初中第十一章 简单机械和功综合与测试习题

2022年江苏省宜兴外国语学校九年级物理单元检测卷

第十一章《简单机械和功》

班级：___________     姓名：_______________

一、单选题（每题2分，共24分）

1．杠杆在生活中应用广泛，如图，下列杠杆中属于费力杠杆的是（　　）

A． 瓶盖起子 B． 食品夹

C．推车 D． 修枝剪刀

2．小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示。他这样做的最终目的是（　　）

A．便于读出拉力大小

B．便于改变拉力大小

C．便于正确认识力臂

D．便于测量力臂大小

3．《墨经》最早记述了杆秤的杠杆原理，“标”、“本”表示力臂，

“权”“重”表示力，如图所示，杆秤在水平位置平衡，以下说法正确的是（　　）

①“重”增大时，N端下沉              ②“权”增大时，M端上扬

③“权”向右移时，N端下沉            ④提纽向右移时，M端上扬

A．只有①② B．只有②④ C．只有③④ D．只有①③

4．杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用，《天工开物》中记载了捣米用的舂就利用了杠杆的原理。如图所示是生活中用舂进行劳作的情境，用脚按住舂较短的一端，就可以把舂较长的另一端高高抬起。关于图中的舂，下列说法正确的是（　　）

A．是省力杠杆 B．是费力杠杆

C．是等臂杠杆 D．无法判断杠杆种类

5．工人用如图所示的装置运送砂石，下列说法正确的是（　　）

①滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小

②图中动滑轮相当于一个省力杠杆

③绳子自由端下拉1m，桶上升2m

④质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石

A．只有①② B．只有②④ C．只有③④ D．只有②③

6．湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　）

A．省力 B．省距离 C．省时间 D．省能量

7．下列情景中，人对物体做功的是（　　）

A．举重运动员举着杠铃不动              B．学生背着书包在水平路面上站立不动

C．小朋友用力推一块大石头但没有推动    D．送货员将货物从地面搬到车上

8．如图，木块在水平拉力作用下做直线运动，其中AB段表面铺着毛巾，BD段表面铺着棉布，木块在AC段一直做匀速直线运动，下列说法正确的是（　　）

①物体在BC段所受的摩擦力与CD段所受的摩擦力一样大

②BC段拉力F2对物体所做的功大于AB段F1对物体所做的功

③BC段拉力F2对物体所做的功大于CD段拉力F3对物体所做的功

④BC段中，物体克服摩擦力做功为WBC，CD段中，物体克服摩擦力做功为WCD，WBC、WCD的大小无法比较

A．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．①③④都正确

9．如图所示，某初三男生在做标准的引体向上动作。已知该生完成一次引体向上平均耗时2s。则他做引体向上的功率约为（　　）

A．0.1W B．1.5W C．150W D．1000W

10．关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　）

A．作用在物体上的力越大，做的功越多

B．使用机器一定不能省功

C．做功快的机械其机械效率一定高

D．物体通过的距离越长，对物体做的功越多

11．如图，建筑工人用绳子将重500N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，用时6s，拉力为150N，已知斜面长3m，高0.6m则下列说法正确的是（忽略绳子的重力）（　　）

A．拉力的功率是50W          B．斜面的机械效率是80%

C．斜面上的摩擦力是50N       D．若把斜面的高度升高，则斜面的机械效率降低

12．如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力GA>GB，滑轮组的机械效率η甲＜η乙。下列判断正确的是（忽略绳重和摩擦）（　　）

A．两滑轮组绳端移动的速度相等       B．甲滑轮组做的有用功比乙的少

C．甲滑轮组拉力的总功率比乙的小     D．甲滑轮组的动滑轮比乙的重

二、填空题（每空1分，共25分）

13．如图，轻质硬棒上有三点A、B、C，若将重物挂在三点中的某点处，恰好能在水平位置静止且最省力，应以______为支点、______为动力作用点，此时______为阻力臂。

14．搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示，独轮车相当于一个______杠杆，推车时，人手向上的力F为______N，手向上抬起独轮车时，手离车箱的距离越远，越______（选填“省力”或“费力”）。

15．小华利用圆柱形的铅笔、全长15cm的钢尺以及重0.3N的橡皮组装成如图所示的杠杆，此时应沿______（顺/逆）时针方向旋动铅笔，调整钢尺到水平平衡；平衡时，发现橡皮的中心在钢尺2.5cm刻度处，铅笔在4.5cm刻度处，则钢尺的重力G=______N。

16．国旗杆顶部的滑轮的作用是改变施力的 ___________（选填“大小”或“方向”）；用一个动滑轮把300N的物体匀速提起1m，则绳子自由端移动的距离为 ___________m；在一些建筑物入口的楼梯旁边修建一个斜坡方便残疾人通行，斜坡修建的倾斜角越 ___________（选填“大”或“小”）越省力。

17．实心物体A由a物质制成。实心物体B由b物质制成。物体A和物体B的体积相同。a、b两种物质的质量与体积的关系如图甲所示。把物体A挂在滑轮组下，如图乙所示，___________（选填“左”或“右”）边的滑轮为动滑轮。若使滑轮组处于静止状态，则虚线框内应悬挂___________个B物体（绳重、滑轮重均忽略不计）。

18．用水桶从井中提水时，对桶做的功是______（选填“有用功”“额外功”或“总功”）；一辆重2t的汽车在平直公路上匀速行驶，已知汽车行驶时所受阻力是1000N，当其行驶500m时，汽车牵引力所做的功为______J，汽车重力做功为______J。

19．体育课上，质量为50kg的小明在训练“跳绳项目”时，1min跳绳180次，每次跳绳重心上升的高度为4cm。则小明跳绳一次做的功为______J，1min跳绳的平均功率为______W。（g取10N/kg）

20．如图所示，小明用沿斜面向上的力F=400N，把一个重600N的木箱沿斜面推到1.8m高处，斜面长4.5m。则斜面的机械效率为______，木箱沿斜面运动过程中受到的摩擦力为______N。

21．建筑工地上，起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重2.4×103N的物体时，物体在5s内上升了5m，此过程中有用功为 ______J，钢丝绳移动的速度为 ______m/s；若滑轮组的机械效率为80%，则额外功为 ______J，拉力F为 ______，拉力F的功率为 ______W。

三、解答题（共51分）

22．如图所示，画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F1、阻力F2及阻力臂l2。（2分）

23．如图所示，一辆汽车不慎陷入泥坑难以脱困，司机找来了两个滑轮和一根足够长的绳子，请你用笔代替绳子在图中画出最省力的绕法拉动车辆。（2分）

24．（8分）某初三实验小组做探究“杠杆平衡条件”的实验，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线，重力均为0.5N的钩码若干个。

（1）杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态，此时的杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态，若要调节杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；

（2）杠杆调节好后，小明在杠杆上A处挂4个钩码，如图乙所示，则在B处挂______个钩码，可使杠杆在水平位置平衡；

（3）如图丙所示，也可以用弹簧测力计替代钩码完成实验。用弹簧测力计竖直向上拉杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，则弹簧测力计的示数为______N；当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）本实验中多次测量的目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）；

（5）如图丁，利用杠杆平衡条件，小红认为也可以测出某一小石块的密度，具体步骤如下：

①把小石块和钩码分别挂在杠杆上，调节钩码位置使杠杆水平平衡，用刻度尺分别量出石块悬挂处到支点距离和钩码悬挂处到支点距离；

②将小石块浸没在水中，保持和钩码的数量不变，调节钩码位置使杠杆重新水平平衡，测出钩码悬挂处到支点距离为 ；

③已知 ,则小石块的密度ρ石＝______（已知 ）。若实验后同组一同学指出小石块在水中时与底部有接触，这会导致测量结果______。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）

25．（7分）小明骑自行车时发现，骑车上陡坡要吃力些。坡路和斜面相似，那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？

小明做了如下猜想：

猜想1：与斜面的表面材料有关。        猜想2：与斜面的倾斜程度有关。

猜想3：与物体受到的重力大小有关。

为验证上述猜想，小明利用如图甲所示的装置进行了实验，实验中用沿斜面向上的拉力F拉动物体在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面的拉力F与物体所受的重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）

（1）通过对比 _____（填写实验序号）三次实验中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关；

（2）通过对比1、6、7三次实验中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时，斜面倾角越 _____，斜面越省力；

（3）为验证猜想3，小明做了 _____（填写实验序号）三次实验，分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同的依据是 _____；

（4）下列探究所采用的方法与本实验的主要研究方法相同的是 _____。

A．探究平面镜成像的实验中，用没有点燃的蜡烛来替代点燃的蜡烛的像

B．探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系时要控制压力相同

C．为了形象地描述磁场引入磁感线

D．用水流类比电流来建立电流的概念

（5）如图乙所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1，、F2，拉力做的功分别为W1，W2，则力F1_____F2，拉力做的功W1_____W2。（均选填“＞”、“＜”或“＝”）

26．（4分）某班同学进行登楼比赛如图，看谁做功快，甲、乙、丙三位同学记录了自己从一楼跑到确定的楼层所用的时间，并填入下面表格中，然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。

（1）分析比较以上实验数据，可以得出甲、乙两同学相比，做功较快的是_______________。判断的理由是______________。

（2）分析比较以上实验数据，若要比较乙、丙两位同学做功的快慢，则要比较的是_______________来确定哪位同学做功快。因此为了比较做功的快慢，引入了物理量_______________。

27．（5分）小东使用如图所示的实验装置探究“滑轮组的机械效率”。实验前，小东用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N，测得多组实验数据如下表所示。

（1）实验时应沿竖直方向________拉动弹簧测力计；

（2）第7次实验绳子自由端下降的距离s=________cm，分析对比第6、7次实验数据可知：其他条件不变时，滑轮组的机械效率与提升物体的高度________（选填“有关”或“无关”）；

（3）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组________（选填“省力”或“不省力”）；通过计算小东还发现：总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和，即：W总>Gh+G动h，他猜测还有________影响滑轮组机械效率（答一种因素即可）。

28．（6分）2022年8月24日，受持续高温影响，近一周，重庆已至少有8起突发山火。山地陡峭，交通不便，散点多发，屡扑难灭。一批又一批志愿者陆续加入，最引人关注的，是“摩托骑士”，几百辆摩托车成为救援的主力军，运送物资。如图所示，在某段平直的公路上，摩托车在30min内匀速行驶了18km，牵引力的功率为6kW。求：

（1）摩托车在30min内行驶的速度；

（2）行驶过程中，摩托车受到的阻力。

29．（9分）如图所示，每个滑轮重100N，工人师傅利用此滑轮组以400N的力将重900N的水泥在10s内匀速提升了3m，不计空气阻力，不计挂钩、框架重力。求：

（1）工人师傅拉力的功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功。

30．（6分）在某次引体向上的测试中，鲁能巴罚中学初二某班的小才例学（男）体重为60kg，求：

（1）在引体向上测试中，若他每次上升将自身重心提高0.5m，则他每做一次引体向上做功多少J？

（2）在引体向上测试中，小才同学一分钟完成12个标准的引体向上，请问小才同学做功的平均功率是多少W？

参考答案：

1．B2．C3．D4．B5．B6．A7．D8．A9．C10．B11．C12．D13．     A     C     AB14．     省力     300     省力15．     逆     0.216．     方向     2     小17．     左     218．     额外功          019．     20     6020．     60%     16021．     1.2×104     3     3×103     1×103     3×10322．23．24．     是     右     6     6     变大     寻找普遍规律          偏小25．     1、2、3     小     1、4、5     见解析     B     ＜     =26．     甲     做相同的功时，甲做功时间短     功与时间的比值     功率27．     匀速     40     无关     不省力     绳子与滑轮间的摩擦28．（1）10m/s；（2）600N29．（1）360W；（2）75%；（3）600J30．（1）300J；（2）60W