蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》專題訓練考試時間：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、如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．天平 B．瓶蓋起子C．食品夾 D．鉗子2、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3、用功率恒為160W的拉力，使質量為5kg的物體以4m/s的速度沿30°的斜坡勻速拉到坡頂，已知斜坡長60m，則下列說法錯誤的是（）A．物體從斜坡底端到達坡頂?shù)臅r間是15sB．物體上坡時的牽引力是40NC．物體上坡時受到的摩擦力為15ND．斜面的機械效率是504、圖所示為某同學在生命科學實驗中使用鑷子夾取玻璃蓋片的場景，使用此鑷子（）A．省力且省距離 B．省力但費距離 C．費力且費距離 D．費力但省距離5、小明用如圖所示的實驗裝置研究杠桿的機械效率，實驗時，將重為G的鉤碼掛在鐵質杠桿A點上，彈簧測力計作用于C點，現(xiàn)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時拉力為，杠桿的機械效率為，不計摩擦，則（）A．僅將測力計移到B點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，機械效率為η2，則B．僅將鉤碼移到B點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，機械效率為η2，則C．僅將測力計移到B點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時拉力為F2，則D．僅將鉤碼移到B點，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時拉力為，則6、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7、如圖所示工具中，屬于省力杠桿的是（）A．掃帚B．瓶蓋起子C．筷子D．鑷子8、如圖所示的四種情景中，力對物體做功的是（）A．用力推小車沒有推動B．提著滑板車在水平路面上前行C．用力搬石頭沒有搬動D．將貨物從地面拉到高處9、根據(jù)如圖所示的幾個情景，下列說法正確的是A．女孩搬起一個箱子，女孩對箱子做了功B．吊車吊著貨物水平移動一段距離，吊車對貨物做了功C．司機未能推動汽車但費了很大的力，司機對汽車做了功D．足球被踢出后在草地上滾動的過程中，運動員對足球做了功10、如圖所示，小明先后用F1、F2、F3的力勻速拉起重物，若摩擦不計，則（）A．F1大于F2 B．F1大于F3 C．F1等于F2 D．F2小于F3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，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，表是提升物體時采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1若不計杠桿自重和摩擦，拉力應為______N；若實際拉力F為90N，則杠桿的機械效率為______。2、如圖所示，在光滑的斜面上，將物體G分別沿斜面AC和BC以相同的速度勻速拉到頂端C，所用的力F1______F2，所做的功W1______W2，功率的大小P1______P2。3、如圖所示，重力不計的木棒AOB可繞支點O無摩擦轉動，木棒OA∶OB=3∶2，物體乙的質量為6kg。物體乙受到的重力是________N，甲的重力為70N，把甲乙兩物體用細繩分別掛在木棒的兩個端點A、B上時，木棒在水平位置平衡，此時物體甲受到地面的支持力________N。4、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。5、工人用如圖所示的滑輪組將質量為20kg的貨物豎直勻速提高了2m，他所做的有用功是______J，已知該滑輪組的機械效率為80%，總功為______J，工人的拉力是______N（）。6、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”）。7、如圖所示，把重力為1000牛的物體A勻速提升3米，不計滑輪自重和摩擦，則作用在細繩自由端的拉力F為__________牛，拉力F做的功為_________焦。若提升物體A所用時間為1分鐘，則拉力F做功的功率為________瓦。8、在粗糙水平面上有一個重為200N的物體，小明用15N的水平推力使其以2m/s的速度沿力的方向勻速運動了20s，則在此過程中小明做功的功率為______W，物體重力所做的功為______J。9、如圖所示，拉力F＝250N，在10s內將重為600N的貨物勻速提升2m，則滑輪組的機械效率為_____，拉力的功率為_____W。請你說出一條提高該機械機械效率的方法：_____。10、如圖，用一個動滑輪把重500N的物體勻速提起2m時，不計摩擦和動滑輪重，人對繩子的拉力為_____N，繩子自由端移動______m，動滑輪的掛鉤受到的拉力為_______N。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖所示的是某品牌小汽車，下表列出了有關它的部分數(shù)據(jù)：（1）該小汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大？（2）假若該小汽車以額定功率勻速直線行駛10min，求該車牽引力所做的功；（3）若小汽車以額定功率勻速直線行使10min所通過的路程為1.2×104m，則小汽車所受到的阻力多大？（4）請你用物理知識解釋，車輛超載或超速行駛所造成的危害（寫出一條即可）。小汽車質量700kg小汽車額定功率60kW每個輪胎與地面的接觸面積0.05m2100km耗油量10L2、騎行是青少年最喜愛的運動項目之一，如圖所示是小明的山地車及相關數(shù)據(jù)，某次騎行，小明沿著平直的公路勻速行駛3km，耗時10min，（g取10N/kg）求：（1）停放時，山地車對水平地面的壓強；（2）若在該路段騎行時受到的平均阻力為20N，小明騎行時的功率。車架材料碳纖維車架材料體積V/cm32500整車質量m/kg10車與地面接觸總面積S/cm283、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。質量為50kg的小張同學將A提升到高處，施加的拉力F隨時間變化關系如圖乙所示，A上升的速度v隨時間變化關系如圖丙所示。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？4、“十一”期間，李強一家自駕到南京游玩，汽車（包括車上的人和物品）質量為，該車勻速行駛時受到的阻力為車重的30%。汽車發(fā)動機的效率約為8%，汽油的熱值約為，。（1）從家到南京全程100km，這段路程中汽車牽引力所做的功為多少？（2）該車油箱最多能裝40kg汽油，油箱加滿后最多能行駛多長距離？5、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。-參考答案-一、單選題1、C【解析】【詳解】A．天平在使用時屬于等臂杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子使用時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B不符合題意；C．食品夾在使用時，動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，故C符合題意；D．鉗子在使用時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故D不符合題意。故選C。2、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(jù)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。3、D【解析】【詳解】A．由可得，物體從斜坡底端到達坡頂?shù)臅r間故A正確，不符合題意；B．由可得，物體上坡時的牽引力故B正確，不符合題意；C．坡頂?shù)母叨瓤偣τ杏霉σ蚩偣Φ扔谟杏霉宇~外功，故克服斜面摩擦力所做的額外功根據(jù)功的公式，則物體上坡時受到的摩擦力故C正確，不符合題意；D．斜面的機械效率故D錯誤，符合題意。故選D。4、D【解析】【詳解】使用鑷子夾取玻璃蓋片時，動力臂小于阻力臂，所以鑷子是一個費力杠桿，好處是省距離。故選D。5、A【解析】【詳解】A．將彈簧測力計移動到B點時，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，由知道，有用功不變；因杠桿的偏轉角度不變，杠桿重心上升的高度不變，則由知道，克服杠桿重力做的額外功不變，由于有用功和額外功都不變，所以總功也不變，由知道，機械效率不變，即故A正確；B．將鉤碼移動到B點時，仍將鉤碼豎直向上勻速提升的高度，由知道，有用功不變；因杠桿的偏轉角度變小，杠桿重心上升的高度變小，則由知道，克服杠桿重力做的額外功變小，由于有用功不變，額外功變小，所以總功變小，由知道，機械效率變大，即故B錯誤；C．將彈簧測力計移動到B點時，根據(jù)圖像可知，阻力、阻力臂均不變，動力臂變小，由知道，動力變大，即故C錯誤；D．將鉤碼移動到B點時，根據(jù)圖像可知，阻力不變，阻力臂變大，動力臂不變，由知道，動力變大，即故D錯誤。故選A。6、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。7、B【解析】【分析】【詳解】ACD．掃帚、筷子、鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，都屬于費力杠桿，故ACD不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意。故選B。8、D【解析】【詳解】A．用力推小車但沒有推動，有力作用在小車上，但小車沒有通過距離，所以力對物體不做功，故A不符合意題；B．提著滑板車在水平路面上前行，人給滑板車一個向上的拉力，但滑板車沒有在拉力的方向上通過距離，所以力對物體不做功，故B不符合題意；C．人用力搬石頭但沒有搬動，有力作用在石頭上，但石頭沒有通過距離，所以力對物體不做功，故C不符合題意；D．將貨物從地面拉到高處，人給貨物一個向上的拉力，貨物在拉力的方向上通過了距離，所以力對物體做功，故D符合題意。故選D。9、A【解析】【分析】【詳解】A．女孩搬起一個箱子，女孩對箱子有力，且沿力的方向運動了一段距離，所以女孩對箱子做了功，故A正確；B．吊車吊著貨物水平移動一段距離，吊車對物體施加的一個力，但沒有在力的方向上移動距離，吊車沒有對貨物做功，故B錯誤；C．司機費了很大的力也未能推動汽車，雖然有力但沒有距離，所以司機對汽車沒有做功，故C錯誤；D．足球被踢出后在草地上能繼續(xù)滾動是由于慣性，此過程中運動員對足球不再做功，故D錯誤。故選A。10、C【解析】【詳解】使用定滑輪時，若摩擦不計，繩子自由端的拉力等于物重。即F1=F2=F3=G定滑輪只起到了改變拉力方向的作用，而對力的大小并未造成影響。故選C。二、填空題1、8088.9%【解析】【詳解】[1]不計杠桿自重和摩擦，可由杠桿平衡條件F×OB＝G×OA即F×0.4m＝40N×0.8m解得F＝80N。[2]若F＝90N，由表中數(shù)據(jù)機械效率為2、<=<【解析】【詳解】[1][2]由于斜面光滑，沒有摩擦力，則使用兩斜面的過程中沒有額外功，拉力所作的功等于物體克服重力做的功；克服重力所作的功W=Gh由于物體的重力G不變，上升的高度h相同，所以克服重力做的功相同，即W1=W2=Gh在兩個斜面上，拉力F1、F2所作的功為W1=F1LACW2=F2LBC已知LAC>LBC故F1<F2[3]已知功率計算公式已知物體在兩個斜面運動速度相同，受到的拉力大小關系為F1<F2則拉力沿AC運動時拉力F2做功的功率較大，即P1<P23、6030【解析】【詳解】[1]由題意可知，物體乙的質量為6kg，故可知物體乙的重力為G乙=m乙g=6kg×10N/kg=60N[2]因物體乙受力平衡，對物體乙受力分析可知，繩子對B端的拉力FB等于物體乙的重力G乙，即FB=G乙=60N因木棒在水平位置平衡，故由杠桿的平衡條件可得解得A端受到繩子的拉力為因物體甲處于受力平衡狀態(tài)，對物體甲受力分析可知，物體甲受到地面的支持力為F支=G甲-FA=70N-40N=30N4、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。5、400500125【解析】【詳解】[1]貨物的重力為工人對重物做的有用功為[2]由可得，總功為[3]由圖可知，，由可得拉力為6、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。7、500300050【解析】【詳解】[1]由圖知，使用的是動滑輪，因為不計滑輪自重和摩擦，所以拉力[2]拉力端移動的距離拉力做的功[3]拉力做功的功率8、300【解析】【詳解】[1]則在此過程中小明做功的功率為[2]小明用15N的水平推力在水平面上推，物體僅僅在水平面上運動，在豎直方向上沒有距離，故重力不做功，重力做的功為零。9、80%150增大提升物體的重力【解析】【詳解】[1]滑輪組的有用功為拉力移動的距離拉力做的總功滑輪組的機械效率為[2]拉力的功率為[3]滑輪組的機械效率與提升物體的重力和動滑輪的重力有關，增大滑輪組的機械效率可以增大提升物體的重力或者減小動滑輪的重力。10、2504500【解析】【詳解】[1]動滑輪可以省一半的力，所以人對繩子的拉力為物體重力的一半，故人對繩子的拉力為[2]動滑輪可以剩一半的力但是費一倍的距離，所以物體提起2m，繩子自由端移動為4m。[3]不計滑輪重和繩子的重力，將掛鉤和重物當成一個整體，其處于平衡狀態(tài)，其受到了向上的拉力和向下的重力，故拉力等于物體的重力等于500N。三、計算題1、（1）3.5×104Pa（2）3.6×107J（3）3×103N（4）見解析【解析】【詳解】解：（1）在水平地面，壓力的大小與重力相等，即車對地面的總接觸面積為S=4×0.05m2=0.2m2車對地面的壓強（2）由題目可知，該車的額定功率為小汽車行駛的時間為該車牽引力所做的功為（3）牽引力為汽車做勻速直線運動受到的阻力與牽引力是一對平衡力，則有（4）超載時，質量變大，慣性變大，剎車距離變遠，易出交通事故；超載時，對地面壓力變大，受力面積一定時，壓力越大，對地面的壓強越大，易壓壞路面或爆胎。答：（1）該小汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強為3.5×104Pa；（2）假若該小汽車以額定功率勻速直線行駛10min，該車牽引力所做的功為3.6×107J；（3）小汽車所受到的阻力為3×103N；（4）見解析。2、（1）1.25×105Pa；（2）100W【解析】【詳解】解：（1）停放時，地面所受的壓力山地車對地面的壓強為（2）騎自行車克服阻力所做的功功率為答：（1）停放時，山地車對水平地面的壓強為1.25×105Pa；（2）小明騎行時的功率為100W。3、（1）10N；（2）4W；（3）81.8%?！窘馕觥俊驹斀狻拷猓海?）由圖丙可知，在內，A被勻速提升，由圖乙可知拉力由圖甲可知繩子忽略繩重及摩擦，根據(jù)滑輪組拉力公式則動滑輪的重力為（2）由圖丙可知，內，A上升的速度為則拉力端移動速度為內拉力F的功率為（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力為則由上式可知，當繩子C最大拉力為60N時，繩子B拉力為110N>100N，則B處的繩子會被拉斷；當繩子B最大拉力為100N時，繩子C的拉力為55N＜60N，此時兩繩子都不會被