2022-2023学年度苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功章节测评试卷(附答案详解)

苏科版九年级物理上册第十一章简单机械和功章节测评
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。

第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、气功表演者躺在地上，胸部上面放上一块大石板，旁边的人抡起大锤子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎块，石板下面的人却安然无恙。

关于这种现象，下列说法正确的是（）
A．锤子向石板砸去的过程中，重力对锤子没有做功
B．石板被砸成碎块的过程中，锤子没有受到石板的作用力
C．人安然无恙是由于胸部承受的压力小于石板承受的压力
D．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状
2、在图中，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（）
A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f
3、测量爬楼的功率，小明和小华两人团结协作准备测量小明爬楼梯的功率，以下做法正确的是
（）
A．需要测量出小华的体重、爬楼的高度、爬楼的时间
B．需要测量出小明的体重、楼梯的总长度、爬楼的时间
C．小明爬楼所用的时间最好是小明自己手握秒表测量
D．测量小明爬楼的功率需要测量3次而后求平均值，这样最为准确
4、早上到校后，小陈同学背着重50N的书包沿水平路面从建兰门口出发走了30m，又登上大约10m 高的三楼才到教室，则他在上学的过程中对书包所做的功约为（）
A．0J B．500J C．1500J D．2000J
5、如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A 位置时，力F将（）
A．变大B．变小
C．先变大，后变小D．先变小，后变大
6、A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，把体积相等的A、B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则在图乙的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）
（）
A．2 个B．3 个C．4 个D．5 个
7、下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（）
A．物体做功越多，功率一定越大
B．机器的功率越小，机械效率一定越低
C．功率不同的机器，做的功一定不相等
D．额外功与总功之比越小，机械效率一定越大
8、如图所示的四种情景中，力对物体做功的是（）
A．用力推小车没有推动 B．提着滑板车在水平路面上前行
C．用力搬石头没有搬动 D．将货物从地面拉到高处
9、如图所示，有一斜面长为L，高为h，现用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。

已知在这个过程中，物体受到斜面的摩擦力大小为f，则斜面的机械效率为（）
A．Gh
FL
×100%B．
Gh fL
FL
+
×100%C．()
Gh
F f L
+
×100%D．
fL
FL
×100%
10、清晨，清河河畔聚集了很多钓鱼爱好者，若某位师傅不小心把水桶弄进水里，捞上桶时发现桶里带些水。

在打捞水桶的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（）
A．对水所做的功是有用功B．对桶所做的功是总功
C．对水所做的功是总功D．对桶所做的功是有用功
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、功率是描述做功______的物理量。

小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。

测量前他们通过讨论设计了下面的表格，但这份表格不够完整，还应该补充______和______两列。

2、两台机器的功率之比为3∶2，则在相同时间里，他们所做的功之比为_______；他们做相同的功，所用时间之比为_______。

3、如图所示，升国旗用的旗杆顶上安装的是______滑轮，此滑轮的好处是______。

4、人拎着一桶水从井中提上井台，人对水桶的拉力对水桶_______功，这由于水桶在拉力的方向上_______。

人提着一桶水站立在井旁，人对水桶的拉力对水桶_______功。

这是由于水桶在拉力的方向上________。

人提着一桶水从楼下走到楼上，人对水桶的拉力对水桶_______功，这是由于水桶在拉力的方向上________。

5、如图甲和乙所示为研究定滑轮和动滑轮特点的装置和实验操作；实验证明：使用定滑轮可以
______；使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向；分析可知 ______的机械效率较高。

三、计算题（5小题，每小题10分，共计50分）
1、用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦：
（1）滑轮组对物体做的功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）动滑轮的重力。

2、如图所示，某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重240N的物体，在2s内，绳的自由端移动了6m。

求：
（1）物体上升的高度和速度？
（2）人的拉力为多大？
（3）人所做的额外功是多大？
3、如图所示，叉车在10s内将质量为2t的某块大理石沿竖直方向匀速提升了1m，发动机所做的总功
g=。

求：
是4
⨯，取10N/kg
510J
（1）叉车支持力对大理石做的功是多少？
（2）叉车支持力对大理石做的功的功率是多少？
（3）叉车提升大理石的机械效率是多少？
4、在四川的凉山有个“悬崖村”，孩子们上学要爬落差800米的天梯。

一个质量为45kg的学生背着3kg的书包上天梯，所用时间为80min，则他对书包做功为______J，他对书包做功的平均功率为
______W。

（g取10N/kg）
5、水陆两栖飞机先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。

飞机蓄满水后总质量53.5t。

在灭火测试中：飞机盘悬在火场上方150m处，将所蓄水分次投下，每次投水200kg，用时20s到达地面。

在水面滑行测试中：飞机在水平面上以10m/s的速度沿直线匀速滑行了60s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106 W。

求：
（1）飞机在水平面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力；
（2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积；
（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【解析】
【详解】
A ．锤子向石板砸去的过程中，锤子受到重力竖直向下，距离的方向竖直向下，故重力对锤子做功，故A 错误；
B ．物体间力的作用是相互的，石板被砸成碎块的过程中，锤子也受到石板的反作用力，故B 错误；
C ．胸部承受的压力等于石板承受的压力与石板的重力之和；人安然无恙的原因主要是因为人的受力面积大，压力的作用效果不明显，故C 错误；
D ．石板被砸成碎块说明力可以改变物体的形状，故D 正确。

故选D 。

2、C
【解析】
【详解】
当在水平方向使用动滑轮时，拉力所要克服的是摩擦力。

绳子对A 的拉力就等于A 所受到的摩擦力，作用在动滑轮上的绳子有2段，则
2F f =
得
0.52
f F f == 故ABD 不符合题意，C 符合题意。

故选C 。

3、C
【解析】
【详解】
AB．爬楼要克服自身重力做功，且做功功率为
W Gh mgh
===
P
t t t
所以，实验时需要测量是被测量者的体重（质量m）、楼高h、爬楼所用时间t，故A B错误；
C．小明自己手握秒表测量，便于掌握开始和结束的时间，计时较准确，故C正确；
D．若不断地爬楼3次，由于受到体力的影响，爬楼的时间会越来越长，爬楼的功率会越来越小，最终求得的值将比通常情况下的功率值偏小，故D错误。

故选C。

4、B
【解析】
【详解】
某同学背着书包给书包一个向上的力，只有向上移动距离，该同学对书包才做功。

某同学背着重50N 的书包沿水平路面走了200m，给书包的力是向上的，移动的距离是水平方向的，此过程没有做功。

又登上大约10m高的三楼才到教室此过程做功为
W＝Fs＝50N×10m＝500J
故ACD不符合题意；B符合题意。

故选B。

5、C
【解析】
【详解】
当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，1l 不变，2l 增大，由21
l F G l 得F 增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，1l 不变，2l 减小，所以F 减小。

故C 符合题意，ABD 不符合题意。

故选C 。

6、A
【解析】
【详解】
由图甲可知，当m ＝20g 时
V A ＝10cm 3
V B ＝40cm 3
则
ρA ＝A m V ＝320g 10cm
＝2g/cm 3 ρB ＝
B m V ＝320g 40cm
＝0.5g/cm 3 所以 ρA ：ρB ＝2g/cm 3:0.5g/cm 3＝4:1
因为A 、B 的体积相同，所以由G ＝mg ＝ρVg 可得，A 、B 的重力之比
G A ：G B ＝ρA Vg ：ρB Vg ＝ρA ：ρB ＝4：1
由图乙可知，使用的滑轮组中n ＝2，不计摩擦和滑轮的自重，要使它们处于静止状态，设方框中挂N 个B 物体，则有
N•G B ＝12·G A
则
N ＝12×A B G G ＝12×41
＝2
故A符合题意；BCD不符合题意。

故选A。

7、D
【解析】
【详解】
A．功率是功与时间的比值，做功多，若时间不确定，则功率大小不能确定，故A错误；
B．机械效率是有用功与总功之比；机械功率是物体在单位时间内做的功，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误；
C．由W＝Pt知道，做功多少还受时间的影响，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误；
D．总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。

故选D。

8、D
【解析】
【详解】
A．用力推小车但没有推动，有力作用在小车上，但小车没有通过距离，所以力对物体不做功，故A 不符合意题；
B．提着滑板车在水平路面上前行，人给滑板车一个向上的拉力，但滑板车没有在拉力的方向上通过距离，所以力对物体不做功，故B不符合题意；
C．人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，所以力对物体不做功，故C不符合题意；
D．将货物从地面拉到高处，人给货物一个向上的拉力，货物在拉力的方向上通过了距离，所以力对物体做功，故D符合题意。

故选D。

9、A 【解析】 【详解】
根据题意知道，此过程中，拉力做的有用功
W 有用＝Gh
拉力做的总功为
W 总＝FL
拉力做的额外功
W 额＝fL
A ．斜面的机械效率
100%W Gh
W FL
η==
⨯有总
故A 符合题意； B ．由于
100%100%W W Gh fL
FL W η++⨯=⨯≠额有总
故B 不符合题意； C ．由于
()100%100%W Gh
F f L
W W η⨯=⨯≠++有总额
故C 不符合题意； D ．由于
100%100%W fL
Gh W η⨯=⨯≠额有
故D 不符合题意。

故选A 。

10、D 【解析】 【详解】
师傅不小心把水桶弄进水里，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功；但水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功；手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功为总功，故ABC 错误；D 正确。

故选D 。

二、填空题
1、 快慢 体重G /N 功率P /W 【解析】 【详解】
[1]功率是描述做功快慢的物理量。

[2][3]小明、小勇和小利三人在进行物理课外活动﹣﹣测量每人上楼的功率。

要测量每人上楼的功率，可据W
P
t
=
进行实验。

而据W =Gh 知，需知道每人的重力才能求出上楼所做的功，所以整个探究中需要测量每人的体重、登楼的高度及登楼所用的时间，那么实验表格除了要记录登楼高度及时间外，还要补充体重G /N 和功率P /W 两列。

2、 3∶2 2∶3 【解析】 【详解】
[1]在相同时间里，他们所做的功之比为
W1∶W2=P1t∶P2t= P1∶P2=3∶2 [2]他们做相同的功，所用时间之比为
112 21
22 3
W
t P P
W
t P
P
===
3、定改变力的方向
【解析】
【详解】
[1][2]旗杆顶端的滑轮为定滑轮，不能省力，但可用来改变用力方向。

4、做移动了一段距离不做没有移动距离做移动了一段距离
【解析】
【详解】
[1][2]从井中提一桶水上井台，由于对水桶的拉力和桶移动的距离的方向均向上，即沿力的方向水桶移动了距离，故人对水桶的拉力对水桶做功。

[3][4]人提着一桶水站立在井旁，力的方向向上，由于只有力没有移动距离，故人对水桶的拉力对水桶没有做功。

[5][6]人提着一桶水从楼下走到楼上，对水桶的拉力方向向上，在竖直方向上通过了一段高度，所以在这个过程中做功。

5、改变力的方向，但不能省力甲
【解析】
【详解】
[1]从甲图中可以看出，三次拉力的方向都不相同，在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故可得出结论：定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。

[2]由甲图中数据可知，定滑轮的机械效率为
111N 1100%100%100%100%1N 1W Gh h
W Fs h
η⨯=
⨯=⨯=⨯=⨯有定总 由乙图中数据可知，动滑轮的机械效率为
221N 1100%100%100%83.3%0.6N 2W Gh h W Fs h
η⨯=
⨯=⨯=⨯≈⨯有动总 可知η定>η动，即甲的机械效率高。

三、计算题
1、（1）600J ；（2）150W ；（3）80%；（4）75N 【解析】 【详解】
解：（1）滑轮组对物体做的功（有用功）
W 有用=Gh =300N×2m=600J
（2）由图可知
n =3
则绳子自由端移动距离
s =3h =3×2m=6m
拉力做的总功
W 总=Fs =125N×6m=750J
拉力做功的功率
750J
150W 5s
W P t =
==总 （3）滑轮组的机械效率
600J
100%80%750J
W W η=
=⨯=有总 （4）不计绳重及摩擦，根据13
F G G =+动()可得，动滑轮的重力
G 动=3F -G =3×125N -300N=75N
答：（1）滑轮组对物体做的功为600J ； （2）拉力做功的功率为150W ； （3）滑轮组的机械效率为80%； （4）动滑轮的重力为75N 。

2、（1）2m ， 1m/s ；（2）100N ；（3）120J 【解析】 【详解】
解：（1）绳子移动的距离s =6m ，绳子段数n =3，则物体上升的高度
6m
2m 3
s h n =
== 物体上升的速度
2m 1m/s 2s
h v t =
== （2）滑轮组机械效率为η=80%，物重G =240N ，滑轮组的机械效率公式
W Gh G
W Fs nF
η==
=有用总
所以拉力F 为
240N 100N 380%
G F n η=
==⨯ （3）人所做的总功为
W 总=Fs -100N×6m=600J
其中有用功为
W 有=Gh =240N×2m=480J
所以额外功为
W 额=600J-480J=120J
答：（1）物体上升的高度是2m ，速度是1m/s ； （2）人的拉力是100N ； （3）人所做的额外功是120J 。

3、（1）2×104J ；（2）2×103W ；（3）40% 【解析】 【详解】
解：（1）大理石的质量
m ＝2 t ＝2×103 kg
大理石的重力
G ＝mg ＝2×103 kg×10 N/kg＝2×104 N
因为叉车对大理石的支持力与大理石的重力是一对平衡力，所以叉车支持力
F ＝
G ＝2×104 N
则叉车提升大理石做的功
W ＝Fs ＝2×104 N×1 m＝2×104 J
（2）叉车提升大理石的功率
43210J
W 10s
210W P t ⨯⨯===
（3）叉车提升大理石的机械效率
44210J 100%=100%40%510J
W W η⨯=⨯⨯=⨯有总
答：（1）叉车支持力对大理石做的功是2×104J ； （2）叉车支持力对大理石做的功的功率是2×103W ； （3）叉车提升大理石的机械效率是40%。

4、 2.4×104 5 【解析】 【详解】 [1]书包的重力为
G =mg =3kg×10N/kg=30N
对书包做的功为
W =Gh =30N×800m=24000J=2.4×104J
[2]他对书包做功的功率为
42.410J 5W 6080s
W P t ⨯===⨯
5、（1）2.5×105 N ；（2）53.5m 3；（3）1.5×104 W 【解析】 【详解】
解：（1）飞机发动机牵引力的总功率始终为
P 总=2.5×106 W
因为
W Fs
P Fv t t
=
== 所以，飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力
652.510W 2.510N 10m/s
P F v ⨯===⨯总
（2）因为水陆两栖飞机蓄满水后静止在水面上，所以飞机受到的浮力等于重力
553.51000kg 10N/kg 5.3510N F G mg ===⨯⨯=⨯浮
根据阿基米德原理，飞机排开水的体积
5333
5.3510N
=53.5m 1.010kg /m 10N /kg
F V g ρ⨯==⨯⨯浮排水 （3）每次投下的水在下落过程中重力做功
5200kg 10N/kg 150m 310J W G h m gh ===⨯⨯=⨯水水
重力做功的平均功率
54310J 1.510W 20s
W P t ⨯===⨯
答：（1）飞机在水面面上沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力为52.510N ⨯； （2）飞机蓄满水静止在水面上时排开水的体积是353.5m ；
（3）每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率是41.510W ⨯。