苏科版九年级物理上册第十一章 简单机械和功单元测试题
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1 / 9 第十一章 简单机械和功
一、选择题(每题3分，共30分)
1．下图是生活中几种常见的杠杆，属于费力杠杆的是（ ）
2．如图所示，工人用160N的拉力F将重为300N的木箱在10s内匀速拉到长3m、高1m的斜面顶端。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F做功的功率是16W
B．克服木箱重力做的功是900J
C．斜面的机械效率是62.5%
D．若只改变斜面的倾斜角度，斜面的机械效率不变
3．如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为900N的物体时，机械效率为90%。下列判断正确的是（ ）
A．拉力F1的大小为450N
B．用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F2做功少
4．如图，在“探究杠杆平衡条件”实验中，弹簧测力计从位置A逆时针转到位置B，杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将（ ） 2 / 9
A．变大 B．变小 C．不变 D．不能确定
5．为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组，若不计摩擦，下列有关分析正确的是（ ）
A．两个滑轮在装置中起的作用相同
B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
6．如图5所示，图甲地面粗糙、图乙地面光滑．质量分别为m、2m的两个物体在大小为F的恒力作用下，在力的方向上前进了相同的距离，则下列结论中正确的是(
)
图5
A．图甲中F做的功小于图乙中F做的功
B．图甲中F做的功大于图乙中F做的功
C．图甲中F做的功等于图乙中F做的功
D．条件不足，无法确定甲、乙图中F做的功谁大
7．某中学的甲、乙两名同学想比较一下爬楼的功率大小，测得每层楼高3.5 m，甲的体重只有乙的56，甲同学用21 s从一楼登上四楼，乙同学用24 s从一楼登上五楼，甲、乙两名同学爬楼的功率之比为( )
A．35∶64 B．5∶7 C．16∶21 D．20∶21
8．一根直杆可以绕O点转动，在直杆的中点挂一个重为G的重物，在杆的另一端施加一个力F，如图6所示，在力F从水平方向缓慢转动到沿竖直向上的方向的过程中，为使直杆3 / 9 保持在图示位置平衡，则拉力F的变化情况是(
)
图6
A．一直变大 B．一直变小
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
9．下列关于功、功率、机械效率的说法中正确的是( )
A．做功多的机器机械效率一定高 B．功率小的机器做功慢
C．机械效率高的机器功率一定大 D．功率大的机器做功时间一定短
10．如图7所示，用滑轮组将重600 N的重物在10 s内匀速提升了2 m，动滑轮重为100
N，不计绳重和摩擦，下列说法中正确的是(
)
图7
A．绳子自由端拉力做功的功率是70 W
B．滑轮组的机械效率是85.7%
C．提升重物的过程中所做的额外功是400 J
D．被提升的重物变成400 N时，滑轮组的机械效率将变大
二、填空题(每空2分，共28分)
11．小可用如图8所示的动滑轮匀速竖直提起重200 N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的力为________N；实际测得A端的拉力为110 N，若不计绳重及摩擦，则滑轮重为________N.
4 / 9 图8
12．四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图9所示的甲、乙两个滑轮组，匀速提升同一重物时所用的拉力分别为F甲和F乙，机械效率分别为η甲和η乙，若不计绳重和摩擦，则F甲________F乙，η甲________η乙．(均选填“＞”“＜”或“＝”)
图9
13．如图10所示，小华正在做俯卧撑，已知他受到的重力为600 N，若将他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为他的重心，相关长度已在图中标明，图示时刻地面对双手支持力F的力臂l1＝________m，地面对双手的支持力F＝________N.
图10
14．木块在大小为5 N的水平拉力作用下，10 s内在水平地面上沿拉力方向前进了2 m，拉力做的功为______J，功率为______W．若木块重15 N，在此过程中重力对木块做的功为________J.
15．如图11所示，用一个长为1.2 m的斜面将重为45 N的物体沿斜面匀速拉到0.4 m的高台上，斜面的机械效率为60%，则把重物拉上高台时做的有用功是________J，物体与斜面间的摩擦力是________N.
图11
16．如图12所示，建筑工人用滑轮组提升重为160 N的泥桶，动滑轮重为20 N，不计摩擦及绳重．若工人在3 s内将绳子匀速竖直向上拉6 m，则手拉绳子的力为________N，拉力的功率为________W，滑轮组的机械效率为________． 5 / 9
图12
三、作图题(共10分)
17．(5分)如图13所示，杠杆的B点挂着一个重物，在A点施加一个最小的动力使杠杆平衡．请画出最小的动力F1和它的动力臂 l1以及杠杆受到的阻力F2.
图13
18．(5分)一名同学站在地面上，要利用如图14所示的滑轮组将重物提升到10 m高的楼上，请你帮他在图中画出符合要求且省力的绳子绕法．
图14
四、实验探究题(共22分)
19．(14分)小红和小明利用如图15所示装置探究杠杆的平衡条件．
图15
(1)若实验前杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡．
(2)在实验过程中，使杠杆在水平位置平衡的目的是_______________________________． 6 / 9 (3)在杠杆两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂．多次实验并把数据记录在下表中．多次实验的目的是____________________________________________．
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 10 2 5
2 2 10 1 20
3 2 15 3 10
(4)小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______________________________．
(5)杠杆调节平衡后，小红在杠杆上的A处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B处挂________个相同的钩码．
(6)当图乙所示的杠杆平衡后，将A点和B点下方所挂的钩码同时向支点O移动一格，杠杆____________(选填“左侧下降”“右侧下降”或“水平平衡”)．
(7)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡．当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
20．(8分)某实验小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图16甲、乙、丙所示．
次数 1 2
3
钩码重G/N 2 4 4
钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
有用功W有用/J 0.2 0.4 0.4
测力计示数F/N 0.9 1.6 1.1
测力计移动距离s/m 0.3 0.3 0.5
总功W总/J 0.27 0.48 0.55
机械效率η 74.1% 83.3%
______
图16 7 / 9 (1)比较第1次实验和第2次实验可得结论：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率________．
(2)将表格补充完整．比较第2次实验和第3次实验可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多(动滑轮质量越大)，滑轮组的机械效率__________．
(3)如果不计绳重和摩擦，图丙中钩码重为4 N时，弹簧测力计的拉力为1 N，那么当钩码重为9 N时，该滑轮组的机械效率是________．
五、计算题(10分)
21．如图17所示，用滑轮组匀速提升一个重为350 N的物体，物体竖直上升了1 m，人拉绳的力为250 N．问：
(1)人提起物体所做的有用功为多少？
(2)滑轮组的机械效率为多少？
(3)若人的重力为600 N，能提起的物重最大为多少牛？(不计绳重和摩擦)
图17
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详解详析
1．D
2．C
3．B
4．A
5．C
6．C
7．B .
8．D ．
9．B
10．B
11．100 20
12．＞ ＝
13．10 1 0
14．1.5 400
15．18 10
16．80 96 91.7%
17．如图所示
18．如图所示
19．(1)右 (2)便于测量力臂的大小 9 / 9 (3)得到杠杆平衡的普遍规律，避免偶然性
(4)F1l1＝F2l2 (5)6
(6)变大 (7)左侧下降
20．(1)越高 (2)72.7% 越低 (3)90%
21．(1)人提起重物做的有用功：
W有用＝Gh＝350 N×1 m＝350 J.
(2)由图知，n＝2，则拉力端移动的距离：
s＝2h＝2×1 m＝2 m，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝250 N×2 m＝500 J，
滑轮组的机械效率：
η＝W有用W总×100%＝350 J500 J×100%＝70%.
(3)不计绳重和摩擦，提起重为350 N的物体时，拉力F＝12(G物＋G动)，
则动滑轮重：
G动＝2F－G物＝2×250 N－350 N＝150 N，
若人的重力为600 N，则最大拉力F最大＝600 N，
不计绳重和摩擦，由F最大＝1n(G最大＋G动)可得，能提起的最大物重：
G最大＝2F最大－G动＝2×600 N－150 N＝1050 N.
