第十一章简单机械和功 本章整合提升 （含答案）2025-2026学年苏科版（2024）九年级上册

第十一章　简单机械和功 本章整合提升
考点一　功
1. 　　　　
(2024·常州)起重机将1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s,起重机对重物做功情况是 (　　)
A. 提升过程做了功,悬停过程做了功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功
C. 提升过程不做功,悬停过程做了功 D. 提升过程做了功,悬停过程不做功
2. 　　　　
如图所示,已知m1>m2>m3,在同样大小的力F的作用下,三个物体都沿力的方向移动相同的距离,则力F所做的功 (　　)
A. 甲情况下最多 B. 乙情况下最多 C. 丙情况下最多 D. 三种情况下一样多
考点二　功率
3. (2024·苏州期末)2024年11月12日,我国第二款隐形战机歼-35A惊艳亮相珠海航展。当歼-35A的发动机以2×105N的推力使战机以2马赫(即2倍声速,已知声速为340m/s)匀速巡航时,10s内发动机推力做功　　　　J,它的功率是　　　　W。
4. (2024·苏州吴江段考)甲、乙两名举重运动员,如图所示,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,那么下列关于他们对杠铃做的功和功率的说法中正确的是 (　　)
A. 甲做的功较多,功率较小 B. 甲做的功较多,功率较大
C. 甲做的功较多,他们的功率相等 D. 甲、乙做的功和功率都相等
　　　　　　
5. (易错题)(2024·南通通州期末)如图所示为某正常体型的中学生在练习深蹲的示意图,站立和下蹲时重心位置的高度差为h,每分钟下蹲20次,则该同学下蹲过程中重力做功的功率最接近(　　)
A. 10W B. 60W C. 100W D. 200W
6. (2024·苏州姑苏段考)如图所示为某盘山公路,汽车沿着公路可以驶上高耸入云的山峰。为什么盘山公路要修成S形呢 因为盘山公路相当于斜面,省力而安全。若从山底到山顶的盘山公路长6000m,山高900m,一辆5t的小型货车以恒定功率165kW匀速沿盘山公路从山底开上山顶,用时10min。在货车从山底到山顶过程中,所受阻力大小不变。求:(g取10N/kg)
(1) 货车克服重力做的功。
(2) 货车所受阻力大小。
第6题
考点三　机械效率
7. (2024·苏州姑苏校级段考)将规格完全相同的滑轮,用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组分别匀速提升重力为G1、G2的两物体,升高相同的高度。绳子自由端施加的拉力大小分别为F1和F2,G1>G2,不计绳重和摩擦。下列判断正确的是 (　　)
A. 拉力F1一定大于F2 B. 乙滑轮组的额外功较大
C. 甲滑轮组的机械效率较高 D. 甲、乙滑轮组的有用功相同
　　　　　　　　
8. (2024·苏州姑苏校级段考)如图所示,小伟同学通过斜面用平行于斜面、大小为300N的推力F,将质量为40kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面长s=2m,g取10N/kg。下列说法正确的是 (　　)
A. 使用该斜面可以省功 B. 推力的功率为80W
C. 斜面的机械效率为75% D. 斜面对物体的摩擦力大小为100N
9. 如图所示,固定的斜面长s=2m,高h=0.5m,沿斜面向上用50N的拉力在4s内把一个重60N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,这一过程中 (　　)
A. 对物体做的有用功为120J B. 物体受的摩擦力为50N
C. 拉力做功的功率为25W D. 斜面的机械效率为70%
10. 工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子(质量忽略)运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计。
(1) 动滑轮的重力是多大
(2) 若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为400N,求拉力的功率。
(3) 当滑轮组的机械效率为80%时,运送的建材重力是多大
11. (2024·苏州姑苏校级段考)关于做功,下列说法正确的是 (　　)
A. 冰壶脱离人手后继续在冰面上滑行,冰壶滑行时运动员对冰壶做了功
B. 运动员举着杠铃不动时,运动员对杠铃的支持力做了功
C. 扛着一桶纯净水上楼时,人对水桶的支持力做了功
D. 拉着拉杆箱在水平地面上行走时,地面对拉杆箱的支持力做了功
12. (2024·苏州期中)如图所示是一位老人和小孩爬同一楼梯时的情景,均从一楼爬到三楼,若要比较两人在该过程中的平均功率大小,则 (　　)
A. 需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间
B. 需要测量两人的质量,各自爬楼梯所需的时间和爬楼梯的高度
C. 只需测量各自爬楼梯的高度
D. 只需测量两人的质量
　　　　　　　　　　
13. (2024·苏州吴江校级段考)物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的s-t图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的v-t图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2。下列关系正确的是 (　　)
A. F1=F2;P1P2 C. F1>F2;P1>P2 D. F1P2
14. (2024·苏州工业园区段考)在中考体育测试的跳绳项目中,某同学取得了每分钟跳150次的好成绩。假设他每跳一次所用时间相等,每次跳离地面的平均高度为6cm。他跳绳时的功率最接近 (　　)
A. 7.5W B. 75W C. 4500W D. 7500W
15. (2024·苏州工业园区期中)下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是 (　　)
A. 越省力的机械,机械效率越高 B. 做功越快的机械,所做的总功越大
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高 D. 使用机械可以省力或省距离,但不能省功
16. (2024·苏州工业园区校级段考)如图所示,用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组(不计绳重和摩擦),在F1、F2的拉力作用下分别将重为G1、G2的两个物体在相同时间内匀速提升相同的高度,若G1>G2,提升物体的拉力F1、F2所做的功分别为W1、W2,机械效率分别为η1、η2,则下列判断正确的是 (　　)
A. 绳自由端的拉力:F1C. 拉力的功率:P1>P2 D. 滑轮组的机械效率:η1=η2
17. 生活中,人们通常用两种方法来比较做功的快慢。方法①:相同的时间比较做功的多少;方法②:　　　　　　　　　　　　　　。如图所示,用挖土机挖土比人力挖土快得多,所用的是判断方法　　　　(①/②),物理学用功率描述做功的快慢,公式为P=,这种方法与上述方法　　　　(①/②)是相同的。
　　　　　
18. (2024·苏州姑苏校级期中)如图甲所示,一木箱重为400N,工人用沿斜面向上的拉力F将木箱匀速拉到高处。已知整个过程中工人做的有用功W有用与木箱运动距离s的关系如图乙所示,整个过程的额外功是440J,则拉力F=　　　　N,木箱上升的高度h=　　　　m,斜面的机械效率η=　　　　,木箱所受的摩擦力f=　　　　N。
19. (2024·苏州姑苏校级期中)某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。(g取10N/kg)
实验 次序 重物重 G/N 重物上升 高度h/m 绳端拉力 F/N 绳端移动 距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3
4 8 0.1 2.5 0.4 80%
(1) 实验中应沿竖直方向缓慢匀速拉动弹簧测力计,某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会　　　　(偏大/不变/偏小)。
(2) 第3次实验的机械效率约为　　　　(结果精确到1%)。
(3) 通过比较3、4两次实验数据得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越　　　　(高/低);比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组,　　　　　　　　越大,滑轮组的机械效率越高。
(4) 若每个滑轮的质量为100g,第3次实验中克服摩擦做的额外功为　　　　J。(不计绳重)20. (2024·无锡期中)如图所示,某工人利用滑轮组在200s内将2700N的重物匀速提升了10m,此过程中绳端的拉力F为1000N,不计钢丝绳的重力和摩擦。
(1) 求动滑轮的重力。
(2) 求绳端拉力F的功率。
(3) 当此滑轮组的机械效率低于多少时,利用该装置提升重物不再省力。(结果精确至0.1%)
第20题
重点实验突破
类型一　探究杠杆的平衡条件
1. (2024·苏州段考)如图所示是同学们探究杠杆的平衡条件的实验过程,实验中所用钩码的规格均相同。
(1) 将安装好的杠杆放在水平桌面上,静止时如图甲所示,此时杠杆处于　　　　(平衡/非平衡)状态。
(2) 为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向　　　　(左/右)调节,使杠杆在水平位置平衡的目的是　。
(3) 如图乙所示,在调节好的杠杆左端A点处挂3个钩码,为使杠杆继续在水平位置保持平衡,则应该在杠杆右端B点处挂　　　　个钩码,杠杆平衡后,将杠杆两端的钩码向远离支点的方向同时移动一格,则杠杆将　　　　　　(左端下沉/保持平衡/右端下沉)。
(4) 如图丙所示,若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数会逐渐　　　　(变大/不变/变小)。
(5) 如图丁所示,用弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上　　　　(①/②/③/④)点,且杠杆在图示的位置处于平衡状态时,弹簧测力计的示数最小。
(6) 若左边的钩码个数和位置保持不变,图戊中,弹簧测力计的作用点固定,当杠杆平衡时,弹簧测力计的示数与图乙中相比将　　　　(变大/不变/变小),此时杠杆的平衡条件将　　　　(不成立/仍成立);只改变弹簧测力计与水平方向的夹角θ,仍使杠杆在水平方向平衡,下列能描述测力计示数F与θ关系的大致图像是　　　　。
　　　　
类型二　探究影响滑轮组(动滑轮)机械效率的因素
2. (2024·苏州吴江段考)物理兴趣小组的同学们在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时,提出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关。
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关。
猜想三:滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。
根据猜想,利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究,测得的实验数据如表所示。请你完成下列内容:
实验 次序 物体所受的 重力G/N 提升高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η
1 2.0 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4.0 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4.0 0.1 1.25 0.4
4 4.0 0.2 1.50 0.6 88.9%
(1) 在实验中应竖直向上　　　　缓慢拉动弹簧测力计。
(2) 分析表中数据可知:第3次实验是利用了图　　　　(甲/乙/丙)的装置完成的,它的机械效率η=　　　　。
(3) 比较2、4两次实验数据,可以验证猜想一是　　　　(正确/错误)的。
(4) 通过比较1、2两次实验数据可得出结论:用同一滑轮组提升不同的物体,物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(5) 通过比较2、3两次实验数据可得出结论:用不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越　　　　(高/低)。
(6) 小明同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止时读数,他的想法是　　　　(正确/错误)的,静止时测得的机械效率　　　　(偏高/不变/偏低)。
类型三　探究斜面的机械效率与哪些因素有关
第3题
3. (2024·苏州吴江校级段考)小明在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”的活动中,提出了以下猜想:A. 同一个斜面,所推的物体越重,机械效率越高。B. 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。为了验证猜想,小明用木板搭成了如图所示的装置进行探究,记录数据如表所示。
实验 次序 斜面 倾角 物重 G物/N 拉力 F/N 斜面 高度h/m 斜面 长度s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 斜面机械 效率η
1 30° 3 2.5 0.6 1.2 1.8 3.00 60%
2 30° 5 3.8 0.6 1.2 3.0 4.56
3 42° 3 2.8 0.8 1.2 2.4 3.36 71%
(1) 在实验过程中,应沿斜面向上　　　　　　拉动物体。
(2) 第2次实验中斜面的机械效率η≈　　　　。
(3) 对比实验1、2的数据可以用来验证猜想　　　　(填字母);细心的小明发现第2次实验中的额外功大于第1次实验中的额外功,你认为可能的原因是　　　　　　　　;第1次实验中物体与斜面间的摩擦力是　　　　N。
(4) 请写出小明验证猜想B综合分析数据的过程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;初步得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
本章整合提升(二)
1. D　2. D　3. 1.36×109　1.36×108　4. B
5. B　[易错分析] 合理估计重力和重心下降的高度。某正常体型的中学生的体重约为600N,下蹲时重心下降的高度可与人的身高或腿的长度对比,约为30cm,即0.3m,每分钟下蹲20次,则重力做功的功率约为P====60W。
6. (1) 货车的重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,货车克服重力做的功W有用=Gh=5×104N×900m=4.5×107J　(2) 总功W总=Pt=165×1000W×10×60s=9.9×107J,克服阻力做的功W额外=W总-W有用=9.9×107J-4.5×107J=5.4×107J,由W额外=fs可知,货车所受阻力f===9000N　7. C　8. D　9. C　10. (1) 由图乙可知,当运送建材的重力G=400N时,滑轮组的机械效率η=50%,因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计,箱子质量忽略,所以,克服建材重力做的功为有用功,克服建材和动滑轮总重力做的功为总功,则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=50%,解得G轮=400N　(2) 由图甲可知,n=2,则钢绳移动的距离s=nh=2×12m=24m,拉力做的功W=Fs=400N×24m=9600J,拉力的功率P===160W　(3) 当滑轮组的机械效率为80%时,η'=×100%=×100%=×100%=×100%=80%,解得G'=1600N　11. C　12. A　13. A　14. B　15. D　16. C　17. 做相同的功比较所用时间的多少　①　①　18. 125　1.4　56%　55　19. (1) 偏小　(2) 86%　(3) 低　提升重物的重力　(4) 0.03　20. (1) 由图可知,n=3,不计钢丝绳的重力和摩擦,根据F=(G+G动)可知,动滑轮的重力G动=nF-G=3×1000N-2700N=300N　(2) 绳端拉力做的功W=Fs=Fnh=1000N×3×10m=3×104J,绳端拉力F的功率P===150W　(3) 根据题意该滑轮组不省力,即绳末端的拉力与提升重物的力相等,则滑轮组的效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈33.3%
重点实验突破
1. (1) 平衡　(2) 左　消除杠杆自重的影响,便于测量力臂　(3) 2　左端下沉　(4) 变小　(5) ②　(6) 变大　仍成立　C　2. (1) 匀速　(2) 丙　80%　(3) 错误　(5) 低　(6) 错误　偏高　3. (1) 匀速直线　(2) 66%　(3) A　摩擦力增大　1　(4) 选择1、3实验数据进行比较,斜面倾角越大,机械效率越高　物重相同时,斜面倾斜程度越大,机械效率越大