子的拉力即繩子對工人的拉力則此時工人對地面的壓力因為所以利用滑輪組提升物體，當摩擦、繩重及水的阻力忽略不計時，機械效率所以將G工件＝1000N代入②式可解得將G人＝700N和③式代入①式可解得將④式代入③式可解得F?。?20N（2）工件完全打撈出水后，滑輪組的機械效率（3）工件完全打撈出水面后，工人對繩子的拉力工人拉繩子的速度所以工人拉繩子的功率答：（1）工件浸沒在水中時所受的浮力是520N；（2）工件完全打撈出水面后，滑輪組的機械效率是75.76%；（3）工件完