第11章简单机械和功检测卷（含解析）-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）

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第11章简单机械和功检测卷-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）
一、单选题
1．下列生活中所使用的工具，其目的主要是为了省力的是（　　）
A．拔钉子用的羊角锤 B．龙舟比赛用的船桨
C．旗杆顶部用的滑轮 D．夹菜用的筷子
2．关于滑轮和滑轮组，下列说法正确的是（　　）
A．使用定滑轮一定能省力
B．使用动滑轮一定能省一半的力
C．使用滑轮组可以省力，同时也省了距离
D．使用滑轮组可以省力，但不能省距离
3．下列生活情境中，体现人对物体做了功的是（　　）
A．小东扔出标枪后，标枪在空中飞行
B．小明提着水桶在水平地面上行走
C．小华将地上的书本捡起
D．小光举着哑铃，举着不动的时候
4．关于功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　）
A．功率大的机器做功一定多
B．功率越大，做功越快
C．机械效率越大，功率越大
D．机械效率大的机器做的有用功一定多
5．穹隆山海拔341m，位于光福镇南，高竣挺拔，山高林密，秋天的穹隆，层林虽未曾尽染，却金桂飘香。秋季社会实践活动时，小明登上山顶，共用时50分钟，则他登山的功率最接近于（ ）
A．5W B．50W C．500W D．5000W
6．如图，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水。水桶挂在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计。若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图为坐式推肩训练器。健身杆能绕O点处的轴上下转动，配重片可增减，人在座椅上双手紧握把手竖直向上推杆以锻炼肩部肌肉。下列说法正确的是（　　）
A．此健身杆是费力杠杆
B．手推N处时，配重越重用力越小
C．配重相同时，推N处比推M处费力
D．若改变M处推力方向，力臂始终不变
8．我国是世界上使用与发展机械最早的国家之一，为人类文明和社会进步作出了重要贡献。如图，是汉代画像石中的滑轮图，描绘了古人使用滑轮汲水操作的场景。关于图中的滑轮说法正确的是（　　）
A．该滑轮是动滑轮 B．该滑轮可以改变施力的方向
C．使用该滑轮可以省功 D．提升重力不同的物体时，机械效率不变
9．周末，小明在家进行大扫除，如图所示为小明竖直向上施力抬起沙发时的情景。已知沙发的质量为50，沙发的重心在其中心位置，重心上升的高度为20，g取10。下列说法正确的是（　　）
A．沙发扶手的高度约为50 B．小明抬沙发时，沙发相当于一个费力杠杆
C．在图示位置静止时，小明对沙发的力为250N D．小明对沙发做的功为200J
10．“探究杠杆的平衡条件”实验中，杠杆在水平位置平衡，如图所示。下列操作能使杠杆在水平位置保持平衡的是（　　）
A．同时将左右两侧的钩码取下一个
B．将、两处所挂的钩码交换位置
C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格
D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格
二、填空题
11．“舂米”是将谷物放入石臼里用杵捣去皮壳的过程。如图所示是古人制造的舂米装置简图。该装置可以看作支点在 （选填“A”、“B”或“C”）点的 杠杆。
12．如图（a）、（b）所示的滑轮应用情景中，不计摩擦、绳重和滑轮重力。用大小为10N的力F分别匀速提起甲、乙两个物体，图（b）中物体乙的重力大小为 N；国旗杆顶部上的滑轮与 图（选填“a”或“b”）滑轮原理相同。
13．在水平地面上，工人用50N的水平推力推动重200N的箱子，2s内前进了3m，在这个过程中，工人对箱子所做功的功率为 W。
14．物理学中，浮力的作用点叫浮心，浮心的位置就是那部分被排开液体的重心位置（即物体浸在液体里的那一部分的重心位置）。如图所示一均匀细长棒AB长为L，质量为m，A端用细线悬挂起来且悬线竖直，B端无阻碍地斜向浸在水池中，当它稳定静止时，棒浸入水中部分的长度是0.6L，则细棒的浮心距A端的距离等于 （用题中字母表示），棒的密度为 kg/m 。
15．小翔用如图所示的滑轮组把重为300N的物体以0.2m/s的速度匀速提升了0.5m，拉力为125N（不计绳重与摩擦），则动滑轮重 N，该滑轮组的机械效率为 。
16．小泽同学喜欢跳绳，已知他的重力为600N，跳绳时其重心高度随时间变化关系如图所示。根据所给条件可知小泽每跳一次绳克服重力做功 J，若小泽连续跳绳3分钟，其在3分钟内克服重力做功的平均功率为 W。
三、实验题
17．做引体向上的规范动作：两手正捏单杠，由悬垂开始，上提时，下颚需超过横杆；下放时，两臂放直，不能曲臂（如图所示），这样上拉下放，重复动作。课外活动小组的同学要估测小伟同学做20个引体向上动作时的平均功率，请你设计实验。
(1)测量工具： ；
(2)测量步骤： ；
(3)平均功率表达式P＝ （用所测物理量的符号表示）。
18．如图所示的实验中，每只钩码的质量均为200克。（滑轮重及摩擦不计）
(1)用弹簧测力计竖直向上匀速拉动时，弹簧测力计的示数为1.96牛，若钩码向上移动5厘米，则弹簧测力计向上移动10厘米。由此可知：使用动滑轮的特点是：能 ，但费 。
(2)若某同学拉动弹簧测力计的方向没有沿竖直方向，则弹簧测力计的读数将 （填“变大”、“不变”或“变小”），请分析产生这一现象的原因 。
19．探究杠杆平衡条件的实验。
(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节；
(2)如图乙所示，A位置挂2个钩码，为使杠杆再次水平平衡，应该在B位置挂上 个同样的钩码；
(3)如图丙所示，在杠杆右侧，当弹簧测力计由竖直方向逐渐向左偏转，杠杆始终保持水平平衡，弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
20．星星中学跨学科实践小组思考用杠杆的平衡条件测量未知液体的密度（实验使用的杠杆重力忽略不计）。
（1）将一个质量不计的矿泉水瓶装满水挂在杠杆的A点，将质量为m的钩码悬挂在O点另一边，调节钩码的位置，直至杠杆在水平位置平衡，标记此时钩码悬挂点的位置，记为B点，如图甲所示，用刻度尺测量BO的长度为。
（2）保持钩码位置不变，用同一矿泉水瓶装满待测液体，挂在A点，此时发现右端下沉，接着移动钩码直至杠杆水平平衡，标记此时钩码悬挂点的位置为C点，再 （补充实验步骤）。
（3）实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
（4）待测液体的密度是= （用ρ水及测得的物理量符号表示）。
（5）若装待测液体时液体并未装满，则液体密度的测量值与真实值相比 。（选填“偏大”，“偏小”或“不影响”）
四、计算题
21．杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为18kg，脚与地面接触面积共200cm2，运输的铁饼质量为2kg，每次运输的平均时间约为34s，机器狗匀速直线运动的路程102m，前进过程中驱动力为40N。求：
(1)机器狗做匀速直线运动的速度；
(2)机器狗背上铁饼站立在水平地面上对地面的压强；
(3)机器狗匀速直线运动时做功的功率。
22．工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的窗玻璃从地面匀速提升至3楼，所用的竖直拉力为300N，每层楼的高度为3m，用时30s，求：
(1)所做的有用功W有；
(2)工人所用拉力的功率P；
(3)动滑轮的机械效率η。
《第11章简单机械和功检测卷-2025-2026学年物理九年级上册苏科版（2024）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C B B A C B C D
1．A
【详解】
A．拔钉子用的羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意；
B．龙舟比赛用的船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故B不符合题意；
C．旗杆顶端的滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，滑轮是定滑轮，使用滑轮不是为了省力，是为了改变用力的方向，故C不符合题意；
D．夹菜用的筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故D不符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A．轴的位置固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，不能省力，但可以改变用力方向，故A错误；
B．轴的位置和物体一起移动的滑轮是动滑轮，动滑轮是省力杠杆，能省力，但只有忽略绳重和滑轮重，并且拉力方向竖直向上时才省一半的力，故B错误；
CD．任何机械都不省功，使用滑轮组可以省力，但不能省距离，或可以省距离，但费力，滑轮组不能既省力又省距离，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A．小东扔出标枪后，标枪在空中靠惯性飞行，虽然通过了一定距离，但没有受到人的作用力，所以人对标枪不做功，故A不符合题意；
B．小明提着水桶在水平地面上行走，小明对水桶的拉力向上，水桶没有在该力的方向上通过距离，所以小明对水桶不做功，故B不符合题意；
C．小华将地上的书本捡起，手对书施加了力，并且书在该力的方向上移动了距离，所以小华对书做了功，故C符合题意；
D．小光举着哑铃，举着不动的时候，小光对哑铃施加了作用力，但哑铃没有在该力的方向上移动距离，所以小光对哑铃不做功，故D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，根据W＝Pt，做功多少还与做功时间有关，所以功率大的机器做功不一定多，故A错误；
B．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示做功越快。故B正确；
C．机械效率越大，说明有用功与总功的比值大；功率是功与做功时间之比，两者没有必然联系。故C错误；
D．机械效率是有用功与总功的比值，效率大，总功不确定，有用功不一定多。故D错误。
故选B。
5．B
【详解】假设小明质量 ，则小明受到的重力约为
小明登上山顶做的功约为
用时
则他登山的功率约为
最接近的是B。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6．A
【详解】由题意得，要分析前面同学抬水的情况，此时前面同学作用在杠杆M点一个向上的动力F1，后面同学所在的N点为支点，桶由于受重力的作用所以作用在杠杆P点一个向下的阻力F，故A符合题意，BCD不符合题意；
故选A。
7．C
【详解】A．由题意可知，健身杆能绕O点处的轴上下转动，O点为支点，配重片提供阻力，人的推力作用于把手相当于动力，根据图所示，动力臂大于阻力臂，即此健身杆时省力杠杆，故A错误；
B．根据杠杆的平衡条件，，手推N处时，配重越重，即阻力越大，阻力臂和动力臂不变，则动力越大，所以手推N处时，配重越重用力越大，故B错误；
C．根据杠杆的平衡条件，，配重相同时，即阻力相同时，推N处时的动力臂小于推M处时的动力臂，则推N处比推M处费力，故C正确；
D．力臂是支点到力的作用线的垂直距离，若改变M处推力方向，力的作用线改变，力臂也会发生改变，故D错误。
故选C。
8．B
【详解】AB．由图可知，该滑轮在使用过程中轴固定不动，因此是定滑轮，定滑轮在使用时可以改变力的方向，但不能省力，故A错误，B正确；
C．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C错误；
D．如果考虑机械间的摩擦，同一个滑轮，提升的物体越重，机械效率越高，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】A．人的正常身高约170cm，沙发扶手的高度低于人的正常身高的一半，约为50cm，不是，故A错误；
B．由题中图可知，小明抬沙发时的情景为一杠杆问题，杠杆的支点在左端沙发与地面的接触点上，当小明竖直向上用力抬沙发时，分析可得，小明的动力臂的长度大于沙发的阻力臂的长度，所以可判断：小明抬沙发时，沙发相当于一个省力杠杆，故B错误；
C．因小明竖直向上用力抬沙发，所以由题意可知杠杆的动力臂与阻力臂的关系为,因为杠杆的阻力在数值上等于沙发的重力，所以杠杆的阻力大小为
根据杠杆平衡条件可得
解得小明对沙发的力为
故C正确；
D．已知重心上升的高度为20，由题意分析可知，小明的动力端竖直向上通过的高度为
所以小明对沙发做的功为
故D错误。
故选C。
10．D
【详解】A．设每个钩码重为G，杠杆上的每个小格长度为L，当同时将左右两侧的钩码取下一个时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为
不符合杠杆平衡条件，故A不符合题意；
B．当将、两处所挂的钩码交换位置时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为
不符合杠杆平衡条件，故B不符合题意；
C．将右侧钩码取下一个，左侧钩码向支点移动一格时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为
不符合杠杆平衡条件，故C不符合题意；
D．将左侧钩码向支点移动两格，右侧钩码向支点移动三格时，杠杆两侧力与力臂的乘积关系为
符合杠杆平衡条件，故D符合题意。
故选D。
11． B 费力
【详解】[1]杠杆围绕固定转动的点是支点，由图可知，该装置围绕B点转动，故B点为支点。
[2]观察该装置，人脚踏力为动力，杆的重力为阻力，支点B到动力作用线的垂直距离叫动力臂。支点B到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂，在使用的过程中，动力臂小于阻力臂，故此杠杆为费力杠杆。
12． 20 a
【详解】[1]由图知，（a）不随货物一起升降是定滑轮，本质是等臂杠杆；（b）是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆；由图（b）知，不计摩擦、绳重和滑轮重力，能省一半力，即拉力
则
[2]旗手向下拉绳子，国旗徐徐上升，旗杆顶部安装的滑轮的轴不随国旗移动，该滑轮是一个定滑轮，可以改变动力的方向，故国旗杆顶部上的滑轮与a滑轮原理相同。
13．75
【详解】工人对箱子做功W=Fs=50N×3m=150J
工人做功的功率
14． 0.7L
【详解】[1]因为浮心是浸在液体里那一部分物体的重心位置，均匀细长棒浸入水中部分长度为0.6L，这部分的重心在其长度的中点，所以浮心到B端的距离为0.3L，那么浮心距A端的距离为
[2]设棒的横截面积为S，棒的体积，浸入水中部分的体积，棒的重力为
棒受到的浮力
因为棒静止时处于平衡状态，根据杠杆平衡条件，即
则
15． 75 80%
【详解】[1]由图可知，绳子与动滑轮相连的绳子股数为3，所以绳子拉力为重物和动滑轮总重力的，则动滑轮重力G动=3F-G=3×125N-300N=75N
[2]克服重物重力所做有用功W有=Gh =300N×0.5m=150J
拉力所做总功W总=Fs =125N×0.5×3m=187.5J
则该滑轮组的效率
16． 54 162
【详解】[1]由图可知，小泽每跳一次高度为0.09m，则每跳一次克服重力做功
[2]由图可知，小泽跳一次的周期为，先计算3分钟内跳绳总次数
再计算总功
最后得功率
17．(1)磅秤（或电子秤）、刻度尺、停表
(2)答案见解析
(3)
【详解】（1）测功率需要测量：质量m、上升的高度h、时间t，需要的测量工具有：磅秤（或电子秤）、皮尺、秒表。
（2）测量的步骤：①用电子秤称出人的质量m；②用刻度尺量出人的下颚上升的高度h；③用秒表测出20次引体向上的总时间t；④计算人的平均功率P；
（3）小伟同学做动作时的平均功率表达式
18．(1) 省力 距离
(2) 变大 阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大
【详解】（1）[1][2]两只钩码的重力
滑轮重及摩擦不计，有两段绳子承担物重，测力计的拉力,则有，所以动滑轮能够省一半力；
钩码上升的高度，绳端移动距离，则有，所以动滑轮费距离；
动滑轮的特点是：能省一半的力，不能改变力的方向，多费一倍的距离；由此可知，用动滑轮能够省力，但费距离。
（2）[1][2]若拉动弹簧测力计的方向没有沿竖直方向，则拉力会大于，弹簧测力计的读数将变大；动滑轮可以看做省力杠杆，动滑轮左侧与绳子相切处为支点，钩码的重力为阻力，拉力为动力，阻力和阻力臂不变时，斜拉绳子时，动力臂减小，由杠杆的平衡条件可知，动力变大，即拉力会大于。
19．(1)左
(2)4
(3)变大
【详解】（1）杠杆处于静止状态，则杠杆达到平衡状态，杠杆右端下沉，应将杠杆重心向左移，所以应将左端和右端的平衡螺母向左调节。
（2）假设一个钩码重G，杠杆一格为l，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得，2G×4l＝nG×2l
解得n＝4，即应该在B位置挂上4个同样的钩码。
（3）由图丙可知，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动过程中，动力臂变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，由于阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，测力计示数将变大。
20． 测量CO的长度为 便于测量力臂 偏小
【详解】[1]保持钩码位置不变，换上装满待测液体的同一矿泉水瓶挂在A点，右端下沉，移动钩码直至杠杆水平平衡并标记位置为C点后，应使用刻度尺测量CO的长度，记为。因为我们要根据杠杆平衡条件来求解待测液体密度，就需要知道不同情况下力臂的长度。
[2]实验过程中调节杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂。当杠杆在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离（即力臂）可以直接从杠杆上的刻度读出。
[3]设杠杆A点到支点O的距离为。
在图甲中，此时动力，阻力，动力臂为，阻力臂为，根据杠杆平衡条件有
在图乙中，此时动力，阻力，动力臂为，阻力臂为，根据杠杆平衡条件有
由以上两式解得。
[4]若装待测液体时液体并未装满，此时挂在A点的力偏小，根据杠杆平衡条件，对应的力臂会偏小。由可知，不变，偏小，所以测量值液体密度偏小。
21．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）机器狗做匀速直线运动的速度
（2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上对地面的压力
机器狗背上铁饼站立在水平地面上对地面的压强
（3）机器狗匀速直线运动时做功的功率
22．(1)2880J
(2)
(3)
【详解】（1）窗玻璃的重力
提升高度：从地面到 3 楼，实际上升2层楼，故
有用功（克服重力的功）
（2）动滑轮绳子段数，绳子自由端移动距离
拉力做的总功
（3）机械效率为有用功与总功的比值
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