2023-2024学年苏科版九年级上册物理第11章《简单机械和功》单元测试卷（含答案解析）

本资料来自专辑：2023-2024学年苏科版九年级上册物理单元测试卷+期中卷+期末卷

2023-2024学年九年级上册物理单元测试卷

第11章《简单机械和功》

姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单选题

1．如图，属于费力杠杆的工具是（　　）

A． 剪刀                B． 起子

C． 钢丝钳           D． 镊子

2．小明从地上捡起一个普通鸡蛋，缓慢地放在1米高的桌子上，此过程中他对鸡蛋做的功约为（　　）

A．0.05J                B．0.5J                       C．5J                          D．50J

3．以下示例所列举的几个力中，力对物体没有做功的是（　　）

A．（1）（2）          B．（1）（3）               C．（2）（3）               D．（3）（4）

4．关于功和功率，下列说法正确的是（　　）

A．机器做功少，功率一定少

B．功率小的机器做功不一定慢

C．功率大的机器做功一定快

D．功率大的机器做功一定多

5．如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（    ）

A．杠杆仍水平平衡

B．杠杆的左边向下倾斜

C．杠杆的右边向下倾斜

D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡

6．下列关于滑轮和滑轮组的说法中，完全正确的一组是（　　）

①使用定滑轮一定既不省力也不费力；

②使用动滑轮有时可能不省力；

③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力；

④使用滑轮组有时既能省力，又能改变力的方向；

⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向；

⑥组成滑轮组时，动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。

A．①④                 B．②⑤⑥                  C．②④                      D．②④⑥

7．如图所示，小明用5m长的长木板搭成一个斜面，帮助爸爸把一个质量为240kg的重物搬到2m高的卡车上，他和爸爸沿斜面共用了1200N向上的力F，在1min内将重物匀速推到车上，g取10N/kg，下列关于此过程中的说法正确的是（　　）

A．他们对重物做了480J的功

B．他们做功的功率为80J

C．斜面的机械效率为80%

D．使用斜面可以省力，也可以省功

8．如图所示使用下列三个装置分别用、、匀速提起同样的重物，不计滑轮的重力和摩擦，则、、的大小关系为（　　）

A．         B．         C．         D．

9．某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P₁，效率为η₁，第二种方法搬书的功率为P₂，效率为η₂，则（　　）

A．P₁=P₂，η₁=η₂                                      B．P₁>P₂ ，η₁>η₂

C．P₁<P₂，η₁<η₂                                      D．P₁>P₂，η₁=η₂

10．如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是

A．甲更省力，甲机械效率大

B．乙更省力，机械效率一样大

C．乙更省力，乙机械效率大

D．甲更省力，机械效率一样大

11．如图甲所示，停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆，如图乙所示，横杆的质量分布均匀，O为横杆的支点，横杆的重力G＝100N，AB＝3m，AO＝0.3m。下列有关说法正确的是（　　）

A．在升起横杆时，施加在A端的力为动力，此时横杆是费力杠杆

B．相同条件下，在A端施加的动力越靠近O点，升起横杆所需的动力越小

C．升起横杆时，沿F₁方向比沿F₂方向更省力

D．要使横杆AB保持水平平衡，则在A端施加的最小的力为500N

12．一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W₁、W₂、W₃，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　）

A．W₁＜W₂＜W₃  B．W₁＜W₂=W₃          C．W₁=W₂=W₃            D．W₁=W₂＜W₃

二、填空题

13．学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个      滑轮，它能________（选填“改变力的方向”或“省力”）。盘山公路相当于简单机械中的________，使用它可以________（选填“改变力的方向”或“省力”）。

14．小东设计了图甲、乙所示的两种推车。从使用时省力大小的角度分析，两种方案中较好的是________   方案（选填“甲”或“乙”）。从杠杆的类型分析，图甲中小车的实质是一个________杠杆，图乙中小车的实质是一个________杠杆（后两空选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

15．如图所示，重物G为100牛，不计滑轮的重和摩擦，当分别用A和B两滑轮匀速提升重物时，F_A为________牛。若5秒钟内重物G被提高了2米，则拉力F_B做功________焦，功率为________瓦。

16．用定滑轮把200 N的物体提高4 m，所用的力是300 N，则有用功是________J，总功是________J，定滑轮的机械效率是________．

17．如图，AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10 N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G＝________N。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将________（填“增大”“不变”或“减小”）。

18．同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着，则________（选填“甲”或“乙”）滑轮组更省力，________（选填“甲”或“乙”）滑轮组能改变用力的方向；若物体重300N，动滑轮重30N，把物体提升1m，则甲绳自由端移动距离s_甲=________m，拉力F_乙=________N（不计绳重和摩擦）。

19．如图所示，是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组，某次匀速起吊的物体时，上升，用时，滑轮组的机械效率是，则所做有用功是________J，总功是________J，拉力F的功率是________W。（g取）

20．现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G_物的关系，改变G_物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G_物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重是________     N；当G_物=10N时，重物以v=0.2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是________W，此时滑轮组的机械效率是________；根据你对滑轮组的认识，图乙中同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G_物的增大而增大，最终________（会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G_物图线与图乙所示曲线________（相同/不同）。

三、作图题

21．如图所示，在图中A点处画出羊角锤拔钉子的最小动力F₁以及对应的动力臂l₁；

22．在如图中画出杠杆OAB受到的阻力以及动力臂的示意图。

23．在建筑工地上，师傅利用滑轮组运送建筑材料。请在图中画出最省力的绕绳方法。

四、计算题

24．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为N，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求：

（1）货车空载行驶时所受的阻力；

（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，1.0s内货车牵引力做的功；

（3）当货车装载N重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。

25．如图所示，重为900N的货物，放在水平地面上．

（1）若动滑轮重G₀=300N（不计绳重和摩擦），工人所用的拉力为多大？滑轮组的机械效率多大？

（2）若用该装置提起1200N的货物（不计绳重和摩擦），那么货物以0．1m/s速度上升，工人所做功的功率是多少？

26．如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图，该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡，已知动滑轮P的质量m_P为0.2kg，OA∶OB=3∶1，配重D的质量m_D为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N，杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：配重C的质量m_C等于多少kg，开关刚好能被拉开？

五、实验题

27．小明同学决定踏着科学家的足迹开展探索之旅，设计实验探究“杠杆平衡条件”：

（1）如图甲所示杠杆静止，此时整个杠杆的重力的力臂________（为零/不为零）。他应该将右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）调节杠杆水平平衡以后，如图乙，在A处下方挂3个钩码（一个钩码重0.5N），为使杠杆保持平衡，则需在B处挂________个钩码。根据本次实验，小明立即得出杠杆的平衡条件，你觉得有什么不妥之处：________；

（3）小明尝试把乙图中挂在B处的钩码取下，改用弹簧测力计在C处施加拉力，忽略摩擦力，为使杠杆保持水平平衡，则弹簧测力计示数可能是下列的________

A．0.5N          B．0.6N          C．1.5N          D．0.7N

28．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图丙进行，并将测得的数据记录在表格中。

（1）分析第1、2次的数据，可以得出结论：使用定滑轮________（选填“能”或“不能”）省距离；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端从如图位置向右下方匀速拉，拉力的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；

（2）第3、4次实验时，弹簧测力计需沿________方向匀速拉动；分析3、4次实验数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这是因为________________________________；（写出一条即可）

29．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据。

（1）斜面是一种简单机械，使用它不能省________（选填“力”或“功”）；

（2）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越陡越________力（选填“省”或“费”）；斜面越缓，机械效率越________（选填“高”或“低”）；

（3）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

30．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为50g。

（1）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向________边旋一些（选填“左“或“右”）。

（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验。你认为按第二组进行实验的好处是________________________________。

（3）如图丁所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端C处挂同样的钩码________个。若将A、C两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格，那么杠杆________（选填“左”或“右”）端将会下沉。

（4）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于O点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。

①如图1所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量________ g。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”。

②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图1中C位置处装配一个质量为________ g的吊盘。

③接着小明在图2的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量________g，并将其它质量数标记在AD之间的刻度线上，此时杆秤的刻度是________（选填“均匀的”或“不均匀的”），由此完成“杆秤”的制作。

④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量，不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用，则小红的测量结果会________选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”）。

31．在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。

表1

（1）分析表中的数据，他的猜想是________________（选填“正确”或“错误”）的；

（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；

表2

分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越________。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功________有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑________；

（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是______________________，你的改进方法是__________________________________________________。

…………

参考答案

一、单选题

1． D

【详解】A．剪刀动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；

B．起子动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；

C．钢丝钳动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；

D．镊子动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。故选D。

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