蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》章節(jié)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、某人將一箱書搬上樓，可以有兩種方法：一是把所有的書一起搬上樓；二是先搬一部分書上樓，再搬剩下的部分。假設他上樓的速度相同，則用這兩種方法搬書過程中（）A．人做的總功相同 B．人做的有用功相同C．人做功的機械效率相同 D．人做功的功率相同2、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。下列有關拉力做功及其功率的分析正確的是（）A．10~30s內拉力做功為32JB．50s內拉力做功為80JC．10~30s內拉力的功率逐漸變大D．30~40s內拉力的功率逐漸變大3、關于杠桿，下列說法正確的是（）A．力臂一定是杠桿上的一部分B．力臂就是從支點到力的作用線的距離C．只有在費力情況時才能省功D．杠桿平衡時，動力+動力臂與阻力+阻力臂總是相等的4、如圖所示的工具中，在使用時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5、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水里，撈上桶時發(fā)現桶里帶些水。在打撈水桶的過程中，下列關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6、如圖，重為G的物體在不同簡單機械中均處于平衡狀態(tài)（不計機械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3的的大小關系是（）A．F3＜F1＜F2 B．F2＝F3＜F1C．F2＜F3＝F1 D．F2＜F1＜F37、如圖所示，有一斜面長為L，高為h，現用沿斜面向上的拉力F把重為G的物體從斜面底端勻速拉到頂端。已知在這個過程中，物體受到斜面的摩擦力大小為f，則斜面的機械效率為（）A．×100% B．×100% C．×100% D．×100%8、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%9、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、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、如圖所示是玩彈弓的情景。經驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越______，這說明橡皮筋的彈性勢能與其______有關；若橡皮筋被拉的長度相同，而用的“子彈”不同，則質量大的“子彈”射出的距離較______，原因是質量大的“子彈”射出時______小。在此過程中，橡皮筋對“子彈”做的功______，（選填“相同”或“不相同”）。2、某校舉行了春季趣味運動會，如圖所示是物理老師某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像，已知物理老師的質量為60kg，則在1min內克服重力所做的功為__________J，他跳繩的功率為__________W。（g取10N/kg）3、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______%。4、摩托車發(fā)動機的功率為1.6千瓦，它表示發(fā)動機______。摩托車發(fā)動機在5秒內可做功______。5、學校舉行了一次登山比賽，小莉和小娟體重之比為5∶6，爬到山頂，小莉用時50min，小娟用時45min，則小莉和小娟做功之比是______，爬山功率之比是______。6、如圖所示，小明用200N的水平力推著重為300N的木箱在水平地板上10s前進了4m，松手后，木箱又向前自由滑行了1m后靜止。整個過程中，木箱的重力做功______J，小明對木箱做功______J，功率是______W。7、如圖所示，在刻度均勻的輕質杠桿的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”）。8、如果把鐵鍬看作費力杠桿，在圖所示的A、B、C三點中，支點是______點，動力作用點是______點，阻力作用點是______點。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、發(fā)動機是汽車的核心部件，發(fā)動機的質量決定了整車的性能和品質，現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燃機的汽缸，若某臺以汽油為燃料的汽車，發(fā)動機內有四個汽缸，其相關數據如表所示。汽車發(fā)動機數據表1min內完成工作循環(huán)2500次93#汽油汽缸內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內有用功______；（2）汽車內燃機一個工作循環(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，空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比，根據表中數據可知，氣缸內混合氣體中汽油的質量為______kg。1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為______kg；（4）當汽車以100km/h速度勻速運動時，根據表中數據可求得汽車發(fā)動機的效率為______。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、用如圖甲所示的裝置來探究滑輪組的機械效率η與物重G物的關系，改變G物，豎直向下勻速拉動彈簧測力計，計算并繪出η與G物關系如圖乙所示，不計繩重和摩擦。求：（1）若6s內將某重物勻速提升10cm，作用在細繩上的拉力為9N。此時拉力做的功和功率；（2）此滑輪組中動滑輪的重力；（3）當G物＝9N時滑輪組的機械效率。2、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？3、上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油。在一次測試中，汽車在水平路面行駛，它的發(fā)動機輸出3000N的牽引力，汽車在5min內行駛了9000m。求這段時間內：（1）汽車牽引力所做的功。（2）汽車牽引力做功的功率。4、在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如圖所示的滑輪組。某次將總重力G＝4000N的磚塊勻速吊運到高為5m的樓上，用時20s，拉力F＝2500N。不計繩重及摩擦，求在此過程中：（1）拉力F的功率；（2）額外功和動滑輪的重力G動；（3）滑輪組的機械效率。5、用如圖所示的滑輪組提升將重840N的貨物在5s內提升3米，已知動滑輪重60N，（不計繩重和摩擦）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】這箱書的重力一定，樓的高度前后不變，由可知，兩次所做的有用功相等；用方法一所做的額外功為一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的額外功是兩次克服自身重力所做的功，因此方法二的額外功大于方法一的額外功，則方法二的總功大于方法一的總功，即用方法一搬書時做功少；由可知η1＞η2即用方法一搬書時機械效率高。因上樓的速度相同，方法二需要上樓二次，所以方法二所用時間長；由可知P1＞P2即用方法一搬書時功率大。綜上分析可知，ACD不符合題意，B符合題意。故選B。2、C【解析】【詳解】A．結合圖甲、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，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，由圖甲可知，拉力逐漸增大，木塊的速度逐漸增大，根據知，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，根據知，拉力的功率保持不變，故D錯誤；故選C。3、B【解析】【詳解】A．力臂不一定是杠桿的長度，力臂可能在杠桿上也可能不在杠桿上，故A錯誤；B．力臂是從支點到力的作用線的距離，簡單地說，就是“點到線”的距離，故B正確；C．使用任何機械都不能省功，故C錯誤；D．根據杠桿的平衡條件，杠桿平衡時，動力×動力臂與阻力×阻力臂總是相等的，故D錯誤。故選B。4、A【解析】【詳解】取碗夾子使用時，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿；而羊角錘、核桃夾子、修枝剪刀使用時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故在使用時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。5、D【解析】【詳解】師傅不小心把水桶弄進水里，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錯誤；D正確。故選D。6、B【解析】【詳解】由題知，不計機械自重和摩擦。第一幅圖中L1＝L2為等臂杠桿，由杠桿平衡條件可得F1＝G第二幅圖是滑輪組，承擔總重的繩子段數n＝3，則第三幅圖是輪軸，此時的即動力作用在輪上，此時的動力為由此可知F2＝F3＜F1故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。7、A【解析】【詳解】根據題意知道，此過程中，拉力做的有用功W有用＝Gh拉力做的總功為W總＝FL拉力做的額外功W額＝fLA．斜面的機械效率故A符合題意；B．由于故B不符合題意；C．由于故C不符合題意；D．由于故D不符合題意。故選A。8、C【解析】【詳解】有用功總功機械效率故選C。9、D【解析】【詳解】A．由圖可知，甲、乙動滑輪上繩子股數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、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。二、填空題1、遠橡皮筋伸長的長度近速度相同【解析】【詳解】[1][2]橡皮筋彈性勢能的大小是通過子彈射出的距離來反映的。經驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠，這說明橡皮筋的彈性勢能與橡皮筋伸長的長度有關。[3][4]當“子彈”射出時，“子彈”具有的動能是橡皮筋的彈性勢能轉化來的，橡皮筋被拉的長度相同，說明橡皮筋的彈性勢能相同，轉化成子彈的動能也相同。影響動能的因素是質量和速度，在動能相同時，“子彈”的質量越大，其運動的速度就越小，射出的距離較小。[5]在此過程中，橡皮筋被拉的長度相同，彈力相同，所以橡皮筋對“子彈”做的功相同。2、540090【解析】【詳解】[1][2]如圖可計算1min跳繩個數為由圖可知每次跳起高度為6cm，合0.06m，則1min克服重力做功為W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J由可求功率為3、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4、每秒內做功1600焦【解析】【詳解】[1][2]功率表示做功的快慢，1.6千瓦等于1600瓦，表示每秒內做的功為1600J；摩托車發(fā)動機在5秒內做功為5、5∶63∶4【解析】【詳解】[1]小莉和小娟體重之比為G1∶G2＝5∶6，登山h相同，根據W＝Gh可得，小莉和小娟兩人爬到山頂做功比為[2]小莉和小娟所用時間之比為所以小明、小剛兩人爬山的功率比為6、080080【解析】【詳解】[1]由題知，箱子在水平地面上運動，在重力的方向上沒有移動距離，所以重力做功為0J。[2]根據得，對木箱做功為木箱又向前自由滑行了1m，因為木箱具有慣性而滑動，沒有力的作用，故不做功。[3]根據得，小明的功率為7、3變大【解析】【詳解】[1]設杠桿每個格的長度為L，A點懸掛一個重為4N的物體，根據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。8、CBA【解析】【詳解】[1][2][3]鐵鍬的工作原理可看成費力杠桿，如圖人握住C點不動，往上提拉B點帶動A處重物上升。故支點是C點，動力作用點是B點，阻力作用點是A點。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，FA＞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甲＞F乙。[4]根據題意可知，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、4.5×106J乙、甲、丁、丙丁2×10﹣40.520%【解析】【詳解】（1）[1]由表格數據可知發(fā)動機輸出最大功率P＝75kW＝75000W則1min內做的有用功為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]做功沖程內燃機給汽車提供動力，即丁圖所示的沖程內燃機給汽車提供動力；（3）[4]根據ρ＝可得做一次功燃氣的質量為m＝ρV＝1.5kg/m3×2×10﹣3m3＝3×10﹣3kg因為空燃比是14:1，所以氣缸內混合氣體中汽油的質量m油＝3×10﹣3kg×＝2×10﹣4kg[5]由表格數據可知1min完成的工作循環(huán)是2500次，即1min對外做2500次功，因此1分鐘內總共需要消耗的汽油質量為m總＝m油×2500＝2×10﹣4kg×2500＝0.5kg（4）[6]1min內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%三、計算題1、（1）1.8J，0.3W；（2）3N；（3）75%【解析】【詳解】解：（1）由圖知，n＝2，拉力端移動距離s＝nh＝2×10cm＝20cm＝0.2m拉力做的總功W總＝Fs＝9N×0.2m＝1.8J拉力做功功率=（2）不計繩重和摩擦，提升動滑輪做的功為額外功，W額＝G動h，滑輪組的機械效率η=由圖乙可知，當提升物體G＝12N時，滑輪組的機械效率即解得動滑輪重力G動＝3N（3）當提升物體G'物＝9N時，滑輪組的機械效率答：（1）拉力做的功為1.8J，功率為0.3W；（2）此滑輪組中動滑輪的重力為3N；（3）當G物＝9N時滑輪組的機械效率為75%。2、（1）5×103N；（2）6×104J；（3）50%【