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(nèi)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、重為100N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為4N。不計滑輪、繩子、彈簧測力計的重力，忽略繩子與滑輪間的摩擦。則（）A．物體A受到水平面的摩擦力為5NB．拉力F的功率為4WC．若物體A勻速運動2s，拉力F做功為4JD．物體A受到的支持力和物體A對水平面的壓力是一對平衡力2、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3、如圖所示的幾個情景中，人正在對物體做功的是（）A．女孩端著盤子在水平地面上勻速前進 B．司機用力推動汽車，車子不動C．被男孩踢出去的足球在空中飛行 D．運動員舉起杠鈴4、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．120W5、如圖所示，是工人師傅往高處運送貨物的兩種方法。物重均為500N，滑輪重均為10N，不計摩擦和繩重，下列說法正確的是（）A．甲圖中的拉力等于乙圖中的拉力 B．甲圖中的拉力小于乙田中的拉力C．甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力 D．甲圖中的拉力為乙圖中拉力的兩倍6、早上到校后，小陳同學背著重50N的書包沿水平路面從建蘭門口出發(fā)走了30m，又登上大約10m高的三樓才到教室，則他在上學的過程中對書包所做的功約為（）A．0J B．500J C．1500J D．2000J7、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8、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9、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10、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，F(xiàn)1、F2做功無法比較第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，拉力F＝250N，在10s內(nèi)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：_____。2、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(nèi)可做功______。3、在斜面上將一個重8N的物體勻速拉到頂端，沿斜面向上的拉力為4N，斜面長4m，高1m，則拉力做的有用功為_______J，斜面的機械效率為_______。4、兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動，兩次物體運動的s﹣t圖像如圖所示，根據(jù)圖像，兩次物體所受的拉力：F1______F2；0～6s兩次拉力對物體所做的功：W1______W2；0～6s兩次拉力對物體做功的功率：P1______P2。（均選填“大于”、“小于”或“等于”）5、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。6、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(nèi)克服重力所做的功為__________J，他跳繩的功率為__________W。（g取10N/kg）7、如圖使用定滑輪時，沿豎直方向向下拉，跟沿斜的方向向下拉，所用拉力的大小_____這是因為它們的力臂_____。8、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“＝”）。9、如圖所示，建筑工人用滑輪提升重為200牛的重物，不計滑輪的重和摩擦，若工人在5秒內(nèi)將繩子勻速向下拉6米，手拉繩子的力為_____牛，物體上升的高度為____米。10、一個重200N的物體在水平拉力作用下勻速前進了20m，拉力撤消后，物體由于慣性又前進了5m。若拉力做的功為500J，則拉力的大小為___________N。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、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(shù)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。2、液壓千斤頂是汽車等運輸機械常備維修工具，如圖甲所示，圖乙是它的原理剖面圖。如果活塞的質量和液體本身所受的重力可以忽略不計，根據(jù)功的原理和液體的不可壓縮性可推導出：只要對小活塞施加一個不大的作用力使小活塞下降距離h小，就可以利用大活塞上升距離h大把一輛汽車頂起來而便于更換和修理輪胎，作用在大小活塞上的力和大、小活塞的面積有以下關系：F大：F小=S大：S小，大小活塞升降的距離和大、小活塞的面積有以下關系：h大：h小=S?。篠大。如果圖示的千斤頂?shù)臋C械效率為80%，大活塞面積是40cm2，小活塞面積是5cm2，杠桿上的OA：AB=1：4。換輪胎時，大活塞剛好頂在汽車的重心豎直線的位置處，若要在1min內(nèi)把1t的小汽車頂起3cm，則：（1）要把汽車頂起，大活塞所做的功為多少？（取g=10N/kg）（2）維修人員要消耗多大的功率？（3）維修人員加在杠桿B端的力F應多大？3、有一重力為600N的物體靜置在水平地面上，工人用如圖所示的裝置將物體勻速提升2m，所用拉力F的大小為400N，在此過程中不計繩重和摩擦。求：（1）工人的拉力所做的總功；（2）滑輪組的機械效率；（3）如果工人的重力為600N，則工人通過該滑輪組裝置能勻速拉起的物體的最大重力是多少？4、在斜面上將一個重為5N的物體，從底端沿斜面勻速拉到頂端（如圖示），所用時間為5s，斜面長s=1m、高h=0.2m，該斜面的機械效率為80%。求：（1）拉力所做的有用功。（2）拉力所做的總功率。（3）物體在斜面上受到的摩擦力。5、一個工人用如圖所示的滑輪組提升500N的貨物，所用拉力為200N，物體在1min內(nèi)被勻速提高5m，不考慮繩重和摩擦，求：（1）工人拉力的總功率；（2）勻速提升500N的貨物時，滑輪組的機械效率；（3）若用此滑輪組勻速提升800N的貨物，工人需要用的拉力。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】A．對A進行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左總拉力為8N，那么向右的摩擦力為8N，故A不符合題意；B．拉力F的功率故B符合題意；C．若物體A勻速運動2s，拉力F做功為故C不符合題意；D．物體A受到的支持力和物體A對水平面的壓力是兩個物體間的作用力與反作用力，故是相互作用力，故D不符合題意。故選B。2、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。3、D【解析】【詳解】A．女孩端著盤子在水平地面上勻速前進，人對盤子的力是向上的，力的方向和盤子的移動方向垂直，在力的方向上盤子沒有移動距離，所以，人對物體不做功，故A不符合題意；B．司機用力推動汽車，車子不動，有力、無距離，人對物體不做功，故B不符合題意；C．踢出去的足球，在空中飛行的過程，人對足球沒有力的作用，所以人對足球沒有做功，故C不符合題意；D．運動員舉起杠鈴，有力作用在杠鈴上，杠鈴在力的方向上移動了距離，所以，人對杠鈴做了功，故D符合題意。故選D。4、C【解析】【詳解】小明同學的質量大約為：,身高上升高度為，，，小明同學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。5、C【解析】【詳解】如圖甲是定滑輪，只改變力的方向，不改變力的大小，乙圖為動滑輪，省一半的力，費二倍的距離，故甲的拉力為500N，而乙要拉動物體和動滑輪，故乙的拉力為所以甲圖中的拉力大于乙圖中的拉力。故選C。6、B【解析】【詳解】某同學背著書包給書包一個向上的力，只有向上移動距離，該同學對書包才做功。某同學背著重50N的書包沿水平路面走了200m，給書包的力是向上的，移動的距離是水平方向的，此過程沒有做功。又登上大約10m高的三樓才到教室此過程做功為W＝Fs＝50N×10m＝500J故ACD不符合題意；B符合題意。故選B。7、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。8、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。9、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。10、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(jù)，故拉力做功相同，故A正確；BCD錯誤。故選A。二、填空題1、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。2、每秒內(nèi)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(nèi)做的功為1600J；摩托車發(fā)動機在5秒內(nèi)做功為3、850%【解析】【詳解】[1]此過程所做的有用功為[2]所做的總功為則斜面的機械效率為4、＝＞＞【解析】【詳解】[1]由圖像可知，兩次水平拉動同一物體在同一水平面上做勻速直線運動時，物體對水平面的壓力和接觸面的粗糙程度相同，受到的滑動摩擦力不變，因此時物體受到的滑動摩擦力和拉力是一對平衡力，所以兩次物體所受的拉力F1＝F2。[2][3]由圖像可知，0～6s內(nèi)物體第①次通過的路程大于第②次通過的路程，而拉力F1＝F2，由W=Fs可知，W1＞W(wǎng)2。0～6s內(nèi)兩次拉力對物體做功的時間相同，而W1＞W(wǎng)2，由可知，兩次拉力做功的功率大小關系為P1＞P2。5、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=30N6、540090【解析】【詳解】[1][2]如圖可計算1min跳繩個數(shù)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7、相等相等【解析】【詳解】[1][2]定滑輪的支點為滑輪的圓心，沿豎直方向向下拉的時候，拉力的力臂為滑輪的半徑，沿斜的方向向下拉時，繩子與滑輪相切，拉力的力臂也為滑輪的半徑，所以兩次拉力的力臂相等，由杠桿平衡條件可知，兩次所用拉力大小相等。8、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，F(xiàn)A＞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(xiàn)甲＞F乙。[4]根據(jù)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。9、2006【解析】【詳解】[1]圖中所示的滑輪是定滑輪，定滑輪的實質是等臂杠桿，物體的重力是200N，則手拉繩子的力也為200N。[2]使用定滑輪不省距離但也不費距離，繩子向下拉6m，則物體上升的高度也是6m。10、25【解析】【詳解】撤去拉力后，拉力對物體沒有做功；由物體在拉力作用下移動了20m和拉力做功500J，拉力的大小三、計算題1、（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，工人拉繩的功率是264W。2、（1）300J；（2）6.25W；（3）312.5N【解析】【詳解】解：（1）1t的小汽車的重力把汽車頂起，大活塞所做的功為（2）千斤頂?shù)臋C械效率為80%，因此維修人員做的