第三章第4节《简单机械》培优训练B（原卷版）

浙教版科学九年级上第三章第4节《简单机械》培优训练B第3课时学习目标：1.能表示机械效率，区分有用功、额外功和总功。2.会进行简单机械的机械效率计算。同步训练：1.如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3,那么有(▲)A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F32.如图所示，动滑轮重3N,用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端，1s内将重为27N的物体提高0.2m,如果不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是(▲)A.绳子自由端移动的速度为0.2m/sB.滑轮组的机械效率为90%C.提升物体所做的有用功为6JD.弹簧测力计的示数为9N3.用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升，乙滑轮组的效率为η乙，不计摩擦、绳和木板的重，下列说法错误的是(▲)A.两个滑轮组的机械效率可能相等B.F1一定大于F2C.每个滑轮重为(1η乙)G/2η乙D.甲、乙将重物提升相同的高度，F1与F2的功率可能相等4.小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验。如图所示，用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。试验次数钩码的重力G/N钩码提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η120.10.90.374％240.11.60.383％360.1①0.3②(1)观察图中测力计的示数，表格中编号①的数值是▲，②的数值是▲。(2)小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法▲是与本实验同理的。方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员。方法二：汽车制造用新材料减轻汽车重量。方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑。(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率。小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为▲的看法是正确的。5.如图所示，已知斜面长5m,高2m,拉力为50N。利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为▲W,该装置的机械效率为▲。6.如图所示，倾角为θ的直角斜面上有一重为G的物体，在拉力F作用下从斜面底部被匀速拉到顶端。设物体受到斜面的摩擦力为f。(1)试利用W总=W有用＋W额外推导f=FG·BC/AB。(2)已知BC=1/2AB,F=4N,G=6.4N,求该斜面的机械效率。7.如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重G=9×104N的货物A沿斜面向上匀速运动。货物A的速度为υ=2m/s,经过t=10s,货物A竖直升高h=10m。已知汽车对绳的拉力F的功率P=120kW,不计绳、滑轮的质量和摩擦，求：(1)t时间内汽车对绳的拉力所做的功。(2)汽车对绳的拉力大小。(3)斜面的机械效率。8.如图1所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料重为2800N,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度。拉力做的功W随时间t的变化图像如图2所示。不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦。问：(1)有用功是多少？(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？(3)罐笼A的重力是多少？9.小明在“探究斜面的机械效率”的实验中，用长度s=0.50m的木板搭成一个斜面，用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端。(1)小明在实验中，调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中，弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为▲J,机械效率为▲。(2)小明利用上述器材进一步研究发现，木板搭成倾角不同的斜面时，将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中，额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系：L/m0.450.400.350.30W额外／J0.900.800.700.60通过数据分析，小明得出初步结论：W额外与L成▲比，小明查阅资料后证实此结论是正确的。根据此结论，当斜面的水平长度L=0.40m时，斜面的机械效率为▲；当木板平放在水平桌面上，水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为▲N。10.如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2=1.0N,阻力臂L2=20cm,测力计示数F1=2.5N,则动力臂L1为(▲)A.15cmB.8cmC.50cmD.80cm11.图甲是生活中常用的一款指甲刀，其中AOB部分可视为杠杆，其简化示意图如图乙所示，使用时，指甲作用在A点的力视为阻力。请你在乙图中画出：(1)作用在A点的阻力F2的示意图。(2)在B点施加的最小动力F1及动力臂L1。实验;研究杠杆的平衡学习目标：1.会用简单的器材研究杠杆的平衡条件。2.会根据实验数据得出杠杆平衡条件的数学表达式。同步训练：1.如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是(▲)A.将左右两边的钩码均向外移动一格B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变C.将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变D.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格2.羊角锤子是我们生活中常用的工具之一，在使用它拔钉子时如图所示，给手柄那个方向最省力(▲)A.F1B.F2C.F3D.F43.如图甲所示，长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图乙所示，则杆重(▲)A.100NB.75NC.50ND.以上答案均不正确4.如图甲所示，小明在探究“杠杆平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。(1)实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向▲(填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量▲。(2)杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码后，在B点处挂6个钩码。杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为▲。他这样得出的结论是否合理？▲；为什么？▲。(3)实验结束后，小明提出了新的探究问题：若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符，其原因是▲。5.如图所示杠杆AOB能绕O点转动(杆重和摩擦均不计)，已知OA=L1,OB=L2,F1与OA垂直，F2与OB垂直，且F1L1=F2L2,则此杠杆在F1和F2作用下的状态(▲)A.一定静止B.一定匀速转动C.可能静止或匀速转动D.一定变速转动6.如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA=0.2m,OB=0.1m,G1=2N.杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。(1)当杠杆处于甲图所示水平位置平衡时，G2的重力为▲N。(2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB´(B´点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至▲。A.B´点处B.①点处C.②点处D.③点处7.下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验(每个钩码重0.5N)。(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，应将平衡螺母向▲(填“左”或“右”)端调节，直到杠杆在水平位置平衡。(2)如图乙所示，杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆▲(填“左”或“右”)端将下沉。(3)如果小王又进行了如图丙所示的探究，因为杠杆自重对的对杠杆平衡▲(填“有”或“没有”)影响，所以用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数▲(填“大于”“小于”或“等于”)3N。8.探究杠杆的平衡条件。(1)若实验开始发现杠杆在使用前右端低左端高，要使它在▲位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向▲调节，直到杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是▲。此后在整个实验过程中，是否还要再旋动侧的平衡螺母？▲。(2)如图所示，在杠杆左边挂2个相同的钩码，要使杠杆重新水平平衡，应在杠杆右边▲格处挂3个钩码。(3)在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了▲。A.减小摩擦B.使每组数据更准确C.多次测量取平均值减小误差D.获取多组实验数据归纳出物理规律(4)一实验小组得到的三组数据如下表所示：序号动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11824228116321238通过此探究实验应该得出的结论是▲。(5)把图中右侧的钩码取下，在该点施加一个竖直向下的拉力F时，杠杆仍能在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将▲(填“变大”“变小