蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》重點解析考試時間：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、如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，再改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO＝LOB，用頻閃相機每隔相同的時間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f22、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3、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4W4、如圖所示，用相同滑輪裝成的甲、乙兩個滑輪組分別將同一個物體在相同時間內(nèi)勻速提高相同高度，不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．F1＝F2 B．甲、乙繩子自由端移動的速度相同C．甲、乙兩個拉力的功率相同 D．乙滑輪組的額外功多5、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，雙臂的拉力克服重力做功使身體上升。小明同學(xué)每分鐘按標準完成了20個引體向上，在這一過程中，小明消耗的功率最接近（）A．15W B．30W C．60W D．120W6、下列關(guān)于功、功率、機械效率的說法正確的是（）A．物體做功越多，功率一定越大B．機器的功率越小，機械效率一定越低C．功率不同的機器，做的功一定不相等D．額外功與總功之比越小，機械效率一定越大7、在某高處將兩塊質(zhì)量相等的石塊A、B分別以兩種方式落向地面：石塊A自由落下到地面；石塊B被用水平作用力水平拋出后，呈拋物線下落到地面。在石塊落地的過程中，石塊重力分別做的功率為PA和PB，則比較兩者大小關(guān)系正確的是（）A．PA＞PB B．PA＝PBC．PA＜PB D．不好判斷8、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摩擦的光滑冰面移動了相同的距離s。如圖，力F對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>P29、將規(guī)格完全相同的滑輪，用繩子繞成圖中的甲、乙滑輪組。使用甲、乙滑輪組分別勻速提升重力為G1、G2的兩物體，升高相同的高度。繩自由端施加的拉力大小分別為F1和F2，物重G1>G2，不計繩重和摩擦。則下列判斷正確的是（）A．拉力F1一定大于F2B．乙滑輪組的機械效率較高C．甲、乙滑輪組的有用功相同D．甲的額外功與有用功的比值較小10、用完全相同的滑輪組成的滑輪組勻速豎直向上提物體M，如圖所示。如果自由端的拉力F＝30N，物體M的速度v＝0.1m/s，每個滑輪重10N，忽略繩重和軸摩擦。下列說法中正確的是（）A．物體M受到的合力不為零 B．物體M的重力為80NC．自由端移動的速度為0.2m/s D．天花板受到的拉力為90N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，—輕質(zhì)杠桿可繞O點轉(zhuǎn)動，A點處掛上一重物，B點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。2、旗桿頂端裝有______（定/動）滑輪，利用它來升國旗的作用是可以______（省力/省距離/改變施力的方向）；當國旗緩緩上升10m時，旗手向下的拉力移動的距離為______m。3、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__。4、如圖所示的斜面長4米、高2米。用沿斜面向上的拉力F把一個重力為150牛的物體，從斜面底端勻速拉到頂端，拉力F共做了400焦的功。拉力F的大小是___________牛，物體與斜面間摩擦力的大小是___________牛，斜面的機械效率為___________。5、如圖所示，小金用輕質(zhì)杠桿（自身重力忽略不計）、空桶、質(zhì)量為m0的物體A和細線，自制了測量液體密度的杠桿密度計。該杠桿密度計可以從杠桿上的刻度直接讀出液體密度的數(shù)值。（1）將杠桿在O點懸掛起來，空桶懸掛在B點，質(zhì)量為m0的物體A懸掛在C點時，杠桿水平平衡。測出B點到O點的距離為l，C點到O點的距離為l0，此時C點的密度刻度線應(yīng)標注為_______；（2）在B點的空桶內(nèi)注滿液體，空桶容積為V，移動物體A至D位置，使杠桿在水平位置平衡。若D點到O點的距離為l1，通過推導(dǎo)分析，此時D點的應(yīng)標注的密度值_______。（結(jié)果用題中所給的字母表示）。6、如圖所示的四個滑輪組中，圖________可省一半力，圖____最費力，圖____和圖___用力大小一樣。7、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/變小），此時前臂相當于一個______（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(nèi)心臟做的功可把一個1kg的物體勻速舉高______m。（g取10N/kg）8、如圖所示，小明用100N的拉力豎直向上拉動繩子，使重為240N的物體，5s內(nèi)勻速升高10m，不計繩重和摩擦，則拉力的功率為_______。9、如圖所示，在刻度均勻的輕質(zhì)杠桿的A點懸掛一個重為4N的物體，在B點施加一個豎直向下的作用力F，使杠桿在水平位置保持平衡，則______N；若保持物體懸掛的位置不變，改變力F的方向（如圖斜向左方向），杠桿仍在水平位置保持平衡，則力F將______（填“不變”、“變大”或“變小”）。10、如圖所示，不計繩重和摩擦。滑輪組在勻速提升150N重物時，機械效率為60%，物體上升的速度為10cm/s，繩端拉力F為_______N，拉力功率為________W，如果提升物體質(zhì)量增加，那么滑輪組的機械效率將_________（變大/變小/不變）。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖所示，一根均勻的細木棒OC，OC＝4OA，B為OC的中點。在C點施力將掛在A點的重為180N的物體勻速提升0.2m，木棒的機械效率為90%，不計摩擦。求：（1）提升該物體做的有用功。（2）拉力所做的總功。（3）木棒的重力。2、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，不計繩重和摩擦，求：（1）動滑輪重力；（2）滑輪組的機械效率；（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。3、有一根繩子，通過如圖甲所示的滑輪組，能夠提起的最重物體是A，物體再重繩子將斷裂（不計繩重和摩擦）。求：（1）將A勻速提高2m做的有用功為740J，則物重GA=？（2）若此時滑輪組機械效率為92.5%，人的體重為600N，每只腳與地面接觸面積為2×10﹣2m2，則人對地面的壓強p地=？（3）若用這根繩子和這些滑輪，組成圖乙所示滑輪組，利用它從水中緩慢勻速提起（不計水的阻力）一個邊長為3×10﹣1m的正方體B，當提到B的下表面所受水的壓強為2×103Pa時，繩子斷裂。則正方體B的密度ρB=？4、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？5、某型號汽車在測試中，發(fā)動機輸出功率為40kW時，汽車在一段平直公路上以72km/h的速度勻速行駛了9km。假設(shè)汽油完全燃燒，汽油熱值為q油＝4.5×107J/kg，汽油機的效率為40%，該型號汽車以此速度行駛過程中，求：（1）汽車向前的牽引力是多大。（2）汽車消耗的汽油是多少kg。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】CD．由于物體對水平面的壓力大小不變（等于物體的重力），各段的粗糙程度相同，所以物體運動時受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD錯誤；AB．由圖可知，在AO段物體在相同時間內(nèi)運動的距離相同，說明物體做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡條件可知拉力F1=f；在OC段物體在相同時間內(nèi)運動的距離增大，說明物體做加速直線運動，則拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根據(jù)W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A錯誤，B正確。故選B。2、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。3、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。4、C【解析】【詳解】A．甲乙兩幅圖中的滑輪組承擔物重的繩子有效股數(shù)n甲＝2，n乙＝3，不計繩重及摩擦，拉力又因為動滑輪重力G動相同，所以F甲＜F乙，故A錯誤；B．用甲、乙兩個滑輪組在相同時間內(nèi)勻速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移動的距離s甲＝3h，s乙＝2h，則s甲＜s乙，由可得，拉力端移動的速度不相同，v甲＞v乙，故B錯誤；CD．在提升重物的過程中，若不計繩重及摩擦，克服動滑輪重做的功為額外功，因為動滑輪重相同，提升高度相同，根據(jù)公式W額＝G動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間內(nèi)勻速提升相同高度時，因不計繩重和摩擦，拉力做的功等于克服物體重力和動滑輪重力所做的功，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、乙兩個拉力的功率相同，故C正確，D錯誤。故選C。5、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。6、D【解析】【詳解】A．功率是功與時間的比值，做功多，若時間不確定，則功率大小不能確定，故A錯誤；B．機械效率是有用功與總功之比；機械功率是物體在單位時間內(nèi)做的功，機械效率與機械功率大小沒有直接關(guān)系，故B錯誤；C．由W＝Pt知道，做功多少還受時間的影響，功率不同的機器，做的功可能相等，故C錯誤；D．總功包括有用功和額外功，額外功在總功中占比例越小，則有用功在總功中占比例越大，機械效率越高，故D正確。故選D。7、B【解析】【詳解】由題知故根據(jù)知在下落過程中因為所以，重力做功又因為石塊A自由落下到地面；石塊B被用水平作用力水平拋出后，呈拋物線下落到地面，所以，A和B所用時間相同，故根據(jù)知故ACD錯誤，B正確。故選B。8、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，移動了相同的距離s，即，，根據(jù)計算公式，可知，故A、B錯誤；CD．A和B兩物體，是完全相同的，沿粗糙地面和不計摩擦的光滑冰面移動了相同的距離，粗糙地面會有摩擦力，光滑冰面沒有摩擦力，力F是相同的，物體A在粗糙地面上移動的速度是較小的，則物體A在粗糙地面上移動的時間是較大的，即，根據(jù)可知，，故C正確，D錯誤。故選C。9、D【解析】【詳解】A．由圖可知，甲、乙動滑輪上繩子股數(shù)n分別為3和2，且物重G1>G2，動滑輪重G動相同，由公式：可知：F1與F2的大小關(guān)系不能確定，故A錯誤；CD．已知物體上升的高度h相同，且物重G1>G2，動滑輪重G動相同，由公式：W有=Gh和W額=G動h可知：甲的有用功大于乙的有用功，而兩者的額外功相同，則甲的額外功與有用功的比值較小，故C錯誤、D正確；B．由公式可知：在額外功相同時，甲的有用功大，所以其機械效率就高，故B錯誤。故選D。10、C【解析】【詳解】A．因為物體做勻速運動，根據(jù)牛頓第一定律可知，物體M受到的合力為零，故A錯誤；B．忽略繩重和軸摩擦，根據(jù)即解得故B錯誤；C．由圖可知自由端移動的速度為故C正確；D．天花板受到的拉力為故D錯誤。故選C。二、填空題1、6【解析】【詳解】由圖可知動力力臂，阻力力臂由可得阻力為由阻力為6N可知物體的重力為6N。2、定改變施力的方向10【解析】【詳解】[1][2]升旗時，只需要很小的力就可以完成，要想國旗能向上運動，就需要向上的作用力，但人在地面，作用力只能向下拉，所以這里需要改變力的方向，定滑輪不能省力，但可以改變力的方向，故旗桿頂端安裝的是定滑輪，作用是改變施力的方向。[3]由于定滑輪不省力也不費力，所以即不省距離也不費距離，故當國旗緩緩上升10m時，旗手向下的拉力移動的距離為10m。3、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。4、1002575%【解析】【詳解】[1]由可得拉力[2]利用斜面做的有用功拉力做的額外功由可得摩擦力[3]斜面的機械效率5、0【解析】【詳解】（1）由題意可知，空桶內(nèi)沒有盛被測液體杠桿平衡時，相當于裝了密度是0的密度，質(zhì)量為m0的物體A懸掛處C點應(yīng)標零刻度，即0。（2）設(shè)空桶的質(zhì)量為m1，某液體的質(zhì)量為m2，當空桶沒有盛液體時杠桿平衡，由杠桿平衡條件得m1g×l＝m0g×l0……①當盛滿某液體時杠桿再次平衡，由杠桿平衡條件得(m1+m2)g×l＝m0g×l1……②聯(lián)立①②為方程組，并解得由得，液體的密度6、（b）（c）（a）（d）【解析】略7、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??；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(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8、600W【解析】【詳解】由圖可知，有3段繩子拉著動滑輪，則繩子自由端移動的距離為s＝3h＝3×10m＝30m拉力所做的功為W＝Fs＝100N×30m＝3000J拉力的功率為9、3變大【解析】【詳解】[1]設(shè)杠桿每個格的長度為L，A點懸掛一個重為4N的物體，根據(jù)杠桿的平衡條件解得故需掛6個鉤碼。[2]保持物體懸掛的位置不變，改變力F的方向如圖斜向左方向，動力臂將減小，若杠桿仍在水平位置保持平衡，則力F將變大。10、12525變大【解析】【詳解】[1]由圖可知，n=2，滑輪組的機械效率故繩端拉力[2]繩子自由端移動的速度v′=2v=2×10cm/s=20cm/s=0.2m/s拉力功率[3]不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率如果提升物體質(zhì)量增加，由G=mg可知增大物體的重力，由上式可知滑輪組的機械效率變大。三、計算題1、（1）36J；（2）40J；（3）10N【解析】【詳解】解：（1）有用功是對該物體做的功，故有用功為（2）由得到（3）由于OC＝4OA，B為OC的中點，故OB＝2OC，當物體勻速提升0.2m時，杠桿的重心B點將上升0.4m，此時對杠桿做的功為額外功，則由于，，故答：（1）提升該物體做的有用功為36J；（2）拉力所做的總功40J；（3）木棒的重力為10N。2、（1）50N；（2）87.5%；（3）160W；（4）950N【解析】【詳解】解：（1）由圖知道，n＝2，因為不計繩重和摩擦?xí)r，，所以動滑輪的重力G動＝nF﹣G＝2×200N﹣350N＝50N（2）滑輪組的機械效率（3）繩子