专题11 简单机械与功-【好题汇编】备战2024-2025学年九年级物理上学期期中真题分类汇编（江苏专用）

专题11 简单机械与功 考点一：杠杆模型 1．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，所使用的杠杆可以省距离的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．天平 D．钢丝钳 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示，则下列杠杆中与之同类的是（　　）    A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤 C．托盘天平 D．钓鱼竿 3．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示的几个工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A． 镊子 B． 斜面 C．动滑轮 D． 羊角锤 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，选出与举亚铃时的前臂骨骼属于同种类型杠杆的是（    ） A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 5．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示是小华用钓鱼杆钓起重为10N的鱼，OA=0.3m，OB=3m，钓鱼时，钓鱼竿属于 杠杠（选填“省力”或“费力”），其它条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越 （选填“大”或“小”），图中保持鱼竿静止平衡，小华需要用 N的拉力（鱼竿的重和摩擦忽略不计）。 6．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情境，图乙是简化图模型，轻质杠杆AB，支点为O，AO:BO=2:1，B端挂有重为160N的石块P，A端挂有重为20N的空桶木桶Q（绳重忽略不计，g取10N/kg），使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。向下拉绳放下空桶时拉力为 N，向上拉绳提起装满水的桶刚离开水面时拉力为 N。 7．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）（1）如图所示，为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，垂直于，长度为40cm，长度为30cm，在中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则最小的力F是 N，我们可以把杠杆分为省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆，此杠杆是 ； （2）小虎把两个质量不同的实心铜块分别挂在一个杠杆的两端，此时杠杆恰好在水平位置平衡，然后再将两个铜块同时浸没在水中，如图所示，则杠杆将 （选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍然平衡”）。 8．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）春晚“青绿腰”引发赞叹（如图所示），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明感觉不然，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 阻力臂（选填“＞”或“=”或“＜”），生活中的筷子与其 （选填“是”或“不是”）同一类杠杆。假设动力F方向不变，随着人缓缓站起，他会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。 考点二：力臂作图 1．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）画出动力和阻力臂     2．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，这是文具用品燕尾夹的侧面图，使用时，请在杠杆ABC上画出动力F1的力臂l1。 3．（23-24八年级上·江苏无锡·期中）饺子是一种中国传统食品，春节期间，小明使用一款压饺子皮的工具来包饺子，如图甲所示，使用时压杆可以看作一个杠杆。图乙是简化示意图，图中O为支点，是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在图乙上画出阻力臂和作用在杠杆A点需要施加的最小动力。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）图为古代一种提水装置的结构简图，请你作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂。 5．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示，使衣服架在水平位置平衡，请在A点画出应施加的最小力F与力臂L。 6．（23-24九年级上·江苏南通·期中）为使杠杆ON保持平衡，画出重物A对杠杆拉力的力臂和作用在M点使杠杆在如图乙位置平衡的最小拉力F的示意图。    7．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1和阻力臂L2的示意图。 8．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）按题目要求完成以下作图：如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请在图中画出施加在A点的动力对应的动力臂。 考点三：杠杆平衡的条件 1．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）在舞蹈《飞天》中，舞者右腿的小腿被固定于舞台上。这时，我们可将每个舞者的身体看作是一个杠杆，如图所示。我们将固定架的最下端与腿接触处看作是支点O，固定架上端对演员腿部的拉力为F，舞者的重力为G；当舞者的身体逐渐倾斜、与水平面的夹角变小，则舞者所受固定架的拉力F将 （填“变大”“变小”或“不变”）。表演《飞天》的演员平均年龄21岁、平均身高超过170cm，假定她们的小腿长度为40 cm，站立时，重心距地面的高度为90 cm，演员的质量为60 kg，则演员在表演时，固定架上端对演员的最大拉力是 N。（设重心位置不变，g取10 N/kg） 2．（23-24九年级上·江苏南通·期中）俯卧撑是一项健身项目。图甲所示的是小明在水平地面上做俯卧撑时的情景，他将身体撑起时，手臂与地面垂直，O点为人的重心，人受重力为600N，AB间水平距离为1.5m，OB间水平距离为0.5m。 （1）图甲中可把人看成一杠杆，支点在 （选填“A”、“O”或“B”）点，双手撑地的力F1= N； （2）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次重心上升的距离都为0.3m，则他1min内克服重力做功的功率为 W； （3）如图乙是小明手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情景，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与身体垂直，且作用B'点，则F2 F1（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 3．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）下面是小明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）实验前出现图甲所示情况，该杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。此时，应将杠杆两端的螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位 置平衡； （2）如图乙所示，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）实验过程中出现了图丙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格； （4）如果小王又进行了如图丁所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会 （选填“>”“=”或“<”）3N。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明同学利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材进行了如下探究。 （1）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态，其目的是 ； （2）如图乙所示，在A处挂4个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；保持B点钩码数量和力臂不变，当杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据绘制了l1-F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为 N； （3）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称量较重的物体时，常选用离秤钩较 （选填“近”或“远”）的提纽。 5．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）利用图1装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm。 （1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿 方向拉杠杆，并使之在 位置平衡； （2）实验过程中所获得的一组数据如图2所示。第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1= N，此时杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）； （3）根据图2的这组数据可得出的结论是：在 、 不变时， 。 6．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 （左/右）调节，直至杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量 。 （2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图所示，阻力臂为 cm。 （3）分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用、、、表示）。 次数 动力 动力臂/cm 阻力 阻力臂/cm 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 （4）如图所示，将左右各增加一个钩码，杠杆将会 （选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。 （5）如图，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将 （填选项代码）。 A．不变    B．变小    C．变大    D．先变大后变小 7．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小明在探究杠杆平衡条件的实验中，所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为。 （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调节。调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码 个，若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点靠近1格，那么杠杆 （选填“左”或“右” ）端将会下沉； （2）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。 ①如图乙所示，以杠杆上的A点为支点，当在位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量 。然后小明将位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”； ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙位置处装配一质量为 的吊盘； ③接着小明在图丙的位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 ，并将其它质量数均匀标记在之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作。 考点四：滑轮 滑轮组 1．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图，清晨伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。旗杆顶部有一个滑轮，该滑轮的名称和作用分别是（　　） A．定滑轮，减小拉力 B．定滑轮，改变拉力的方向 C．动滑轮，减少拉力做功 D．动滑轮，增大绳子自由端移动的距离 2．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）斜面和滑轮都是生活中经常用到的简单机械，小文和小雨分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体提升到同一斜面顶端，下列说法正确的是（    ） A．甲方法不可以省力，但能省功 B．甲方法可以省力，但不能省功 C．乙方法既可以省力，也能省功 D．乙方法可以省力，但不能省功 3．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示为某学校升旗的情景，旗杆顶装的滑轮是 滑轮，它的作用是 ，当国旗缓缓上升10m，旗手向下的拉力移动的距离为 m.降国旗时，人对绳的拉力方向是 （选填“向上”或“向下”）. 4．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示， 是定滑轮（选填“A”或“B”）；用滑轮匀速提升物体（不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦），若GA＝GB＝20牛，则两个力大小关系是F1 F2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。某书法社团在书写毛笔字的过程中，发现向右行笔时笔尖朝左，行笔中的毛笔是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 5．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图是一种升降晾衣架的结构简图，转动摇柄即可实现晾衣架的升降，在图中有 个定滑轮，使用定滑轮可以 。如果转动摇柄使绳端移动4m，则衣架将上升 m。忽略绳重和摩擦，若增加晾晒的衣服，该装置的机械效率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 6．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，用甲、乙装置分别匀速提升同一物体，已知滑轮重10N（不计绳重和摩擦），用图乙装置提升物体可以 。若物体重为120N，则 N， N， （＞/＜/＝）。 7．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为 滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为 N，拉力移动的距离为 m。 8．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示，轮渡上常配有跳板，它是一块置于船、岸之间供人、车上下船的长板，结构简化图如图乙所示。图中定滑轮的作用是 ，跳板可以看作杠杆，不计绳重及摩擦，将吊桥从A位置匀速拉起至B位置的过程中，跳板重力的力臂 ，拉力F 。（均选填“变大”“不变”或“变小”）。 9．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。则① N，② N，并向上移动 m。 10．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示，用自重0.5N的动滑轮，提升质量为100g的钩码，作用力的方向竖直向上，钩码向上做匀速运动，此现象表明使用动滑轮不能改变 ；绳重及其与滑轮间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，读得弹簧测力计的示数 N，表明利用动滑轮可以 。 11．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）图甲中的辘轳是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。提水时，辘轳可视为 杠杆，支点是图乙中的 点；图丙是某种水龙头开关，为了更省力，应选用开关 （①/②）。 12．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）画出最省力的绕线方式 13．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，请画出能改变自由端施力方向的滑轮组的绕法。 考点五：功的计算与估计 1．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）杭州亚运会女子10米跳台冠军全红婵完成一次跳水动作过程中，自身重力做功最接近（　　） A． B． C． D． 2．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）对于功的理解下列说法正确的是（　　） A．物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时，没有力做功 B．物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C．作用在物体上的力越大做的功越多 D．有力作用在物体上，这个力就一定做功 3．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）举重是我国多次在奥运赛场上摘金夺冠的传统强项．就“抓举”而言，双手握杠发力上提，当杠铃被提到与胸同高时身体下蹲，使身体位于杠铃下，双臂伸直支撑杠铃，起立推举完成最后动作，如图所示是部分动作分解图。关于运动员抓举过程，下列说法错误的是（　　） A．由①→②的过程中，运动员对杠铃做功 B．由②→③的过程中，运动员对杠铃做功 C．完成③动作后静止的过程中，运动员对杠铃做功 D．由①→③的过程中，杠铃越重，运动员对杠铃做功越多 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图，物体A和物体B的重力都是50N。若不计滑轮重、绳重和摩擦，当物体匀速上升时， N， N；若物体被提升的高度都为2m，拉力所做的功为，所做的功为，则 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 5．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）沈燕家最近买了辆轿车。 若轿车以60kW的恒定功率起动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，经过20s轿车发动机所做的功是 J，当轿车保持匀速直线运动时，受到的阻力为 N。 6．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市举行，中国代表团共获得201枚金牌，创造历史。为了方便市民，杭州奥体中心（“大莲花”）附近寄存大批公共自行车。小明租借了一辆自行车，在水平公路上10s内行驶了50m，已知小明和自行车的总重600N，骑车时受到的平均阻力是20N。这段时间内，重力对他做的功为 J，他克服阻力做的功为 J。 7．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）某物理科学小组对“如何测量人体的重心位置”这一问题产生了浓厚的兴趣，为了测量重心在人体的位置，几位同学设计了不同的测量方案： 方案一：如图所示，让某同学手脚分别支撑在两个测力计上，C处读数为300N，B处读数为200N，BC间的距离为1.5m，则该同学体重为 N，B到重力方向的水平距离为 m； 方案二：某同学通过查阅数据得知：质量为60kg的人做上下蹲时一分钟的次数为50个，平均功率为250W，则一次上下蹲需做功 J，已知人下蹲时重心距地面的距离为40cm，则站立时重心距地面的距离为 m。 考点六：斜面模型及计算 8．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）简单机械，是人类在改造自然中运用机械工具的智慧结晶，比如：钓鱼竿可以看作 ；旗杆顶端的小轮子可以看作 ；居民楼前倾斜的无障碍通道可以看作 。（以上均选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”） 9．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图甲所示，是同学们常用的燕尾夹，当用力按压C点打开夹子时，可把 （A/B/C）点看作支点；如图乙所示，汽车挡风玻璃前面的雨刮器也是一种简单机械，物理学中把它叫做 （选填“斜面”或“轮轴”），雨刮器实质是一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如图丙所示，上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的 。 10．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示为某居民楼前的无障碍通道，通道长3m，高30cm，小明用沿着通道斜面方向的力推着爷爷匀速上行，爷爷和轮椅的总质量为80kg，若此过程通道斜面的机械效率是80%，则推力的大小为 N，爷爷和轮椅所受摩擦力为 N，若增大通道斜面倾斜程度，此时通道斜面的机械效率将 （选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10N/kg） 考点七：功率的计算 1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）初三2班小明同学从一楼登上5楼，用时约1分钟，则他的登楼功率约为（　　） A．0.1kW B．1mW C．10W D．100kW 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）体重500N的小明1分钟跳绳120次，平均每次跳起重心上升5cm，则他跳绳时的平均功率最接近于（　　） A．5W B．50W C．500W D．100W 3．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于（　　） A．150W B．500W C．1000W D．1500W 4．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，在4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J；工人做功的功率为 W。 5．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在的拉力作用下，物体0.2m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为 N；在10s内滑轮组对物体做的功是 J，拉力F的功率是 W。 6．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）重为450N的小明周末去爬山，他用了30min爬上一座高150米的小山，则小明克服自身重力做的功为 J，功率为 W，而同班的小华同学只用了25min爬上了此山，则小华的功率 （选填“定小于”、“定大于”或“可能小于”）小明的功率。 7．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，则施加的力F1 F2，拉力做的功为W1 W2，拉力做功的功率P1 P2（填“>”、“＜”或“=”）。 8．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）仰卧起坐是泰州体育中考项目之一、如图所示，质量为60kg的同学在做仰卧起坐运动，若该同学上半身的质量约为全身质量的50%，她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身仰卧起坐重心上升的高度均为0.3m，则她在1min内克服重力做的功为 J，功率为 W（g取10N/kg）。 9．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 J，牵引力做功的功率为 W，机器人所受重力做功 J。 10．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，为惠山森林公园盘山公路，它的竖直高度可达330m，公路全长约6km。一辆质量为1.5t的家用汽车在3000N的牵引力作用下，从山底行驶到山顶，用时5min，牵引力做功为 J，克服重力做功为 J，牵引力做功的功率为 W。（g取10N/kg） 11．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）2023年9月23日，杭州亚运会在中国杭州隆重举行。本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点，例如自动捕蚊灯、仿真钢琴家和无人驾驶冰淇淋摊车等。如图是一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功 J，牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 12．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）下列说法中正确的是（　　） A．机器的功率越大，做的功越多 B．做有用功越多的机械，效率越高 C．机器的功率越小，效率越低 D．机器的功率越小，做功越慢 13．（23-24九年级上·江苏常州·期中）跳绳是常州多地中考体育与健康考试选考项目之一，根据常州市区体育中考考试评分标准，初中学生1min跳绳不低于160次可得满分。如图所示，小智同学今年参加中考，他的质量为50kg，每次跳起高度约6cm。g取10N/kg。 （1）小智跳绳一次所做的功为多少？ （2）要想获得满分，小智1min跳绳的功率至少多大？    14．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为N，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。请问： （1）货车空载时以20m/s的速度匀速行驶，20s内货车牵引力做的功是多少？ （2）当货车装载N重的货物，以80kW额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度是多少？ 考点八：功率的比较 1．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，同一物体在拉力F1、F2的作用下，从底端分别沿光滑斜面AB和粗糙斜面AC的以相同的速度匀速运动到顶端。 则（　　） A．拉力F1一定大于F2 B．拉力F1的功率一定大于F2 的功率 C．拉力F1做的有用功等于F2 做的有用功 D．拉力F1所做的功可能等于拉力F2 所做的功 2．（23-24九年级上·江苏南通·期中）老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（　　） A．W1= W2 B．W1> W2 C．P1< P2 D．P1= P2 3．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组．用相同的时间，将质量相等的物体提升相同的高度，则关于所用的拉力和，拉力所做的功和，拉力的功率，和，机械效率和（忽略绳重与摩擦），下列关系式错误的是（    ） A． B． C． D． 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）九年级的小明和体育老师比赛爬楼梯，他和老师同时从同一栋楼的一楼开始爬到四楼，小明的体重小于体育老师的体重，结果体育老师先到达四楼。小明和体育老师做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列选项正确的是（    ） A．W1<W2，P1=P2 B．W1>W2，P1=P2 C．W1=W2，P1=P2 D．W1<W2，P1<P2 考点九：机械效率的计算及影响因素 1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）小雨在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙两种机械将重为1N的钩码匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则（    ） A．甲的机械效率为83.3% B．甲机械做功多，效率高 C．乙的数据是错误的 D．乙机械做功少，效率低 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图，斜面和的粗糙程度相同、倾斜程度不同，将两个物体沿斜面以相同的速度拉到A点，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的滑动摩擦力大小相同 B．两个拉力做功相同 C．两个拉力做功的快慢相同 D．两个斜面的机械效率相同 3．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图是一个轻质杠杆的示意图，O是转动轴，不计绳重及摩擦，挂在中点B处的重物重力为150N，在竖直向上的拉力F作用下物体以速度上升。下列说法不正确的是（　　） A．拉力 B．拉力F做功的功率是0.75W C．该杠杆的机械效率是100% D．杠杆转动到虚线位置的过程中，拉力F保持不变. 4．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若弹簧测力计的示数为20N，拉力F大小为50N，则（　　）（不计绳子与滑轮之间的摩擦） A．A物体受到的摩擦力大小为10N B．水平拉力F所做的功为100J C．拉力的功率为10W D．滑轮的机械效率为80% 5．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，当钩码挂在A点时，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F如图所示，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为 %。若将钩码挂到B点，钩码上升高度不变，该装置的机械效率将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 6．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示，用力F1直接将物体B匀速提升高度h，F1做功90J。著借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速拉至相同高度，B沿斜面通过距离s=2h，斜面的机械效率是75%，则F1∶F2= ；若s=2m，则B与斜面间的摩擦力为 。 7．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系。（忽略绳重和摩擦） （1）实验时，竖直向下拉动弹簧测力计使物体 （选填“匀速”“加速”或“减速”）运动； （2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%，则两个滑轮组中动滑轮的重力之比为 。 8．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）为了更好地赓续端溪书院文脉，弘扬中华优秀传统文化，我校建成端溪书院历史文化展览馆，展览馆外面的台阶设计了一个无障碍通道，如图所示，它其实就是一个斜面。小明联想到上物理课时老师讲过的知识，想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关．他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长 有用功 总功 机械效率 ① 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大。应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （选填“A”或“B”）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越 ； （4）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与斜面的 。 9．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）某实验小组用如图中的滑轮组成一个滑轮组，测得的数据如下表： 实验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G物/N 钩码上升高度h物/m 动力F物/N 动力作用点移动距离s物/m 滑轮组的机械效率η 1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 2 0.1 1.1 0.3 3 4 0.1 2 0.3 66.6% （1）根据测量的数据，请你在图中画出这个滑轮组的绕绳方法 ； （2）实验中要正确测量动力大小，应沿竖直方向 拉动弹簧秤； （3）请你帮助计算出第二次实验的滑轮组的机械效率是 ； （4）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 （填字母）； A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 （5）分析实验表格数据发现：随着钩码重的增加，将钩码提升相同高度过程中，额外功的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”），第二次实验克服摩擦力和绳重做了 J的功。 10．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如下表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率n 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第2次实验是用图 所示装置来完成的； （3）分析实验数据可得：用同一滑轮组提升相同重物，重物上升高度变大，滑轮组的机械效率 ；（选填“变大”、“不变”或“变小”） （4）通过比较 （填实验次数的序号）两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高； （5）为提高滑轮组机械效率，你建议可采取的措施有 。 A、减轻动滑轮重　　B、增加所提物体重 C、给机械加润滑油　　D、增加重物上升高度 11．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）小明家装修房屋，装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将一箱质量为80kg的建筑材料匀速提升3m（g=10N/kg）。求： （1）拉力F所做的功； （2）滑轮组的机械效率。 12．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图甲所示为中关村大桥的雄姿，大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面（如图乙所示），此斜面的长度为400m、高度为12m。当总重力为2.5×104N的小汽车以18m/s的速度在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为36kW。求： （1）此引桥斜面的机械效率η； （2）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f（空气阻力忽略不计）。 13．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）现用斜面将重为200N的正方体物块由底端匀速拉到顶端，如图所示。已知平行于斜面的拉力为120N，物体上升的高度是5 m，测得斜面与水平方向的夹角为30°。 求： （1）拉力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。 14．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升.如表是提升物体时采集到的信息：求： 物重G（N） （m） （m） A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 100 0.8 0.4 0.4 0.2 （1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小； （2）实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功； （3）实际拉力F为250N时，杠杆的机械效率η。 15．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图是某工人用滑轮组提升重物，工人用200N拉力将重为300N的物体匀速提升10m，需要时间50s。求： （1）工人所做的有用功和总功； （2）滑轮组的机械效率； （3）工人做功的功率。 16．（23-24九年级上·江苏南通·期中）如图甲所示，在小型建筑工地，常用简易的起重设备小型卷扬机竖直吊运建筑材料，其工作原理图如图乙所示，的组某次将总重G为5000N的砖块儿匀速吊运到高为10m的楼上。用时40s，卷扬机提供的拉力F为3000N。绳重及摩擦忽略不计 （1）动滑轮的重力？ （2）拉力F做的总功？ （3）滑轮组工作时的机械效率是多少？ 17．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物吊起，在20s内重物匀速上升2m时，滑轮组的机械效率为80%。 （1）求提升重物做的有用功。 （2）求绳端的拉力。 （3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J，求动滑轮的重力。 18．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）建筑工地上，工人用滑轮组在10s内吊起一质量为60kg的物体升高了2m，如图所示，此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求 （1）对物体做的有用功； （2）拉力F的功率； （3）若利用此滑轮组吊起质量为45kg的物体，机械效率多大。 19．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）电梯与摩天大楼是哪一个先问世的？如果你认为是后者，那就错了，事实上，正是电梯的发明引起了建筑设计师们的注意，从而想到利用电梯可使人们自由的出入高楼的每一层，免于爬楼之苦，因此他们认为建造摩天大楼是可行的。电梯的典型结构包括定滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动牵引机、安全装置和信号操纵系统等。下图是某科技小组设计的“模拟电梯”，已知轿厢质量30kg，配重25kg，乘客质量50kg，某次实验轿厢从地面匀速上升到3楼（每层楼高度3m）用时20s，不计绳重和摩擦。求： （1）本次实验中电梯对乘客做了多少功； （2）轿厢上升时电动牵引机的拉力功率是多大； （3）电梯需定期保养，否则运行阻力会变大。现假设滑轮与绳间的摩擦力为50N，其它条件不变，求此次实验电梯的机械效率？ 20．（23-24九年级上·江苏常州·期中）我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB（AB杆质量分布均匀）绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。 （1）当液压杆AC收缩，带动金属杆AB绕着O点转至水平位置时，请在图乙中画出液压杆AC对金属杆A端拉力的力臂，以及采样器对金属杆B端的力的示意图； （2）若OA、OC和AC的长分别是18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N； ①求采样器对金属杆B端的力的大小？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）（ ） ②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），AC上的力将 （变大/变小/不变）； （3）若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把悬挂B点向左移动（未过O点），则机械手臂的机械效率将 （变大/变小/不变）。 1．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示是中国农村历代通用的旧式提水器具——桔槔，这种提水工具虽简单，但它可以使劳动人民的劳动强度得以减轻。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图乙所示。轻质细杆AB代表桔槔，O为支点。当水桶中装满水，人使用桔槔缓慢匀速提升水桶时，杠杆A端水桶和水的总重力为G1，人向上提升水桶的拉力为F，杠杆B端重石的重力为G2。下列说法正确的是（　　） A．人使用桔槔提水比直接用水桶提水费力 B．人使用桔槔匀速向上提水时，杠杆满足条件 C．人使用桔槔匀速向上提水时，杠杆A端受到的拉力大小为 D．当重石的重力G2增大时，人使用桔棒提升水桶时的拉力F变大 2．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，。现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上，再将此木条支放在两秤上，B端支放在乙秤上，C点支放在甲秤上，此时甲秤的示数是0.8kg，如图所示。则欲使乙秤的示数变为0，应将甲秤向右移动的距离是（支放木条的支架重不计）（　　） A． B． C． D． 3．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，C点悬挂一重为G的物体M，其力臂记为l，保持杠杆水平静止，此时F与l﹣1的关系图线为图2中的①，某次操作后，仍保持杠杆水平静止，F与l﹣1的关系图线变为图2中的④，则可能进行的操作是（　　）    A．将电子测力计顺时针转动30° B．将M从C点移到A点 C．增加物体M的质量 D．将电子测力计从B点移到A点 4．（23-24九年级上·江苏常州·期中）图甲是一种常用的移动指示牌，图乙是它的模型，图丙是被风刮倒的指示牌，请在图丙中画出：将指示牌扶起的最小力及其力臂。 5．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）在“探究杠杆的平衡条件”实验中 （1）在做实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了在实验中 。    （2）保持图丙中左边钩码的个数和位置不变，在右端用弹簧测力计竖直向下拉杠杆。弹簧测力计从B点向支点O移动过程中（未到O点），杠杆始终保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小随它的力臂l变化的关系的是：______。 A．  B．   C．   D．   （3）如丙图所示，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平衡时，其示数 （选项“>”、“=”或“<”）。 （4）另一小组的小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端，用力向下拉挂钩，读出弹簧测力计的示数。进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件，原因是 。 （5）如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。    实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 1.5 10 1 A 2 1 20 B 10 3 1 20 1.5 10 请将表格中的实验数据补充完整，A： ，B： 。 （6）小明的第3次实验存在错误，其错误是 。 6．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．该牵引装置既能省力又能省距离 C．输电线P端受到的拉力大小为 D．若某段时间内坠砣串下降了，输电线P端向左移动了 7．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏，图乙是该游戏装置的示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起（忽略绳与木棍之间的摩擦）。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是（　　）    A．女孩的拉力最小，运动距离最长 B．女孩的拉力最大，运动距离也最长 C．三人的拉力一样大，运动距离一样长 D．大人和男孩的拉力一样，女孩运动距离最长 8．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，图乙中 为定滑轮，（选填“A” 或“B”）。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N，输电线P端向左移动了 cm。 9．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为3kg，动滑轮、杆和衣架总质量为1kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在4s时间内使衣服匀速升高1m。（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求： （1）在A、B、C、D、E等五个滑轮中，属于动滑轮的是 ； （2）拉力F做功的功率；（ ） （3）在此过程中升降衣架的机械效率。（ ） 10．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为3kg、棱长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直。现将重为10N的小物块P放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左推力，使P沿OA向左做匀速直线运动。则：（g取10N/kg） （1）若细线能承受的最大拉力为14N，小物块P可从O点开始往左运动多远？ （2）小物块P往左运动到最远时，推力F做了多少功？ 11．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图，一块质量分布均匀的长方体砖平放在水平地面上，已知这块砖的重量为144N，AB=30cm，AA’=12cm，AD=16cm。小明将这块砖绕着AB边（AB边始终与地面接触）翻转90°后，则砖的重心升高了 cm，完成这次翻转，小明至少对砖做 J的功。 12．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，一块厚度、密度均匀，重为G的长方形水泥板放在水平地面上，则拉力F＝ ；接着用如图所示的两种方法，欲使其一端抬离地面，则F1 F2；如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功W1 W2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）。 13．（23-24八年级上·江苏无锡·期中）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是 ；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为，则坠砣受到的总重力为 N，若某段时间内坠砣串下降了，则输电线A端向左移动了 cm，输电线A端拉力做功 J。（不考虑钢绳的热胀冷缩） 14．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体（包含床垫）质量约为80kg，整个床体厚度为0.2m。求：（g取10N/kg） （1）图乙中液压杆和床架构成了______杠杆； （2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力？ （3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小？ 15．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲，小林用水平推力推动水平地面上的木箱。此过程中，推力随时间的变化情况如图乙，木箱前进的速度的大小随时间的变化情况如图丙，则（　　） A．0~1s，推力做的功为100J B．3s~5s，推力克服摩擦做功200J C．3s~5s，推力做功的功率为300W D．1s~3s，木箱受到的摩擦力等于5s-6s木箱受到的摩擦力 16．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动，图乙是、所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为、，、的功率是、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 17．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小华估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率时（不计绳重），他用体重计测出自己的质量m；用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人重心上升的高度），用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；则他跳绳时克服自身重力做功的平均功率P= （用字母表示）；若小华的质量为50kg，重心高度随时间变化的情况如图所示，可估算出他在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg）    18．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图所示，O为固定转轴，A处连接着碓头，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。脚沿 方向可以用最小力将石球抬起，至少用力F1= N。若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为 瓦。 19．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，足踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率； （2）质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA∶OB=3∶2，求人左脚对地面的压力。 20．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样大小的拉力把A、B两个物体以相同的速度匀速提升，、分别为甲、乙两图中物体的质量，、分别是拉力、的功率，、分别是甲、乙两滑轮组的机械效率，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体的质量：；功率；机械效率： B．物体的质量：；功率；机械效率： C．物体的质量：；功率；机械效率： D．物体的质量：；功率；机械效率： 21．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，水轮最高处距离水面3m，每分钟转动一周。则筒车在工作过程中，流水的机械能转化为筒中水的 。若水流冲击筒车的功率为50W，求筒车旋转一周取水的机械效率是 %。 22．（23-24九年级上·江苏常州·期中）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲级级上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）          （1）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向 拉动小车，弹簧测力计如图乙所示； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 。 （2）在小车上逐渐添加重物，测出小军的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系像，分别如图丙中的线段a和b： ①由图像可知：用该通道斜面提开物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 简单机械与功 考点一：杠杆模型 1．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，所使用的杠杆可以省距离的是（　　） A．钓鱼竿 B．开瓶器 C．天平 D．钢丝钳 【答案】A 【详解】A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故A符合题意； B．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故B不符合题意； C．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省距离也不费距离，故C不符合题意； D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。 故选A。 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）图1是我国古代劳动人民搬运巨木时的场景，简化装置如图2所示，则下列杠杆中与之同类的是（　　）    A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤 C．托盘天平 D．钓鱼竿 【答案】B 【详解】由图知道，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 AD．夹起食物的筷子、钓鱼竿的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故AD不符合题意； B．拔钉子的羊角锤动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故B符合题意； C．托盘天平使用时动力臂等于阻力臂是等臂杠杆，故C不合题意。故选B。 3．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示的几个工具在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　） A． 镊子 B． 斜面 C．动滑轮 D． 羊角锤 【答案】A 【详解】A．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．斜面属于省力杠杆，故B不符合题意； C．动滑轮实质是动力臂大于阻力臂的杠杆，属于省力杠杆；故C不符合题意； D．羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；故D不符合题意。故选A。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，选出与举亚铃时的前臂骨骼属于同种类型杠杆的是（    ） A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】C 【详解】举亚铃时的前臂骨骼动力臂小于阻力臂属于费力杠杆；①钓鱼竿使用时动力臂小于阻力臂，也属于费力杠杆；②羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；③筷子使用时动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆；④核桃夹使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆；因此与举亚铃时的前臂骨骼属于同种类型杠杆的是①③，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 5．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示是小华用钓鱼杆钓起重为10N的鱼，OA=0.3m，OB=3m，钓鱼时，钓鱼竿属于 杠杠（选填“省力”或“费力”），其它条件不变，鱼竿长度越长，手提鱼竿的力越 （选填“大”或“小”），图中保持鱼竿静止平衡，小华需要用 N的拉力（鱼竿的重和摩擦忽略不计）。 【答案】费力 大 100 【详解】 鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。钓起鱼时，若其他条件不变，鱼竿长度越长，阻力臂越大，而阻力不变（等于鱼的重力）、动力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力越大，即手提鱼竿的力越大。用钓鱼竿钓起重为10N的鱼，阻力F2=G=10N，根据杠杆平衡条件可得F1×OA=F2×OB，小华需要用力。 6．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）图甲是《天工开物》中记载古人利用杠杆从水井提水的情境，图乙是简化图模型，轻质杠杆AB，支点为O，AO:BO=2:1，B端挂有重为160N的石块P，A端挂有重为20N的空桶木桶Q（绳重忽略不计，g取10N/kg），使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。向下拉绳放下空桶时拉力为 N，向上拉绳提起装满水的桶刚离开水面时拉力为 N。 【答案】60 40 【详解】 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，杠杆平衡时A端的拉力 放下空桶时，向下拉绳子的力F1=FA-G桶=80N-20N=60N，装满水时，桶和水的总重力G总=G桶+G水=20N+100N=120N，向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2=G总-FA=120N-80N=40N。 7．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）（1）如图所示，为一可绕O点自由转动的轻质杠杆，垂直于，长度为40cm，长度为30cm，在中点C处挂一质量为1kg的物块，要求在端点B处施加一个最小的力F，使杠杆在图示位置平衡，则最小的力F是 N，我们可以把杠杆分为省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆，此杠杆是 ； （2）小虎把两个质量不同的实心铜块分别挂在一个杠杆的两端，此时杠杆恰好在水平位置平衡，然后再将两个铜块同时浸没在水中，如图所示，则杠杆将 （选填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍然平衡”）。 【答案】 4 省力杠杆 仍然平衡 【详解】 （1）在B点施加一个力最小的力，则力臂应最大，当OB作为力臂时，动力臂是最大的，动力最小；根据勾股定理可知，，；根据杠杆的平衡条件可知 代入数据，解得，由于动力臂大于阻力臂，所以该杠杆为省力杠杆。 （2）把两个质量不等的实心铜块分别挂在一杠杆两端，此时杠杆恰好在水平位置平衡，此时根据杠杆平衡条件可得①将两个铜块同时浸没在水中，左右力臂不变，物体分别受浮力，对杠杆的拉力， 由①可得，所以将两个铜块同时浸没在水中，如图戊所示，则杠杆将仍然平衡。 8．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）春晚“青绿腰”引发赞叹（如图所示），有人觉得“青绿腰”违背了物理学中的平衡原理。小明感觉不然，若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂 阻力臂（选填“＞”或“=”或“＜”），生活中的筷子与其 （选填“是”或“不是”）同一类杠杆。假设动力F方向不变，随着人缓缓站起，他会觉得更 （选填“省力”或“费力”）。 【答案】 ＜ 是 省力 【详解】 若将此时舞者身体视为杠杆，O点为支点，A点为重心，右腿对身体的支持力F为动力，人所受重力为阻力，该杠杆动力臂＜阻力臂。生活中的筷子与其是同一类杠杆，同属于费力杠杆。假设动力F方向不变，则动力臂长度不变，随着人缓缓站起，阻力臂长度慢慢变小，因此他会觉得更省力。 考点二：力臂作图 1．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）画出动力和阻力臂     【答案】 【详解】 过动力臂L1的末端作垂直于杠杆的作用力，为使杠杆平衡，动力方向是向下的，F2为阻力，延长阻力的作用线，过支点作垂直于阻力作用线的垂线段即为阻力臂，如图所示： 2．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，这是文具用品燕尾夹的侧面图，使用时，请在杠杆ABC上画出动力F1的力臂l1。 【答案】 【详解】 使用时，用力摁住C点即可打开夹子，此时杠杆ABC围绕B点转动，所以B点为支点；从支点B向动力F1的作用线作垂线段，即为F1的力臂l1，如下图 3．（23-24八年级上·江苏无锡·期中）饺子是一种中国传统食品，春节期间，小明使用一款压饺子皮的工具来包饺子，如图甲所示，使用时压杆可以看作一个杠杆。图乙是简化示意图，图中O为支点，是压杆上B点在下压时受到的阻力。请在图乙上画出阻力臂和作用在杠杆A点需要施加的最小动力。 【答案】 【详解】 反向延长F2画出阻力作用线，从支点O作阻力F2作用线的垂线，则支点到垂足的距离为阻力臂l2；由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长；在压制饺子皮时，动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示： 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）图为古代一种提水装置的结构简图，请你作出水桶所受重力示意图，并画出动力的力臂。 【答案】 【详解】 物体的重力，作用点在物体的重心上，方向竖直向下，过支点O做动力F1的垂线段，即为力臂l1，如图所示： 5．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示，使衣服架在水平位置平衡，请在A点画出应施加的最小力F与力臂L。 【答案】 【详解】 根据杠杠的平衡条件F1L1=F2L2可知，当阻力及阻力臂一定时，动力臂最大时，动力最小。最长动力臂是支点与动力作用点的连线，所以，应先连接OA，然后过A点作OA的垂线，由于阻力使杠杠顺时针转动，则动力应使杠杠逆时针转动，动力方向向下，如图所示： 6．（23-24九年级上·江苏南通·期中）为使杠杆ON保持平衡，画出重物A对杠杆拉力的力臂和作用在M点使杠杆在如图乙位置平衡的最小拉力F的示意图。    【答案】   【详解】 作出重物A对杠杆拉力F2的示意图，然后从支点向拉力作用线引垂线，并标上力臂符号L2；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OM作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如图所示： 7．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，轻质杠杆的A点挂一重物G，O为杠杆的支点。请在杠杆的端点B处画出使杠杆保持静止的最小动力F1和阻力臂L2的示意图。 【答案】 【详解】 由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中支点在O点，因此OB作为动力臂最长，重物对杠杆的拉力使杠杆沿顺时针转动，则动力F1应使杠杆沿逆时针转动，过B点垂直于OB向上做出最小动力F1的示意图；阻力F2是重物G对杠杆的拉力，作用点在A点，方向竖直向下，据此做出F2的示意图；从O点作F2的作用线的垂线段，垂线段的长即为阻力臂L2。如图所示： 8．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）按题目要求完成以下作图：如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请在图中画出施加在A点的动力对应的动力臂。 【答案】 【详解】 由图可知，支点是O，由支点向力的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是动力 F1对应的动力臂l1，如图所示 考点三：杠杆平衡的条件 1．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）在舞蹈《飞天》中，舞者右腿的小腿被固定于舞台上。这时，我们可将每个舞者的身体看作是一个杠杆，如图所示。我们将固定架的最下端与腿接触处看作是支点O，固定架上端对演员腿部的拉力为F，舞者的重力为G；当舞者的身体逐渐倾斜、与水平面的夹角变小，则舞者所受固定架的拉力F将 （填“变大”“变小”或“不变”）。表演《飞天》的演员平均年龄21岁、平均身高超过170cm，假定她们的小腿长度为40 cm，站立时，重心距地面的高度为90 cm，演员的质量为60 kg，则演员在表演时，固定架上端对演员的最大拉力是 N。（设重心位置不变，g取10 N/kg） 【答案】 变大 750 【详解】 如图所示： 从图中可以看出G×OC=F×OA 当身体倾斜时，G、OA 不变，OC变大，所以F变大。 由题知，舞者的体重G = mg= 60kg×10N/kg = 600NOA= 40cm，从图中可以看出，当身体处于水平位置时，拉力最大，即OC=90cm - 40cm = 50cm，因为G×OC=F×OA，即600N×50cm = F×40cm 解得最大拉力F = 750N。 2．（23-24九年级上·江苏南通·期中）俯卧撑是一项健身项目。图甲所示的是小明在水平地面上做俯卧撑时的情景，他将身体撑起时，手臂与地面垂直，O点为人的重心，人受重力为600N，AB间水平距离为1.5m，OB间水平距离为0.5m。 （1）图甲中可把人看成一杠杆，支点在 （选填“A”、“O”或“B”）点，双手撑地的力F1= N； （2）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次重心上升的距离都为0.3m，则他1min内克服重力做功的功率为 W； （3）如图乙是小明手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情景，此时他的身体姿态与图甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F2与身体垂直，且作用B'点，则F2 F1（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 A 400 90 小于 【详解】 （1）图甲中人绕着A点运动，可把人看成一杠杆，支点在A点。由杠杆平衡条件得，双手撑地的力 （2）小明在1min内做了30个俯卧撑，每次重心上升的距离都为0.3m，则他1min内克服重力做功的功率为 （3）图乙与甲比较，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，由杠杆平衡条件得，动力变小，即 。 3．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）下面是小明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）实验前出现图甲所示情况，该杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。此时，应将杠杆两端的螺母向 调（选填“左”或“右”），使杠杆在水平位 置平衡； （2）如图乙所示，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=3N时，杠杆仍然在水平位置平衡。当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）实验过程中出现了图丙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格； （4）如果小王又进行了如图丁所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会 （选填“>”“=”或“<”）3N。 【答案】 （1）平衡 右 （2）变大 （3）右 1 （4）> 【详解】 （1）杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于平衡状态。由图甲可知杠杆左偏，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 （2）改变弹簧测力计拉力的方向，向右倾斜时，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，根据杠杆平衡条件，则动力要增大，即弹簧测力计示数变大，才能使杠杆仍然水平平衡。 （3）设杠杆的一个小格为L，一个钩码的重力为G，根据杠杆平衡条件得2G×nL＝G×4L 即n＝2，所以左端的钩码要向右移动1个小格。 （4）由图丁，若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件有3G×6L＝F×3L 解得F＝6G，即F＝6×0.5N＝3N，由于杆的重心在杆的中点，重心在支点的左侧，考虑杠杆自身重力的影响，杠杆的重力与钩码的拉力同时使杠杆向逆时针方向转动，所以弹簧测力计的示数应大于3N。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明同学利用铁架台、杠杆、质量相等的钩码等器材进行了如下探究。 （1）实验前杠杆状态如图甲所示，应当向 调节平衡螺母使杠杆呈水平状态，其目的是 ； （2）如图乙所示，在A处挂4个钩码，则应在B处挂 个钩码，才能使杠杆在水平位置保持平衡；保持B点钩码数量和力臂不变，当杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1的数据绘制了l1-F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为 N； （3）杆秤就是杠杆平衡条件的一个应用，如图丁所示，此杆秤有两个提纽，使用它称量较重的物体时，常选用离秤钩较 （选填“近”或“远”）的提纽。 【答案】 左 消除杠杆自重对实验的影响 3 0.5 近 【详解】 （1）如图中，杠杆右端下沉，说明右端杠杆的重心向右偏，应向左调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡，使杠杆在水平位置平衡可以消除杠杆自重对实验的影响，也有利于测量力臂。 （2）设衡量上一格为L，一个钩码的重为G，根据杠杆平衡的条件可得GA×3L=GB×4L，即4×G×3L=nG×4L，解得n=3。由图像可知，动力F1为1N时，l1为0.3m，则根据杠杆平衡条件，力与力臂的乘积是一定，因此当l1为0.6m时，F1为。 （3）由图可知，提纽是杆秤的支点，假设称量的重物对杆秤的力为阻力，当提纽离秤钩较近时，阻力臂变小，如秤砣的悬挂位置不变，则动力不变，动力臂变长，根据杠杆的平衡原理可知，此时可以称量重物的重更大。 5．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）利用图1装置来探究杠杆的平衡条件，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的量程为0~5N，杠杆上每一格长10cm。 （1）为便于测量力臂，弹簧测力计应沿 方向拉杠杆，并使之在 位置平衡； （2）实验过程中所获得的一组数据如图2所示。第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1= N，此时杠杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）； （3）根据图2的这组数据可得出的结论是：在 、 不变时， 。 【答案】 竖直 水平 4.8 费力 阻力（或F2） 动力臂（或l1） 动力（或F1）与阻力臂（或l2）成正比 【详解】 （1）竖直向下拉测力计，使杠杆在水平位置平衡，此时力臂与杠杆重合一起，便于测量。 （2）测力计分度值为0.1N，此时示数为4.8N。用4.8N的拉力使4N的物体静止，属于费力杠杆。 （3）数据中，阻力与动力臂保持不变，改变阻力臂，研究动力的大小变化规律，发现动力与阻力臂的比值为定值。得出的结论是：在阻力与动力臂不变的情况下，动力与阻力臂成正比。 6．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）在探究“杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前，杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 （左/右）调节，直至杠杆在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量 。 （2）调节钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡，读出实验数据并记录在表格中。如图所示，阻力臂为 cm。 （3）分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件为 （用、、、表示）。 次数 动力 动力臂/cm 阻力 阻力臂/cm 1 0.5 16.0 1.0 2 1.0 15.0 1.0 15.0 3 2.0 15.0 1.5 20.0 （4）如图所示，将左右各增加一个钩码，杠杆将会 （选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”）。 （5）如图，F始终与杠杆垂直，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中，F的大小将 （填选项代码）。 A．不变    B．变小    C．变大    D．先变大后变小 【答案】 右 力臂的大小 8 左 C 【详解】 （1）杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态。调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，平衡螺母应向上翘的右端移动。使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 （2）如图所示，阻力臂l2为8.0cm。 （3）通过分析实验数据，可知杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，可写作 （4）在上述实验中，若将水平位置平衡的杠杆，两端同时增加一个钩码，左边：1N×16cm；右边：1.5N×8cm＜左边，故杠杆左端下沉。 （5）在杠杆缓慢由A到B的过程中，动力臂OA（即拉力F的力臂）不变，阻力G的大小不变，而阻力臂L（即重力G的力臂）却逐渐增大；由杠杆的平衡条件知 当OA、G不变时，L变大，那么F也变大，即拉力F在这个过程中逐渐变大，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 7．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小明在探究杠杆平衡条件的实验中，所用杠杆质量分布均匀，每个钩码质量均为。 （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向 调节。调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码 个，若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点靠近1格，那么杠杆 （选填“左”或“右” ）端将会下沉； （2）完成实验后小明突发奇想，想利用该杠杆（重心始终位于点）制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。 ①如图乙所示，以杠杆上的A点为支点，当在位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，则该杠杆的质量 。然后小明将位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”； ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，小明应在图丙位置处装配一质量为 的吊盘； ③接着小明在图丙的位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 ，并将其它质量数均匀标记在之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作。 【答案】 右 3 右 100 150 600 【详解】 （1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，说明右端轻，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母向右调节，给右端增重。设每个钩码重力为，杠杆上每一格长度为，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，设应在杠杆右端B处挂同样的钩码个，根据杠杆平衡条件，则有，解得，即应在杠杆右端B处挂同样的钩码3个。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点靠近1格，则有，所以杠杆右端会下沉。 （2）①以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡，设杠杆的质量为m，则，解得，即杠杆的质量为。 ②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，由①可知，小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量，即150g。 ③小明在图丙的D位置挂上3个钩码后，设物体的最大质量为，由杠杆的平衡条件可知，解得，即该“杆秤”能测的最大质量为。 考点四：滑轮 滑轮组 1．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图，清晨伴随着嘹亮的国歌声，五星红旗冉冉升起。旗杆顶部有一个滑轮，该滑轮的名称和作用分别是（　　） A．定滑轮，减小拉力 B．定滑轮，改变拉力的方向 C．动滑轮，减少拉力做功 D．动滑轮，增大绳子自由端移动的距离 【答案】B 【详解】 图示中，滑轮的轴不随红旗的运动而运动，是固定不动的，为定滑轮，定滑轮不能改变力的大小，只有改变力的方向，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 2．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）斜面和滑轮都是生活中经常用到的简单机械，小文和小雨分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体提升到同一斜面顶端，下列说法正确的是（    ） A．甲方法不可以省力，但能省功 B．甲方法可以省力，但不能省功 C．乙方法既可以省力，也能省功 D．乙方法可以省力，但不能省功 【答案】B 【详解】 甲方法是利用斜面拉物体到斜面顶端，可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用斜面也不能省功；乙方法是用手直接把物体拉到斜面顶端，不省力，也不省功，故B正确、ACD错误。故选B。 3．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图所示为某学校升旗的情景，旗杆顶装的滑轮是 滑轮，它的作用是 ，当国旗缓缓上升10m，旗手向下的拉力移动的距离为 m.降国旗时，人对绳的拉力方向是 （选填“向上”或“向下”）. 【答案】 定 改变力的方向 10 向下 【详解】 由图可知，旗杆顶部滑轮的轴是固定的，所以该滑轮为定滑轮；使用定滑轮的优点是可以改变力的方向，但不能省力也不费距离，则国旗缓缓上升10m，旗手向下的拉力移动的距离也为10m，人对绳的拉力方向是向下。 4．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示， 是定滑轮（选填“A”或“B”）；用滑轮匀速提升物体（不计滑轮重力以及滑轮与绳子之间的摩擦），若GA＝GB＝20牛，则两个力大小关系是F1 F2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。某书法社团在书写毛笔字的过程中，发现向右行笔时笔尖朝左，行笔中的毛笔是一个 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 B ＜ 费力 【详解】 由图知，A的轴与物体一起运动，是动滑轮，本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆。B的轴固定不动，是定滑轮，其本质是等臂杠杆。定滑轮不省力，也不费力，不计摩擦和滑轮重力，则 不计摩擦和滑轮重力，A是动滑轮，可以省一半的力，则，故F1＜F2。写字时，毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上，二者距离较近，而阻力作用点是笔端，距离支点较远，动力臂小于阻力臂，所以行笔中的毛笔是一个费力杠杆。 5．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图是一种升降晾衣架的结构简图，转动摇柄即可实现晾衣架的升降，在图中有 个定滑轮，使用定滑轮可以 。如果转动摇柄使绳端移动4m，则衣架将上升 m。忽略绳重和摩擦，若增加晾晒的衣服，该装置的机械效率会 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 4 改变力的方向 1 增大 【详解】 在天花板上固定的四个滑轮，它们的轴位置固定不动，是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向。由图可知，n=4，如果转动摇柄使绳端移动4m，则衣架将上升的高度为，忽略绳重和摩擦，若增加晾晒的衣服，即增加物重，根据 升高相同高度时，即相当于额外功相同，但增加了有用功，因此提高了该装置的机械效率。 6．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，用甲、乙装置分别匀速提升同一物体，已知滑轮重10N（不计绳重和摩擦），用图乙装置提升物体可以 。若物体重为120N，则 N， N， （＞/＜/＝）。 【答案】 改变施力方向 65 120 ＜ 【详解】 由图可知，乙是定滑轮，在使用时不能省力，但可以改变力的方向。甲为动滑轮，有效绳子股数为2股，即n=2，则拉力为，乙是定滑轮，在使用时不能省力，所以拉力，图甲中拉力除了对物体做功，还要对动滑轮做功，所以在不计绳重和摩擦的情况下，仍然存在额外功，故机械效率小于100%，而图乙中在不计绳重和摩擦的情况下，拉力没有做额外功，所以机械效率为100%，所以。 7．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，用滑轮拉着一重为400N的物体向上匀速运动，重物上升了0.2m，该滑轮为 滑轮（选填“动”或“定”），不计滑轮重、绳重及轮轴间的摩擦，则拉力F为 N，拉力移动的距离为 m。 【答案】 动 200 0.4 【详解】 如图所示的滑轮，工作时，滑轮的轴随物体一起运动，为动滑轮。不计滑轮重及细绳与滑轮间的摩擦，拉力为，拉力移动的距离为。 8．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示，轮渡上常配有跳板，它是一块置于船、岸之间供人、车上下船的长板，结构简化图如图乙所示。图中定滑轮的作用是 ，跳板可以看作杠杆，不计绳重及摩擦，将吊桥从A位置匀速拉起至B位置的过程中，跳板重力的力臂 ，拉力F 。（均选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 改变力的方向 变小 变小 【详解】 使用定滑轮不能省力，定滑轮的作用是可以改变力的方向。支点到拉力作用线的距离（垂直线段）是动力臂L1，支点到重力作用线的距离是阻力臂L2；将吊桥从A位置匀速拉起至B位置的过程中，动力臂L1是在逐渐增大（在拉到绳子与吊桥垂直之前），阻力臂L2是在逐渐减小；根据杠杆平衡条件得，因为重力G不变，L1增大，L2减小，所以F减小。 9．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升。则① N，② N，并向上移动 m。 【答案】 100 400 1 【详解】 甲是动滑轮，动滑轮不改变力的方向，但是可以省一半的力，所以 乙是动滑轮，由图可知，所以。拉力端移动的距离。 10．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示，用自重0.5N的动滑轮，提升质量为100g的钩码，作用力的方向竖直向上，钩码向上做匀速运动，此现象表明使用动滑轮不能改变 ；绳重及其与滑轮间的摩擦忽略不计，g取10N/kg，读得弹簧测力计的示数 N，表明利用动滑轮可以 。 【答案】 力的方向 0.75 省力或省一半力 【详解】 根据动滑轮的特点可知，使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。由题可知钩码的重力为，所以动滑轮上两条绳子共同承受竖直向上的力为，因为钩码向上做匀速运动，所以两条绳子承受的力相等，则弹簧测力计的示数应该为，根据测量结果也可以说明，利用动滑轮可以省一半的力。 11．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）图甲中的辘轳是由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。提水时，辘轳可视为 杠杆，支点是图乙中的 点；图丙是某种水龙头开关，为了更省力，应选用开关 （①/②）。 【答案】 省力 B ① 【详解】 辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，动力臂大于阻力臂，可以省力，属于省力杠杆；支点是绕着转动的固定点，即B点。水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，故选择图中的①可以更省力。 12．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）画出最省力的绕线方式 【答案】 【详解】 图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两段绳子承担物重，另一种是由三段绳子承担物重；要想最省力，应选用三段绳子承担的绕法，即绳子先系在动滑轮的上挂钩上，然后依次绕线，如图所示： 13．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图所示，用两个滑轮组成滑轮组提升重物，请画出能改变自由端施力方向的滑轮组的绕法。 【答案】 【详解】 用两个滑轮组成滑轮组提升重物，物体向上运动，要改变自由端施力方向，则绳的自由端从定滑轮出来，绳子绕过定滑轮和动滑轮，则绳的起点在定滑轮，绕法如图 考点五：功的计算与估计 1．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）杭州亚运会女子10米跳台冠军全红婵完成一次跳水动作过程中，自身重力做功最接近（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】全红婵的质量约为40kg，其重力G=mg=40kg×10N/kg=400N，从10米高的跳台下落，则自身重力做功W=Gh=400N×10m=4000J，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）对于功的理解下列说法正确的是（　　） A．物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时，没有力做功 B．物体通过的距离越长，对物体做的功越多 C．作用在物体上的力越大做的功越多 D．有力作用在物体上，这个力就一定做功 【答案】A 【详解】做功的必要条件是：有力作用在物体上；在力的方向上通过了距离。 A．物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时，在水平方向上不受力，没有力做功，故A正确； B．若力的方向与通过的距离垂直，则力对物体没有做功；故B错误； C．若物体在力的方向上没有通过距离，则没有做功，故C错误； D．有力作用在物体上，但没有在力的方向上移动距离，这个力就没有做功，故D错误。 故选A。 3．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）举重是我国多次在奥运赛场上摘金夺冠的传统强项．就“抓举”而言，双手握杠发力上提，当杠铃被提到与胸同高时身体下蹲，使身体位于杠铃下，双臂伸直支撑杠铃，起立推举完成最后动作，如图所示是部分动作分解图。关于运动员抓举过程，下列说法错误的是（　　） A．由①→②的过程中，运动员对杠铃做功 B．由②→③的过程中，运动员对杠铃做功 C．完成③动作后静止的过程中，运动员对杠铃做功 D．由①→③的过程中，杠铃越重，运动员对杠铃做功越多 【答案】C 【详解】A．由①→②的过程中，运动员对杠铃施加了力的作用，杠铃在该力的方向上通过了距离，所以运动员对杠铃做功，故A正确，不符合题意；B．由②→③的过程中，运动员对杠铃施加了力的作用，杠铃在该力的方向上通过了距离，所以运动员对杠铃做功，故B正确，不符合题意；C．完成③动作后静止的过程中，运动员对杠铃由力的作用，但是没有在力的方向上移动距离，因此运动员对杠铃不做功，故C错误，符合题意；D．杠铃越重，运动员举起杠铃需要的力就越大，由W=Fs可知，①→③的过程中，杠铃越重，运动员对杠铃做功越多，故D正确，不符合题意。故选C。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图，物体A和物体B的重力都是50N。若不计滑轮重、绳重和摩擦，当物体匀速上升时， N， N；若物体被提升的高度都为2m，拉力所做的功为，所做的功为，则 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【答案】 25 50 = 【详解】 图甲中使用的滑轮为动滑轮，不计滑轮重、绳重和摩擦，图甲中使用的滑轮为定滑轮，不计滑轮重、绳重和摩擦，若不计滑轮重、绳重和摩擦，拉力做的功等于滑轮随重物做的功，重物重力与重物上升距离都相等，则由得。 5．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）沈燕家最近买了辆轿车。 若轿车以60kW的恒定功率起动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，经过20s轿车发动机所做的功是 J，当轿车保持匀速直线运动时，受到的阻力为 N。 【答案】 1.2×106 2000 【详解】 由功的公式可得经过20s轿车发动机所做的功W=Pt=60×103W×20s=1.2×106J，轿车匀速直线行驶时的速度为30m/s，由公式P=Fv变形可得汽车匀速直线运动时受到的阻力。 6．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）2023年9月23日至10月8日，第19届亚运会在杭州市举行，中国代表团共获得201枚金牌，创造历史。为了方便市民，杭州奥体中心（“大莲花”）附近寄存大批公共自行车。小明租借了一辆自行车，在水平公路上10s内行驶了50m，已知小明和自行车的总重600N，骑车时受到的平均阻力是20N。这段时间内，重力对他做的功为 J，他克服阻力做的功为 J。 【答案】 0 1000 【详解】 根据题意可知，小明骑车在水平公路上行驶了一段距离，在重力的方向上没有移动距离，因此重力对他没有做功，即重力做功为0。根据题意可知，小明骑车克服阻力所做的功。 7．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）某物理科学小组对“如何测量人体的重心位置”这一问题产生了浓厚的兴趣，为了测量重心在人体的位置，几位同学设计了不同的测量方案： 方案一：如图所示，让某同学手脚分别支撑在两个测力计上，C处读数为300N，B处读数为200N，BC间的距离为1.5m，则该同学体重为 N，B到重力方向的水平距离为 m； 方案二：某同学通过查阅数据得知：质量为60kg的人做上下蹲时一分钟的次数为50个，平均功率为250W，则一次上下蹲需做功 J，已知人下蹲时重心距地面的距离为40cm，则站立时重心距地面的距离为 m。 【答案】 500 0.9 300 0.9 【详解】 方案一、人静止不动，处于平衡状态，受力平衡，所以该同学的体重G＝FB+FC＝200N+300N＝500N 以B点为支点，假设B到重力方向的水平距离为L，根据杠杆的平衡条件知道 则。 方案二、该同学的重力， 该同学做上下蹲时一分钟做的功， 该同学做一个上下蹲克服重力做的功， 上下蹲时重心上升的高度， 因为人下蹲时重心距地面的距离为40cm，所以站立时重心距地面的距离h＝0.4m+0.5m＝0.9m。 考点六：斜面模型及计算 8．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）简单机械，是人类在改造自然中运用机械工具的智慧结晶，比如：钓鱼竿可以看作 ；旗杆顶端的小轮子可以看作 ；居民楼前倾斜的无障碍通道可以看作 。（以上均选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”） 【答案】 杠杆 滑轮 斜面 【详解】 钓鱼竿在使用时，它绕着一个固定点转动，是杠杆。旗杆顶端的小轮子是定滑轮，在拉绳子时，它的轴固定不动。居民楼前倾斜的无障碍通道是一个斜边，它是斜面。 9．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）如图甲所示，是同学们常用的燕尾夹，当用力按压C点打开夹子时，可把 （A/B/C）点看作支点；如图乙所示，汽车挡风玻璃前面的雨刮器也是一种简单机械，物理学中把它叫做 （选填“斜面”或“轮轴”），雨刮器实质是一个 杠杆（选填“省力”或“费力”）；如图丙所示，上山的公路修成盘山公路，是因为盘山公路相当于简单机械中的 。 【答案】 B 轮轴 费力 斜面 【详解】 当用力按压C点打开夹子时，围绕B点旋转，则可知B点为支点。汽车挡风玻璃前面的雨刮器由轮和轴组成，能绕共同轴旋转，属于简单机械中的轮轴，雨刮器使用时动力臂小于阻力臂，实质是一个费力杠杆。盘上公路加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路相当于斜面。 10．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示为某居民楼前的无障碍通道，通道长3m，高30cm，小明用沿着通道斜面方向的力推着爷爷匀速上行，爷爷和轮椅的总质量为80kg，若此过程通道斜面的机械效率是80%，则推力的大小为 N，爷爷和轮椅所受摩擦力为 N，若增大通道斜面倾斜程度，此时通道斜面的机械效率将 （选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10N/kg） 【答案】 100 20 增大 【详解】 爷爷和轮椅的总重力，通道高，， 又，得，又，得。 推力做的额外功，由得摩擦力，若增大通道斜面倾斜程度，压力、摩擦力减小，斜面长减小，由可知额外功减小。推同样的物体，斜面高不变，有用功不变，有用功不变、额外功减小，总功减小，由效率公式可知通道斜面的机械效率变大。 考点七：功率的计算 1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）初三2班小明同学从一楼登上5楼，用时约1分钟，则他的登楼功率约为（　　） A．0.1kW B．1mW C．10W D．100kW 【答案】A 【详解】 初三2班小明同学体重约为500N，1楼到5楼的高度约为12m，从1楼登上5楼做的功约为 ，他的登楼功率约为。 故选A。 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）体重500N的小明1分钟跳绳120次，平均每次跳起重心上升5cm，则他跳绳时的平均功率最接近于（　　） A．5W B．50W C．500W D．100W 【答案】B 【详解】 小明跳绳一次所做功W=Gh=500N×0.05m=25J，则1分钟所做的总功W1=120W=120×25J=3000J 则他跳绳时的平均功率，故选B。 3．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于（　　） A．150W B．500W C．1000W D．1500W 【答案】A 【详解】中学生的质量约为50kg，其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，每次起跳的高度约为15cm=0.15m，他跳一次绳做的功W=Gh=500N×0.15m=75J，因为“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，所以1min内摇轻绳240圈，则人跳起的次数为，在1min内一共做的功W总=nW=120×75J=9000J，他在整个跳绳过程中的功率，故选A。 4．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，在4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J；工人做功的功率为 W。 【答案】 0 600 150 【详解】 由题知，箱子在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。工人对木箱做功为，工人做功的功率为。 5．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，滑轮组自重及绳与滑轮的摩擦力不计，物体重300N，在的拉力作用下，物体0.2m/s的速度匀速运动，则物体A在运动的过程中受到的摩擦力为 N；在10s内滑轮组对物体做的功是 J，拉力F的功率是 W。 【答案】 120 240 24 【详解】 由图知道，n=3，滑轮组自重及摩擦不计，则，物体A在运动的过程中受到的摩擦力 ，由知道，物体移动距离，拉力端移动距离 ，滑轮组自重及摩擦不计，则滑轮组对物体做的功等于拉力F做的功，滑轮组对物体A做的功，拉力F的功率是。 6．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）重为450N的小明周末去爬山，他用了30min爬上一座高150米的小山，则小明克服自身重力做的功为 J，功率为 W，而同班的小华同学只用了25min爬上了此山，则小华的功率 （选填“定小于”、“定大于”或“可能小于”）小明的功率。 【答案】 6.75×104 37.5 可能小于 【详解】 小明克服自身重力做的功W=Gh=450N×150m=6.75×104J，做功的功率， 由于不知道小华的重力，由，可知小华的功率可能小于小明的功率。 7．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，则施加的力F1 F2，拉力做的功为W1 W2，拉力做功的功率P1 P2（填“>”、“＜”或“=”）。 【答案】 ＜ = ＜ 【详解】 由于斜面光滑，没有额外功，拉力对物体做的功等于克服物体的重力做的功，故拉力做的功为 而AB>AC，即，由可知，拉力的大小关系是。根据，，速度相同，所以。 8．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）仰卧起坐是泰州体育中考项目之一、如图所示，质量为60kg的同学在做仰卧起坐运动，若该同学上半身的质量约为全身质量的50%，她在1min内做了40个仰卧起坐，每次上半身仰卧起坐重心上升的高度均为0.3m，则她在1min内克服重力做的功为 J，功率为 W（g取10N/kg）。 【答案】 3600 60 【详解】 该同学上半身的重力为，她做一次仰卧起坐克服重力做的功为，则她在1min内做了40个仰卧起坐克服重力做的功为，她在1min内克服重力做功的功率为。 9．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 J，牵引力做功的功率为 W，机器人所受重力做功 J。 【答案】 1500 75 0 【详解】 牵引力做功，牵引力做功的功率，机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，机器人在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功0J。 10．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图所示，为惠山森林公园盘山公路，它的竖直高度可达330m，公路全长约6km。一辆质量为1.5t的家用汽车在3000N的牵引力作用下，从山底行驶到山顶，用时5min，牵引力做功为 J，克服重力做功为 J，牵引力做功的功率为 W。（g取10N/kg） 【答案】 【详解】 牵引力做功为，克服重力做功为，牵引力做功的功率。 11．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）2023年9月23日，杭州亚运会在中国杭州隆重举行。本届亚运会各种自动化科技应用悉数亮相，机器人技术成亮点，例如自动捕蚊灯、仿真钢琴家和无人驾驶冰淇淋摊车等。如图是一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功 J，牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 【答案】 0 1000 30 【详解】 因为机器人为水平面上运动，重力的方向是竖直向下，此时力与距离垂直不满足做功的条件，所以重力做功为0。机器人做匀速直线运动，此时阻力与牵引力是一对平衡力，则牵引力为 牵引力对机器人做功为，牵引力的功率为。 12．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）下列说法中正确的是（　　） A．机器的功率越大，做的功越多 B．做有用功越多的机械，效率越高 C．机器的功率越小，效率越低 D．机器的功率越小，做功越慢 【答案】D 【详解】A．由可以看出，做功的多少与功率和时间成正比，功率越大，时间不确定，做功多少不能确定，故A错误； B．机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定，故B错误； C．机械做功快慢与机械效率没有关系，故C错误； D．功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越小的机器，做功越慢，故D正确。故选D。 13．（23-24九年级上·江苏常州·期中）跳绳是常州多地中考体育与健康考试选考项目之一，根据常州市区体育中考考试评分标准，初中学生1min跳绳不低于160次可得满分。如图所示，小智同学今年参加中考，他的质量为50kg，每次跳起高度约6cm。g取10N/kg。 （1）小智跳绳一次所做的功为多少？ （2）要想获得满分，小智1min跳绳的功率至少多大？    【答案】 （1）30J；（2）80W 【详解】 解：（1）小智的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N，跳绳一次所做的功W=Gh=500N×0.06m=30J， （2）1min跳绳不低于160次可得满分，跳绳160次所做的总功W总=160W=160×30J=4800J 小智1min跳绳的功率至少为 答：（1）小智跳绳一次所做的功为30J；（2）小智1min跳绳的功率至少为80W。 14．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为N，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。请问： （1）货车空载时以20m/s的速度匀速行驶，20s内货车牵引力做的功是多少？ （2）当货车装载N重的货物，以80kW额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度是多少？ 【答案】 （1）6×105J；（2）16m/s 【详解】 答：（1）货车空载行驶时所受的阻力，货车匀速行驶20s通过的路程，由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，则货车的牵引力 20s内货车牵引力做的功为。 （2）当货车装载7×104N重的货物，货车的总重， 货车匀速行驶时所受的阻力，由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力，根据可得，货车的速度为 答：（1）20s内货车牵引力做的功是6×105J；（2）货车的速度是16m/s。 考点八：功率的比较 1．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，同一物体在拉力F1、F2的作用下，从底端分别沿光滑斜面AB和粗糙斜面AC的以相同的速度匀速运动到顶端。 则（　　） A．拉力F1一定大于F2 B．拉力F1的功率一定大于F2 的功率 C．拉力F1做的有用功等于F2 做的有用功 D．拉力F1所做的功可能等于拉力F2 所做的功 【答案】C 【详解】 A．斜面AB的倾角大于AC的倾角，但斜面AB光滑、AC粗糙，所以拉力F1与F2的大小无法确定，故A错误；B．物体两次运动的速度相等，但拉力F1与F2的大小无法确定，由于 所以，拉力F1的功率与F2的功率大小无法确定，故B错误；C．同一物体，则重力不变，两次物体上升的高度相等，根据W有=Gh知道，拉力F1做的有用功等于F2做的有用功，故C正确；D．斜面AB光滑，则拉力沿斜面AB做的功等于有用功，斜面AC粗糙，拉力沿斜面AC做的功大于有用功，所以拉力F1所做的功一定小于拉力F2所做的功，故D错误。故选C。 2．（23-24九年级上·江苏南通·期中）老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，所受重力做功分别为W1和W2，重力的功率分别为P1和P2，则下列说法正确的是（　　） A．W1= W2 B．W1> W2 C．P1< P2 D．P1= P2 【答案】A 【详解】由题意可知，老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼时，根据公式，可知，老张所受重力不变，高度不变，老张乘坐电梯下楼与走楼梯下楼重力做功大小相同，即，乘坐电梯下楼所用时间短，根据公式可知，乘坐电梯下楼的功率大，即故A正确，故BCD错误。故选A。 3．（23-24九年级上·江苏泰州·期中）利用四个相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组．用相同的时间，将质量相等的物体提升相同的高度，则关于所用的拉力和，拉力所做的功和，拉力的功率，和，机械效率和（忽略绳重与摩擦），下列关系式错误的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．由图可知，承担物重的绳子段数由题可知，滑轮重、物体重力均相等，忽略绳重与摩擦，根据，可知，甲滑轮组的拉力较小，即，故 A正确，不符合题意； B．物重相等，提升相同的高度，由可知有用功相同；不计绳重与摩擦，滑轮重相同，由可知所做的额外功相同，可知拉力做的总功相等，即， 故B正确，不符合题意； C．由拉力做功的功率得，由于总功相等、做功的时间相同，故拉力的功率相同，即， 故C正确，不符合题意； D．有用功、总功均相等，由可知，两个滑轮组的机械效率相等，即，故D错误，符合题意。故选D。 4．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）九年级的小明和体育老师比赛爬楼梯，他和老师同时从同一栋楼的一楼开始爬到四楼，小明的体重小于体育老师的体重，结果体育老师先到达四楼。小明和体育老师做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列选项正确的是（    ） A．W1<W2，P1=P2 B．W1>W2，P1=P2 C．W1=W2，P1=P2 D．W1<W2，P1<P2 【答案】D 【详解】小明的体重小于体育老师的体重，二人上升的高度相同，根据W=Gh可知小明和体育老师做的功W1<W2；体育老师先到达四楼，老师所用的时间短，根据可知小明和体育老师做功的功率P1<P2。故D正确，ABC错误。 故选D。 考点九：机械效率的计算及影响因素 1．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）小雨在测量机械效率的实验时，分别用甲、乙两种机械将重为1N的钩码匀速提升0.2m，记录它们所做的总功如图所示，则（    ） A．甲的机械效率为83.3% B．甲机械做功多，效率高 C．乙的数据是错误的 D．乙机械做功少，效率低 【答案】C 【详解】 分别用甲、乙两种机械将重为1N的钩码匀速提升0.2m，做的有用功 A．由图可知，甲机械做的总功为0.45J，甲的机械效率 故A不符合题意； B．根据可知，甲做的功多，但如果额外功占的比例比多，效率可能会低，故B不符合题意； C．使用机械可以省力或省距离，但使用任何机械都不能省功，两种机械的有用功都为0.2J，乙机械的总功一定大于等于0.2J，因此乙的数据是错误的，故C符合题意； D．由于乙的数据是错误的，且，机械效率是有用功与总功的比值，与做功多少无关，故D不符合题意。故选C。 2．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图，斜面和的粗糙程度相同、倾斜程度不同，将两个物体沿斜面以相同的速度拉到A点，下列说法正确的是（　　） A．物体受到的滑动摩擦力大小相同 B．两个拉力做功相同 C．两个拉力做功的快慢相同 D．两个斜面的机械效率相同 【答案】C 【详解】A．利用斜面可以省力，拉力小于重力，斜面的坡度越小越省力；由于，由此可知，坡度小的一侧的的物体质量大，即；影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，物体分别沿斜面 BA和CA运动，接触面的粗糙程度相同，斜面越陡，则压力越小，滑动摩擦力越小，由图知CA斜面更陡一些，所以，故A错误； B．因，且拉力相同，所以，由可知，F1做的总功多，故B错误； C．两个拉力做功的快慢即为做功的功率，因为，两次物体的速度相等，由可知所以拉力做功的快慢相等，故C正确。 D．设斜面的倾角为，物体与斜面的摩擦系数为，斜面的机械效率 由上式可知，斜面的效率只与斜面的倾角有关，斜面的倾角越大，机械效率越高；两个斜面的倾角不同，因此两个斜面的机械效率不同，故D错误。故选C。 3．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图是一个轻质杠杆的示意图，O是转动轴，不计绳重及摩擦，挂在中点B处的重物重力为150N，在竖直向上的拉力F作用下物体以速度上升。下列说法不正确的是（　　） A．拉力 B．拉力F做功的功率是0.75W C．该杠杆的机械效率是100% D．杠杆转动到虚线位置的过程中，拉力F保持不变. 【答案】B 【详解】 AD．当杠杆在水平位置时，根据杠杆平衡的条件可得，代入数据为，解得，因为在移动过程中，力臂之间的关系始终不变，因此拉力不变，故AD正确，AD不符合题意； B．拉力F做功的功率，B错误，故B符合题意； C．不计绳重及摩擦，根据杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂的乘积等于动力和动力臂的乘积，因此机械效率为100%，故C正确，C不符合题意。故选B。 4．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，若弹簧测力计的示数为20N，拉力F大小为50N，则（　　）（不计绳子与滑轮之间的摩擦） A．A物体受到的摩擦力大小为10N B．水平拉力F所做的功为100J C．拉力的功率为10W D．滑轮的机械效率为80% 【答案】D 【详解】A．因为不计绳子与滑轮间的摩擦，所以，由二力平衡条件可知，A物体受到的摩擦力大小 故A不符合题意； B．由图可知，拉力移动的距离，水平拉力F所做的功 故B不符合题意； C．拉力做功的功率故C不符合题意； D．拉力做的有用功，滑轮的机械效率 故D符合题意。故选D。 5．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，当钩码挂在A点时，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F如图所示，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.4m，则杠杆的机械效率为 %。若将钩码挂到B点，钩码上升高度不变，该装置的机械效率将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 50% 变大 【详解】 由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N，在实验过程中，有用功是，总功是，杠杆的机械效率为，将钩码挂到B点，O位置不变，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变；由于额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由A移至B后，杠杆实际提升的高度变小，所以额外功也变小，则总功变小，所以杠杆的机械效率将变大。 6．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）如图所示，用力F1直接将物体B匀速提升高度h，F1做功90J。著借助斜面用力F2沿斜面方向把同一物体B匀速拉至相同高度，B沿斜面通过距离s=2h，斜面的机械效率是75%，则F1∶F2= ；若s=2m，则B与斜面间的摩擦力为 。 【答案】 3∶2 15N 【详解】 用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做的功为90J，即有用功为90J，用斜面把物体B匀速提升相同的高度，F2做的功是总功，斜面的机械效率是75%，F2做的功， 由机械效率可得，解得。拉力做的额外功，由于克服摩擦力做的功为额外功，若s=2m，则B与斜面间的摩擦力 。 7．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系。（忽略绳重和摩擦） （1）实验时，竖直向下拉动弹簧测力计使物体 （选填“匀速”“加速”或“减速”）运动； （2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙所示的图象。分析图象中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%，则两个滑轮组中动滑轮的重力之比为 。 【答案】 匀速 3 6∶1 【详解】 （1）实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计使物体匀速运动，且应该在弹簧测力计匀速拉动时读取示数。 （2）根据图像可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，根据，可得，被提升物体所受的重力，根据可得两个滑轮组中动滑轮的重力，可得不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%，两个滑轮组中动滑轮的重力之比。 8．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）为了更好地赓续端溪书院文脉，弘扬中华优秀传统文化，我校建成端溪书院历史文化展览馆，展览馆外面的台阶设计了一个无障碍通道，如图所示，它其实就是一个斜面。小明联想到上物理课时老师讲过的知识，想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关．他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关 B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关 小明同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验次数 斜面倾角 物块重力 斜面高度 拉力 斜面长 有用功 总功 机械效率 ① 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块；实验时要使木板的倾斜角变大。应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）； （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （选填“A”或“B”）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越 ； （4）除了小明的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与斜面的 。 【答案】 匀速 左 60 3 A 大 粗糙程度 【详解】 （1）为了使木块受力平衡，弹簧测力计示数稳定，读数更方便，在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块。如图所示，把木板下的木块靠近木板与桌面的接触点时，倾斜角变大，故实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动。 （2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为，第②次实验中总功为。 （3）通过对比实验①、②数据，斜面的倾斜程度相同，物重不同，根据控制变量法，可验证斜面的机械效率可能与物体的重力有关，即可验证小华的猜想A。通过对比实验②、③数据，物重相同，斜面的倾斜程度不同，倾角越大，效率越大，根据控制变量法，可以得出的探究结论是：在其它条件相同时，斜面倾角越大．机械效率越大。 （4）斜面做额定外功的主要原因是斜面的摩擦力所做的功，故除了小明的猜想以外，斜面的机械效率还可能与斜面的粗糙程度有关。 9．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）某实验小组用如图中的滑轮组成一个滑轮组，测得的数据如下表： 实验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G物/N 钩码上升高度h物/m 动力F物/N 动力作用点移动距离s物/m 滑轮组的机械效率η 1 0.53 1 0.1 0.7 0.3 47.6% 2 2 0.1 1.1 0.3 3 4 0.1 2 0.3 66.6% （1）根据测量的数据，请你在图中画出这个滑轮组的绕绳方法 ； （2）实验中要正确测量动力大小，应沿竖直方向 拉动弹簧秤； （3）请你帮助计算出第二次实验的滑轮组的机械效率是 ； （4）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了 （填字母）； A．减小摩擦 B．多次测量取平均值减小误差 C．获得多组数据归纳出物理规律 （5）分析实验表格数据发现：随着钩码重的增加，将钩码提升相同高度过程中，额外功的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”），第二次实验克服摩擦力和绳重做了 J的功。 【答案】 匀速 60.6% C 增大 0.077 【详解】 （1）钩码移动0.1m时，动力点移动的距离是0.3m，绳子段数为3，绳子绕法如图所示： （2）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使其受力平衡。 （3）第二次的机械效率 （4）改变钩码的重进行多次实验，会增大摩擦力，而且每次提起物体重力不同，有用功在总功中比值可能不同，机械效率不同，不能求机械效率的平均值，无意义，改变钩码的重进行多次实验，为了发现同一滑轮组，机械效率是否发生变化，故选C。 （5）据表中第1组数据，可得有用功，克服动滑轮做的额外功 ，拉力做的总功，额外功 ，克服绳重及摩擦力所做的额外 据表中第2组数据，可得有用功，克服动滑轮做的额外功 ，拉力做的总功，额外功，克服绳重及摩擦力所做的额外功，则，所以随着钩码重的增加，将钩码提升相同高度过程中，额外功增大，第二次实验克服摩擦力和绳重做的额外功为0.077J。 10．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究，用到的装置如图所示，实验数据记录如下表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率n 1 2 0.1 1.2 0.3 55.6% 2 2 0.2 1.2 0.6 55.6% 3 4 0.1 1.9 0.3 70.2% 4 4 0.1 1.3 0.5 61.5% （1）实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第2次实验是用图 所示装置来完成的； （3）分析实验数据可得：用同一滑轮组提升相同重物，重物上升高度变大，滑轮组的机械效率 ；（选填“变大”、“不变”或“变小”） （4）通过比较 （填实验次数的序号）两次实验数据可得出：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高； （5）为提高滑轮组机械效率，你建议可采取的措施有 。 A、减轻动滑轮重　　B、增加所提物体重 C、给机械加润滑油　　D、增加重物上升高度 【答案】 匀速 甲 不变 1、3 ABC 【详解】 （1）在测滑轮组机械效率的实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，承担物重的绳子的拉力等于物体和动滑轮的拉力。 （2）由表中数据可知，在第2次实验中，，，承担物重的绳子股数 所以该实验是由图甲所示装置来完成的。 （3）比较1、2两次实验数据，n的值相同，提升的物体重力相同，改变了物体被提升的高度，机械效率不变；可得出结论：使用同一滑轮组提升相同重物，滑轮组的机械效率与重物上升高度无关。 （4）比较1、3两次实验数据，n的值相同，提升的物体重力变大，物体被提升的高度相同，机械效率变大，可得出结论：同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。 （5）A．减轻动滑轮重量，在有用功不变时，额外功减小，总功减小，机械效率变大，故A符合题意；B．增加所提物体重量，根据（4）的结论，可提高滑轮组机械效率，故B符合题意；C．机械加润滑油，可以减小摩擦，减少额外功，在有用功不变时，总功减小，机械效率变大，故C符合题意； D．增加重物上升高度，根据（3）的结论，机械效率不变，故D不符合题意。故选ABC。 11．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）小明家装修房屋，装修工人用500N的拉力F通过如图所示的滑轮组将一箱质量为80kg的建筑材料匀速提升3m（g=10N/kg）。求： （1）拉力F所做的功； （2）滑轮组的机械效率。 【答案】 （1）3000J；（2）80% 【详解】 解：（1）由图可知，n=2，拉力F所做的功W总=Fs=Fnh=500N×2×3m=3000J （2）工人做的有用功W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×3m=2400J 则滑轮组的机械效率 答：（1）拉力F所做的功为3000J；（2）滑轮组的机械效率为80%。 12．（23-24九年级上·江苏常州·期中）如图甲所示为中关村大桥的雄姿，大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面（如图乙所示），此斜面的长度为400m、高度为12m。当总重力为2.5×104N的小汽车以18m/s的速度在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为36kW。求： （1）此引桥斜面的机械效率η； （2）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f（空气阻力忽略不计）。 【答案】 （1）37.5%；（2）1250N 【详解】 解：（1）由得，汽车发动机产生的牵引力 牵引力做的有用功W有用＝Gh＝2.5×104N×12m＝3×105J 牵引力做的总功W总＝F牵s＝2000N×400m＝8×105J 斜面的机械效率 （2）牵引力做的额外功W额＝W总﹣W有用＝8×105J﹣3×105J＝5×105J 由W额＝fs得，汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力 答：（1）此引桥斜面的机械效率η为37.5%； （2）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f为1250N。 13．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）现用斜面将重为200N的正方体物块由底端匀速拉到顶端，如图所示。已知平行于斜面的拉力为120N，物体上升的高度是5 m，测得斜面与水平方向的夹角为30°。 求： （1）拉力做的有用功； （2）斜面的机械效率； （3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。 【答案】 （1）1200J；（2）83.3%；（3）20N 【详解】 解：（1）拉力做的有用功 （2）拉力做的功 斜面的机械效率 （3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力做的功 由得，摩擦力大小为 答：（1）拉力做的有用功1200J；（2）斜面的机械效率83.3%；（3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小20N。 14．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图所示，在竖直向下拉力F的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提升.如表是提升物体时采集到的信息：求： 物重G（N） （m） （m） A端上升的高度h/m B端下降的竖直距离s/m 100 0.8 0.4 0.4 0.2 （1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小； （2）实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功； （3）实际拉力F为250N时，杠杆的机械效率η。 【答案】 （1）200N；（2）50J；（3）80% 【详解】 解：（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，根据杠杆的平衡条件可得 带入数据为，解得。 （2）实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功为， （3）实际拉力F为250N时，所做的有用功为杠杆的机械效率为 答：（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力F的大小为200N；（2） 实际提升所用的拉力F为250N，拉力F做的总功为50J；（3）实际拉力F为250N时，杠杆的机械效率为80%。 15．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）如图是某工人用滑轮组提升重物，工人用200N拉力将重为300N的物体匀速提升10m，需要时间50s。求： （1）工人所做的有用功和总功； （2）滑轮组的机械效率； （3）工人做功的功率。 【答案】 （1）3000J，4000J；（2）75%；（3）80W 【详解】 解：（1）工人所做的有用功，工人所做的总功 （2）滑轮组的机械效率 （3）工人做功的功率。 答：（1）工人所做的有用功为300J，总功为4000J；（2）滑轮组的机械效率为75%；（3）工人做功的功率为80W。 16．（23-24九年级上·江苏南通·期中）如图甲所示，在小型建筑工地，常用简易的起重设备小型卷扬机竖直吊运建筑材料，其工作原理图如图乙所示，的组某次将总重G为5000N的砖块儿匀速吊运到高为10m的楼上。用时40s，卷扬机提供的拉力F为3000N。绳重及摩擦忽略不计 （1）动滑轮的重力？ （2）拉力F做的总功？ （3）滑轮组工作时的机械效率是多少？ 【答案】 （1）1000N；（2）60000J；（3）83.3% 【详解】 解：（1）由图可知 n＝2 根据 可知，动滑轮的重力为 G动＝nF-G＝6×3000N-5000N＝1000N （2）拉力F做的总功为 W总＝Fs＝Fnh＝2×3000N×10m＝60000J （3）有用功为W有＝Gh＝5000N×10m＝50000J 滑轮组工作时的机械效率为    答：（1）动滑轮的重力1000N；（2）拉力F做的总功为60000J；（3）滑轮组工作时的机械效率是83.3%。 17．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物吊起，在20s内重物匀速上升2m时，滑轮组的机械效率为80%。 （1）求提升重物做的有用功。 （2）求绳端的拉力。 （3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J，求动滑轮的重力。 【答案】 （1）2.4×104J；（2）5000N；（3）400N 【详解】 （1）提升重物做的有用功： （2）由可得，拉力做的总功： 由图可知，承担物重的绳子股数n＝3，绳子自由端移动的距离 由可知，拉力 （3）额外功 克服动滑轮做功： 由可得动滑轮重： 答：（1）提升重物做的有用功为2.4×104J；（2）绳端的拉力为5000N；（3）动滑轮的重力为400N。 18．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）建筑工地上，工人用滑轮组在10s内吊起一质量为60kg的物体升高了2m，如图所示，此时滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g=10N/kg，求 （1）对物体做的有用功； （2）拉力F的功率； （3）若利用此滑轮组吊起质量为45kg的物体，机械效率多大。 【答案】 （1）1200J；（2）150W；（3）75% 【详解】 解：（1）工人对物体做的有用功W有=Gh=mgh=60kg×10N/kg×2m=1200J （2）根据可知，拉力做的总功 则工人师傅拉力做功的功率 （3）根据W总=W有+W额可知，额外功W额=W总﹣W有=1500J-1200J=300J 不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力    质量为45kg的物体所受重力 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率    答：（1）对物体做的有用功为1200J；（2）拉力F的功率为150W；（3）若利用此滑轮组吊起质量为45kg的物体，机械效率为75%。 19．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）电梯与摩天大楼是哪一个先问世的？如果你认为是后者，那就错了，事实上，正是电梯的发明引起了建筑设计师们的注意，从而想到利用电梯可使人们自由的出入高楼的每一层，免于爬楼之苦，因此他们认为建造摩天大楼是可行的。电梯的典型结构包括定滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动牵引机、安全装置和信号操纵系统等。下图是某科技小组设计的“模拟电梯”，已知轿厢质量30kg，配重25kg，乘客质量50kg，某次实验轿厢从地面匀速上升到3楼（每层楼高度3m）用时20s，不计绳重和摩擦。求： （1）本次实验中电梯对乘客做了多少功； （2）轿厢上升时电动牵引机的拉力功率是多大； （3）电梯需定期保养，否则运行阻力会变大。现假设滑轮与绳间的摩擦力为50N，其它条件不变，求此次实验电梯的机械效率？ 【答案】 （1）3000J；（2）165W；（3）83.3% 【详解】 解：（1）本次实验中电梯对乘客做的功即为有用 （2）轿厢上升时的运行速度为 电动牵引机的拉力为 电动牵引机的拉力为功率是。 （3）此次实验电动牵引机的拉力为 此次实验电梯的机械效率为 答：（1）本次实验中电梯对乘客做的功为3000J；（2）轿厢上升时电动牵引机的拉力功率是165W；（3）此次实验电梯的机械效率为83.3%。 20．（23-24九年级上·江苏常州·期中）我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB（AB杆质量分布均匀）绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。 （1）当液压杆AC收缩，带动金属杆AB绕着O点转至水平位置时，请在图乙中画出液压杆AC对金属杆A端拉力的力臂，以及采样器对金属杆B端的力的示意图； （2）若OA、OC和AC的长分别是18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N； ①求采样器对金属杆B端的力的大小？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）（ ） ②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），AC上的力将 （变大/变小/不变）； （3）若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把悬挂B点向左移动（未过O点），则机械手臂的机械效率将 （变大/变小/不变）。 【答案】 见解析 40 变大 变小 【详解】 （1）液压杆AC对金属杆A端拉力F1作用在点A上，方向沿着AC方向，力臂l1为O点到动力F1的作用线的垂线，线过点A做沿AC方向的带箭头的直线，表示F1，再过O点做与力F1的垂线，支点O到垂足之间的距离为力臂l1；力F2作用在B点上，方向竖直向下，过点B做带箭头的竖直向下的直线表示力F2，如图所示： （2）由几何关系得 动力臂 由杠杆平衡条件得，采样器对金属杆B端的力F2的大小 ②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），动力臂将变长，而动力大小不变，阻力臂长度不变，由杠杆平衡条件得，AC上的力将变大。 （3）若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把悬挂B点向左移动（未过O点），杠杆转动的角度变大，杠杆重心上升高度变大，导致额外功变大，而有用功不变，因此总功变大，由得，机械手臂的机械效率将变小。 1．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示是中国农村历代通用的旧式提水器具——桔槔，这种提水工具虽简单，但它可以使劳动人民的劳动强度得以减轻。桔槔的结构相当于一个普通的杠杆，如图乙所示。轻质细杆AB代表桔槔，O为支点。当水桶中装满水，人使用桔槔缓慢匀速提升水桶时，杠杆A端水桶和水的总重力为G1，人向上提升水桶的拉力为F，杠杆B端重石的重力为G2。下列说法正确的是（　　） A．人使用桔槔提水比直接用水桶提水费力 B．人使用桔槔匀速向上提水时，杠杆满足条件 C．人使用桔槔匀速向上提水时，杠杆A端受到的拉力大小为 D．当重石的重力G2增大时，人使用桔棒提升水桶时的拉力F变大 【答案】B 【详解】A．人使用桔槔提水时，水桶受到三个力的作用：竖直向下的重力、竖直向上的人的提力、竖直向上的绳子对水桶的拉力，所以人的提力小于水桶的重力，即人使用桔槔提水比直接用水桶提水省力，故A错误； B．杠杆处于平衡状态，如下图 根据杠杆的平衡条件知道，根据相似三角形的知识可知，所以即，故B正确；C．水桶受平衡力，绳子对水桶的拉力为，根据力的相互性知道，杠杆A端受到的拉力大小为，故C错误； D．重石的重力的力臂不变，A端拉力的力臂不变，当重石的重力G2增大时，A对水桶的拉力变大，则人向上提升水桶的拉力为F变小，故D错误。故选B。 2．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）有一质量分布不均匀的木条，质量为2.4kg，长度为AB，C为木条上的点，。现将两台完全相同的托盘天平甲、乙放在水平地面上，再将此木条支放在两秤上，B端支放在乙秤上，C点支放在甲秤上，此时甲秤的示数是0.8kg，如图所示。则欲使乙秤的示数变为0，应将甲秤向右移动的距离是（支放木条的支架重不计）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 木条的重力G＝mg＝2.4kg×10N/kg＝24N，设木条重心在D点，当C点放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，托盘秤甲的示数是0.8kg，则托盘受到的压力F压＝mCg＝0.8kg×10N/kg＝8N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条C点的支持力为8N，如图所示： 由杠杆平衡条件有：FC×CB＝G×BD，即8N×CB＝24N×BD 所以：CB＝3BD，因，所以，则欲使乙秤的示数变为0，需将甲秤移到D点，故向右移动的距离为。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 3．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，C点悬挂一重为G的物体M，其力臂记为l，保持杠杆水平静止，此时F与l﹣1的关系图线为图2中的①，某次操作后，仍保持杠杆水平静止，F与l﹣1的关系图线变为图2中的④，则可能进行的操作是（　　）    A．将电子测力计顺时针转动30° B．将M从C点移到A点 C．增加物体M的质量 D．将电子测力计从B点移到A点 【答案】B 【详解】根据杠杆平衡条件，由图1可得F×lF=G×l，图2中，图像由①变到④时，l﹣1不变时，F减小；l﹣1变小时，力F变小，l﹣1变大时，力F变大。A．将电子测力计顺时针转动30°后，力F的力臂lF变小，G、l不变即l﹣1不变时，要使杠杆平衡，则F变大，故A不符合题意；B．将M从C点移到A点后，l变小即l﹣1变大，lF、G不变时，要使杠杆平衡，F变大，故B符合题意；C．增加物体M的质量，物体N的重力G变大，lF、l不变即l﹣1不变时，要使杠杆平衡，F变大，故C不符合题意； D．将电子测力计从B点移到A点，lF变小， G、l不变即l﹣1不变时，要使杠杆平衡，F变大，故D不符合题意。故选B。 4．（23-24九年级上·江苏常州·期中）图甲是一种常用的移动指示牌，图乙是它的模型，图丙是被风刮倒的指示牌，请在图丙中画出：将指示牌扶起的最小力及其力臂。 【答案】 【详解】 要将指示牌扶起，支点为C，，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段F1的示意图，如图所示。 5．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）在“探究杠杆的平衡条件”实验中 （1）在做实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆 （选填“平衡”或“不平衡”）。下一步的操作应该将图甲右边的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了在实验中 。    （2）保持图丙中左边钩码的个数和位置不变，在右端用弹簧测力计竖直向下拉杠杆。弹簧测力计从B点向支点O移动过程中（未到O点），杠杆始终保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小随它的力臂l变化的关系的是：______。 A．  B．   C．   D．   （3）如丙图所示，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位时平衡时，其示数 （选项“>”、“=”或“<”）。 （4）另一小组的小红在实验中将弹簧测力计的拉环挂在杠杆右端，用力向下拉挂钩，读出弹簧测力计的示数。进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件，原因是 。 （5）如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中。    实验次数 动力/N 动力臂/cm 阻力/N 阻力臂/cm 1 1.5 10 1 A 2 1 20 B 10 3 1 20 1.5 10 请将表格中的实验数据补充完整，A： ，B： 。 （6）小明的第3次实验存在错误，其错误是 。 【答案】 （1）平衡 右 便于测量力臂 （2）B （3）> （4）没有考虑弹簧测力计自身的重力 （5） 15 2 （6）动力臂L1读取错误 【详解】 （1）杠杆静止时处于平衡状态，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆平衡。由甲图可知，杠杆此时左低右高，应将平衡螺母向右调节，使杠杆水平平衡。当杠杆水平平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂长度，便于测量力臂。 （2）由杠杆平衡条件可知，当左边钩码的个数和位置不变时，右边弹簧测力计的拉力F与它的力臂成反比，即F与力臂l成反比，故选B。 （3）将弹簧测力计斜向左拉，阻力和阻力臂不变，拉力的力臂将变短，根据杠杆平衡条件可知，杠杆在水平位置时平衡时，拉力变大，所以，>。 （4）由于弹簧测力计自身的重力的影响，弹簧测力计对杠杆的拉力大于弹簧测力计的示数，所以进行多次实验发现都不能满足杠杆平衡条件。 （5）第1次实验：根据杠杆平衡条件得 ，解得。第2次实验：根据杠杆平衡条件得，解得。 （6）杠杆在水平位置平衡，F1的方向垂直于杠杆时，力臂才在杠杆上。如图，F1倾斜拉动杠杆在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，所以动力臂L1读取错误。 6．（23-24九年级上·江苏宿迁·期中）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触。图乙为输电线的牵引装置工作原理图，钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，下列说法正确的是（　　） A．滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮 B．该牵引装置既能省力又能省距离 C．输电线P端受到的拉力大小为 D．若某段时间内坠砣串下降了，输电线P端向左移动了 【答案】D 【详解】A．由图可知，滑轮组工作过程中，滑轮A的轴固定不动，为定滑轮，滑轮B的轴可随电线移动，为动滑轮，故A错误； B．该牵引装置能省力，但是要费距离，既能省力又能省距离的机械是不存在的，故B错误； C．坠砣的总重为，图中由两段绳子吊着动滑轮，输电线P端受到的拉力大小为，故C错误； D．若某段时间内坠砣串下降了，输电线P端向左移动的距离为 故D正确。故选D。 7．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏，图乙是该游戏装置的示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起（忽略绳与木棍之间的摩擦）。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是（　　）    A．女孩的拉力最小，运动距离最长 B．女孩的拉力最大，运动距离也最长 C．三人的拉力一样大，运动距离一样长 D．大人和男孩的拉力一样，女孩运动距离最长 【答案】A 【详解】每股绳子上的力相等，设力的大小为F，大人的圆木棍上有六股绳，大人的拉力为6F，男孩的圆木棍上有五股绳，男孩的拉力为5F，女孩的拉力为F，所以大人的拉力最大；女孩的拉力最小，省力费距离，所以女孩的运动距离最大，故BCD错误， A正确。故选A。 8．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一，高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，如图甲采用坠砣牵引以保障列车电极与输电线的良好接触，图乙为输电线的牵引装置工作原理图，图乙中 为定滑轮，（选填“A” 或“B”）。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣，每个坠砣配重为200N，若某段时间内坠砣串下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重、摩擦，输电线P端受到的拉力大小为 N，输电线P端向左移动了 cm。 【答案】 A 8×103 10 【详解】 由图知道，滑轮A为定滑轮，可以改变力的方向。由图知道，滑轮组承担P端拉力的绳子股数n=2，图中坠砣挂在钢绳的自由端，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则，输电线P端受到的拉力大小 。图中坠砣挂在钢绳的自由端，则坠砣串下降高度h=2sP 则输电线P端向左移动的距离。 9．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为3kg，动滑轮、杆和衣架总质量为1kg。小明同学用力F拉动绳子自由端，在4s时间内使衣服匀速升高1m。（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求： （1）在A、B、C、D、E等五个滑轮中，属于动滑轮的是 ； （2）拉力F做功的功率；（ ） （3）在此过程中升降衣架的机械效率。（ ） 【答案】 AD 10W 75% 【详解】 （1）动滑轮的轴随物体一起移动，由图可知，AD两个滑轮为动滑轮。 （2）衣服的重力，动滑轮、杆和衣架的总重 由图可知，，拉力F为，绳端移动的距离 拉力做功为，拉力功率为。 （3）克服衣服重力做功为 升降衣架的机械效率 10．（23-24九年级上·江苏扬州·期中）如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为3kg、棱长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直。现将重为10N的小物块P放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左推力，使P沿OA向左做匀速直线运动。则：（g取10N/kg） （1）若细线能承受的最大拉力为14N，小物块P可从O点开始往左运动多远？ （2）小物块P往左运动到最远时，推力F做了多少功？ 【答案】 （1）1.4m ；（2）2.8J 【详解】 解：（1）水上物块P在水平方向从O点向左移动最远的距离为l2，则小物块P对杠杆作用力为 ，物块P向左移动到最远时，右端的拉力最大，为F1=14N，此时F1的力臂为 ，根据杠杆平衡条件，可得小物块P可从O点开始往左运动最远的距离为。 （2）小物块P往左运动到最远时，推力F做的功为。 答：（1）若细线能承受的最大拉力为14N，小物块P可从O点开始往左运动距离为1.4m； （2）小物块P往左运动到最远时，推力F做的功为2.8J。 11．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图，一块质量分布均匀的长方体砖平放在水平地面上，已知这块砖的重量为144N，AB=30cm，AA’=12cm，AD=16cm。小明将这块砖绕着AB边（AB边始终与地面接触）翻转90°后，则砖的重心升高了 cm，完成这次翻转，小明至少对砖做 J的功。 【答案】 2 2.88 【详解】 翻转前，长方体砖的重心到地面的距离为 翻转后，长方体砖的重心到地面的距离为 所以，小明将这块砖绕着AB边翻转90°后，砖的重心升高了 砖的重心升高了2cm，则小明至少对砖做功。 12．（23-24九年级上·江苏苏州·期中）如图所示，一块厚度、密度均匀，重为G的长方形水泥板放在水平地面上，则拉力F＝ ；接着用如图所示的两种方法，欲使其一端抬离地面，则F1 F2；如果两种方法都将水泥板拉至竖直位置，不计空气阻力等因素，两次拉力做功W1 W2（均选填“＞”、“＝”或“＜”）。 【答案】 ＝ ＞ 【详解】 由题图可知，两次抬起水泥板时的用力情况如下图： 在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对于形状规则质地均匀的物体，其重心在其几何中心上，所以阻力臂等于动力臂的二分之一。根据杠杆的平衡条件知道 所以前后两次所用的力相同。 若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图知道h甲＞h乙 两种情况下拉力做功W甲=Gh甲，W乙=Gh乙，所以W甲＞W乙。 13．（23-24八年级上·江苏无锡·期中）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂坠砣，其中定滑轮的作用是 ；不计滑轮和钢绳自重及摩擦，若要使输电线A端受到的拉力大小为，则坠砣受到的总重力为 N，若某段时间内坠砣串下降了，则输电线A端向左移动了 cm，输电线A端拉力做功 J。（不考虑钢绳的热胀冷缩） 【答案】 改变力的方向 5000 15 1500 【详解】 由定滑轮的特点知道，定滑轮的作用是改变力的方向。由图知道，滑轮组承担A端拉力为 FA=1×104N，绳子股数n=2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，则。 图中坠砣挂在钢绳的自由端，且n=2，输电线A端向左移动，坠砣下降，则坠砣串下降高度h=2sA 坠砣串下降了30cm，则输电线A端向左移动了。由知道，输电线A端拉力做功。 14．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体（包含床垫）质量约为80kg，整个床体厚度为0.2m。求：（g取10N/kg） （1）图乙中液压杆和床架构成了______杠杆； （2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力？ （3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小？ 【答案】 （1）费力；（2）1600N；（3）72W 【详解】 解：（1）由乙图可知，过O向AB做垂线，垂线段的长就是动力臂l1为0.25m，阻力臂为O点到床中心的距离，即l2为1m，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。 （2）床体的重力，根据杠杆平衡条件可得 液压杆至少要提供的力。每个液压杆至少要提供的力。 （3）床在升起过程中液压杆对床体做的功等于克服床体重力所做的功，床体重心上升的高度为 ，则液压杆对床体做的功 液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率。 答：（1）图乙中液压杆和床架构成了费力杠杆；（2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供1600N的力；（3）液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率为72W。 15．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图甲，小林用水平推力推动水平地面上的木箱。此过程中，推力随时间的变化情况如图乙，木箱前进的速度的大小随时间的变化情况如图丙，则（　　） A．0~1s，推力做的功为100J B．3s~5s，推力克服摩擦做功200J C．3s~5s，推力做功的功率为300W D．1s~3s，木箱受到的摩擦力等于5s-6s木箱受到的摩擦力 【答案】D 【详解】A．0~1s，木箱静止不动，推力没有做功，故A不符合题意； B．3s~5s，推力为200N，木箱的速度为1m/s，木箱运动的距离为 推力做功为，故B不符合题意； C．3s~5s，推力做功的功率为，故C不符合题意； D．1s~3s和5s-6s，木箱受到的摩擦力都是滑动摩擦力，木箱对地面的压力和接触面的粗糙程度都不变，所以滑动摩擦力不变，即1s~3s，木箱受到的摩擦力等于5s-6s木箱受到的摩擦力，故D符合题意。故选D。 16．（23-24九年级上·江苏南京·期中）如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动，图乙是、所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为、，、的功率是、。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．由图乙可知，当拉力移动的距离相同时，由W=Fs可知，拉力F1做的功多，水平拉力的大小关系为F1>F2，故A错误；B．由图丙可知，两物体的s-t图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的运动时间相同时，A运动的路程大，由可知，两物体的速度关系为，故B错误；C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，A所受的摩擦力为f1=F1，B所受的摩擦力为f2=F2，由A可知，F1>F2，因此A、B所受摩擦力的大小关系为，故C错误；D．因为F1>F2，，所以，由可知，F1、F2所做功率的大小关系为，故D正确。故选D。 17．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）小华估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率时（不计绳重），他用体重计测出自己的质量m；用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人重心上升的高度），用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；则他跳绳时克服自身重力做功的平均功率P= （用字母表示）；若小华的质量为50kg，重心高度随时间变化的情况如图所示，可估算出他在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg）    【答案】 秒表 135 【详解】 测量时间的工具是秒表或者表。小华所受的重力为G=mg；每次克服重力所做的功 W=Gh=mgh则n次所做的功W总=nW =nmgh，平均功率。由题意知该同学的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N，跳一次所用时间为，1min内所跳的次数，起跳的最大高度h=0.09m，克服重力做功W=Gnh=500N×180×0.09m=8100J，1min内克服重力做功的平均功率 。 18．（23-24九年级上·江苏盐城·期中）我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物）里记载了一种捣谷用的舂，“横木穿插碓头，硬嘴为铁，足踏其末面舂之”，如图所示，O为固定转轴，A处连接着碓头，脚踏杆的B处可使石球升高，抬起脚，石球会落下去击打稻谷。若碓头质量为20千克，不计横木的重力和摩擦。脚沿 方向可以用最小力将石球抬起，至少用力F1= N。若每次碓头上升的高度为0.6米，1分钟撞击臼中的谷粒20次，则人克服碓头重力做功的功率为 瓦。 【答案】 垂直于OB向下 80 40 【详解】 根据杠杆平衡条件，要想动力最小，动力臂应最长，以OB作为动力臂时，力臂最长，且力的方向与力臂垂直，所以脚沿垂直于OB向下方向可以用最小力将石球抬起。碓头的重力为，根据可得，代入数值得，解得。。1分钟人克服碓头重力做功为 人克服碓头重力做功的功率为。 19．（23-24九年级上·江苏徐州·期中）图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，足踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。 （1）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率； （2）质量为72kg的捣谷人，左脚与地面的接触面积为200cm2，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，已知OA∶OB=3∶2，求人左脚对地面的压力。 【答案】 （1）250W；（2）420N 【详解】 解：（1）碓头的重力,重力做功, 重力做功的功率. （2）人对杠杆的力为, 人受到杠杆的反作用力为, 地面对人的支持力为, 人左脚对地面的压力。 答：（1）重力做功的功率250W； （2）人左脚对地面的压力420N。 20．（23-24九年级上·江苏镇江·期中）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样大小的拉力把A、B两个物体以相同的速度匀速提升，、分别为甲、乙两图中物体的质量，、分别是拉力、的功率，、分别是甲、乙两滑轮组的机械效率，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A．物体的质量：；功率；机械效率： B．物体的质量：；功率；机械效率： C．物体的质量：；功率；机械效率： D．物体的质量：；功率；机械效率： 【答案】C 【详解】由图可知，甲、乙两个滑轮组中承担动滑轮绳子的股数分别为:，，由题意可知，两滑轮组中动滑轮的重力相等，绳子自由端的拉力相等，由不计绳重和摩擦时，拉力可知，A、B两物体的重力分别为，，由，结合以上两式可知，则，由可知，； 由不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 在动滑轮的重力一定时，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，因此； 用同样大小的拉力把A、B两个物体以相同的速度匀速提升，设物体上升的速度为v，甲图绳子自由端移动的速度为3v，乙图绳子自由端移动的速度为2v，拉力的功率分别为， 由，结合以上两式可知，；由以上分析可知，A正确，BCD错误。故选A。 21．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，水轮最高处距离水面3m，每分钟转动一周。则筒车在工作过程中，流水的机械能转化为筒中水的 。若水流冲击筒车的功率为50W，求筒车旋转一周取水的机械效率是 %。 【答案】 重力势能 60 【详解】 水流冲击的机械能，使水的高度增大，即水流冲击的机械能转化为筒车转动的机械能和提水的重力势能。水流冲击筒车的功率为50W，1min内水流所做的功为为W＝Pt＝50W×60s＝3000J， 该筒车旋转一周提升水的质量为为m＝12×5kg＝60kg，对水所做的功为W有＝Gh＝mgh＝60kg×10N/kg×3m＝1800J，筒车旋转一周取水的机械效率为。 22．（23-24九年级上·江苏常州·期中）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲级级上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）          （1）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作： ①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置并 ，然后沿斜面方向 拉动小车，弹簧测力计如图乙所示； ③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为 J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 。 （2）在小车上逐渐添加重物，测出小军的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系像，分别如图丙中的线段a和b： ①由图像可知：用该通道斜面提开物体时的机械效率与物重 （选填“有关”或“无关”）； ②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为 。 【答案】 调零 匀速 0.3 60% 无关 105 【详解】 （1）弹簧测力计使用之前要调零。为了保证弹簧测力计读数稳定，要匀速直线拉动小车。由图乙可知，拉力大小为0.3N，斜面的高度为0.09m，由功的公式可得拉力做功W总=Fs=0.3N×1m=0.3J，由功的公式可得拉力克服重力做功W有=Gh=2N×0.09m=0.18J，由效率公式可得，斜面的效率。 （2）由图可知，当物体的重力为5N时，机械效率，所以斜面提升物体时的机械效率与物重无关。由重力公式可得人和车的总重力G=mg=（50kg+20kg）×10N/kg=700N 则有用功W有=Gh=700N×0.09m=63J，则总功，则拉力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$