基础训练3.33.4简单机械与功浙教版九年级上册科学

2024年九上科学基础训练3.33.4简单机械与功一、选择题1．如图所示的工具，在使用过程中不省力的是（）2．“竹抻面”是我国传统面点美食。如图甲，在制作面团的过程中，让一段毛竹的一端固定在绳扣中，人坐在另一端可以上下跳动，面团在毛竹不断挤压下变得更有韧性。如图乙是它的原理图，可以把毛竹视为一根杠杆。关于此杠杆的叙述中，正确的是（）A．B是支点 B．杠杆在B点受到向下的力C．杠杆在B点受到的力大于F1 D．A点移动的距离小于B点移动的距离3．如图所示，图甲中用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。下列说法正确的是（）A．木块第二次受到的拉力较大B．第一次木块的动能大C．第一次拉力对木块做功的功率大D．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等4．如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是（）A． B． C． D．5．如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm．已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中（）A．绳子自由端被拉下3m B．做的有用功是1600JC．拉力F的功率是80W D．滑轮组的机械效率是80%6．一辆质量为1.4×104kg的小型压路机，以2km/h的速度在路面上匀速行驶．在施工时可以等效为每次钢轮以2.5×105N的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为1mm，钢轮每秒钟压路25次．下列判断中正确的是（g=10N/kg）（）A．压路机静止时对水平路面的压力是1.4×104NB．压路机在5min内通过的路程是200mC．压路机在1min内对路面做功是3.7×105JD．压路机在1min内对路面做功功率是6.25×103W7．如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则（）A．顺时针转，F先变小后变大 B．顺时针转，F先变大后变小C．逆时针转，F先变小后变大 D．逆时针转，F先变大后变小8．如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物质A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（）A．F2的功率为0.3WB．弹簧测力计计数为6NC．物体A和地面之间有向左2N的摩擦力D．如果增大F2，物体A可能向左运动9．已知某力F所做的功是15焦，则下列图象能大致反映力F与物体在力的方向上通过的距离s的关系的是（）10．如图所示是汽车起重机，其中A，B组成滑轮组（结构如示意图），C杆伸缩可改变吊臂的长短，D杆伸缩可改变吊臂与水平面的角度，O为吊臂的转动轴。装在E里的电动机牵引钢丝绳，利用滑轮组提升重物，H为在车身外侧增加的支柱，F为吊臂顶端受到竖直向下的力。下列有关汽车起重机的叙述中错误的是（）A．滑轮组中A滑轮用于改变力的方向B．当C杆伸长时吊臂对D杆的压力将变大C．当D杆伸长时力F的力臂将变小D．H的作用是工作时以防翻车和避免轮胎受到的压力过大二、填空题11．如图所示,沿斜面把质量为12kg的个物体匀速拉到最高处,沿斜面向上的拉力是F=100N,斜面长2m、高1m.则其机械效率是%,物体所受摩擦力是N12．某旅客在宁波机场候机时,用竖直作用在拉杆A点的力F使行李箱保持静止状态,此时行李箱的重心在C点,行李箱的拉杆与水平面成θ角(如图所示),下列说法正确的有__________A．增加重物，会使F变大，而地面受到轮子压力反而会变小B．李箱的拉杆与水平面成θ角不变，缩短拉杆的长度，可使F变小C．将箱内重物放底部，轻物放上部，可使F变小D．若适当增大拉杆与水平面的角度，F保持不变13．如图所示，AOB为一轻质杠杆，O为支点，AO＝OB．在杠杆右端A处用细绳悬挂重为20N的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠B杆平衡，需在B端施加最小的力为F1＝N：若在B端施加一竖直向下的力F使杠杆AOB匀速转动到BO处于水平位置，当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2将（选填“小于”、“等于”或“大于”）F1。14．如图为吊装工具示意图，物体M为重5000N的配重，杠杆AB的支点为O,OA:OB=1:2，每个滑轮重100N.当重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，工人对地面的压力为_______N,物体M对地面的压力为_____N．(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)15．如图所示，斜面长2m、高1m，把一个质量为24kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功J。若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力N。在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是。（g=10N/kg）三、实验探究题16．如图所示是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，接下来应向（选填“左”或“右”）调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止。（2）如图乙所示，A点挂有2个质量均为50g的钩码，为了让杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个质量均为50g的钩码。（3）将杠杆的支点移到如图丙所示的位置，为了杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆上画出最小动力F的示意图。17．下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告，实验名称：测量滑轮组的机械效率实验步骤：（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和。（2）如图1所示，测量物体G所受的重力为。（3）如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将数据填入表格。根据表格中的数据，可以知道他们选用的滑轮组是（选填甲”或“乙”）（4）仅改变重物G上升的高度，重复上面的实验，记录并计算实验数据实验记录：实验次数物体重量G/N物体上升高度h/cm拉力F/N弹簧测力计移机动的距离s/cm机械效率η15.001.8015.0085.2%28.001.7724.0086.6%310.001.7530.0087.6%实验结论：滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。实验讨论与交流①小明和小红的实验结论：（选填“科学”或“不科学”），请说明你的理由。②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。四、综合题18．工人利用如图所示的滑轮组匀速提升重600N的货物，绳子自由端被竖直拉上6m，额外功为300J．求滑轮组的机械效率19．一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了100cm，不计绳子与滑轮间摩擦，则：（1）拉力做功的大小为多少?拉力的功率是多少?（2）动滑轮的重力。

（参考答案）一、选择题1．【答案】D【解析】A．用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；B．用撬棒撬物体时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C．用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D．用钓鱼竿钓鱼时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。2．【答案】Ｃ3．【答案】D4．【答案】C【解析】A．筷子使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故A不符合题意；B．钓鱼竿使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故B不符合题意；C．钢丝钳翦断钢丝时，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，故C符合题意；D．食品夹使用时，动力臂小于阻力臂是费力杠杆，故D不符合题意；故选C。5．【答案】D【解析】【分析】由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端被拉下的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用P=求出拉力的功率，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率．【解答】解：由图可知，n=2，则绳子自由端被拉下的距离：s=nh=2×1m=2m，故A错误；做的有用功：W有=Gh=800N×1m=800J，故B错误；拉力做的总功：W总=Fs=500N×2m=1000J，拉力的功率：P===100W，故C错误；滑轮组的机械效率：η═×100%=×100%=80%，故D正确．故选：D．【点评】本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，熟练运用相关公式即可解题，属于基础知识的考查，比较简单．6．【答案】D【解析】【分析】（1）压路机静止时对水平路面的压力等于自身的重力，根据G=mg求出压路机对水平路面的压力；（2）根据速度的变形公式求出压路机在5min内通过的路程；（3）根据W=Fh求出压路机在1min内对路面做功；（4）根据P=即可求出功率．【解答】解：A．压路机静止时对水平路面的压力：F=G=mg=1.4×104kg×10N/kg=1.4×105N；故A错误；B．由v=可得，压路机在5min内通过的路程：s=vt=2km/h×h≈0.167km=167m；故B错误；C．压路机在1min内对路面做功：W=nFh=25×60s×2.5×105N×10﹣3m=3.75×105J；故C错误；D．压路机在1min内对路面做功功率是：P===6.25×103W，故D正确．故选D．【点评】此题考查压力及重力与压力的区别，速度公式及其应用，功和功率的计算，是一道综合性较强的题目，关键是各种公式及其变形公式的熟练运用，同时还要知道压路机静止时对水平路面的压力等于自身的重力．7．【答案】A8．【答案】C9．【答案】B10．【答案】A【解析】【考点】滑轮杠杆【解析】A．不随物体一起移动的滑轮是定滑轮，随物体一起移动的滑轮是动滑轮。定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；动滑轮不可以改变力的方向，但可以省力。A滑轮随物体一起移动是动滑轮，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，故A错误。B．当C杆伸长时吊臂阻力臂变长，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越长，动力越大，根据物体间力的作用是相互的可知，对D杆的压力将变大，故B正确。C．当D杆伸长时，物体变高，阻力臂F的力臂将变小，故C正确。D．操纵汽车起重机时，应在车身外侧增加支柱即H，以防翻车，并避免轮胎受到过大的压力。故D正确。故选：A二、填空题11．【答案】60；40。【解析】【分析】①知道拉力大小，利用W=Fs求出总功，利用W=Gh求出有用功，利用效率公式求出斜面的机械效率。②克服摩擦力做的功即为额外功，根据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；拉力做的总功：W总=Fs=100N×2m=200J；则斜面的机械效率：η=×100%=60%；额外功：W额=W总W有=200J120J=80J，所以物体所受的摩擦力：f=W额/s=80J/2m=40N。故答案为：60；40。【点评】本题考查了使用斜面时功、机械效率和摩擦力的计算等，关键是知道克服摩擦力做的功即为额外功12．【答案】C13．【答案】20；小于【解析】【解答】解：（1）当AO段处于水平位置时，如图所示最省力，由F1LOB＝GLOA可知：F1＝＝G；因为AO＝OB，所以F1＝G＝20N。（2）当OB段处于水平位置时，如图所示最省力，由F2LOB＝GLOC可知：F2＝＝G×；由于LOC＜LOB，则F2＜G；所以F1＞F2；故答案为：20；小于。14．【答案】（1）．400（2）．4500【解析】重为700N的工人用300N的力竖直向下匀速拉动绳子时，由于力的作用是相互的，所以人会受到300N的向上的拉力，所以此时工人对地面的压力为：；从A点看，通过滑轮组，有三段绳子向下拉着滑轮，再加上一个滑轮的重，故A点受到的拉力为：根据杠杆平衡条件得：，代入得：解得：因为力的作用相互，绳子对M向上的拉力也为500N，所以M对地面的压力为：。点睛：重点是滑轮组的工作特点，以及杠杆平衡条件的应用，难点是求A点的拉力时，要理解下方的滑轮由绳子拉着，所以下方滑轮的重计算在绳子的拉力中，故A点拉力为绳子的拉力加一个滑轮的重。15．【答案】240120红酒开瓶器【解析】【解答】解：物体的重力：G=mg=24kg×10N/kg=240N，使用斜面时做的有用功：W有=Gh=240N×1m=240J；若斜面是光滑的，则拉力所做的做等于克服物体重力所做的功，由W=Fs可得拉力：F==120N；“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”这三种机械中，核桃钳属于杠杆，衣架上的滑轮属于滑轮组，红酒开瓶器属于斜面。故答案为：240；120；红酒开瓶器。三、实验探究题16．【答案】（1）达到；右；（2）3；（3）如上图【解析】【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态。调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动。（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡求出钩码的个数。（3）若在杠杆上施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力，据此作图。【解答】解：（1）杠杆保持静止，此时杠杆处于静止状态，达到平衡；由图中，杠杆的右端较高，平衡螺母应向右端移动使杠杆平衡；（2）设杠杆的一个小格为L，一个钩码重为G，因为，F1l1=F2l2，所以，2G×3L=nG×2L，所以，n=3，所以在B处挂3个钩码。（3）为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上，动力臂为最长，如图所示：故答案为：（1）达到；右；（2）3；（3）如上图。【点评】本题是探究杠杆的平衡条件的实验，考查了实验操作、杠杆的平衡条件的应用和最小力的画法，注意以支点到力的作用点的距离作为力臂是最大的力臂，力最小。17．【答案】（1）分度值；（2）4.6N；（3）刻度尺；乙；（4）①不科学；根据η=×100%，滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关；②提升物体的重力【解析】（1）观察弹簧测力计的量程、零刻度线和分度值。（2）如图1所示，测力计分度值为0.2N，测量物体G所受的重力为4.6N；（3）如图2所示，实验过程中，拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值，用刻度尺测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s；根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系s=nh，绳子的有效段数n===﹣﹣﹣﹣==3，可以知道他们选用的滑轮组是乙；（4）①滑轮组的机械效率：η====，故滑轮组的机械效率与所提升物体的高度无关，由题意和表中数据，滑轮组的机械效率与所提升物体的重力有关；小明和小红的实验结论不科学；②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率，建议进一步探究：改变提升物体的重力，重复实验（3）步骤，计算出机械效率进行比较分析。故答案为：（1）分度值；（2）4.6N；（3）刻度尺；乙；（4）①不科学；根据η=