蘇科版九年級物理上冊《簡單機械和功》同步練習考試時間：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、甲、乙兩種機器所做的總功之比是2:3，機械效率之比是3:1，則它們所做的有用功之比（）A．2:3 B．2:1 C．2:9 D．9:22、如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．核桃夾 B．瓶蓋起子C．撬棍 D．鑷子3、關于足球下列說法正確的是（）A．踢出去的足球受到慣性的作用會繼續(xù)運動，且速度越快慣性越大B．給正在飛行的足球再踢一腳，足球一定會運動得更快C．足球在空中飛行時，沒有力對它做功D．運動員踢出的“香蕉球”旋轉著前進時能轉彎繞過人墻，是因為流體的壓強與流速有關4、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>P25、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(nèi)拉力做功為32JB．50s內(nèi)拉力做功為80JC．10~30s內(nèi)拉力的功率逐漸變大D．30~40s內(nèi)拉力的功率逐漸變大6、如圖所示的滑輪組，當物體A在動滑輪作用下由靜止水平向右移動1m時，動滑輪克服物體A的摩擦力做的功為30J，則拉力F的大?。ǎ〢．一定是10N B．一定是15NC．一定大于10N D．一定大于15N7、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%8、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9、“給我一個支點，我就能撬動整個地球”，下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米德設想的杠桿屬于同一類型的是（）A．食品夾 B．托盤天平C．釣魚竿 D．修樹剪10、如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個滑輪組勻速提起重物，不計繩重及摩擦。若每個滑輪質量相同，對比兩個滑輪組，下列說法正確的是（）A．如G甲=G乙則甲更省力，甲機械效率大 B．如G甲=G乙則乙更省力，甲機械效率大C．如F甲=F乙則甲更省力，甲機械效率大 D．如F甲=F乙則乙更省力，乙機械效率大第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，小明正在做俯臥撐，把他的身體看作一個杠桿，O為支點，A為重心，他的體重為600N。他每次將身體撐起，肩部上升0.4m，在某次測試中，他1min內(nèi)完成30次俯臥撐，將身體撐起一次所做得功為___________J。他在1min內(nèi)做功的功率為___________w。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、如圖所示，放在水平桌面上的勻質長直木板長度L為40cm，質量為2kg，它的右端與桌面相齊，與桌面間的摩擦力大小為物重的0.2倍。若在木板左端用一水平推力F將其勻速推下桌子，水平推力至少要做功___________J。4、一個質量為70kg的工人，用圖所示的裝置提升石板，已知托板重200N，容量足夠大，每塊石板重100N，繩能承受的最大拉力為800N，滑輪的摩擦和繩重均可忽略不計。當工人在4s內(nèi)將10塊石板勻速提升2m時，此裝置的機械效率為80%。那么，該工人站在地面上用此裝置提升石板的過程中，此裝置動滑輪重______N；該工人提升10塊石板升高2m做的額外功是______J；該工人此裝置提升石板的機械效率最高可達到______%。（保留一位小數(shù)）5、如圖甲和乙所示為研究定滑輪和動滑輪特點的裝置和實驗操作；實驗證明：使用定滑輪可以______；使用動滑輪可以省力，但不改變力的方向；分析可知______的機械效率較高。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、如圖所示，小麗用三個均重20N的滑輪組成的滑輪組以1m/s的速度勻速吊起重420N的物體，物體上升5m，不計繩的重力及一切摩擦?；喗M的機械效率為___________。8、如圖所示，小金用輕質杠桿（自身重力忽略不計）、空桶、質量為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，通過推導分析，此時D點的應標注的密度值_______。（結果用題中所給的字母表示）。9、如圖所示，一根輕質木桿，A端細線下所掛50N的重物靜止在水平地面上。當在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________。10、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_______。三、計算題（5小題，每小題6分，共計30分）1、如圖所示，某人用機械效率為80%的滑輪組勻速提升重120N的物體，在2s內(nèi)，繩的自由端移動了6m。（不計繩重和摩擦）求：（1）物體上升的高度；（2）物體上升的速度；（3）人的拉力為多大？（4）提升過程中的有用功是多少？（5）人所做的額外功是多大？2、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(jīng)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。3、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?。唬?）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。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、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(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？-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】由可得則它們有用功之比為故選B。2、D【解析】【詳解】A．核桃夾在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A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不符合題意；C．撬棍在使用過程中，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．鑷子在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故D符合題意。故選D。3、D【解析】【詳解】A．踢出去的足球由于具有慣性會繼續(xù)運動，但慣性不是力，不能說受到慣性的作用，且慣性的大小只與物體質量有關，與物體運動的速度無關，故A錯誤；B．給正在運動的物體再施加一個力，若使合力方向與運動方向相反，則物體會比原來運動得更慢，故B錯誤；C．足球離開腳繼續(xù)飛行是因為足球具有慣性，不再受到腳力的作用；此時足球還受到重力及空氣阻力的作用，這兩個力都對足球做功，故C錯誤；D．足球在運動過程中，逐漸向一側偏移，說明這一側的壓強小，另一側的壓強大，根據(jù)流體壓強與流速的關系可知，是因為這一側空氣流速快，另一側空氣流速慢，故D正確。故選D。4、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。5、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(nèi)，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(nèi)，由圖甲可知，拉力逐漸增大，木塊的速度逐漸增大，根據(jù)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(jù)知，拉力的功率保持不變，故D錯誤；故選C。6、C【解析】【詳解】由可得物體A受到的摩擦力大小為由圖可知，與動滑輪連接的繩子股數(shù)有3股，因為要克服繩子與滑輪之間的摩擦，所以故選C。7、C【解析】【詳解】有用功總功機械效率故選C。8、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。9、D【解析】【詳解】阿基米德設想的杠桿屬于省力杠桿。A．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A不符合題意；B．天平在使用時，動力臂等于阻力臂，即不省力也不費力，是等臂杠桿，故B不符合題意；C．釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C不符合題意；D．修樹剪在使用時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D符合題意。故選D。10、D【解析】【詳解】由圖知n甲=2，n乙=3AB．不計繩重及摩擦，繩子受的拉力分別為因為G甲=G乙所以F′甲＞F′乙乙更省力；滑輪組的機械效率物體的重力和動滑輪的重力相同，所以兩滑輪組的機械效率相同，故AB錯誤；CD．不計繩重及摩擦，物體的重力分別為G′甲=2F甲-G動G′乙=3F乙-G動因為F甲=F乙所以G′乙＞G′甲乙更省力，滑輪組的機械效率動滑輪的重力相同，乙的重力較大，乙的機械效率較大，故D正確，C錯誤。故選D。二、填空題1、14472【解析】【詳解】[1]由圖知道，地面對手的支持力的力臂L=0.6m+0.9m=1.5m由杠桿平衡條件知道FL=GLG即F×1.5m=600N×0.9m解得F=360N，將身體撐起一次所做功W=Fs=360N×0.4m=144J[2]1min內(nèi)做的總功W總=nW=30×144J=4320J做功功率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、0.8【解析】【詳解】由知道，物體的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N木板與桌面間的摩擦力f=0.2G=20N×0.2=4N由于物體勻速運動，水平推力的大小與木板與桌面間的摩擦力大小相等，即推力F=f=4N當物體的重心剛過桌面的邊沿時，木板會被推下桌子，所以當木板推下桌子時，推力移動的距離是木板總長的，推力做的功4、5050081.5【解析】【詳解】[1][2]由圖知，n＝2，若磚被提升h，則拉力端移動的距離s＝2h。當工人勻速提升10塊磚時，拉力做的有用功：W有用＝G磚×h＝100N×10×h＝1000N×2m＝2000J，由得拉力做的總功由W總＝W有用+W額得拉力做的額外功W額＝W總﹣W有用＝2500J﹣2000J＝500J不計滑輪的摩擦和繩重，使用滑輪組做的額外功W額＝（G動+G板）h＝（G動+200N）×2m＝500J解得動滑輪重力：G動＝50N。[3]由題知，人使用的最大拉力F最大＝G人＝mg＝70kg×10N/kg＝700N不計滑輪的摩擦和繩重，最大拉力F最大＝（G動+G板+G磚）＝（50N+200N+G磚）＝700N解得能提升的最大磚重：G磚＝1150N，因為每塊磚重100N，所以最多能提升磚的數(shù)量為1150N/100N=11實際能提升的最大磚重：G磚′＝1100N，此時拉力F最大′＝（G動+G板+G磚′）＝（50N+200N+1100N）＝675N因為滑輪組的機械效率所以最高機械效率5、改變力的方向，但不能省力甲【解析】【詳解】[1]從甲圖中可以看出，三次拉力的方向都不相同，在實驗過程中不斷改變拉力的方向，觀察測力計的示數(shù)都為1N，等于物重，故可得出結論：定滑輪可以改變力的方向，但不能省力。[2]由甲圖中數(shù)據(jù)可知，定滑輪的機械效率為由乙圖中數(shù)據(jù)可知，動滑輪的機械效率為可知η定>η動，即甲的機械效率高。6、（b）（c）（a）（d）【解析】略7、87.5%【解析】【詳解】受力分析如下：根據(jù)圖1和二力平衡條件可得2F′=G+G動①因為定滑輪不省力，所以根據(jù)圖2和二力平衡條件可得2F=F′+G動②聯(lián)立①②可得F=0.5×240N=120N根據(jù)圖1可知，因為動滑輪省一半力，所以當物體上升5m時，右端F′處移動2×5m=10m根據(jù)圖2可知，因為動滑輪省一半力，所以F處移動的距離s=2×10m=20m滑輪組的機械效率8、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，質量為m0的物體A懸掛處C點應標零刻度，即0。（2）設空桶的質量為m1，某液體的質量為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9、40N【解析】【詳解】設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10、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三、計算題1、（1）2m；（2）；（3）50N；（4）300J；（5）60J【解析】【詳解】解：（1）如圖，一共有3段繩子承擔總重力，則，所以物體上升的高度為（2）根據(jù)題意，，由速度公式可得（3）根據(jù)題意，，由效率計算公式可得故。（4）根據(jù)題意，，，對物體所做的有用功為（5）根據(jù)題意，人拉繩子所做的總功為可得答：（1）物體上升的高度為2m；（2）物體上升的速度為；（3）人的拉力為50N；（4）提升過程中的有用功是240J；（5）人所做的額外功是60J。2、（1）0.4m/s；（2）320J；（3）90%；（4）720N【解析】【詳解】解：（1）動滑輪上繩子的段數(shù)：n=2，則繩子自由端移動的距離s=nsA=2×4m=8m繩子自由端移動的速度v===0.4m/s（2）動滑輪上升的高度h=sA=4m克服動滑輪重力做的額外功W額=G動h=80N×4m=320J（3）滑輪組做的有用功W有=W總﹣W額=3200J﹣320J=2880J滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=90%（4）由物體A克服摩擦力做的有用功W有=FAsA可得，對物體A的拉力FA===720N因物體A勻速前進，則物體A所受拉力和摩擦力是一對平衡力，則物體A所受摩擦力f=FA=720N答：（1）繩子自由端移動的速度為0.4m/s；（2）因克服動滑輪重而做的額外功為320J；（3）此滑輪組的機械效率為90%；（4）物體A所受的摩擦力為720N。3、（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