专题03 简单机械和功（计算专题训练）--2023-2024学年九年级物理上学期期末考点大串讲（苏科版）

专题03 简单机械和功计算专题训练（原卷版） 【计算1 杠杆的平衡条件】 1 【计算2 滑轮组中的相关计算】 4 【计算3 功的计算和公式的应用】 6 【计算4 功率的计算及公式的应用】 9 【计算5 机械效率的计算】 12 【计算6 滑轮（组）的机械效率】 14 【计算7 杠杆的机械效率】 17 【计算8 斜面的机械效率】 18 【计算1 杠杆的平衡条件】 1．（2023春•巴南区期末）巴南区某学校在开展物理兴趣小组活动时，学生为深入探究平衡木的平衡，小萍设计了如图所示的装置。轻质杠杆AOB可绕支点O无摩擦转动，且AB＝3m，OA＝1m。在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M，质量为40kg，边长为20cm。当重为500N的小萍静止站立在OB之间某处时，正方体M对地面压力刚好为0，杠杆同时在水平位置处于平衡状态。求： （1）正方体M的重力； （2）当正方体M对地面压力刚好为0时，小萍距O点的距离； （3）如果小萍站立在距离B端1.5m处时，正方体M对水平地面的压强。 2．（2023春•台山市期末）杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具，如图的杆秤可视为杠杆，提纽处为支点O，若不计其自重，当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态，已知CO＝2厘米，OD＝20厘米，秤砣的重力为10牛，求： （1）被称物体的重力； （2）若这杆秤所能测物体的最大重力为200牛，求OB的长度。 3．（2023•鹤城区校级开学）如图所示是锅炉保险阀门的示意图。当阀门受到的蒸汽压力超过其安全值时，阀门就会被拉开。其中OB＝1m，OA＝0.25m，阀门的底面积为2cm2，锅炉内气体压强的安全值为6×105Pa，杠杆的重力、摩擦均不计，锅炉外的大气压p0＝1×105Pa。求：​ （1）当阀门刚好被拉开时，蒸汽对阀门向上的压力； （2）当阀门刚好被拉开时，A点受到的压力大小； （3）B点所挂重物的重力大小。 4．（2023•綦江区校级开学）如图所示，一个重为20N、边长为10cm的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB：OA＝5：4，当M的一半体积浸在水中时，在A端施加一个竖直向下的拉力F使杠杆在水平位置平衡。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）M底部受到的水对它的压强； （2）M受到的水对它的浮力； （3）F的大小。 5．（2023春•新泰市期末）小明发现一个不吸水的新型圆台体建筑材料，测得其重力为12N。他用弹簧测力计和杠杆设计了如图所示的装置进行实验，轻质杠杆OB可绕O点转动，圆台体材料用细绳悬挂在杠杆上A点，容器M中装有水并置于水平地面，当杠杆在水平位置平衡时B端竖直向上的拉力F为0.5N，此时圆台体材料浸没在水中静止且未触底。已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）当轻质杠杆在水平位置平衡时，细绳对圆台体材料的拉力； （2）当轻质杠杆在水平位置平衡时，圆台体材料受到的浮力； （3）圆台体材料的密度。 6．（2023•九龙坡区校级开学）如图甲所示，MN是以O为支点的轻质杠杆，OM：ON＝4：1，物体A是棱长为10cm的实心均匀正方体，将A自由放置在底面积为200cm2的薄壁柱形容器中，在A的正上方是一个质量为1kg、底面积为60cm2、高为10cm的长方体B，用轻质细杆分别将B和C竖直连接在杠杆M、N两端，且杠杆在水平位置平衡，C是重为100N，边长为10cm的实心均匀正方体。现向容器中注水，物体A所受的浮力F与水的深度h的变化关系如图乙所示。求： （1）A的质量； （2）未向容器中注水时，C对水平地面的压强； （3）当C对地面的压强为8800Pa时，向容器中一共注入水的质量。 【计算2 滑轮组中的相关计算】 7．（2023春•双峰县期末）如图所示，利用滑轮组装置匀速拉动水平面上质量是10千克的物体，已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍，动滑轮重2N，物体被拉动的速度是0.1米/秒，不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。g＝10N/kg，求： （1）物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少？ （2）拉力F的大小是多少？ （3）拉力F在10秒内移动的距离是多少？ 8．（2023春•象山区校级期中）如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，（忽略绳重、摩擦和动滑轮重力），求： （1）物体的重力。 （2）工人所施加的拉力大小。 （3）通过计算说明，该工人用此装置能否拉起重为1400N的物体？ 9．（2023春•电白区校级期中）小明同学用如图所示的滑轮组用时10s匀速提升质量20kg的物体，物体向上移动了2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，动滑轮重力为20N。求： （1）所提物体的重力； （2）作用在绳子自由端的拉力；