苏科版九年级物理 第十一章 简单机械和功达标检测卷含答案.docx
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苏科版九年级物理第十一章简单机械和功达标检测卷含答案
苏科版九年级物理第十一章达标检测卷
一、选择题（每题3分，共36分）
1.如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ ）
2.如图所示的杠杆，属于费力杠杆的是（ ）
3.立定纵跳摸高是中学生常见的运动项目，起跳前先屈膝下蹲，然后脚掌用力蹬地，伸展身体，两臂上挥，竖直向上跳起至最高点，小刚同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为（ ）
A.3×102J B.3×103J C.3×104J D.3×105J
4.如图所示，有一质量不计的长木板，可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着其右端.当物块向左匀速运动时，长木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（ ）
A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小
（第4题）
（第5题）
5.如图所示，O为杠杆的支点，杠杆右端挂有重为G的物体，杠杆在力F1的作用下在水平位置平衡.如果用力F2代替力F1，使杠杆仍在水平位置保持平衡，下列关系中正确的是（ ）
A.F1＜F2B.F1＞F2C.F2＜GD.F1＝G
6.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，他们设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面）.其中最省力的方案是（ ）
7.某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（ ）
A.A是动滑轮 B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升
D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等
8.如图所示，工人利用动滑轮吊起一袋沙的过程中，做了300J的有用功，100J的额外功，则该动滑轮的机械效率为（ ）
A.75% .66.7% C.33.3% D.25%
9.用如图所示的滑轮组提升300N重物，在绳子自由端施加的拉力为125N，4s内重物匀速上升2m，不计绳重和轮与轴间摩擦.则（ ）
A.绳子自由端移动的距离为4m
B.动滑轮重50N
C.拉力做功的功率为150W
D.此过程滑轮组的机械效率为80%
10.利用如图所示的滑轮，在粗糙水平面上匀速拉动物体，下列叙述正确的是（ ）
A.重力做的功是有用功
B.拉力F1做的功是额外功
C.绳子自由端的拉力F做的功是总功
D.该滑轮的机械效率可能等于100%
11.如图所示是汽车起重机的示意图，当用它从水中吊起重物时，下列说法正确的是（ ）
A.汽车轮胎有花纹是为了减少行驶过程中的摩擦力
B.此吊车运用了杠杆原理，此杠杆为费力杠杆
C.汽车固定后，吊起重物与没有吊起重物相比，对地面的压强变小
D.将货物从水中匀速吊起时，出水过程中，拉力逐渐变小
12.台风是一种破坏力很强的灾害性天气.某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了，需要两个工人把它扶起，工人们想到了下列四种方案，每个人所需拉力最小的方案是（ ）
二、填空题（每空2分，共18分）
13.利用图甲中的撬棒撬石块时，撬棒相当于______（填“省力”或“费力”）杠杆；利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为______N.
14.如图是用高枝剪修剪树枝的情景.仔细观察高枝剪头部的结构和使用情况，发现高枝剪头部有________和滑轮组两类简单机械.当园林工人用30N的力向下拉绳时，因拉绳而使图中A处受到的作用力大约增加____________N.
15.钻井井架的作用是提起钻杆，在电动机的带动下，利用三脚架和滑轮组完成，其简易图如图所示.假设滑轮对钻杆的拉力是2400N，忽略摩擦与机械重量，电动机对钢丝绳的拉力为________N，假如电动机在10s内把钻杆提高了10m，则电动机将绳子向下拉了________m.
16.现有30包大米总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图可知他可以提供的最大功率为__________W；为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬______包.若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间________s.（g取10N/kg）
三、作图题（每题4分，共8分）
17.如图所示，杠杆在力F1、F2（F2未画出）的作用下处于平衡状态.O为支点，l2是力F2的力臂，请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图.
18.某人使用滑轮组提升重物，请你在图中画出使用滑轮组最省力的绕法（人向下拉绳）.
四、实验与探究题（每空2分，共20分）
19.在现代生活中，健身已成为一种时尚，爬楼梯就是一种既方便又环保的健身方式，小明同学想测出自己爬楼的功率，可是不知道怎么做.请你利用所学的知识帮助小明设计一个实验方案.
（1）实验器材：
电子秤、______________、________.
（2）实验步骤：
①用电子秤测出小明的质量m；
②_________________________________________________________；
③________________________________________________________.
（3）利用测量数据写出爬楼功率的表达式P＝________.
（4）小明先用较慢的速度爬楼梯，测得功率为P1，然后用较快的速度爬楼梯，测得功率为P2，则P1________（填“＞”“＝”或“＜”）P2.
20.小红在“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.斜面的机械效率可能与物体的重力有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
为了验证自己的猜想，小红用木板搭成了如图所示的装置进行探究，记录数据如下表：
实
验
次
数
斜
面
倾
角
物
重
G/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°
5
4.2
0.6
1.2
3
5.04
②
30°
3
2.5
0.6
1.2
1.8
3
60%
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________拉动木块.
（2）第①次实验中斜面的机械效率η＝________%.
（3）对比实验①②的数据可以用来验证猜想____________，对比②③两
次实验数据，可初步得出的结论是___________________________.
五、综合运用题（21题6分，22题12分，共18分）
21.如图所示，一个棱长为0.1m的正方体质量为3kg，放在水平地面上，已知动滑轮的重力为10N，g取10N/kg.则：
（1）该正方体的密度是多少？
（2）正方体对地面的压强为多大？
（3）不计摩擦和绳重，用图示的滑轮组将正方体竖直向上匀速提升20cm，求拉力F所做的功.
22.小红和爸爸散步时，看见小区内的一种健身器械——坐拉器，为了对它进行研究，小红简化了它的结构，画出了它的模型图，如图所示.她发现坐在坐拉器座椅上的人，用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O转动，连杆BD拉动杆O′C绕转轴O′转动，将座椅向上抬起.（g取10N/kg）
（1）小红让爸爸静止坐在坐拉器的座椅上，小红竖直向下拉动手柄将爸爸抬起，经过测量，手柄竖直向下移动30cm，
座椅竖直升高9cm，用时5s.
①小红利用坐拉器抬起爸爸时，以下说法正确的是______.
A.可以省功
B.一定费力
C.爸爸越重，坐拉器的机械效率越高
D.爸爸被抬得越高，坐拉器的机械效率越高
②若爸爸的质量为60kg，利用坐拉器抬起爸爸的机械效率为90%，则小红抬起爸爸所做功的功率为多少？
（2）小红想通过如图所示的模型，估算自己坐在坐拉器上抬起自己的拉力.图中OA：
OB＝6：
1，O′C：
O′D＝2：
1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O′C，BD杆对AB和O′C杆的拉力均沿着BD，且大小相等，若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视为同一直线，物体间相互作用力的大小相等、方向相反，忽略坐拉器的自重、转动的摩擦和座椅的尺度，若小红的质量为40kg，则此时小红让自己保持图中的状态，需要对手柄A施加的竖直向下的拉力为多大？
答案
一、1.C 2.C
3.A 点拨：
中学生重力G约600N，重心升高的高度Δh＝0.5m，故该同学在一次立定纵跳摸高中消耗的能量约为E＝Ep＝W＝GΔh＝600N×0.5m＝300J.
4.A 点拨：
根据杠杆平衡条件有，G×lG＝F×lF，G、lF一定，lG变小，故F变小.
5.B 点拨：
本题考查杠杆平衡条件的应用.由图可知，力F1斜向左上方，力臂小于支点到其作用点的距离；力F2垂直于杠杆，力臂等于支点到其作用点的距离，即l1＜l2；而重力G及其力臂的大小均不变，根据杠杆的平衡条件可知，F1＞F2，故选B.
6.C 点拨：
圆形钢管可以变滑动为滚动，从而减小摩擦力.C方案使用的是动滑轮，也能起到省力的作用.
7.C 点拨：
A是定滑轮，B是动滑轮，电梯厢运动的速度是电动机拉绳的速度的一半.
8.A
9.D 点拨：
由图可知，承担物重的绳子段数n＝3，重物上升h＝2m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，故A错误；不计绳重和轮与轴间摩擦，由滑轮组的工作特点可得动滑轮重G0＝nF－G＝3×125N－300N＝75N，故B错误；拉力做功的功率：
P＝
＝
＝
＝187.5W，故C错误；滑轮组的机械效率：
η＝
×100%＝
×100%＝
×100%＝80%，故D正确.
10.C
11.B 点拨：
汽车轮胎上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，故A错误；吊臂在使用过程中动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但可以省距离，故B正确；当这辆汽车固定后，吊起货物时，对地面的压力增大，接触面积不变，根据公式p＝
可知对地面的压强变大，故C错误；货物在出水过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、浮力，满足G＝F拉＋F浮，出水过程中浮力减小，重力不变，所以拉力变大，故D错误.
12.B 点拨：
被扶起的大树相当于一个杠杆，而绕过树干的绳子与树干构成滑轮.
二、13.省力；300 点拨：
利用撬棒撬石块时，撬棒绕O点转动，O点即为杠杆的支点，动力臂比阻力臂长，是省力杠杆；该滑轮组由3段绳子承担物重，不计滑轮自重、绳重及摩擦时，拉力为物重的三分之一，即300N.
14.杠杆；90 点拨：
A处受到的作用力FA＝3F＝3×30N＝90N.
15.600；40 点拨：
不计摩擦及机械重，F＝
＝
＝600N，绳子自由端移动的距离s＝4h＝40m.
16.50；3；450 点拨：
每包大米的质量为
＝5kg.要尽快完成搬运工作，则人应在最大功率状态下工作，由图像知每次应搬运质量为15kg的物体，即3包大米.每次搬运的大米的重力G＝mg＝15kg×10N/kg＝150N，克服重力做的功W＝Gh＝150N×10m＝1500J，则每次上楼所用的时间t＝
＝
＝30s，则每次下楼所用的时间是15s，一个来回需要的时间是30s＋15s＝45s，搬30包大米要10个来回，共用时45s×10＝450s.
三、17.解：
如图所示.
18.解：
如图所示.
四、19.
（1）刻度尺；停表
（2）②用刻度尺测出一级楼梯的高度h0，数出楼梯的级数n，计算
出爬楼梯的高度h＝nh0；③用停表测出爬楼梯所需的时间t
（3）
（4）＜
20.
（1）匀速
（2）60 （3）A；斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关
点拨：
①、②次实验改变的是物体的重力；②、③次实验改变的是斜面的倾角.
五、21.解：
（1）正方体的体积V＝（0.1m）3＝0.001m3，
正方体的密度ρ＝
＝
＝3×103kg/m3.
（2）正方体对地面的压力
F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，
受力面积S＝（0.1m）2＝0.01m2，
正方体对地面的压强p＝
＝
＝3000Pa.
（3）因不计摩擦和绳重，拉力F所做的功W＝（G＋G动）h＝（30N
＋10N）×20×10－2m＝8J.
22.解：
（1）①C
②η＝
×100%＝
×100%，W总＝
＝
＝60J，
功率：
P＝
＝
＝12W.
（2）小红的重力G′＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，
由杠杆平衡条件得，对于杠杆AOB来说有FA×OA＝FB×OB，
即
＝
＝
①，对于杠杆O′DC来说有（G′－FA′）×O′C＝
FD×O′D，
即
＝
＝
②，由题意知，FB＝FD，物体间相互作用力的大小相等，即FA＝FA′，
可得
＝
，解得FA＝100N.
点拨：
（1）①使用任何机械都不能省功，故A错误；手柄竖直向下移动30cm，座椅竖直升高9cm，则整个杠杆是费距离省力杠杆，所以小红利用坐拉器抬起爸爸时，一定省力，故B错误；爸爸越重，抬起爸爸做的有用功越多，而额外功不变，所以爸爸越重，坐拉器的机械效率越高，故C正确；坐拉器的机械效率与爸爸被抬起的高度无关，故D错误.
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