第三章第4節(jié)《簡單機(jī)械》培優(yōu)訓(xùn)練B（原卷版）

浙教版科學(xué)九年級(jí)上第三章第4節(jié)《簡單機(jī)械》培優(yōu)訓(xùn)練B第3課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能表示機(jī)械效率，區(qū)分有用功、額外功和總功。2.會(huì)進(jìn)行簡單機(jī)械的機(jī)械效率計(jì)算。同步訓(xùn)練：1.如圖所示，三個(gè)滑輪拉同一物體在水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別為F1、F2、F3,那么有(▲)A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F32.如圖所示，動(dòng)滑輪重3N,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)繩子自由端，1s內(nèi)將重為27N的物體提高0.2m,如果不計(jì)繩重及摩擦，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是(▲)A.繩子自由端移動(dòng)的速度為0.2m/sB.滑輪組的機(jī)械效率為90%C.提升物體所做的有用功為6JD.彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N3.用五個(gè)相同質(zhì)量的滑輪和繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組，在繩子自由端分別用力將重力為G的物體勻速提升，乙滑輪組的效率為η乙，不計(jì)摩擦、繩和木板的重，下列說法錯(cuò)誤的是(▲)A.兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率可能相等B.F1一定大于F2C.每個(gè)滑輪重為(1η乙)G/2η乙D.甲、乙將重物提升相同的高度，F(xiàn)1與F2的功率可能相等4.小明同學(xué)做“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼，記錄數(shù)據(jù)如表所示。試驗(yàn)次數(shù)鉤碼的重力G/N鉤碼提升高度h/m拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m機(jī)械效率η120.10.90.374％240.11.60.383％360.1①0.3②(1)觀察圖中測(cè)力計(jì)的示數(shù)，表格中編號(hào)①的數(shù)值是▲，②的數(shù)值是▲。(2)小明通過分析表格中的數(shù)據(jù)，得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法，汽車作為一種“機(jī)械”，提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義，請(qǐng)你指出以下三種提高效率的方法中，方法▲是與本實(shí)驗(yàn)同理的。方法一：鼓勵(lì)人們“拼車”出行，使汽車盡量裝滿人員。方法二：汽車制造用新材料減輕汽車重量。方法三：經(jīng)常給汽車做保養(yǎng)，保持良好的潤滑。(3)小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系，于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時(shí)，無論將鉤碼提升多高，都不影響該滑輪組的機(jī)械效率。小芳則認(rèn)為：鉤碼提升的高度不同，有用功就不同，機(jī)械效率就變化了。你認(rèn)為▲的看法是正確的。5.如圖所示，已知斜面長5m,高2m,拉力為50N。利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端。則拉力做功的功率為▲W,該裝置的機(jī)械效率為▲。6.如圖所示，傾角為θ的直角斜面上有一重為G的物體，在拉力F作用下從斜面底部被勻速拉到頂端。設(shè)物體受到斜面的摩擦力為f。(1)試?yán)肳總=W有用＋W額外推導(dǎo)f=FG·BC/AB。(2)已知BC=1/2AB,F=4N,G=6.4N,求該斜面的機(jī)械效率。7.如圖所示，在水平路面上行駛的汽車通過滑輪組拉著重G=9×104N的貨物A沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)。貨物A的速度為υ=2m/s,經(jīng)過t=10s,貨物A豎直升高h(yuǎn)=10m。已知汽車對(duì)繩的拉力F的功率P=120kW,不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量和摩擦，求：(1)t時(shí)間內(nèi)汽車對(duì)繩的拉力所做的功。(2)汽車對(duì)繩的拉力大小。(3)斜面的機(jī)械效率。8.如圖1所示是小型建筑工地上使用的“罐籠式”提升機(jī)，用它能將放在罐籠A中的建筑材料提升到高處。已知被提升的建筑材料重為2800N,拉力F將它以0.5m/s的速度勻速提升到10m的高度。拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖像如圖2所示。不計(jì)動(dòng)滑輪及鋼絲繩的重、摩擦。問：(1)有用功是多少？(2)提升機(jī)在提升建筑材料時(shí)的機(jī)械效率是多少？(3)罐籠A的重力是多少？9.小明在“探究斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用長度s=0.50m的木板搭成一個(gè)斜面，用彈簧測(cè)力計(jì)將重力G=5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端。(1)小明在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整斜面的高度為h=0.22m,將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=4.0N,則有用功為▲J,機(jī)械效率為▲。(2)小明利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，木板搭成傾角不同的斜面時(shí)，將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過程中，額外功W額外與斜面的水平長度L(木板在水平面上的正投影長度)有如下關(guān)系：L/m0.450.400.350.30W額外／J0.900.800.700.60通過數(shù)據(jù)分析，小明得出初步結(jié)論：W額外與L成▲比，小明查閱資料后證實(shí)此結(jié)論是正確的。根據(jù)此結(jié)論，當(dāng)斜面的水平長度L=0.40m時(shí)，斜面的機(jī)械效率為▲；當(dāng)木板平放在水平桌面上，水平勻速拉動(dòng)木板上的物塊時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為▲N。10.如圖為探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)裝置，杠桿平衡時(shí)，鉤碼對(duì)杠桿的阻力F2=1.0N,阻力臂L2=20cm,測(cè)力計(jì)示數(shù)F1=2.5N,則動(dòng)力臂L1為(▲)A.15cmB.8cmC.50cmD.80cm11.圖甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可視為杠桿，其簡化示意圖如圖乙所示，使用時(shí)，指甲作用在A點(diǎn)的力視為阻力。請(qǐng)你在乙圖中畫出：(1)作用在A點(diǎn)的阻力F2的示意圖。(2)在B點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1及動(dòng)力臂L1。實(shí)驗(yàn);研究杠桿的平衡學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.會(huì)用簡單的器材研究杠桿的平衡條件。2.會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出杠桿平衡條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。同步訓(xùn)練：1.如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是(▲)A.將左右兩邊的鉤碼均向外移動(dòng)一格B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個(gè)鉤碼，位置保持不變C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個(gè)，位置保持不變D.將左邊的鉤碼去掉二個(gè)并保持位置不變，同時(shí)將右邊鉤碼向左移二格2.羊角錘子是我們生活中常用的工具之一，在使用它拔釘子時(shí)如圖所示，給手柄那個(gè)方向最省力(▲)A.F1B.F2C.F3D.F43.如圖甲所示，長1m的粗細(xì)均勻的光滑金屬桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿上有一光滑滑環(huán)，用豎直向上的測(cè)力計(jì)拉著滑環(huán)緩慢向右移動(dòng)，使桿保持水平狀態(tài)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F與滑環(huán)離開O點(diǎn)的距離s的關(guān)系如圖乙所示，則桿重(▲)A.100NB.75NC.50ND.以上答案均不正確4.如圖甲所示，小明在探究“杠桿平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向▲(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是：便于在杠桿上直接測(cè)量▲。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼后，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼。杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為▲。他這樣得出的結(jié)論是否合理？▲；為什么？▲。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是▲。5.如圖所示杠桿AOB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)(桿重和摩擦均不計(jì))，已知OA=L1,OB=L2,F1與OA垂直，F(xiàn)2與OB垂直，且F1L1=F2L2,則此杠桿在F1和F2作用下的狀態(tài)(▲)A.一定靜止B.一定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C.可能靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)D.一定變速轉(zhuǎn)動(dòng)6.如圖為小柯制作的“杠桿力臂演示儀”，杠桿AOB可繞O點(diǎn)(螺母)轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N.杠桿自身重力和摩擦不計(jì)，固定裝置未畫出。(1)當(dāng)杠桿處于甲圖所示水平位置平衡時(shí)，G2的重力為▲N。(2)松開螺母保持OA不動(dòng)，使OB向下折一個(gè)角度后，再擰緊螺母形成一根可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿AOB′(B′點(diǎn)對(duì)應(yīng)B點(diǎn))，保持G1位置不變，要使杠桿在圖乙位置保持平衡，則G2應(yīng)該移動(dòng)至▲。A.B′點(diǎn)處B.①點(diǎn)處C.②點(diǎn)處D.③點(diǎn)處7.下面是小王利用刻度均勻的勻質(zhì)杠桿進(jìn)行探究“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)(每個(gè)鉤碼重0.5N)。(1)實(shí)驗(yàn)前，將杠桿的中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉，應(yīng)將平衡螺母向▲(填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡。(2)如圖乙所示，杠桿在水平位置平衡。如果在杠桿兩側(cè)各去掉一個(gè)相同的鉤碼，則杠桿▲(填“左”或“右”)端將下沉。(3)如果小王又進(jìn)行了如圖丙所示的探究，因?yàn)楦軛U自重對(duì)的對(duì)杠桿平衡▲(填“有”或“沒有”)影響，所以用彈簧測(cè)力計(jì)在C點(diǎn)豎直向上拉使杠桿仍然處于水平位置平衡時(shí)，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)▲(填“大于”“小于”或“等于”)3N。8.探究杠桿的平衡條件。(1)若實(shí)驗(yàn)開始發(fā)現(xiàn)杠桿在使用前右端低左端高，要使它在▲位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向▲調(diào)節(jié)，直到杠桿在水平位置平衡，這樣做的好處是▲。此后在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，是否還要再旋動(dòng)側(cè)的平衡螺母？▲。(2)如圖所示，在杠桿左邊掛2個(gè)相同的鉤碼，要使杠桿重新水平平衡，應(yīng)在杠桿右邊▲格處掛3個(gè)鉤碼。(3)在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中，多次改變力和力臂的大小主要是為了▲。A.減小摩擦B.使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確C.多次測(cè)量取平均值減小誤差D.獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律(4)一實(shí)驗(yàn)小組得到的三組數(shù)據(jù)如下表所示：序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11824228116321238通過此探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)該得出的結(jié)論是▲。(5)把圖中右側(cè)的鉤碼取下，在該點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的拉力F時(shí)，杠桿仍能在水平位置平衡。當(dāng)拉力F向右傾斜時(shí)，要保持杠桿仍在水平位置平衡，則拉力F將▲(填“變大”“變小