2023-2024学年九年级物理上学期期中真题分类汇编专题01 简单机械和功（含解析版）

专题01简单机械和功

经典基础题

一、单选题

1.（2022秋•江苏无锡•九年级统考期中）如图所示，用•根绳子绕过定滑轮，•端拴在

钩码上，手执另一端，分别用力6、5、鸟匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，

下列说法中正确的是（）

A.匕较大B.工较大

C.尸2较大D.耳、尸2、D的大小相等

2.（2022秋•江苏南京•九年级统考期中）如图所示，下列工具在使用时属于费力杠杆的

3.（2022秋.江苏宿迁.九年级统考期中）某同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到

三楼，所用时间为10s。则他上楼消耗的功率最接近（）

A.3WB.30WC.300WD.3000W

4.（2022秋•江苏盐城•九年级校考期中）一次体育课上，甲、乙两同学进行爬爬竿比赛,

甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时12s。若甲、乙两人体

重相等，则他们爬竿功率之比为（）

A.2：3B.3：2C.4：9D.9：4

5.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）下列事例中，人对物体做功的是（)

A.扛着米袋慢慢爬上楼梯

B.提着水桶在水平地面上匀速前进

C.足球被踢后，在草地上滚动一段距离

D.用300N的力推汽车，汽车没动

6.（2022秋•江苏连云港九年级统考期中）下列关于机械效率的说法，正确的是（）

A.做功越多，机械效率一定越高

B.越省力的机械，机械效率越高

C.单位时间内做功越多，机械效率一定越高

D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高

7.（2022秋・江苏泰州•九年级统考期中）如图所示，重为50N的物体A在拉力尸作用

下沿水平面做匀速直线运动。已知滑轮组机械效率为80%，物体以lm/s的速度沿水平

地面向左匀速运动了10s,下列分析计算正确的是（）

A.绳子端移动的距离为10mB.物体受到的摩擦力为15N

C.拉力「做功的功率为15WD.拉力厂所做的有用功为500J

二、填空题

8.（2022秋•江苏盐城.九年级校考期中）独轮车是生活中搬运泥土的轻便工具。如图所

示，独轮车可看作是一个（省力/费力）杠杆；在图乙所示位置时，作用在4点的力沿

（竖直向上/垂直。A向上）方向最小，为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向（左/右）

移动。

9.（2022秋•江苏泰州•九年级统考期中）已知雨滴在空中运动时所受到的阻力/=Z3（g

为运动速度，左为常数）。若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为网、加2,落到

地面前均已做匀速直线运动，则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为。（用题中

物理量的符号表示）

10.（2022秋•江苏无锡•九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）实验课时，小

明用绳子将重500N的物体，从如图斜面长s为8m、高力为1m的底端沿斜面向上匀速

拉到顶端，拉力是I50N（忽略绳子的重），则物体运动时所受摩擦力是N,斜面的机械

效率是％。小明将斜面抬高，s不变，人为1.5m,物体恰好匀速下滑到底端，该物体克

服摩擦力做功J，若小明再把该物体从斜面底端以下滑的速度匀速拉至顶端，则小明对

物体做的功为J。

11.（2022秋・江苏无锡・九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）虎年春晚舞剧“青

绿腰”引发赞叹（如图），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明觉得不然，

若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，

人所受重力为阻力，该杠杆动力臂阻力臂（选填“〉”或“=”或"V"），假设动力尸方向

不变，随着人缓缓站起,他会觉得更（选填“省力”或“费力

12.（2022秋.江苏常州.九年级统考期中）如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水

泥板放在水平地面上，用甲、乙两种方法使其一端缓慢抬离地面，若尸炉和尸乙始终竖直

向上，则尸伊尸工,如果两种方法都将水泥板缓慢拉到甲竖直位置，不计空气阻力等因素，

两次拉力做功（两空均填“大于”、“小于”或“等于”）

13.（2022秋.江苏盐城.九年级校考期中）俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是

某同学做俯卧撑时的情景，此同学的身体可视为杠杆，身高1.75m,体重为60kg,脚与

地的接触点为A点，人的重心。点距A点1.2m,两手位置B点距A点1.5m。人在做俯

卧撑时，地面对两手的支持力为N。若60s内做俯卧撑30次，每次人重心上升高度为

0.2m,每次人做功为J,做功功率为W。

三、作图题

14.（2022秋.江苏盐城.九年级校考期中）按照题目要求作图。如图所示，请在图中画

出力厂的力臂

15.（2022秋•江苏扬州•九年级校考期中）在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。

I

四、实验题

16.（2022秋.江苏南通.九年级统考期中）小明用如图所示装置，沿斜面拉动物体时,

使物体做匀速直线运动来探究“斜面机械效率”，实验记录如表。

实验次物体种物重斜面高沿斜面的拉力斜面长机械效率

数类G/Nfi/cmF/N5/cm〃/%

1小车910110090

2木块910—100

（1）根据图中弹簧测力计示数为N,可知第2次实验的机械效率为％；

（2）比较表中“物重”和““两栏对应的数据，可知斜面是一种（选填“省力”或“费力”）的

简单机械；

（3）由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时.，越大，机械效率越小；第2次实验

中，木块所受摩擦力为N。

17.（2022秋•江苏泰州•九年级统考期中）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,

小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示

序物重物体上升的高绳端受到的拉绳端移动的距滑轮组的机械效

号G/N度h/cm力F/N离s/cm率.％

©1100.63055.6

②2101.03066.7

③41()1.830

（1）实验中，在测量绳端所受的拉力时，应用手拉着弹簧测力计（保持平

衡/匀速上升）;

（2）第3次实验时，拉力做功为J,滑轮组的机械效率为；

（3）分析表格中的数据可知：随着物重的增大，所有额外功中，克服动滑轮重所做的

额外功的占比（变小/不变/变大），你的证据是；

（4）通过分折表中数据可知，要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施是，小明

所用动滑轮的重一定小于N。

18.（2022秋.江苏盐城.九年级校考期中）在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆（平衡/不平衡），为使杠

杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向边旋一些（左/右）。

（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图内进行实验，你认为第（一/二）组

实验更好，理由是便于测量（力/力臂）。

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡

条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的

不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆

平衡条件不相符，主要是因为对实验有影响。

（4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了。

A.减小摩擦

B.使每组数据更准确

C.多次测量取平均值减小误差

D.获取多组实验数据归纳出物理规律

19.（2022秋•江苏扬州九年级统考期中）某兴趣小组的何学在探究“影响滑轮组机械效

率的因素''时，提出了如下猜想：

猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关；

猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关；

猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。

为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了如下实验，实验装置如图所示。

实验次钩码重钩码上升高度绳端拉力绳端移动距离机械效率

数G/Nh/mF/N5/m

140.12.70.274%

240.11.80.374%

380.13.20.383%

480.12.50.4

（I）兴趣小组的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

该静止读数，你认为他的想法（选填“正确”或“错误”）；

（2）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如表所示：

①请将表中的数据填写完整；

②分析数据可知第3次实验是用（选填“丙”或“丁”）图所示装置做的实验：

③不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知猜想一（选填“正确”或“错误”）；

④通过比较两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组

机械效率越；

（3）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功（选填“变小”、“变大”或“不

变”

（4）如果用图乙中滑轮组装置提升7N的重物，则它的机械效率可能是。

五、计算题

20.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为400N

的物体，物体在6s内竖直上升了3m,人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）。求：

（I）对重物做的有用功是多少？

（2）人拉绳子做功的功率是多少？

（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为500N的物体,则滑轮组的机械效率是多少？

优选提升题

一、单选题

1.（2022秋•江苏无锡・九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）如图，小明早晨

用筷子夹起妈妈做的早餐，下列杠杆与筷子类型相同的是（）

A.体育课俯卧撑

B.用扫帚扫地

C.捏开长尾夹

抬起行李箱

2.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）将掉在地上的物理课本捡回到课桌上的过程中,

克服物理课本所做的功最接近（）

A.0.02JB.0.2JC.2JD.20J

3.（2022秋•江苏泰州•九年级校考期中）下列说法中正确的是（）

A.机器的功率越大，做的功越多B.抽水机的功率越大，抽的水越多

C.机器的功率越小，效率越低D.机器的功率越小，做功越慢

4.（2022秋•江苏泰州•九年级统考期中）小孟同学两次施加水平拉力拉着同一物体在同

一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的图象如图所示，下列判断正确的是

)

A.两次物体所受到的拉力心

B.拉动到距离”时，两次克服摩擦所做的功W/=W2

C.拉动到距离s/时，两次拉力对物体所做的功

D.拉动到距离s/时，两次拉力对物体做功的功率尸/V尸2

5.（2022秋.江苏南京.九年级统考期中）如图I所示，轻质杠杆可绕O转动，人点悬挂

一重物M,B点受到电子测力计竖直向上的拉力F,杠杆水平静止。保持尸方向不变，

厂的力臂记为/,改变8点位置，厂与（；）的关系图像为图2中的①；将M从4移至

P，再重复上述步骤，/与（｝）的关系图像为图2中的（）

A3B.②C.③D.©

6.（2022秋♦江苏常州•九年级校考期中）如图所示，物体A、B的重分别为40N、20N,

动滑轮重为10N,此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动，则下列说法正

确的是（绳子和滑轮间的摩擦不计）（）

A.物体所受摩擦力方向水平向左大小为I0N

B.物体下落速度为4m/s

C.若用”=30N向左拉物体A,可以使物体A向左做加速直线运动

D.若用力〃向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动，所需力的大小为30N

二、填空题

7.（2022秋•江苏泰州•九年级校考期中）如图所示，用同一滑轮按甲、乙两种方式匀速

提升同一物体，物体重100N,滑轮重25N,绳重和摩箓不计。图甲中产产N,图乙中产

z=No图甲装置的机械效率叱〃乙。（选填或，

8.（2022秋・江苏无锡・九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）小明在老师的指

导下，动手制作了如图杆秤。使用时，将待称物体放入秤盘，用手提起A或B处的秤

纽，移动秤蛇在秤杆上的位置，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，小明提

起（选填或Y"）处的秤纽，此秤的量程更大；若换称质量较小的物体，当秤杆水平

平衡后，秤坨的悬挂点在原悬挂点侧（选填“左''或"右”）；某次小明不小心在秤泥上吸

附一块磁铁，将使测量，直（选填“偏大”或“偏小要使该杆秤的精度更高，可以选用

质量（选填“更大”或“更小”）的秤花。

三、作图题

9.（2022秋•江苏南通・九年级统考期中）如图，轻质杠杆可绕。点转动，杠杆上吊一重

物，在动力尸作用下，杠杆静止在水平位置。图中的为动力尸的力臂，请作出动力尸

示意图和阻力臂h.

四、实验题

10.（2022秋•江苏连云港•九年级统考期中）小明在探究杠杆的平衡条件的实验中，以

杠杆中点为支点，使用的钩码规格相同。

（I）安装杠杆时，应设法使支点处金属杆与小孔的摩擦（选填“大”或“小”）一些。挂

钩码前杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态；

（2）实验时，在已调成水平位置平衡的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码，调节钩码

位置，使其在水平位置重新平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是；

（3）如图乙所示，小明测得了第一次实验数据后，就开始寻找杠杆平衡的规律。这种

做法的不足之处是：；

（4）如图丙所示，小明做完弹簧测力计沿竖直方向拉的实验后，又将弹簧测力计倾斜

拉，测出拉力和其对应的力臂，这样做的目的有（选填下列序号）。

①减小弹簧测力计读数误差

②排除特殊性，进一步认识力臂

③否定“杠杆平衡时，动力x动力作用点到支点的距离;阻力x阻力作用点到支点的距离”

这个结论

11.（2022秋・江苏苏州•九年级统考期中）物理实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中

得到的数据如表所示，装置如图所示。

实验次数123

钩码重G/N446

钩码上升高度him0.10.10.1

绳端拉力F/N1.81.62.4

绳端移动距离,v/m0.30.4

机械效率〃74.1%62.5%

wxwwwwwwxw

第1次第2次

直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计

应;（保持静止/匀速上升）

（2）小组同学做第3次实验时，滑轮组的机械效率〃=；通过比较第1、3次两次实验

数据，请对提高滑轮组的机械效率提出一条针对性建议:；

（3）如果采用第3次装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并

绘制出如图甲的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时、动滑轮越轻，机械效

率（越高/不变/越低）；分析图像中的4点可知，被提升物体所受的重力为N；（忽略绳

重和摩擦）

（4）若第2次实验中克服摩擦做的额外功为0.04J,则动滑轮总重为N。（不计绳重）

五、计算题

12.（2022秋.江苏无锡.九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）如图甲为小明

家一搬花神器，用它抬远花盆，相当于一个绕。点转动的杠杆，简化示意图如图乙，神

器自身质量约为7kg,。到其自身重力作用线距离约为55cm。使用时，在把手A处施

加力B,。到F/作用到距离约为110cm.（g=10N/kg）

（1）不放花盆，抬起神器至少需要多大力？

（2）某次搬花，花与盆总质量为80kg,重心在8点，花盆对神器的压力为。到

份作用线距离约为33cm,花盆被抬起高度约为10cm,

①克服花与盆重力做了多少功？

②放入这盆花后，小明爸爸需要比抬起空的搬花神器多施加多少力？

。以

甲乙

13.（2022秋・江苏扬州•九年级统考期中）如图所示，用滑轮组匀速提升重为360N的物

体，物体匀速上升的速度为（）.】m/s,人拉绳的力厂为200N,不计绳重和摩擦，求：

（I）动滑轮重多少？

（2）拉力”的功率多大？

（3）滑轮组的机械效率是多少？

G

14.（2022秋•江苏无锡•九年级统考期中）上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，

图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情

景。桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲中所示，它由控制室、

水平横梁以及两个竖直的支架CO和E〃组成。运谕船中不同位置有数个密封的水

舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输

船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平。

（1）牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时，支架C。和EF卜的轮子会沿顺时针方向转动，

请在图乙中画出支架CQ下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图。

（2）若牵引车拖行桥吊的功率是50kW,9s内将桥吊沿水平方向匀速拖行了3m,则这

段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛？

（3）已知桥吊的总质量是22001,支架CO和Er的高度均是50m,C点到横梁人端的

距离是60m,七点到横梁B端的距离是18m,桥吊的重心。到横梁A端和B端的距岗

分别是72m和28m。试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时，运

输船的水舱中增加了多少N的水？

六、综合题

15.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）阅读短文，回答问题。

变速自行车的奥秘

变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况--需要爬坡时，可以降

低挡位，此时会感觉自己骑起来“更轻松”，到了下坡时，可以提升挡位，此时会感觉自

己“骑得更快这之中的奥秘在哪里呢，让我们一起来探究吧！

如图1所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行主的区别在于，它的后齿轮由多个

半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有•个）。选择不同的挡位时，自行

车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上：选择低挡位时，链条调整到半径较大的齿轮上,

选择高挡位时，徒条调整到半径较小的齿轮上。

自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力

是链条对前齿轮的拉力.动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径，此时动

力臂大于阻力臂，因此是一个省力杠杆。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的

杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿

轮半径，阻力臂是后车轮半径，此时动力臂小于阻力臂。

骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的

周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条

转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈

数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小,

脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。

在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，因此需要把后齿轮的半径（动力臂）调整得大

一些，以达到相对省力的效果。在下坡时，自行车受到的摩擦阻力较小，此时为了让自

行车更快前进，可以将后齿轮的半径调小。

（I）自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个（省力/费力/等臂）杠杆；

（2）请在图2中画出最省力时，人脚对脚踏板的力尸（作用点面在脚踏板中心），以及

这个力对应的力臂〃（提示：脚可以向各个方向用力踩脚踏板，脚踏板可以通过旋转

来适应脚的用力方向。）

（3）爬坡时，应将链条调整至半径较（大/小）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的；

（4）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是；

A.相同时间转过的圈数相同

B.相同时间带动链条转动的长度相同

C.相同时间转过的圈数和带动链条转动的长度均相同

D.相同时间转过的圈数和带动徒条转动的长度均不相同

（5）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为20N,一辆自行车后车

轮的半径约为35cm,若它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm,由于前

齿轮与后齿轮由链条连蚤，所以前、后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径为

10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为N。

专题01简单机械和功

经典基础题

一、单选题

1.（2022秋•江苏无锡•九年级统考期中）如图所示，用•根绳子绕过定滑轮，•端拴在

钩码上，手执另一端，分别用力6、5、鸟匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,

下列说法中正确的是（）

A.匕较大B.工较大

C.尸2较大D.耳、尸2、D的大小相等

【答案】D

【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，

匀速向上拉物体时，无论向哪个方向拉动绳子，施加在绳子上的拉力都与物体重力相等,

所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误，D正确。

故选D。

2.（2022秋・江苏南京•九年级统考期中）如图所示，下列工具在使用时属于费力杠杆的

【答案】D

【详解】A.天平在使用时，动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆，故A不符合题意;

BC.裁纸刀、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故BC不符合题

意。

D.钓鱼竿在使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故D符合题意。

故选Do

3.（2022秋•江苏宿迁•九年级统考期中）某同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到

三楼，所用时间为10so则他上楼消耗的功率最接近（）

A.3WB.30WC.300WD.3000W

【答案】C

【详解】该同学的重力约为500N,从一楼到三楼在竖直方向移动的距离为6m,所以克

服重力做的功为

W=G/z=500Nx6m=3OO3J

上楼消耗的功率为

:逊=300W

t10s

故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

4.（2022秋•江苏盐城.九年级校考期中）一次体育课上，甲、乙两同学进行爬爬竿比赛，

甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时12s。若甲、乙两人体

重相等，则他们爬竿功率之比为（）

A.2：3B.3：2C.4：9D.9：4

【答案】B

【详解】因为甲、乙两同学从同一位置爬杆到顶端，所以两同学爬杆上升的高度相同，

由尸=：和W=G〃可知，两同学爬杆功率之比为

%Gh

&_/qi_f甲_，乙_12s_3

Jl乙

故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

5.（2022秋•江苏盐城•九年级校考期中）下列事例中，人对物体做功的是（）

A.扛着米袋慢慢爬上楼梯

B.提着水桶在水平地面上匀速前进

C.足球被踢后，在草地上滚动一段距离

D.用300N的力推汽车，汽车没动

【答案】A

【详解】A.扛着米袋慢慢登上楼梯，人对米袋施加了力，且米袋在该力的方向上移动

了距离，所以人对米袋做了功，故A符合题意；

B.提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶的力竖直向上，与水桶通过的距离垂直，

所以人对水桶没有做功，故B不符合题意；

C.足球被踢后，在草地上滚动一段距离，人对足球没有力的作用，故C不符合题意；

D.用300N的力推汽车，汽车没动，人对汽车施加了力，但汽车没有在该力的方向上

移动距离，所以人对汽车没有做功，故D不符合题意。

故选Ao

6.（2022秋•江苏连云港•九年级统考期中）下列关于机械效率的说法，正确的是（）

A.做功越多，机械效率一定越高

B.越省力的机械，机械效率越高

C.单位时间内做功越多，机械效率一定越高

D.额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高

【答案】D

【详解】A.机械效率是有用功与总功的比值，与做功的多少没有直接关系，故A错误；

B.省力多的机械往往会费更多的距离，因此不能省功，相反，越省力的机械，在做相

同有用功的情况下，需要克服机械自重做的额外功越多，机械效率越低，故B错误；

C.单位时间内做功越多，表明机械的功率越大，但机械效率不一定越高，故C错误;

D.额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就

越高，故D正确。

故选D。

7.（2022秋•江苏泰州•九年级统考期中）如图所示，重为50N的物体A在拉力尸作用

下沿水平面做匀速直线妄动。已知滑轮组机械效率为80%,物体以lm/s的速度沿水平

地面向左匀速运动了10s,下列分析计算正确的是（）

A.绳子端移动的距离为10mB.物体受到的摩擦力为I5N

C.拉力尸做功的功率为15WD.拉力尸所做的有用功为500J

【答案】C

【详解】A.由v=£可得103内物体移动的距禽

I

s折lm/sx10s=10m

由图可知〃=3,绳子自由端移动的距离

s桁心沪3x10m=30m

故A错误；

D.由图可知，绳端的拉力G5N,则拉力做的总功

Wj^=Fs行5Nx30m=150J

由〃二言可得拉力少所做的有用功

%=W,x〃=150Jx80%=120J

故D错误；

B.由1"方乎物可得，物体受到的摩擦力

八区二幽=I2N

s物10m

故B错误；

C.拉力尸做功的功率

心110s

故C正确。

故选C。

二、填空题

8.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）独轮车是生活中搬运泥土的轻便工具。如图所

示，独轮车可看作是一个（省力/费力）杠杆；在图乙所示位置时，作用在4点的力沿

（竖直向上/垂直OA向上）方向最小，为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向（左/右）

【答案】省力垂直于OA向上左

【详解】［1］因为独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。

⑵根据杠杆的平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，当动力臂最长时，最省力，故

当在A点垂直于04的方向上用力，此时动力臂最长，最省力。

网为了更轻便，可以把车厢内泥土适当向左移动，减小了阻力臂，动力也会减小，能达

到省力的目的。

9.（2022秋•江苏泰州•九年级统考期中）已知雨滴在空中运动时所受到的阻力/=Z3（g

为运动速度，”为常数）。若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为町、机厂落到

地面前均已做匀速直线运动，则匀速运动阶段两雨滴重力做功的功率之比为。（用题中

物理量的符号表示）

【答案】或叫M2y

【详解】因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到

的阻力

所以雨滴的速度

根据

可知，两雨滴的功率之比

??送____

R二二=""Vk=此二

p>居%mg%MgY〃小犯"T

生Vk

10.（2022秋•江苏无锡・九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）实验课时，小

明用绳子将重500N的物体，从如图斜面长s为8m、高。为1m的底端沿斜面向上匀速

拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重），则物体运动时所受摩擦力是N,斜面的机械

效率是％。小明将斜面抬高，$不变，万为1.5m,物体恰好匀速下滑到底端，该物体克

服摩擦力做功J，若小明再把该物体从斜面底端以下滑的速度匀速拉至顶端，则小明对

物体做的功为J。

【详解】［1］拉力做的有用功

1%“1=G力=500Nxlm=500J

拉力做的总功

W&=Fs=\50NX8m=1200J

因为

%=%用+%

所以拉力做的额外功

%=%叫叫=I2OOJ-5(X)J=7()0J

由1%=心得，摩擦力

鹫风87加

8m

⑵斜面的机械效率

n=l?ixl00%=-^-xl00%»41.7%

%1200J

⑶小明将斜面抬高，物体恰好匀速下滑到底端，物体重力做的功等于物体克服摩擦力做

的功，即

叱=%=G/r=5（X）NX1.5m=750J

⑷若小明再把该物体从斜面底端以下滑的速度匀速拉至顶端，小明做的功等于克服物体

重力做的功加上克服摩茶力做的功，则

W=Wt+Vl/=750J+750J=1500J

11.（2022秋•江苏无锡•九年级江苏省锡山高级中学实验学校校考期中）虎年春晚舞剧“青

绿腰”引发赞叹（如图），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明觉得不然，

若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，

人所受重力为阻力，该杠杆动力臂阻力臂（选填“〉”或“=”或“<”），假设动力?方向

不变，随着人缓缓站起,他会觉得更（选填“省力”或“费力”）。

【答案】〈省力

【详解】［1］若将此时舞者身体视为杠杆，。点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持

力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂小于阻力臂。

⑵假设动力「方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小,

因此他会觉得更省力。

12.（2022秋•江苏常州•九年级统考期中）如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形水

泥板放在水平地面上，用甲、乙两种方法使其一端缓慢抬离地面，若和尸乙始终竖直

向上，则尸伊尸乙，如果两种方法都将水泥板缓慢拉到甲竖直位置，不计空气阻力等因素，

两次拉力做功（两空均填“大于”、“小于”或“等于”）

【详解】［“两次抬起水泥板时的情况如图所示:

M乙

'动‘动

A-

一m;()•—▽二O

阻r

G*G

在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其

重心都在其几何中心上.所以阻力臂都等于动力臂的二分之一。根据杠杆的平衡条得

所以前后两次所用的力相同。

⑵若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知

牖＜屹

根据可知拉力做功

%＜乜

13.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）俯卧撑是一项常见的健身项目，如图所示是

某同学做俯卧撑时的情景，此同学的身体可视为杠杆，身高1.75m,体重为60kg,脚与

地的接触点为A点，人的重心。点距A点1.2m,两手位置8点距A点1.5m。人在做俯

卧撑时，地面对两手的支持力为N。若60s内做俯卧撑30次，每次人重心上升高度为

0.2m,每次人做功为L做功功率为We

【答案】48012060

【详解】［1］某同学的重力

G=w^=60kgx10N/kg=600N

做俯卧撑时，地面对两手的支持力是动力，人的重力为阻力，据杠杆的平衡条件有

Fxl.5m=600Nxl.2m

解得，地面对两手的支持力F=480No

⑵每做一次俯卧撑所做的功

W=G/z=600Nx0.2m=120J

［3］做一次俯卧撑需要的时间

60〜

t=—s=2s

30

做功的功率

„WI20J

〃=—=------=oOW

I2s

三、作图题

14.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）按照题目要求作图。如图所示，请在图中画

出力厂的力臂L

【详解】延长力尸的作用线，由支点。向产的作用线作垂线，垂线段的长度L就是尸

的力臂。如图所示:

15.（2022秋.江苏扬州.九年级校考期中）在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。

【答案】

【详解】要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，由

三段绳子来承担物重，如图所示:

四、实验题

16.（2022秋・江苏南通•九年级统考期中）小明用如图所示装置，沿斜面拉动物体时,

使物体做匀速直线运动来探究“斜面机械效率”，实验记录如表。

实验次物体种物重斜面高沿斜面的拉力斜面长机械效率

数类G/Nfi/cmF/Nj/cm〃/%

1小车910i10()90

2木块910—100

（1）根据图中弹簧测力计示数为N,可知第2次实验的机械效率为％；

（2）比较表中“物重”和“”两栏对应的数据，可知斜面是一种（选填“省力”或“费力”）的

简单机械;

（3）由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，越大，机械效率越小；第2次实验

【答案】1.275沿斜面拉力省力摩擦力0.3

【详解】（1）［1］由图可知：弹簧测力计的分度值为。.IN,示数为1.2N。

⑵有用功为

%=G//=9Nx0.1m=0.9J

总功为

%=五s=1.2Nxlm=1.2J

机械效率

；7=l?kxl00%=—xl00%=75%

以L2J

（2）⑶⑷比较表中“物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据，由实验数据可知，在

同一次实验中，拉力总是小于重力，由此可知斜面是一种省力的简单机械。

（3）⑸由表格数据可知，物重、斜面高、斜面长相同，木块和小车分别在斜面上运动，

在相同条件下，因滚动摩擦小于滑动摩擦，即第2次实验中，摩擦力大，由表中数据知，

第2次斜面的机械效率小，故可得结论：斜面倾斜程度相同时•，摩擦力越大，机械效率

越小。

⑹克服斜面摩擦力所做的额外功

%=W&-%=L2J-0.9J=0.3J

由卬=力可得,摩擦力的大小

17.（2022秋•江苏泰州•九年级统考期中）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,

小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示

序物重物体上升的高绳端受到的拉绳端移动的距滑轮组的机械效

号G/N度h/cn\力F/N离s/cm率〃/%

①I100.63055.6

②2101.03066.7

③4101.830

\\\\\\\\

/tF（1）实验中，在测量绳端所受的拉力时，应用手拉着弹簧测力计（保持平

占

衡/匀速上升）

（2）第3次实验时，拉力做功为J,滑轮组的机械效率为；

（3）分折表格中的数据可知；随着物重的增大，所行额外功中，克服动滑轮重所做的

额外功的占比（变小/不变/变大），你的证据是；

（4）通过分析表中数据可知，要提高同一滑轮组机械效率，可以采取的措施是，小明

所用动滑轮的重一定小于No

【答案】匀速上升0.5474.1%变小克服动滑轮重所做的额外功不变，总

额外功增加增加物重0.8

【详解】（1）［1］在缓慢提升物体时，需保持弹簧测力计示数稳定以便于读数，还需克服

机械摩擦做功，所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，所以需在缓慢匀速提升时

读数。

（2）[2]第3次实验时，拉力做功为

W0=尸产1.8Nx30x10-2m=0.54J

拉力做的有用功为

W例行Gh=4Nx1Ox102m=0.4J

⑶第3次试验时滑轮组的机械效率为

W（）41

fi2!L100%100%-74.1%

用，x0.54J

（3）[4H5]因为动滑轮的重力和物体上升的高度相同，因此由

W席后Gxtfh

可知，同一滑轮组提升不同重物至同一高度，物重增大，克服动滑轮重所做的额外功不

变；根据表中数据可•知：

w毅外!=W0/.w4/=0.6Nx0.3m-lNx0.1m=0.08J

W科分2=Wa2-W疗2=1.0Nx0.3m-2Nx0.1m=0.1J

W除外3=W£3-W43=1.8Nx0.3m-4Nx（）.lm=0.14J

显然滑轮组的额外功变大，因此克服滑轮转轴处摩擦所做的额外功变大，所以在所有额

外功中，克服动滑轮重所做的额外功的占比变小。

（4）[6]由数据分析可知，提高滑轮组机械效率可以增大提升的物重、换用轻质的动滑

轮、减小摩擦等。

⑺假设不计摩擦，动滑轮的重

G.沪3F-G=3xO.6N-1N=0.8N

小明所用动滑轮的重一定小于0.8N。

18.（2022秋・江苏盐城•九年级校考期中）在“探究杠柠的平衡条件''的实验中：

（1）在没有挂钩码时杠杆静止在如图甲所示位置，此时杠杆（平衡/不平衡），为使杠

杆在水平位置平衡，应将杠杆左端螺母向边旋一些（左/右）。

（2）调好后，第一组按图乙进行实验，第二组按图丙进行实验，你认为第（一/二）组

实验更好，理由是便于测量（力/力臂）。

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：”若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡

条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，发现在杠杆左端的

不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆

平衡条件不相符，主要是因为对实验有影响。

（4）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了。

A.减小摩擦

B.使每组数据更准确

C.多次测量取平均值减小误差

D.获取多组实验数据归纳出物理规律

【答案】平衡右二力臂杠杆自身重力D

【详解】（1）杠杆静止时，就是处于平衡状态；杠杆左端低右端高，说明杠杆的

重心在支点左侧，为使杠杆在水平位置平衡，需要使杠杆重心右移，应将平衡螺母向右

调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）[3][4]力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与

杠杆垂直，力惜可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第二组实验设计的好，此时弹

簧测力计的拉力与杠杆垂直，力臂直接从杠杆上直接读取。

（3）[5]杠杆的重心不在支点.匕杠杆自身的重力对杠杆转动产生了影响，导致拉尢F

的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。

（4）[6]探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数

据归纳出物理规律。

故选D。

19.（2022秋.江苏扬州.九年级统考期中）某兴趣小组的同学在探究“影响滑轮组机械效

率的因素''时,提出了如下猜想:

猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关；

猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关：

猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。

为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了如下实验，实验装置如图所示。

实验次钩码重钩码上升高度绳端拉力绳端移动距离机械效率

数G/Nh/mFINs/m

140.12.70.274%

240.11.80.374%

380.13.20.383%

480.12.50.4

（1）兴趣小组的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

该静止读数，你认为他的想法（选填"正确”或"错误”）；

（2）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如表所示：

①请将表中的数据填写完整；

②分析数据可知第3次实验是用（选填“丙”或“丁”）图所示装置做的实验；

③不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知猜想一（选填“正确”或“错误”）；

④通过比较两次实验数据可得出结论：使用相同滑轮组提升物体时，物体越重，滑轮组

机械效率越；

（3）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，颔外功（选填“变小”、“变大”或“不

变”）；

（4）如果用图乙中滑轮组装置提升7N的重物，则它的机械效率可能是。

【答案】80%错误

丙错误2、3高变大B

【详解】［1］第4次实验的机械效率为

〃=业、100%=—xl00%="NX。』”-x100%=80%

W尸s2.5Nx。.4m

（1）［2］测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示

数，如果静止读数，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，额外功就会减小，在有用功

一定时，会导致机械效率变大，故该做法错误。

（2）［3］②由表格中数据得，第3次实验时，吊着动滑轮绳子段数

故选丙。

[4]③在比较滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，应保持滑轮组相同、物重相同，只

改变绳子绕法，据此分析第I、2两次实验可知机械效率都为74%；故猜想一错误。

⑸⑹④研究同一滑轮组提升重物时，滑轮组机械效率与提升物体的重力的关系时，要

控制滑轮组相同、绕绳方式也相同：只改变提升物体的重力，故通过比较2、3可得出

同一滑轮组提升物重越大滑轮组机械效率越大。

（3）[7]第2次实验时，额外功

叱=五$-G/7=1.8NxO.3m-4Nx0.1m=0.14J

同理可求出第3次实验时的额外功

吗=0.16J

故可知随着提升物重的常大，额外功增大。

（4）网同一滑轮组