第4节简单机械（第4课时）-2022-2023学年浙教版九年级上学期科学

第4节简单机械(第4课时)INCLUDEPICTURE"../基础.TIF"A基础1．在举行升国旗、唱国歌的仪式时，观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置，一般是()A．定滑轮 B．动滑轮C．滑轮组 D．省力杠杆2．小明用如图所示的简单机械移动物体A，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列正确的是()第2题图A．F1＝F2＜F3 B．F1＜F2＜F3C．F1＞F2＞F3 D．F1＝F2＝F33．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做()第3题图A．省力，不改变施力的方向B．不省力，改变施力的方向C．既省力，也改变施力的方向D．既不省力，也不改变施力的方向4．如图所示是滑轮的两种用法，下列说法中正确的是()第4题图A．甲是定滑轮，使用时可以省力B．甲是动滑轮，使用时不能省力C．乙是定滑轮，使用时不能省力D．乙是动滑轮，使用时可以省力5．为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是()第5题图A．两个滑轮在装置中起的作用相同B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等6．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N(不计绳重与摩擦)，则拉力F的大小为()第6题图A．70N B．100NC．105N D．110N7．如图所示，物体A、B分别重20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，滑轮摩擦不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则()第7题图A．F＝10N B．F＝20NC．F＝5N D．F＝30N8．如图所示，绳子通过光滑环(定滑轮)悬挂一个重50N的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过3m，已知开始时，绳端与圆环的距离为4m。在这一过程中，小孩的拉力____(选填“变大”“变小”或“不变”)，拉力所做的功为____J。第8题图9．如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.3m，物体G受到的摩擦力为2N，不计滑轮和绳子之间的摩擦，则拉力F的大小为____N，拉力F做的功为____J。第9题图INCLUDEPICTURE"../拓展.TIF"B提升10．在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照如图所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。第10题图甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图Ⅰ所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图Ⅱ、Ⅲ所示。各小组的实验数据记录在表格中：实验组实验序号物体的重力(N)弹簧测力计的示数(N)甲小组11.00.622.01.133.01.6乙小组41.00.752.01.363.01.8丙小组71.00.882.01.693.02.3(1)由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上甲小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为____N。(2)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的实验数据和相关条件，得出的初步结论是。(3)如果家里安装日光灯，你认为更合理的为图____(选填“甲”或“乙”)。11．在如图所示的装置中，物体A的质量m＝10kg，在F的作用下，物体以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为10N。求：(不计滑轮重和绳重，不计滑轮轴上摩擦)第11题图(1)拉力F为多少牛？(2)物体受到水平面的阻力是多少牛？(3)在10s内拉力做功多少焦耳？(4)拉力的功率为多大？C拓展12．在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：第12题图(1)人的拉力所做的功。(2)人的拉力做功的功率。(3)动滑轮受到的重力。13．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)第13题图第4节简单机械(第4课时)INCLUDEPICTURE"../基础.TIF"A基础1．在举行升国旗、唱国歌的仪式时，观察到国旗的旗杆顶上有个重要的装置，一般是(A)A．定滑轮 B．动滑轮C．滑轮组 D．省力杠杆2．小明用如图所示的简单机械移动物体A，当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列正确的是(D)第2题图A．F1＝F2＜F3 B．F1＜F2＜F3C．F1＞F2＞F3 D．F1＝F2＝F33．如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做(A)第3题图A．省力，不改变施力的方向B．不省力，改变施力的方向C．既省力，也改变施力的方向D．既不省力，也不改变施力的方向4．如图所示是滑轮的两种用法，下列说法中正确的是(D)第4题图A．甲是定滑轮，使用时可以省力B．甲是动滑轮，使用时不能省力C．乙是定滑轮，使用时不能省力D．乙是动滑轮，使用时可以省力5．为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是(C)第5题图A．两个滑轮在装置中起的作用相同B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等6．利用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物，动滑轮重为10N(不计绳重与摩擦)，则拉力F的大小为(C)第6题图A．70N B．100NC．105N D．110N7．如图所示，物体A、B分别重20N、10N，滑轮和绳子的重忽略不计，滑轮摩擦不计，此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，若用力F向左拉物体A，使物体A向左做匀速直线运动，则(A)第7题图A．F＝10N B．F＝20NC．F＝5N D．F＝30N8．如图所示，绳子通过光滑环(定滑轮)悬挂一个重50N的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过3m，已知开始时，绳端与圆环的距离为4m。在这一过程中，小孩的拉力__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)，拉力所做的功为__50__J。第8题图9．如图所示，物体G在水平拉力F作用下向右匀速运动了0.3m，物体G受到的摩擦力为2N，不计滑轮和绳子之间的摩擦，则拉力F的大小为__1__N，拉力F做的功为__0.6__J。第9题图INCLUDEPICTURE"../拓展.TIF"B提升10．在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照如图所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。第10题图甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图Ⅰ所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图Ⅱ、Ⅲ所示。各小组的实验数据记录在表格中：实验组实验序号物体的重力(N)弹簧测力计的示数(N)甲小组11.00.622.01.133.01.6乙小组41.00.752.01.363.01.8丙小组71.00.882.01.693.02.3(1)由所学知识我们知道：若不计绳重和摩擦，使用动滑轮可以省一半的力，根据以上甲小组的实验，请求出他们所用动滑轮的重力为__0.2__N。(2)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8，或3、6、9)的实验数据和相关条件，得出的初步结论是__拉力与竖直方向夹角越大，拉力也越大__。(3)如果家里安装日光灯，你认为更合理的为图__甲__(选填“甲”或“乙”)。11．在如图所示的装置中，物体A的质量m＝10kg，在F的作用下，物体以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为10N。求：(不计滑轮重和绳重，不计滑轮轴上摩擦)第11题图(1)拉力F为多少牛？(2)物体受到水平面的阻力是多少牛？(3)在10s内拉力做功多少焦耳？(4)拉力的功率为多大？【答案】(1)因为在同一根绳上，故绳子对物体的拉力F物＝F弹，则F＝F弹＋F物＝2F弹＝2×10N＝20N。(2)因为物体做匀速直线运动，故物体受到的阻力F阻＝F物＝10N。(3)分析滑轮可知，拉力移动速度为物体移动速度的eq\f(1,2)，即0.2m/s，故10s内拉力做功W＝Fs＝Fvt＝20N×0.2m/s×10s＝40J。(4)拉力的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(Fs,t)＝Fv＝20N×0.2m/s＝4W。INCLUDEPICTURE"../应用.TIF"C拓展12．在拓展课上，小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体，沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N，物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，不计绳重及机械的摩擦。求：第12题图(1)人的拉力所做的功。(2)人的拉力做功的功率。(3)动滑轮受到的重力。【答案】(1)由图可知，n＝2，则绳端移动的距离s绳＝ns物＝2×2m＝4m，人的拉力所做的功W＝Fs绳＝18N×4m＝72J。(2)人的拉力做功的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(72J,4s)＝18W。(3)因为物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍，所以物体受到的摩擦力f＝0.35G＝0.35×100N＝35N；因物体匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力F拉和摩擦力是一对平衡力，所以滑轮组对物体的拉力F拉＝f＝35N，不计绳重及机械的摩擦，由F＝eq\f(1,n)(G动＋F拉)可得，动滑轮的重力G动＝nF－F拉＝2×18N－35N＝1N。13．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__400__N，物体M对地面的压力为__4500__N。(杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计)第13题图【解析】当竖直向下匀速拉动绳子时，人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得F＋F支＝G，则F支＝G－F＝700N－300N＝400N。因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面的压力F压＝F支＝400N。定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得，FA′＝3F＋G定＝3×300N＋100N＝1000N；杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即FA＝FA′＝