難點(diǎn)解析蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功專項(xiàng)練習(xí)試題(詳解)

蘇科版九年級(jí)物理上冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械和功專項(xiàng)練習(xí)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(lái)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(wú)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、水平地面上有一重5N的球，小孩用20N的力踢球，球離腳后在地面上滾動(dòng)了15m，那么小孩踢球過(guò)程中對(duì)球做的功是（）A．75J B．0J C．300J D．無(wú)法確定2、一個(gè)滑輪組經(jīng)改進(jìn)后，機(jī)械效率比原來(lái)大大提高，用該滑輪組將同一物體勻速提升同樣的高度，與改進(jìn)前相比（）A．總功不變，但額外功減少了B．總功不變，有用功增加了C．有用功不變，總功減少了D．做的有用功減少了3、“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)整個(gè)地球”，下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米德設(shè)想的杠桿屬于同一類型的是（）A．食品夾 B．托盤天平C．釣魚竿 D．修樹(shù)剪4、如圖所示的工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．核桃?jiàn)A B．瓶蓋起子C．撬棍 D．鑷子5、一足球運(yùn)動(dòng)員用50N的力，用腳把足球踢出100米，則運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功（）A．100J B．50J C．5000J D．無(wú)法計(jì)算6、在圖中，物體A的重力為G，在拉力F的作用下，物體沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體受到的摩擦力為f，則人對(duì)繩的拉力F的大小等于（）A．0.5G B．2G C．0.5f D．2f7、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8、下列工具中，在使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的是（）A．天平 B．理發(fā)剪刀C．鋼絲鉗 D．瓶蓋起子9、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(shuō)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10、氣功表演者躺在地上，胸部上面放上一塊大石板，旁邊的人掄起大錘子向胸部上面的石板砸去，石板被砸成碎塊，石板下面的人卻安然無(wú)恙。關(guān)于這種現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．錘子向石板砸去的過(guò)程中，重力對(duì)錘子沒(méi)有做功B．石板被砸成碎塊的過(guò)程中，錘子沒(méi)有受到石板的作用力C．人安然無(wú)恙是由于胸部承受的壓力小于石板承受的壓力D．石板被砸成碎塊說(shuō)明力可以改變物體的形狀第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，杠桿在豎直向下拉力F的作用下將一物體緩慢勻速提升，表是提升物體時(shí)采集到的信息：物重G/NOA/mOB/mA端上升的高度h/mB端下降的豎直距離s/m400.80.40.20.1若不計(jì)杠桿自重和摩擦，拉力應(yīng)為_(kāi)_____N；若實(shí)際拉力F為90N，則杠桿的機(jī)械效率為_(kāi)_____。2、用如圖裝置，在10s內(nèi)將60N的水桶提升2m，拉力為40N，則拉力的功率為_(kāi)__________W；若不計(jì)繩重和摩擦，則動(dòng)滑輪的重力為_(kāi)__________N。3、如圖所示，小金用輕質(zhì)杠桿（自身重力忽略不計(jì)）、空桶、質(zhì)量為m0的物體A和細(xì)線，自制了測(cè)量液體密度的杠桿密度計(jì)。該杠桿密度計(jì)可以從杠桿上的刻度直接讀出液體密度的數(shù)值。（1）將杠桿在O點(diǎn)懸掛起來(lái)，空桶懸掛在B點(diǎn)，質(zhì)量為m0的物體A懸掛在C點(diǎn)時(shí)，杠桿水平平衡。測(cè)出B點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l0，此時(shí)C點(diǎn)的密度刻度線應(yīng)標(biāo)注為_(kāi)______；（2）在B點(diǎn)的空桶內(nèi)注滿液體，空桶容積為V，移動(dòng)物體A至D位置，使杠桿在水平位置平衡。若D點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l1，通過(guò)推導(dǎo)分析，此時(shí)D點(diǎn)的應(yīng)標(biāo)注的密度值_______。（結(jié)果用題中所給的字母表示）。4、某校舉行了春季趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)，如圖所示是物理老師某次跳繩時(shí)重心移動(dòng)的高度h隨時(shí)間t變化的圖像，已知物理老師的質(zhì)量為60kg，則在1min內(nèi)克服重力所做的功為_(kāi)_________J，他跳繩的功率為_(kāi)_________W。（g取10N/kg）5、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______。三、計(jì)算題（5小題，每小題10分，共計(jì)50分）1、如圖甲所示的裝置，A是重10N的空吊籃，繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和60N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處，施加的拉力F隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，A上升的速度v隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦，（g=10N/kg）。求：（1）動(dòng)滑輪的重力為多少N？（2）內(nèi)拉力F的功率為多少W？（3）此裝置提升重物的最大機(jī)械效率約為多大？2、工人用圖甲所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓，每次運(yùn)送量不定，滑輪組的機(jī)械效率隨建材重力變化的圖象如圖乙，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計(jì)，g取10N/kg。（1）若某次運(yùn)送建材的質(zhì)量為40kg，滑輪組的機(jī)械效率是多少？（2）若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m，作用在鋼繩上的拉力為500N，求拉力的功；（3）若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m，作用在鋼繩上的拉力為500N時(shí)，運(yùn)送建材的重力是多大？3、國(guó)產(chǎn)飛機(jī)“運(yùn)20”在高空中飛行時(shí)，在恒定的水平推力作用下，沿水平方向勻速航行10min，需要燃燒航空燃油80kg，已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有用功為1.92×109J，航空燃油的熱值為q=4.0×107J/kg。求：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功率是多少瓦？（2）80g航空燃油完全燃燒放熱是多少？（3）在這段時(shí)間內(nèi)該發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率是多大？4、引體向上是體能測(cè)試項(xiàng)目之一，引體時(shí)雙臂的拉力使身體上升，并對(duì)身體做功。已知小明同學(xué)體重為500牛，雙臂拉力使身體上升高度為45厘米，在1分鐘內(nèi)共做了12次引體向上。求：（1）小明共做了多少功？（2）小明做功的功率。5、如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個(gè)人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來(lái)。（不計(jì)摩擦及繩重）求：（1）人還沒(méi)有用力拉之前，重物對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？（2）要想使人所用的拉力最小，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出滑輪組上繩子的繞法。（3）如果此人勻速提起640N的正方體時(shí)，人對(duì)繩子的實(shí)際拉力是220N，若人的體重為600N，那么他用此滑輪組提升物體的重力不能超過(guò)多少牛？-參考答案-一、單選題1、D【解析】【詳解】由W=Fs可知，腳對(duì)球的力為20N，但不知道在該力的方向上球通過(guò)距離，球滾動(dòng)15m的過(guò)程中有一段是沿力的方向的距離，同時(shí)還有一段是由于慣性而運(yùn)動(dòng)的距離，所以題中雖然知道力，但由于不知道沿力的方向的具體距離而無(wú)法計(jì)算功，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。2、C【解析】【詳解】由于把同一物體勻速提升同樣的高度，所以，利用滑輪組做的有用功相同，由于改裝后的機(jī)械效率高，所以，由知道，改裝后利用滑輪組做的總功減少，又因?yàn)閃總＝W有+W額所以，改裝后利用滑輪組做的額外功減少，綜上所述，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。3、D【解析】【詳解】阿基米德設(shè)想的杠桿屬于省力杠桿。A．食品夾在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故A不符合題意；B．天平在使用時(shí)，動(dòng)力臂等于阻力臂，即不省力也不費(fèi)力，是等臂杠桿，故B不符合題意；C．釣魚竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C不符合題意；D．修樹(shù)剪在使用時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D符合題意。故選D。4、D【解析】【詳解】A．核桃?jiàn)A在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．撬棍在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．鑷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故D符合題意。故選D。5、D【解析】【詳解】運(yùn)動(dòng)員在用腳踢球的過(guò)程中，腳給球一個(gè)向前的50N的作用力，但是題目中沒(méi)有給出球在力的方向上通過(guò)的距離，所以腳對(duì)球做的功無(wú)法計(jì)算；在水平地面上向前滾動(dòng)100m的過(guò)程中，靠慣性運(yùn)動(dòng)，球脫離了腳，腳沒(méi)有給球施加力，對(duì)球不做功。綜上所述，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功無(wú)法計(jì)算。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。6、C【解析】【詳解】當(dāng)在水平方向使用動(dòng)滑輪時(shí)，拉力所要克服的是摩擦力。繩子對(duì)A的拉力就等于A所受到的摩擦力，作用在動(dòng)滑輪上的繩子有2段，則得故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。7、C【解析】【詳解】過(guò)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。8、B【解析】【詳解】A．天平在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A不符合題意；B．理發(fā)剪刀在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故B符合題意；C．鋼絲鉗在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故C不符合題意；D．瓶蓋起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選B。9、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(guò)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。10、D【解析】【詳解】A．錘子向石板砸去的過(guò)程中，錘子受到重力豎直向下，距離的方向豎直向下，故重力對(duì)錘子做功，故A錯(cuò)誤；B．物體間力的作用是相互的，石板被砸成碎塊的過(guò)程中，錘子也受到石板的反作用力，故B錯(cuò)誤；C．胸部承受的壓力等于石板承受的壓力與石板的重力之和；人安然無(wú)恙的原因主要是因?yàn)槿说氖芰γ娣e大，壓力的作用效果不明顯，故C錯(cuò)誤；D．石板被砸成碎塊說(shuō)明力可以改變物體的形狀，故D正確。故選D。二、填空題1、8088.9%【解析】【詳解】[1]不計(jì)杠桿自重和摩擦，可由杠桿平衡條件F×OB＝G×OA即F×0.4m＝40N×0.8m解得F＝80N。[2]若F＝90N，由表中數(shù)據(jù)機(jī)械效率為2、620【解析】【詳解】[1]繩端移動(dòng)的距離拉力做的功拉力的功率[2]若不計(jì)繩重和摩擦，由可得，動(dòng)滑輪的重力3、0【解析】【詳解】（1）由題意可知，空桶內(nèi)沒(méi)有盛被測(cè)液體杠桿平衡時(shí)，相當(dāng)于裝了密度是0的密度，質(zhì)量為m0的物體A懸掛處C點(diǎn)應(yīng)標(biāo)零刻度，即0。（2）設(shè)空桶的質(zhì)量為m1，某液體的質(zhì)量為m2，當(dāng)空桶沒(méi)有盛液體時(shí)杠桿平衡，由杠桿平衡條件得m1g×l＝m0g×l0……①當(dāng)盛滿某液體時(shí)杠桿再次平衡，由杠桿平衡條件得(m1+m2)g×l＝m0g×l1……②聯(lián)立①②為方程組，并解得由得，液體的密度4、540090【解析】【詳解】[1][2]如圖可計(jì)算1min跳繩個(gè)數(shù)為由圖可知每次跳起高度為6cm，合0.06m，則1min克服重力做功為W=nGh=150×60kg×10N/kg×0.06m=5400J由可求功率為5、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(guó)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。三、計(jì)算題1、（1）10N；（2）4W；（3）81.8%?！窘馕觥俊驹斀狻拷猓海?）由圖丙可知，在內(nèi)，A被勻速提升，由圖乙可知拉力由圖甲可知繩子忽略繩重及摩擦，根據(jù)滑輪組拉力公式則動(dòng)滑輪的重力為（2）由圖丙可知，內(nèi)，A上升的速度為則拉力端移動(dòng)速度為內(nèi)拉力F的功率為（3）忽略繩重及摩擦，C處繩子拉力為則由上式可知，當(dāng)繩子C最大拉力為60N時(shí)，繩子B拉力為110N>100N，則B處的繩子會(huì)被拉斷；當(dāng)繩子B最大拉力為100N時(shí)，繩子C的拉力為55N＜60N，此時(shí)兩繩子都不會(huì)被拉斷；所以要以B處最大拉力100N為準(zhǔn)（此時(shí)FC最大=55N），且繩子B的拉力為則此裝置最多能勻速運(yùn)載貨物的重力為此裝置提升重物的機(jī)械效率隨提升物重的增大而增大，則此裝置提升重物的最大機(jī)械效率為答：（1）動(dòng)滑輪的重力為10N；（2）內(nèi)拉力F的功率為4W；（3）此裝置提升重物的最大機(jī)械效率約為81.8%。2、（1）50%；（2）12000J；（3）600N【解析】【詳解】解：（1）建材的重力由圖象可知，當(dāng)重物G=400N，滑輪組的機(jī)械效率得（2）由圖可知n=2，則1min內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離拉力做的功（3）由（1）可知，當(dāng)重物G=400N，滑輪組的機(jī)械效率η=50%，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計(jì)，則滑輪組的機(jī)械效率即解得作用在鋼繩上的拉力為500N時(shí)，由可得運(yùn)送建材的重力答：（1）某次運(yùn)送建材的質(zhì)量為40kg，滑輪組的機(jī)械效率是50%；（2）拉力的功是12000J；（3）作用在鋼繩上的拉力為500N時(shí)，運(yùn)送建材的重力是600N。3、（1）3.2×106瓦；（2）3.2×109J；（3）60%【解析】【詳解】解：（1）已知飛機(jī)水平勻速航行的時(shí)間為t=10min=600s發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有用功為W=1.92×109J，則發(fā)動(dòng)機(jī)的有用功率為P有===3.2W（2）航空燃油完全燃燒放出的熱量為Q放=m