難點(diǎn)解析蘇科版九年級(jí)物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功必考點(diǎn)解析試題(詳解版)

蘇科版九年級(jí)物理上冊第十一章簡單機(jī)械和功必考點(diǎn)解析考試時(shí)間：90分鐘；命題人：物理教研組考生注意：1、本卷分第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘2、答卷前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、班級(jí)填寫在試卷規(guī)定位置上3、答案必須寫在試卷各個(gè)題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置，如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案；不準(zhǔn)使用涂改液、膠帶紙、修正帶，不按以上要求作答的答案無效。第I卷（選擇題30分）一、單選題（10小題，每小題3分，共計(jì)30分）1、重為100N的物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.5m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4N。不計(jì)滑輪、繩子、彈簧測力計(jì)的重力，忽略繩子與滑輪間的摩擦。則（）A．物體A受到水平面的摩擦力為5NB．拉力F的功率為4WC．若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s，拉力F做功為4JD．物體A受到的支持力和物體A對(duì)水平面的壓力是一對(duì)平衡力2、用力沿水平方向拉水平桌面上的木塊，拉力大小隨時(shí)間變化的圖像如圖甲所示，物塊速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。下列有關(guān)拉力做功及其功率的分析正確的是（）A．10~30s內(nèi)拉力做功為32JB．50s內(nèi)拉力做功為80JC．10~30s內(nèi)拉力的功率逐漸變大D．30~40s內(nèi)拉力的功率逐漸變大3、如圖所示用三個(gè)力沿不同的方向拉繩子，則（）A．F1最大 B．F2最大 C．F3最大 D．一樣大4、如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．天平 B．瓶蓋起子C．食品夾 D．鉗子5、如圖所示甲、乙兩套裝置所用每個(gè)滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度。若G1＝G2，所用豎直向上的拉力分別為F1和F2，拉力做功的功率分別為P1和P2，兩裝置的機(jī)械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦），則下列選項(xiàng)正確的是（）A．F1＞F2η1＜η2P1＜P2 B．F1＞F2η1＝η2P1＝P2C．F1＜F2η1＜η2P1＞P2 D．F1＜F2η1＝η2P1＞P26、如圖所示的簡單機(jī)械中一定省力的是（）A．筷子 B．核桃夾C．釣魚竿 D．船槳7、如圖所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1將物體從A拉到O，再改用拉力F2將物體從O拉到C，其中LAO＝LOB，用頻閃相機(jī)每隔相同的時(shí)間拍下物體的位置（用虛線框表示），若拉力F1在AO段所做的功為W1，拉力F2在OB段所做的功為W2，物體在AO段受到的摩擦力為f1，在OC段受到的摩擦力為f2。下列判斷正確的是（）A．W1＞W(wǎng)2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f28、如圖所示，用同樣的輕繩（不計(jì)繩重和摩擦）和滑輪分別安裝成甲乙兩種裝置（G物>G輪）。在將同一物體勻速提升相同高度的過程中（）A．F1>F2、η甲>η乙 B．F1>F2、η甲<η乙C．F1<F2、η甲<η乙 D．F1<F2、η甲>η乙9、小健學(xué)習(xí)使用下列簡單機(jī)械后做出以下總結(jié)，你認(rèn)為他的總結(jié)中敘述錯(cuò)誤的是（）A．垂直于道釘撬的把手向下壓時(shí)，人的用力最省力B．用斜面向上搬物體時(shí)，既可以省力，又可以節(jié)省做功C．使用鑷子時(shí)，杠桿的支點(diǎn)在動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)的外側(cè)，屬于費(fèi)力杠桿D．圖中的小人若沿F2方向用力，所用的力與沿F1方向用力的大小基本相同10、如圖所示，用相同滑輪裝成的甲、乙兩個(gè)滑輪組分別將同一個(gè)物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高相同高度，不計(jì)繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A．F1＝F2 B．甲、乙繩子自由端移動(dòng)的速度相同C．甲、乙兩個(gè)拉力的功率相同 D．乙滑輪組的額外功多第Ⅱ卷（非選擇題70分）二、填空題（5小題，每小題4分，共計(jì)20分）1、如圖所示，升旗用的旗桿頂上安裝一個(gè)_____滑輪，此滑輪相當(dāng)于_____杠桿，好處是可以______。2、如圖所示的四個(gè)滑輪組中，圖________可省一半力，圖____最費(fèi)力，圖____和圖___用力大小一樣。3、如果把鐵鍬看作費(fèi)力杠桿，在圖所示的A、B、C三點(diǎn)中，支點(diǎn)是______點(diǎn)，動(dòng)力作用點(diǎn)是______點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是______點(diǎn)。4、科學(xué)上通常用“功”和“熱量”來量度物體能量的變化。在“使用動(dòng)滑輪”活動(dòng)中，小科利用如圖所示裝置，用豎直向上的大小為10N的拉力F使物體A勻速提升了0.1m。如果該裝置的機(jī)械效率為70%，則這一過程中，拉力F所做功為______J；機(jī)械克服物體A的重力所做的功為______J，這個(gè)值也是物體A增加的機(jī)械能。5、如圖所示，用大小為F的拉力，通過一個(gè)動(dòng)滑輪，拉著重為300N的物體，使物體在豎直方向以1m/s的速度向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其中動(dòng)滑輪重100N，則拉力F做功的功率為______W。（不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦）三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、如圖所示，如圖所示的輕質(zhì)杠桿OB，O為支點(diǎn)，OB長40厘米，AB長10厘米，B端所掛物體重為60牛，求：（1）在A點(diǎn)使杠桿水平平衡的最小拉力的大小和方向。（2）若改用18牛的力仍在A點(diǎn)豎直提起原重物，求重物的懸掛點(diǎn)離O點(diǎn)的距離。2、一根均勻木桿放在一水平桌面上，它的一端伸出桌面外邊的那部分長度是木桿全長的，如圖所示。（1）在木桿伸出端的B點(diǎn)加一個(gè)作用力F，當(dāng)F=300N時(shí)，木桿的另一端A開始向上翹起，那么木桿的重力是多少？（2）木桿在桌面上若不施加其他任何力時(shí)，允許伸出桌面以外的最大長度是多少？3、建筑工地上，起重機(jī)吊臂上的滑輪組如圖所示。在勻速起吊重為5000N的重物使其勻速上升，對(duì)繩子自由端的拉力是2000N，重物在10s內(nèi)上升了1m。則：（1）克服物體重力做的功是多少J？（2）拉力做功的功率是多少W？（3）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？4、上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車，它使用氫氣代替汽油。在一次測試中，汽車在水平路面行駛，它的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出3000N的牽引力，汽車在5min內(nèi)行駛了9000m。求這段時(shí)間內(nèi)：（1）汽車牽引力所做的功。（2）汽車牽引力做功的功率。5、某正在測試中的一款無人汽車，其質(zhì)量為1.6×103kg，汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛75min，消耗汽油6.4kg，所受的阻力是汽車總重的0.05倍，汽油的熱值是4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力；（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；（3）在測試汽車的加速性能時(shí)，該汽車從靜止開始以大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（若一物體沿直線運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)的過程中加速度保持不變且大于0，則稱這一物體在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)），汽車通過的距離與加速度、時(shí)間關(guān)系為：s=（s為運(yùn)動(dòng)的距離，單位為m；v0為初始速度，單位為m/s；a為勻加速度，單位為m，t為加速時(shí)間，單位為s），求：此汽車從靜止開始，以10m勻加速直線運(yùn)動(dòng)2s通過的距離。-參考答案-一、單選題1、B【解析】【詳解】A．對(duì)A進(jìn)行受力分析，其受到了向左的拉力和向右的摩擦力，向左總拉力為8N，那么向右的摩擦力為8N，故A不符合題意；B．拉力F的功率故B符合題意；C．若物體A勻速運(yùn)動(dòng)2s，拉力F做功為故C不符合題意；D．物體A受到的支持力和物體A對(duì)水平面的壓力是兩個(gè)物體間的作用力與反作用力，故是相互作用力，故D不符合題意。故選B。2、C【解析】【詳解】A．結(jié)合圖甲、乙兩圖知，0~10s，水平拉力由0增大到4N，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)；10~30s，水平拉力由4N增大到12N，木塊做加速運(yùn)動(dòng)，不知道木塊運(yùn)動(dòng)的距離，由W=Fs可知，無法確定做功的多少，故A錯(cuò)誤；B．50s內(nèi)，由圖甲可知拉力在變化，不知道物體運(yùn)動(dòng)的距離，由功的公式W=Fs可知，無法計(jì)算拉力做的功，故B錯(cuò)誤；C．10~30s內(nèi)，由圖甲可知，拉力逐漸增大，木塊的速度逐漸增大，根據(jù)知，拉力的功率逐漸變大，故C正確；D．30~40s，水平拉力保持為4N不變，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)知，拉力的功率保持不變，故D錯(cuò)誤；故選C。3、C【解析】【詳解】過支點(diǎn)做F1、F2、F3作用線的垂線段，即為力臂，然后比較力臂的大小，從而確定出力的大??；如圖所示：從圖中可得l1＞l2＞l3根據(jù)杠桿平衡條件可知，用動(dòng)滑輪拉同一重物G，阻力和阻力臂乘積為定值，沿三個(gè)不同方向，用的拉力大小關(guān)系是F1＜F2＜F3故選C。4、C【解析】【詳解】A．天平在使用時(shí)屬于等臂杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故B不符合題意；C．食品夾在使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿，故C符合題意；D．鉗子在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故D不符合題意。故選C。5、B【解析】【分析】【詳解】由圖可知n1=2，n2=3已知每個(gè)滑輪的質(zhì)量相同，則動(dòng)滑輪重相同；且兩滑輪組均只有一個(gè)動(dòng)滑輪，不計(jì)繩重及摩擦，則繩子受到的拉力分別為因G1=G2，故F1＞F2；因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度都相同，且W額=G動(dòng)h，W有用=G物h所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，則總功相同；由可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相同，即η1=η2；又因?yàn)樗脮r(shí)間相同、總功相同，所以由可知，拉力做功的功率P1=P2，故B正確；ACD錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】【詳解】ACD．筷子、釣魚竿、船槳在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，都屬于費(fèi)力杠桿，故ACD不符合題意；B．核桃夾在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B符合題意。故選B。7、B【解析】【詳解】CD．由于物體對(duì)水平面的壓力大小不變（等于物體的重力），各段的粗糙程度相同，所以物體運(yùn)動(dòng)時(shí)受到摩擦力的大小相同，即f1=f2，故CD錯(cuò)誤；AB．由圖可知，在AO段物體在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離相同，說明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡條件可知拉力F1=f；在OC段物體在相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的距離增大，說明物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F2＞f＝F1，因F2＞F1，sAO=sOB，根據(jù)W=Fs可知拉力做的功：W1＜W2，故A錯(cuò)誤，B正確。故選B。8、A【解析】【詳解】圖甲中使用的是定滑輪，圖乙中使用的是動(dòng)滑輪。設(shè)物重為G物，滑輪重為G輪，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，甲不省力，即F1=G物乙可以省力，且已知G物>G輪所以F2<G物可得F1>F2勻速提升的是質(zhì)量相等的物體，若提升高度相同時(shí)，所做的有用功相同。由可知，不計(jì)繩重和摩擦，使用甲圖的定滑輪不用對(duì)滑輪做額外功，故機(jī)械效率高；使用乙圖的動(dòng)滑輪要對(duì)滑輪做額外功，故機(jī)械效率低。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。9、B【解析】【詳解】A．垂直于道釘撬的把手向下壓時(shí)，由杠桿平衡條件可知，此時(shí)動(dòng)力臂最大，人的用力最省力，故A正確，不符合題意；B．用斜面向上搬物體時(shí)，可以省力，但需額外克服斜面摩擦力做功，不能省功，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．使用鑷子時(shí)，杠桿的支點(diǎn)在動(dòng)力作用點(diǎn)與阻力作用點(diǎn)的外側(cè)，此時(shí)杠桿的動(dòng)力臂小于阻力臂，屬于費(fèi)力杠桿，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)滑輪的特點(diǎn)可知，動(dòng)滑輪上有兩段繩子，n=2，圖中的若沿F2方向用力，所用的力與沿F1方向用力的大小基本相同，都等于物體和動(dòng)滑輪總重的，故D正確，不符合題意。故選B。10、C【解析】【詳解】A．甲乙兩幅圖中的滑輪組承擔(dān)物重的繩子有效股數(shù)n甲＝2，n乙＝3，不計(jì)繩重及摩擦，拉力又因?yàn)閯?dòng)滑輪重力G動(dòng)相同，所以F甲＜F乙，故A錯(cuò)誤；B．用甲、乙兩個(gè)滑輪組在相同時(shí)間內(nèi)勻速提高到相同高度h，由s＝nh可得，拉力端移動(dòng)的距離s甲＝3h，s乙＝2h，則s甲＜s乙，由可得，拉力端移動(dòng)的速度不相同，v甲＞v乙，故B錯(cuò)誤；CD．在提升重物的過程中，若不計(jì)繩重及摩擦，克服動(dòng)滑輪重做的功為額外功，因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升高度相同，根據(jù)公式W額＝G動(dòng)h可知，拉力F1和F2所做的額外功相等；將同一物體在相同時(shí)間內(nèi)勻速提升相同高度時(shí)，因不計(jì)繩重和摩擦，拉力做的功等于克服物體重力和動(dòng)滑輪重力所做的功，克服物體重力做的功為有用功，所做的有用功相等、額外功相等，拉力做的總功相等，由可知，甲、乙兩個(gè)拉力的功率相同，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題1、定等臂改變力的方向【解析】【詳解】[1]滑輪在使用時(shí)軸是固定不動(dòng)的，是定滑輪，升國旗用的旗桿頂上安裝一個(gè)定滑輪。[2][3]定滑輪的動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑，所以定滑輪實(shí)際上是一個(gè)等臂杠桿，因此使用定滑輪不能省力，好處是可以改變力的方向。2、（b）（c）（a）（d）【解析】略3、CBA【解析】【詳解】[1][2][3]鐵鍬的工作原理可看成費(fèi)力杠桿，如圖人握住C點(diǎn)不動(dòng)，往上提拉B點(diǎn)帶動(dòng)A處重物上升。故支點(diǎn)是C點(diǎn)，動(dòng)力作用點(diǎn)是B點(diǎn)，阻力作用點(diǎn)是A點(diǎn)。4、21.4【解析】【詳解】[1]由圖可知n＝2，繩子自由端移動(dòng)的距離拉力F做的總功[2]因?yàn)?，所以克服物體A的重力所做的功5、350【解析】【詳解】由圖可知：由于物體在豎直方向向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則兩股繩子的拉力大小F1、F2都等于物體的重力G，滑輪受豎直向下的重力、兩股繩子的拉力和豎直向上的拉力作用，根據(jù)受力平衡可知由于物體在豎直方向以1m/s的速度向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F的作用點(diǎn)移動(dòng)的速度根據(jù)可得拉力F做功的功率三、計(jì)算題1、（1）80牛，方向豎直向上；（2）9厘米【解析】【詳解】解：（1）在A點(diǎn)用力使杠桿水平平衡，當(dāng)力的方向與桿垂直時(shí)力的力臂最大，此時(shí)有最小力，結(jié)合支點(diǎn)位置可判斷得力的方向是垂直于桿且方向向上，即豎直向上。根據(jù)杠桿平衡條件得代數(shù)據(jù)得可求得（2）若改用18牛的力仍在A點(diǎn)豎直提起原重物可求得距離為答：（1）在A點(diǎn)使杠桿水平平衡的最小拉力的大小是80N，方向豎直向上；（2）若改用18牛的力仍在A點(diǎn)豎直提起原重物，重物的懸掛點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為9厘米。2、（1）600N；（2）木桿的【解析】【詳解】解：（1）因?yàn)楦軛U為均勻杠桿，因此杠桿的重心在杠桿的中點(diǎn)位置，設(shè)杠桿全長為L，則杠桿重力的力臂為由得即G=600N。（2）因?yàn)槭蔷鶆虻哪緱U，因此木桿的支點(diǎn)