第十一章　简单机械和功 提优测评-2023-2024学年苏科版物理九年级上册

第十一章　简单机械和功 提优测评 一、 选择题（每小题2分，共20分） 1. 下列工具在正常使用过程中，属于省力杠杆的是（　C　） A. 食品夹 B. 筷子 C. 核桃夹 D. 镊子 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2. 下列几种情况中，人对物体做功的是（　D　） A. 抛出的纸飞机向前滑翔 B. 小孩用力推箱子，箱子未被推动 C. 学生背着书包在平直公路上匀速行走 D. 清洁工把一桶水从地面提起 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 3. 用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是 （　A　） A B A C D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 4. 如图所示，一辆搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一 个杠杆.关于这个杠杆，下列说法正确的是（　C　） A. 独轮车属于费力杠杆 B. 拉力F可能大于重力G C. 手握的位置靠近把手末端时更省力 D. 砖头的位置远离车轮时抬起更省力 第4题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 5. 如图所示，两名举重运动员，乙比甲高，他们同时将相同质量的杠铃 从地面匀速举过头顶，若甲比乙先完成，则下列判断正确的是（　D　） 　 第5题 D A. 甲、乙运动员做功一样多 B. 甲运动员做功较少，但功率较大 C. 乙运动员做功较少，且功率较小 D. 乙运动员做功较多 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 6. 某中学为了使学生的午餐营养结构合理，午餐中搭配了苹果.学生午 餐时不小心将一个苹果从餐桌上掉到地上，此过程中苹果重力做功大约 是（　B　） A. 0.13J B. 1.3J C. 13J D. 130J B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 7. 已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度的平方成正比，且不 同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的平方的比值相同.现有两滴质 量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直 线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的 功率之比为（　C　） A. m1∶m2 B. ∶ C. ∶ D. ∶ C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 8. 如图所示，B端固定在转轴上的均匀木板AB，可在竖直面内转动，用 水平力由A向B缓慢推动垫在木板下水平放置的长方体木块C，若推动过 程中，各表面粗糙程度不变，则木块C受到的摩擦力将（　C　） A. 大小不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 先增大后减小 第8题 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 9. 甲、乙两机械的参数如图所示.甲、乙相比，甲的（　B　） A. 总功较大 B. 有用功较小 C. 额外功较大 D. 机械效率较低 第9题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 10. 甲、乙两个滑轮组如图所示，其中的每一个滑轮重力都相同，用它 们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦与绳重，下列 说法中正确的是（　B　） A. 若G1＝G2，拉力做的额外功一定相同 B. 若G1＞G2，拉力做的总功可能相同 C. 若G1＝G2，甲的机械效率小于乙的机械效率 D. 用甲、乙中的任意一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不 变 第10题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 二、 填空题（第17题2分，其余每空1分，共20分） 11. 如图所示，窗户转动执手的手柄做得很长是为了增大 ⁠， 它的本质是一个 杠杆，工作过程中 （能/不能/有时 能）省功. 第11题 动力臂　 省力　 不能　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 12. 生活中，人们通常用两种方法来比较做功的快慢.方法①：相同的时 间比较做功的多少；方法②： .如 图所示，用挖土机挖土比人力挖土快得多，所用的是判断方法 ⁠ （①/②），物理学用功率描述做功的快慢，公式为P＝，这种方法与 日常方法 （①/②）是相同的. 第12题 做相同的功比较所用时间的多少　 ①　 ①　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 13. 要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功的功率，需要测量 的物理量有人的质量m、 、 ⁠，测得的功率 表达式为 ⁠. 攀岩高度h　 攀岩时间t　 P＝　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 14. 如图甲所示，放在粗糙程度不变的水平地面上的物体，用方向不变 的力F向右推物体，推力F的大小随时间的变化关系如图乙所示，物体的 运动速度随时间的变化关系如图丙所示，0～2s推力做功为 J；2～ 4s物体受到的推力 （大于/等于/小于）摩擦力；第5s时，推力 的功率为 W. 0　 大于　 8　 　 　 第14题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 15. 如图所示，工人师傅用动滑轮将重为600N的木箱从地面吊到高为5m 的阳台上，动滑轮实质上是 的变形.使用时工人沿竖直方 向用400N的拉力匀速拉起木箱，拉力做的功是 J，该动滑轮的 机械效率为 ⁠. 第15题 省力杠杆　 4000　 75％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 16. 如图所示的滑轮组在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度匀速直 线运动了5s.物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N，不计 绳、弹簧测力计和滑轮重，则绳子自由端移动的距离为 m，拉力 F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 ％. 第16题 1.5　 0.6　 70　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 17. 如图所示，登山时为避免后仰，上身应稍向前倾，同时把较重的物 体最好放在图中背包的A点，请你解释这样做的物理道理： ⁠ ⁠ ⁠. 第17题 物体放在 背包A点，减小了支点到背包中的物体重力作用线的距离，即力臂，倾 倒的可能性减小　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 三、 解答题（共40分） 18. （2分）在图中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其 力臂. 第18题答案　　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 19. （2分）如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线 帮他画出最省力的绕绳方法. 第19题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 20. （6分）传统的舂米工具是一个杠杆，下图是它的结构示意图，O为 固定转轴，石球连接在A端，脚踏B处可以使石球升高，抬起脚，石球会 击打完成舂米过程，若石球的质量为5kg，求：（摩擦和杠杆自重均忽 略不计，g取10N/kg） （1） 石球的重力. 解：（1） 石球的质量为5kg，则石球的重力G＝ mg＝5kg×10N/kg＝50N 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 要将石球竖直匀速抬起，脚竖直向下用的力. 解：（2） 由图可知，支点在O点，阻力作用点在 A点，动力作用点在B点，阻力F2＝G＝50N，根据 杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得，F1×1m＝ 50N×0.4m，解得F1＝20N 第20题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 21. （6分）如图所示，斜面长s＝1.5m，高h＝0.3m.建筑工人将重G＝ 500N的货物箱，用绳子从地面匀速拉到顶端时，沿斜面向上的拉力F＝ 150N. 忽略绳子的重力.求： （1） 该过程拉力F做的功. 解：（1） W总＝Fs＝150N×1.5m＝225J 第21题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 该装置的机械效率.（结果精确到0.1％） 解：（2） W有用＝Gh＝500N×0.3m＝150J，η＝ ×100％＝×100％≈66.7％ 第21题 （3） 货物箱在斜面上受到的摩擦力大小. 解：（3） W额外＝W总－W有用＝225J－150J＝75J，f＝＝＝ 50N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 22. （8分）小红利用杠杆做以下实验，实验时使用的每个钩码的质量均 相等，杠杆上相邻刻度线间的距离相等. 　 第22题 （1） 如图甲所示，杠杆在水平位置平衡，若在A、B两点再各增加一个 钩码，杠杆将 （顺时针旋转/逆时针旋转）. 逆时针旋转　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （2） 如图乙所示，在A、C两点分别悬挂等重的载物盘，制作了一个天 平，左侧载物盘中放待测物体.此天平是利用了 （省力/等臂/费 力）杠杆原理制成的. （3） 小红正确使用自制天平称量物体质量时，若支点O因某种原因向 左偏移，则测量值 （大于/等于/小于）真实值. 等臂　 小于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （4） 如图丙所示，杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工 具.某杆秤的0刻度距离提纽1cm，秤钩到提纽的水平距离为5cm，秤砣的 质量为0.5kg.则提纽右侧距离提纽5cm处的刻度值应为 ⁠kg. 第22题丙 0.4　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 23. （8分）如图，在“测定滑轮组机械效率”实验中，物体重为6N. 第23题 （1） 实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计. （2） 若物体上升高度为0.5m，此时弹簧测力计的示数如图所示，则滑 轮组的机械效率约是 .（结果精确到0.1％） 匀速　 83.3％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （3） 若仅增加物体的重力（不计摩擦），该滑轮组的机械效率将 ⁠ （增大/不变/减小）. （4） 若不计摩擦和绳重，则动滑轮重为 N. 增 大　 1.2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 24. （8分）阅读短文，回答问题. 从地面上搬起重物，我们常见的做法是弯腰（图甲）或人下蹲弯曲 膝盖（图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问 题.把脊柱简化为杠杆，如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背 部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为 12°且保持不变，搬箱子的拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代 替箱子.用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力 的大小.接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角 α，多次实验得出结论. 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （1） 当夹角α增大时，F2的力臂l2 ，F1 .（变大/不变/ 变小） （2） 如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比图 丙中的F1要 （大/小）. 变小　 变小　 大　 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 （3） 对比甲、乙两种姿势所对应简化杠杆与水平面的夹角，由以上分 析可得，图 （甲/乙）中的姿势比较正确. 乙　 第24题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 $$