基礎訓練3.33.4簡單機械與功浙教版九年級上冊科學

2024年九上科學基礎訓練3.33.4簡單機械與功一、選擇題1．如圖所示的工具，在使用過程中不省力的是（）2．“竹抻面”是我國傳統(tǒng)面點美食。如圖甲，在制作面團的過程中，讓一段毛竹的一端固定在繩扣中，人坐在另一端可以上下跳動，面團在毛竹不斷擠壓下變得更有韌性。如圖乙是它的原理圖，可以把毛竹視為一根杠桿。關于此杠桿的敘述中，正確的是（）A．B是支點 B．杠桿在B點受到向下的力C．杠桿在B點受到的力大于F1 D．A點移動的距離小于B點移動的距離3．如圖所示，圖甲中用彈簧測力計拉木塊，使它沿水平木板勻速滑動；圖乙是他兩次拉動同一木塊得到的路程隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（）A．木塊第二次受到的拉力較大B．第一次木塊的動能大C．第一次拉力對木塊做功的功率大D．木塊兩次受到的拉力和摩擦力均相等4．如圖所示，下列工具在使用中屬于省力杠桿的是（）A． B． C． D．5．如圖所示，用滑輪組提升重物時，重800N的物體在10s內(nèi)勻速上升了lm．已知拉繩子的力F為500N，則提升重物的過程中（）A．繩子自由端被拉下3m B．做的有用功是1600JC．拉力F的功率是80W D．滑輪組的機械效率是80%6．一輛質(zhì)量為1.4×104kg的小型壓路機，以2km/h的速度在路面上勻速行駛．在施工時可以等效為每次鋼輪以2.5×105N的恒力垂直作用在路面上，下壓路面的距離為1mm，鋼輪每秒鐘壓路25次．下列判斷中正確的是（g=10N/kg）（）A．壓路機靜止時對水平路面的壓力是1.4×104NB．壓路機在5min內(nèi)通過的路程是200mC．壓路機在1min內(nèi)對路面做功是3.7×105JD．壓路機在1min內(nèi)對路面做功功率是6.25×103W7．如圖所示，為一可繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿，在A端通過繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，此時AB部分水平，保持重物靜止不動，而使繩繞A點從圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動，則（）A．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大 B．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小C．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大 D．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小8．如圖所示，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=3N，此時物質(zhì)A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。下列說法正確的是（）A．F2的功率為0.3WB．彈簧測力計計數(shù)為6NC．物體A和地面之間有向左2N的摩擦力D．如果增大F2，物體A可能向左運動9．已知某力F所做的功是15焦，則下列圖象能大致反映力F與物體在力的方向上通過的距離s的關系的是（）10．如圖所示是汽車起重機，其中A，B組成滑輪組（結構如示意圖），C桿伸縮可改變吊臂的長短，D桿伸縮可改變吊臂與水平面的角度，O為吊臂的轉(zhuǎn)動軸。裝在E里的電動機牽引鋼絲繩，利用滑輪組提升重物，H為在車身外側增加的支柱，F(xiàn)為吊臂頂端受到豎直向下的力。下列有關汽車起重機的敘述中錯誤的是（）A．滑輪組中A滑輪用于改變力的方向B．當C桿伸長時吊臂對D桿的壓力將變大C．當D桿伸長時力F的力臂將變小D．H的作用是工作時以防翻車和避免輪胎受到的壓力過大二、填空題11．如圖所示,沿斜面把質(zhì)量為12kg的個物體勻速拉到最高處,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面長2m、高1m.則其機械效率是%,物體所受摩擦力是N12．某旅客在寧波機場候機時,用豎直作用在拉桿A點的力F使行李箱保持靜止狀態(tài),此時行李箱的重心在C點,行李箱的拉桿與水平面成θ角(如圖所示),下列說法正確的有__________A．增加重物，會使F變大，而地面受到輪子壓力反而會變小B．李箱的拉桿與水平面成θ角不變，縮短拉桿的長度，可使F變小C．將箱內(nèi)重物放底部，輕物放上部，可使F變小D．若適當增大拉桿與水平面的角度，F(xiàn)保持不變13．如圖所示，AOB為一輕質(zhì)杠桿，O為支點，AO＝OB．在杠桿右端A處用細繩懸掛重為20N的物體，當AO段處于水平位置時，為保持杠B桿平衡，需在B端施加最小的力為F1＝N：若在B端施加一豎直向下的力F使杠桿AOB勻速轉(zhuǎn)動到BO處于水平位置，當BO段在水平位置時保持杠桿平衡，這時在B端施加最小的力為F2將（選填“小于”、“等于”或“大于”）F1。14．如圖為吊裝工具示意圖，物體M為重5000N的配重，杠桿AB的支點為O,OA:OB=1:2，每個滑輪重100N.當重為700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動繩子時，工人對地面的壓力為_______N,物體M對地面的壓力為_____N．(杠桿與繩的自重、滑輪組摩擦均不計)15．如圖所示，斜面長2m、高1m，把一個質(zhì)量為24kg的物體沿斜面從斜面底端勻速拉到頂端，需要克服重力做功J。若斜面是光滑的，則沿斜面向上的拉力N。在“核桃鉗、紅酒開瓶器和家中升降晾衣架上的滑輪”三種工具中屬于斜面的是。（g=10N/kg）三、實驗探究題16．如圖所示是探究杠桿平衡條件的幾個實驗情景。（1）掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿（選填“達到”或“沒有達到”）平衡狀態(tài)，接下來應向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿保持水平并靜止。（2）如圖乙所示，A點掛有2個質(zhì)量均為50g的鉤碼，為了讓杠桿在水平位置平衡，應在B點掛個質(zhì)量均為50g的鉤碼。（3）將杠桿的支點移到如圖丙所示的位置，為了杠桿在水平位置平衡，請你在杠桿上畫出最小動力F的示意圖。17．下面是小明和小紅的“測量滑輪組的機械效率”實驗報告，實驗名稱：測量滑輪組的機械效率實驗步驟：（1）觀察彈簧測力計的量程、零刻度線和。（2）如圖1所示，測量物體G所受的重力為。（3）如圖2所示，實驗過程中，拉動彈簧測力計并讀出拉力F的數(shù)值，用測出的物體G上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將數(shù)據(jù)填入表格。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，可以知道他們選用的滑輪組是（選填甲”或“乙”）（4）僅改變重物G上升的高度，重復上面的實驗，記錄并計算實驗數(shù)據(jù)實驗記錄：實驗次數(shù)物體重量G/N物體上升高度h/cm拉力F/N彈簧測力計移機動的距離s/cm機械效率η15.001.8015.0085.2%28.001.7724.0086.6%310.001.7530.0087.6%實驗結論：滑輪組的機械效率與所提升物體的高度有關。實驗討論與交流①小明和小紅的實驗結論：（選填“科學”或“不科學”），請說明你的理由。②小明認為提升的物重會影響該滑輪組的機械效率，建議進一步探究：改變，重復實驗（3）步驟，計算出機械效率進行比較分析。四、綜合題18．工人利用如圖所示的滑輪組勻速提升重600N的貨物，繩子自由端被豎直拉上6m，額外功為300J．求滑輪組的機械效率19．一名工人用如圖所示的滑輪組提起450N的重物，繩自由端的拉力F為200N，重物在5s內(nèi)勻速上升了100cm，不計繩子與滑輪間摩擦，則：（1）拉力做功的大小為多少?拉力的功率是多少?（2）動滑輪的重力。

（參考答案）一、選擇題1．【答案】D【解析】A．用羊角錘起釘子時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；B．用撬棒撬物體時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；C．用起子起瓶蓋時，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿；D．用釣魚竿釣魚時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿。2．【答案】Ｃ3．【答案】D4．【答案】C【解析】A．筷子使用時，動力臂小于阻力臂是費力杠桿，故A不符合題意；B．釣魚竿使用時，動力臂小于阻力臂是費力杠桿，故B不符合題意；C．鋼絲鉗翦斷鋼絲時，動力臂大于阻力臂是省力杠桿，故C符合題意；D．食品夾使用時，動力臂小于阻力臂是費力杠桿，故D不符合題意；故選C。5．【答案】D【解析】【分析】由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端被拉下的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用P=求出拉力的功率，利用η=×100%求出滑輪組的機械效率．【解答】解：由圖可知，n=2，則繩子自由端被拉下的距離：s=nh=2×1m=2m，故A錯誤；做的有用功：W有=Gh=800N×1m=800J，故B錯誤；拉力做的總功：W總=Fs=500N×2m=1000J，拉力的功率：P===100W，故C錯誤；滑輪組的機械效率：η═×100%=×100%=80%，故D正確．故選：D．【點評】本題考查了有用功、總功、功率、機械效率的計算，熟練運用相關公式即可解題，屬于基礎知識的考查，比較簡單．6．【答案】D【解析】【分析】（1）壓路機靜止時對水平路面的壓力等于自身的重力，根據(jù)G=mg求出壓路機對水平路面的壓力；（2）根據(jù)速度的變形公式求出壓路機在5min內(nèi)通過的路程；（3）根據(jù)W=Fh求出壓路機在1min內(nèi)對路面做功；（4）根據(jù)P=即可求出功率．【解答】解：A．壓路機靜止時對水平路面的壓力：F=G=mg=1.4×104kg×10N/kg=1.4×105N；故A錯誤；B．由v=可得，壓路機在5min內(nèi)通過的路程：s=vt=2km/h×h≈0.167km=167m；故B錯誤；C．壓路機在1min內(nèi)對路面做功：W=nFh=25×60s×2.5×105N×10﹣3m=3.75×105J；故C錯誤；D．壓路機在1min內(nèi)對路面做功功率是：P===6.25×103W，故D正確．故選D．【點評】此題考查壓力及重力與壓力的區(qū)別，速度公式及其應用，功和功率的計算，是一道綜合性較強的題目，關鍵是各種公式及其變形公式的熟練運用，同時還要知道壓路機靜止時對水平路面的壓力等于自身的重力．7．【答案】A8．【答案】C9．【答案】B10．【答案】A【解析】【考點】滑輪杠桿【解析】A．不隨物體一起移動的滑輪是定滑輪，隨物體一起移動的滑輪是動滑輪。定滑輪可以改變力的方向，但不能省力；動滑輪不可以改變力的方向，但可以省力。A滑輪隨物體一起移動是動滑輪，動滑輪可以省力但不可以改變力的方向，故A錯誤。B．當C桿伸長時吊臂阻力臂變長，在阻力和動力臂一定時，阻力臂越長，動力越大，根據(jù)物體間力的作用是相互的可知，對D桿的壓力將變大，故B正確。C．當D桿伸長時，物體變高，阻力臂F的力臂將變小，故C正確。D．操縱汽車起重機時，應在車身外側增加支柱即H，以防翻車，并避免輪胎受到過大的壓力。故D正確。故選：A二、填空題11．【答案】60；40?！窘馕觥俊痉治觥竣僦览Υ笮。肳=Fs求出總功，利用W=Gh求出有用功，利用效率公式求出斜面的機械效率。②克服摩擦力做的功即為額外功，根據(jù)W=fs求出摩擦力的大小。【解答】解：有用功：W有=Gh=mgh=12kg×10N/kg×1m=120J；拉力做的總功：W總=Fs=100N×2m=200J；則斜面的機械效率：η=×100%=60%；額外功：W額=W總W有=200J120J=80J，所以物體所受的摩擦力：f=W額/s=80J/2m=40N。故答案為：60；40?！军c評】本題考查了使用斜面時功、機械效率和摩擦力的計算等，關鍵是知道克服摩擦力做的功即為額外功12．【答案】C13．【答案】20；小于【解析】【解答】解：（1）當AO段處于水平位置時，如圖所示最省力，由F1LOB＝GLOA可知：F1＝＝G；因為AO＝OB，所以F1＝G＝20N。（2）當OB段處于水平位置時，如圖所示最省力，由F2LOB＝GLOC可知：F2＝＝G×；由于LOC＜LOB，則F2＜G；所以F1＞F2；故答案為：20；小于。14．【答案】（1）．400（2）．4500【解析】重為700N的工人用300N的力豎直向下勻速拉動繩子時，由于力的作用是相互的，所以人會受到300N的向上的拉力，所以此時工人對地面的壓力為：；從A點看，通過滑輪組，有三段繩子向下拉著滑輪，再加上一個滑輪的重，故A點受到的拉力為：根據(jù)杠桿平衡條件得：，代入得：解得：因為力的作用相互，繩子對M向上的拉力也為500N，所以M對地面的壓力為：。點睛：重點是滑輪組的工作特點，以及杠桿平衡條件的應用，難點是求A點的拉力時，要理解下方的滑輪由繩子拉著，所以下方滑輪的重計算在繩子的拉力中，故A點拉力為繩子的拉力加一個滑輪的重。15．【答案】240120紅酒開瓶器【解析】【解答】解：物體的重力：G=mg=24kg×10N/kg=240N，使用斜面時做的有用功：W有=Gh=240N×1m=240J；若斜面是光滑的，則拉力所做的做等于克服物體重力所做的功，由W=Fs可得拉力：F==120N；“核桃鉗、紅酒開瓶器和家中升降晾衣架上的滑輪”這三種機械中，核桃鉗屬于杠桿，衣架上的滑輪屬于滑輪組，紅酒開瓶器屬于斜面。故答案為：240；120；紅酒開瓶器。三、實驗探究題16．【答案】（1）達到；右；（2）3；（3）如上圖【解析】【分析】（1）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，杠桿處于平衡狀態(tài)。調(diào)節(jié)杠桿平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動。（2）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，根據(jù)杠桿平衡求出鉤碼的個數(shù)。（3）若在杠桿上施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，該力的方向應該垂直杠桿向上，使動力臂最長，在阻力和阻力臂一定時，動力臂最長時最省力，據(jù)此作圖?！窘獯稹拷猓海?）杠桿保持靜止，此時杠桿處于靜止狀態(tài)，達到平衡；由圖中，杠桿的右端較高，平衡螺母應向右端移動使杠桿平衡；（2）設杠桿的一個小格為L，一個鉤碼重為G，因為，F(xiàn)1l1=F2l2，所以，2G×3L=nG×2L，所以，n=3，所以在B處掛3個鉤碼。（3）為使拉力最小，動力臂要最長，拉力F的方向應該垂直杠桿向上，即豎直向上，動力臂為最長，如圖所示：故答案為：（1）達到；右；（2）3；（3）如上圖?！军c評】本題是探究杠桿的平衡條件的實驗，考查了實驗操作、杠桿的平衡條件的應用和最小力的畫法，注意以支點到力的作用點的距離作為力臂是最大的力臂，力最小。17．【答案】（1）分度值；（2）4.6N；（3）刻度尺；乙；（4）①不科學；根據(jù)η=×100%，滑輪組的機械效率與所提升物體的高度無關；②提升物體的重力【解析】（1）觀察彈簧測力計的量程、零刻度線和分度值。（2）如圖1所示，測力計分度值為0.2N，測量物體G所受的重力為4.6N；（3）如圖2所示，實驗過程中，拉動彈簧測力計并讀出拉力F的數(shù)值，用刻度尺測出的物體G上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s；根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體升高高度的關系s=nh，繩子的有效段數(shù)n===﹣﹣﹣﹣==3，可以知道他們選用的滑輪組是乙；（4）①滑輪組的機械效率：η====，故滑輪組的機械效率與所提升物體的高度無關，由題意和表中數(shù)據(jù)，滑輪組的機械效率與所提升物體的重力有關；小明和小紅的實驗結論不科學；②小明認為提升的物重會影響該滑輪組的機械效率，建議進一步探究：改變提升物體的重力，重復實驗（3）步驟，計算出機械效率進行比較分析。故答案為：（1）分度值；（2）4.6N；（3）刻度尺；乙；（4）①不科學；根據(jù)η=