蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》單元測試考試時間：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、下列實例中，利用連通器原理工作的（）A．鍋爐液位計 B．脫拌油煙機C．溫度計 D．訂書機2、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＜f23、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4、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5、如圖所示的工具中，使用時屬于省距離的杠桿的是（）A．道釘撬B．火鉗C．鋼絲鉗D．天平6、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4W7、在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機械，關(guān)于機械的下列說法，正確的是（）A．使用機械可以省力、省距離，也可以省功B．機械做功越快，機械效率越高C．使用機械可以省力或省距離，但不能省功D．機械做功越多，機械效率越高8、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9、小明用一豎直向上的力把物體A勻速提到了一定的高度，所做的功為100J。小紅利用某種機械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功為120J，則下列說法正確的是（）A．小紅利用的機械一定是省力的B．小紅所做的有用功為120JC．小紅所做的有用功為100JD．小紅利用的機械其機械效率達到了100%10、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(xiàn)桶里帶些水。在打撈水桶的過程中，下列關(guān)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，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）。2、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(guān)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。3、足球運動員用力踢足球，足球離開人足在草地上滾動到停下來的過程中，足球運動員對足球施加的力對足球_______功，這是由于_______。4、一建筑工人用100N的水平推力推小車，使小車在水平地面上勻速前進了2m，小車受到的阻力為______N。撤去推力，小車仍然能繼續(xù)向前運動1m，在小車前進3m的過程中，工人對小車做的功為______J，支持力做功______J。5、如圖所示，一根輕質(zhì)木桿，A端細線下所掛50N的重物靜止在水平地面上。當(dāng)在B點加豎直向下的力F=30N作用時，木桿恰能在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時細線豎直已知OA=15cm，OB=5cm，則重物對水平地面的壓力為________。6、人們吃硬東西時，用門牙咬不動，便換用里面的臼齒（大牙）使硬物開裂，這樣做是在動力臂和阻力不變的基礎(chǔ)上，用______辦法來達到較之前______（選填“省”或“費”）力的目的。城市清潔車在水平路面上勻速行駛清掃垃圾時的情景，該過程清潔車機械能______（變大/變小/不變）。車身上的LED燈起到警示的作用，它是由______（超導(dǎo)/半導(dǎo)體）材料制成的。7、2021年9月17日，我國神舟十二號載人飛船返回艙安全降落在東風(fēng)著陸場預(yù)定區(qū)域，圖乙是其階段Ⅲ飛船返回艙著陸過程中的高度隨時間的變化關(guān)系。（1）圖乙中t1～t2時段，返回艙在豎直向上推力作用下，豎直下落的速度減小，該過程中推力F與重力G的大小關(guān)系是______；（不計大氣阻力）（2）飛船返回艙的質(zhì)量約為300kg，其重力在t2～t4時段做功______J。8、如圖所示，不計繩重和摩擦?；喗M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）。9、小明沿水平方向用10N的力推著重為20N小車，30s內(nèi)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。10、如圖所示，用平行于斜面、大小為2.5N的拉力F，將重為3.6N的物體從斜面底端勻速拉至頂端，則有用功是______J，機械效率是______，摩擦力為______N。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖甲所示，電動卷揚機通過滑輪組提升重物，卷揚機有兩個檔位可以調(diào)節(jié)對繩子自由端施加的拉力F的大??；在某一次提升重物過程中其拉力F隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，重物上升高度隨時間變化的關(guān)系如圖丙所示，不計鋼絲繩重和摩擦力大小。求：（1）0～2s拉力F所做的功是多少？（2）2～4s，提升重物過程中，滑輪組機械效率為80%，則動滑輪的重力是多少？2、如圖所示是某起重機上的滑輪組。當(dāng)豎直向上勻速吊起8100N的物體時，滑輪組的機械效率為90%。若物體在10s內(nèi)上升5m，不計繩重和一切摩擦。求：（1）起重機所做的有用功；（2）繩端的拉力F做功的功率；（3）若吊起9000N物體勻速提升2m時，拉力所做的功是多大？3、如圖所示，斜面長L＝12.5m，斜面高h＝4m物體A重力為200N，物體B的重力為500N，B在A的拉力作用下從斜面底端勻速上升到斜面頂端不計繩與滑輪間的摩擦，求：（1）此過程中，拉力對B所做的功；（2）斜面的機械效率；（3）B與斜面間的摩擦力大小。4、如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。求：（1）動滑輪的重力為多少N？（2）內(nèi)拉力F的功率為多少W？（3）此裝置提升重物的最大機械效率約為多大？5、小清去超市買了一袋10kg的面粉，他將這袋面粉一口氣從一樓扛到三樓的家中。已知小清的質(zhì)量為60kg，每層樓的高度為3m。通過計算回答：小清扛著這袋面粉（面粉袋的質(zhì)量忽略不計）從一樓到三樓的過程中，總共做功多少焦？（g=10N/kg）-參考答案-一、單選題1、A【解析】【詳解】A．上端開口，下端連通的容器叫連通器，其特點是連通器里同一種液體不流動時，各容器的液面相平。鍋爐液位計上端開口，下端連通，是利用連通器原理工作的，故A符合題意；B．脫拌油煙機使用過濾網(wǎng)等各種技術(shù)使得油煙分離，分離出來的油多流入集油杯內(nèi)，沒有利用連通器原理，故B不符合題意；C．溫度計是利用液體熱脹冷縮的原理工作，溫度計沒有開口，沒有利用連通器原理，故C不符合題意；D．訂書機是利用杠桿原理工作，沒有利用連通器原理，故D不符合題意。故選A。2、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。3、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。4、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。5、B【解析】【詳解】AC．道釘撬、鋼絲鉗在使用時，動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，但要多移動距離，故AC不符合題意；B．火鉗在使用時，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，但可少移動距離，即為省距離的杠桿，故B符合題意；D．天平為等臂杠桿，不省力也不費力，不省距離也不多移動距離，故D不符合題意。故選B。6、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。7、C【解析】【詳解】AC．使用機械有時是為了省力，有時是為了省距離，有時是為了改變力的方向，但都不能省功，故A錯誤，C正確；BD．由于機械效率是指有用功所占總功的比例，與做功快慢和做功多少無關(guān)，故BD錯誤。故選C。8、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。9、C【解析】【詳解】A．利用機械可能省力也可能費力，小紅利用某種機械不能確定一定省力，故A錯誤；B．小紅利用某種機械把相同的物體A也勻速提到了相同的高度，所做的功是為120J，即120J是總功，故B錯誤；C．對物體做的功是有用功，所以，小紅利用機械做的有用功等于小明做的功，即100J，故C正確；D．由于利用機械就一定做額外功，所以，機械效率總小于1，機械效率不可能達到了100%，故D錯誤。故選C。10、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。二、填空題1、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(dāng)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(dāng)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(dāng)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2、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=30N3、不做在此過程中，運動員沒有對足球施加作用力【解析】【詳解】[1][2]足球運動員用力踢足球，足球由于慣性，離開人足后，會在草地上繼續(xù)滾動，由于受地面給球的摩擦力，會慢慢停下來，在足球離開人足后的運動過程中，運動員對球沒有力的作用，故運動員對足球不做功。4、1002000【解析】【詳解】[1]因為小車在水平地面上做勻速運動，受到的推力、阻力是一對平衡力，大小相等，所以小車受到的阻力[2]一建筑工人用100N的水平推力推小車，使小車在水平地面上勻速前進了2m，該階段工人對小車做的功為撤去推力，小車由于慣性繼續(xù)向前運動，工人不再對小車用力，所以小車運動的第3秒工人對小車不做功，因此在小車前進3m的過程中，工人對小車做的功為200J。[3]小車水平運動，在支持力的方向上沒有移動距離，支持力對小車不做功，即做功為0J。5、40N【解析】【詳解】設(shè)細線對杠桿的拉力為F1，細線對重物的拉力等于細線對杠桿的拉力F1，根據(jù)杠桿平衡的條有解得F1=10N則重物對地面的壓力6、減小阻力臂省變大半導(dǎo)體【解析】【詳解】[1][2]由于人們吃硬東西時，換用里面的臼齒（大牙）使硬物開裂，這樣動力臂和阻力沒有變，但是阻力臂減小了，由于動力×動力臂=阻力×阻力臂所以，動力變小了，即省了力。[3]城市清潔車在水平路面上勻速行駛清掃垃圾時，其速度和高度雖然沒有變化，但質(zhì)量不斷變大，所以該過程中清潔車的動能和重力勢能都變大，而動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，故其機械能變大。[4]車身上的LED燈起到警示的作用，它由半導(dǎo)體材料制成。7、【解析】【詳解】（1）[1]返回艙在豎直方向上受到推力F和重力G的作用，在這兩個力的作用下，返回艙豎直下落的速度減小，運動狀態(tài)發(fā)生改變，說明這兩個力不平衡，而且合力的方向與運動方向相反，由于運動方向向下，則合力方向向上，故推力F大于重力G。（2）[2]返回艙受到的重力為由圖可知，返回艙下落的高度h＝100m，則返回艙重力在t2～t4時段所做的功為8、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。9、15050【解析】【詳解】[1]根據(jù)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。10、0.7272%0.7【解析】【詳解】[1]由圖示知，斜面的高度h=20cm=0.2m拉力做的有用功W有=Gh=3.6N×0.2m=0.72J[2]斜面長s=40cm=0.4m拉力做總功W總=Fs=2.5N×0.4m=1J斜面的機械效率[3]拉力做的額外功W額=W總-W有=1J-0.72J=0.28J由W額=fs得物體在斜面上受到的摩擦力三、計算題1、（1）2400J；（2）100N【解析】【詳解】解：（1）由圖乙知，0～2s的拉力F1為300N；由圖丙知，0～2s物體升高的高度h1＝4m；由圖甲知，n＝2，拉力端移動距離s1＝2h1＝2×4m＝8m0～2s拉力F做的功W總1＝Fs1＝300N×8m＝2400J（2）由圖乙知，2～4s的拉力F′＝250N；由圖丙知，2～4s物體升高的高度h2＝12m﹣4m＝8m拉力端移動距離s2＝2h2＝2×8m＝16m2～4s卷揚機所做的功為W總2＝F′s2＝250N×16m＝4000J拉力做的有用功W有用2＝η×W總2＝80%×4000J＝3200J拉力做的額外功W額＝W總2﹣W有用2＝4000J﹣3200J＝800J不計鋼絲繩重和摩擦力大小，拉力做的額外功等于提升動滑輪的功，由W額＝G動h得動滑輪的重力G動＝＝100N答：（1）0～2s拉力F所做的功是2