九年级物理上册 第十一章　简单机械和功 单元测试卷（苏科版 2024年秋）

九年级物理上册第十一章　简单机械和功单元测试卷（苏科版2024年秋）第一部分(选择题　共20分)一、选择题(共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)1．如图所示，下列四种机械装置，正常使用时不能省力的是(　　)2．中华民族五千年传统文化源远流长！我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。如图所示，安装在护城河旁城墙顶端的滑轮(　　)A．既不省力，也不能改变施力方向　　　B．虽不省力，但能改变施力方向C．既省力，又能改变施力方向D．虽省力，但不能改变施力方向3.投掷实心球是体育中考项目之一。投掷过程中，考生对实心球没有做功的是(　　)A．从地面拿起实心球B．将实心球举高C．用力将实心球掷出D．实心球离开手后继续在空中飞行4.大人和小孩分别将同样多的砖从一楼搬到二楼，大人用时15s，小孩用时25s，在这个过程中，下列说法正确的是(　　)A．小孩对砖做功更多B．小孩对砖做功更快C．大人对砖做功更多D．大人对砖做功更快5．将一本九年级上册物理书从地面拿到学生课桌上，所做的功约为(　　)A．0.1J　　　　　　　　B．1J　　　　　　　　9 C．10J　　　　　　　　D．100J6．如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是(　　)7．小明利用如图所示的简单机械移动物体A，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体A时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列判断正确的是(　　)A．F1＝F2＝F3B．F1＜F2＜F3C．F1＞F2＞F3D．F1＝F2＜F38．如图所示，两次用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，木块第1次运动的速度比第2次运动的速度大，第1、2次弹簧测力计的示数分别为F1、F2，在相同时间内拉力所做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2，则它们的关系正确的是(　　)A．F1＞F2　　　　B．W1＝W2　　　　C．P1＜P2　　　　D．P1＞P2(第7题)　　(第8题)　　(第9题)9．如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动，OB＝AB，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下(　　)A．拉力F的大小为物重的9 B．当重物的悬挂点右移时，F将增大C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将减小D．若物重减小2N，F的大小将减小4N10.如图甲所示，空吊篮A重力为25N，绕在滑轮上的绳子能够承受的最大拉力为100N。小李将吊篮A提升到高处，施加拉力F随时间变化关系如图乙，吊篮A上升速度随时间变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力，下列说法正确的是(　　)A．动滑轮所受的重力为10NB．第1s末至第2s末克服滑轮重力做的额外功为15JC．此装置最多能匀速运载200N的货物D．此装置运载货物最高的机械效率为80%第二部分(非选择题　共60分)二、填空与作图题(共7小题，计21分)11.盘山公路修得弯弯曲曲，实质上它是一种简单机械——________。图甲和图乙为生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图________(选填“甲”或“乙”)钉子，为了将它钉进木块，应该用________(选填“敲”或“拧”)的方式更好。若有两个螺纹疏密程度不同的螺丝钉，使用螺纹________(选填“疏”或“密”)的螺丝钉更省力。12．如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为双手不弯曲时下巴到单杠的距离。已知小明的体重为500N，双手不弯曲时下巴到单杠的距离为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s，则小明完成1次引体向上所做的功为__________J；10s内小明做引体向上的功率为________W。(第11题)(第12题)9 13．如图甲为某种吊车的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是________(选填“省力”或“费力”)杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力逐渐________，从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力逐渐________。(后两空均选填“变小”“变大”或“不变”)14．如图是一款新型智能航拍无人机。机身总质量为3kg，某次飞行时先以1.5m/s的速度匀速上升36m，又以1m/s的速度沿水平方向匀速飞行100m，无人机在整个飞行过程中，需要克服重力做功____________J，无人机上升过程中所用时间为__________s，上升过程，克服重力做功的功率为__________W。(g取10N/kg)(第14题)　(第15题)　(第16题)15.如图所示，一位物理老师用一只弹簧测力计称出了一头大象的质量。操作步骤如下：a、将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；b、将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡，测得OA＝9m，OB＝9cm，弹簧测力计的示数为200N。设计步骤a的目的是____________________________________，此装置可视为______杠杆，该大象的质量为______t。(g取10N/kg)16．小雪用三个质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为120N的物体匀速提高了4m，所用拉力为509 N，不计绳重及摩擦，则滑轮组的机械效率为________；如果小雪的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，她用此滑轮组能提升的最大物重为________N。17．(1)[2023·哈尔滨]小丽学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计一个升降装置，自己把物体吊上楼来，请你在图中画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。(2)如图甲所示是一种鸡蛋开壳器，AOB相当于一个杠杆。AOB的简化示意图如图乙所示，O点为支点，F2为给鸡蛋开壳时杠杆所受的阻力。请在图乙中画出：给鸡蛋开壳时作用在A点的最小动力F1、阻力臂l2。[第17题(1)]　　　[第17题(2)]三、实验与探究题(共4小题，计18分)18．请完成下列填空。(1)如图－1所示，甲、乙、丙、丁是“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验设计，在“研究定滑轮的特点”时应选择图－1中的________，“研究动滑轮的特点”时应选择图－1中的________。(2)图－2甲是小刚测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为3N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳子自由端的拉力为F，弹簧测力计的示数如图－2乙所示。则动滑轮的机械效率是________。19．如图所示，小勇利用铁架台、刻度均匀的均质杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码质量相同)等实验器材，探究杠杆的平衡条件。9 (1)实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。(2)为了便于测量________(选填“力”或“力臂”)，应使杠杆在水平位置平衡。为此，应将图甲中的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)调节。(3)杠杆在水平位置平衡后，在A点挂3个钩码，如图乙所示，则应在B点挂________个钩码，才能使杠杆在水平位置继续保持平衡；随后两边各取下一个钩码，杠杆________(选填“左”或“右”)端将下沉。(4)如图丙所示是一个加宽的杠杆装置，此时杠杆处于平衡状态，若只将左侧的钩码改挂到A点正上方的B点，此时杠杆________(选填“仍能”或“不能”)保持平衡。(5)如图丁所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，在弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，弹簧测力计的示数变化情况是________________(选填“变小”“变大”“先变小后变大”“先变大后变小”或“不变”)。20．用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表。(1)沿斜面拉动物体时，应使其做__________运动。(2)根据图中弹簧测力计的示数可知，第2次实验的机械效率为________%(百分号前保留1位小数)。由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，________越小，机械效率越大。(3)第1次实验中，木块所受摩擦力为________N。(保留2位小数)21.某次综合实践活动中，小明所在的活动小组用木杆、铁块、秤钩、细线等制作了一把“杆秤”，如图甲所示，杆秤左边是用铁块和细线制作的秤砣，中间O点处为提纽(支点)，杆秤右边A点固定秤钩(挂被测物体)；G09 为木杆和秤钩的自重，重心在B点；秤砣重为G1。他们在制作过程中应用杠杆知识，解决了一系列问题。(1)关于杆秤刻度的标注：①如图甲所示，秤钩不挂重物时，手提中间的提纽，当杆秤在水平位置平衡时，秤砣的位置C点应该标注为杆秤的________刻度线。②如图乙所示，已知秤砣质量为60g，测得OA＝6cm、OB＝3cm、OC＝4cm，活动小组在秤钩上挂重为G2的物体，移动秤砣G1到D点，杆秤在水平位置平衡，测得CD＝30cm。他们应在D点标注的物体质量为________g。(2)关于刻度是否均匀：如图丙所示，当在秤钩上挂重为Gx的物体，移动秤砣到距C点xcm处时，杆秤刚好在水平位置平衡。可推导出：x＝________(用物理量Gx、G1、OA表示)，由推导可得，杆秤的刻度是均匀的。(3)关于杆秤的量程：小明到市场调查，发现一种如图丁所示的杆秤，A和B是杆秤的两个提纽，分别对应杆秤的两个量程，秤钩C处悬挂被测物，提起提纽A或B，在提钮左侧移动秤砣D，达到平衡后，根据秤砣的位置可以在秤杆上读出被测物的质量。有关该杆秤，下列判断中正确的是________。(填字母)A．用提纽B时，杆秤的量程比用提纽A时杆称的量程小B．若将提纽B向左侧移动一定距离，则杆秤的量程会增大C．若增大秤砣质量，则杆秤的两个量程都将变小四、综合题(共2小题，计21分)22．小科同学家装修新房，他看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科了解到电动机的输出功率为800W，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。(g取10N/kg)9 (1)电动机对绳子的拉力为多大？(2)该滑轮组的机械效率为多大？(结果精确至0.1%)(3)请写出一条提高该滑轮组机械效率的方法：____________。23.西安幸福林带项目是全球最大的地下空间利用工程之一，在施工现场，建设工地的“塔吊”准备吊起底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB＝25m，当载重小车在B点时，能安全吊起重物的最大质量为1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的起重臂上，准备起吊该圆柱形重物(不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦，g取10N/kg)则：(1)起吊前，重物对地面的压强为多少？(2)起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为多少？(3)如果将重物匀速提升20m，则拉力做功为多少？(4)塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移多少米，才能保证安全工作？9 9 答案一、选择题1．C　2.B　3.D　4.D　5.B　6.B　7.A　8.D　9.D　10.D二、填空与作图题11．斜面；甲；拧；密　12.300；120　13.费力；变小；变大14．1080；24；4515．使槽钢和铁笼的重力对实验无影响；省力；216．80%；177017．(1)如图所示　　　　　　(2)如图所示[第17题(1)][第17题(2)]点拨：(2)由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力与阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向垂直于OA向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图；反向延长F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为动力臂l2，如图所示。三、实验与探究题18．(1)甲；丙　(2)75%19．(1)平衡　(2)力臂；左　(3)2；左　(4)仍能　(5)先变小后变大20．(1)匀速直线　(2)95.2；摩擦力　(3)0.4321．(1)①零；②300　(2)　(3)A四、综合题22．(3)增加水泥的质量解：(1)绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×10m＝30m由P＝可得，电动机做的功 W总＝Pt＝800W×15s＝1.2×104J由W总＝Fs可得，电动机对绳子的拉力F＝＝＝400N(2)水泥的重力G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N有用功W有＝Gh＝1000N×10m＝1.0×104J该滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%23．解：(1)重物的重力G＝mg＝2400kg×10N/kg＝24000N起吊前，重物对地面的压力大小等于自身重力，对地面的压强p＝＝＝＝3×104Pa(2)由图示知，承担物重的钢丝绳有4根，在不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦时，每段钢丝绳的拉力F＝G＝×24000N＝6000N(3)将重物提升20m，绳子自由端移动的距离s＝4h＝4×20m＝80m拉力做的功W＝Fs＝6000N×80m＝4.8×105J(4)载重小车在B点时，能安全吊起重物的最大质量为m最大＝1200kg据杠杆平衡条件得GA×OA＝m最大g×OB在提升2400kg的重物，且将重物向B点移动过程中，配重及对应的力臂不变根据杠杆平衡条件得GA×OA＝mg×OC′由此可得m最大g×OB＝mg×OC′即1200kg×g×25m＝2400kg×g×OC′解得OC′＝12.5m 所以载重小车最多能向B点移动的距离s′＝OC′－OC＝12.5m－10m＝2.5m