第十一章《简单机械和功》综合提优练习 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

第十一章《简单机械和功》综合提优练习 一、选择题 1．如图所示，有一斜面长为s、高为h，现用力F沿斜面将重力为G的物体从底端匀速拉到顶端，斜面的机械效率为η。则下列关于斜面对物体的摩擦力f的表达式中不正确的是（　　） A．f＝ B．f＝ C．f＝F（1﹣η） D．f＝ 2．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F＝1000N。下列说法正确的是（　　） A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆 B．路灯杆离地后，受到的拉力小于2400N C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80% 3．如图所示，在粗糙水平地面上，用10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力），木板B静止，木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了0.5m，滑轮组的机械效率为80%.下列说法正确的是（　　） A．木块A受到的摩擦力为5N B．地面对木板B的摩擦力为4N C．拉力F的功率为0.5W D．5s内绳子拉力对木板B做的功为2J 4．如图所示，均匀细杆AB长为L，可以绕A点在竖直平面内自由移动，在A点正上方距离同样是L的O处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端B相连，并将细杆B端绕A点从水平位置缓慢匀速向上拉起，已知细杆处于水平位置时，绳上拉力为F1，当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时，绳上拉力为F2，在此过程中（不考虑绳重及摩擦），下列判断正确（　　） A．拉力F的大小保持不变 B．细杆重力的力臂逐渐增大 C．F1与F2两力之比为1： D．F1与F2两力之比为：1 5．将完全相同的物体 A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好能够匀速下降；若对物体A施加一个水平向右10N的拉力F1，可以使物体B以0.1m/s的速度匀速上升；若将物体B取下放置在A的正上方，并对动滑轮施加一个竖直向下16N的拉力F2，可以使 A、B一起水平向左做匀速直线运动。忽略绳重及摩擦，不增减器件。下列说法正确的是（　　） A．B匀速下降时，A受到的摩擦力为5N B．动滑轮的重力为6N C．B匀速上升时，拉力F1的功率为1W D．该滑轮组的机械效率最大为75% 6．即将放寒假，某同学利用拉杆箱将学校里的物品运回家里。他所用的拉杆箱示意图如图所示。装有物品的拉杆箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F使拉杆箱保持静止。下列说法中正确的是（　　） A．其他条件不变，仅伸长拉杆的长度，拉力F增大 B．其他条件不变，拉力F的方向沿顺时针改变20°，拉力F减小 C．箱内物体下滑，重心位置由B变至B′，拉力F增大 D．使拉力F的方向沿顺时针改变40°，通过调节拉力大小，不能使拉杆箱保持静止 7．图中神仙葫芦就是半径分别为R和r（R＞r）且固连在同一轴上的两个定滑轮和一个动滑轮C组成，不计摩擦，当匀速提起重为G的物体时，所用的拉力F是（　　） A． B． C． D． 8．如图所示一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计沿竖直方向将棒的右端B缓慢匀速拉起，在此过程中，下列关于弹簧测力计示数F，A点受到的支持力F'，弹簧测力计对棒所做的功W，弹簧测力计对棒所做功的功率P，与B端离开地面的高度x的关系表示正确的是（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，某人用扁担担起两筐质量为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知L1＞L2，扁担和筐的重力不计。若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离ΔL，则（　　） A．扁担仍能水平平衡 B．扁担右端向下倾斜 C．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2﹣m1） D．要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为（m2﹣m1） 10．如图甲所示的装置，设每个滑轮的重力都为G轮，物体A的重力GA＝300N，物体B的重力GB＝35N，对A施加水平向右的拉力F1。使A以0.2m/s的速度匀速向右运动，已知拉力F1的功率为36W；撤去拉力F1，在A的右侧加挂一个与它相同的物体，如图乙所示，对B施加一个竖直向下的拉力F2＝90N，使A以0.1m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A．甲图中，A受到的摩擦力为300N B．乙图中，G轮＝20N C．乙图中，P点处受到的拉力为385N D．乙图中，F2做功的功率为27W 二、填空题 11．如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小 　 　kg；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为 　 　s（g＝10N/kg）。 12．有一质量为100kg且分布均匀的圆柱铁块，高为80cm，底面半径30cm，想用如下甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。 求：（1）比较F1________F2的大小。 （2）若动力对铁块所做的功等于铁块克服重力所做的功。求在推倒的过程中，推力F1做功至少是______________ 13．某同学在探究物体的机械效率与被提升物体重力的关系时，采用了如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重，不计绳重和摩擦，物体重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了再此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。请根据图象回答： （1）每个滑轮重 　 　N； （2）当G＝　 　时，滑轮组的机械效率可达到80%。 （3）在此过程中，滑轮组的最大机械效率是 　 　。 14．物理实验兴趣小组间开展竞赛活动，甲组出题乙组用实验的方法解答。甲组用布帘将一个滑轮组遮蔽（如图），乙组同学通过测量：滑轮组下方所挂重物重力为G，重物被匀速提升的高度为H，乙组同学施加在滑轮组绕绳的自由端的拉力为F，该自由端移动的距离为h；通过3组实验（数据见下表）乙组同学探究出“布帘背后的秘密”。 实验次数 1 2 3 G/N 5.0 8.0 11.0 F/N 2.0 3.0 4.1 H/cm 10.0 15.0 20.0 h/cm 30.1 45.1 60.2 假设你是乙组成员请判断： （1）动滑轮实际被使用的个数是 　 　（选填“一个”或“两个”）； （2）请在图中画出布帘后的滑轮组及绕线的方法。 （3）滑轮组中所有动滑轮（及动滑轮间的连接物）总重力约为 　 　（选填“1N”、“2N”或“3N”）； （4）当提升重物重力为G＝4.0N时，该滑轮组的机械效率最接近 　 　（选填“80%”、“33%”或“25%”）；从三次实验数据可以得出：使用同一滑轮组提升重物时，　 　越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）乙组同学发现实验数据不像“理想模型”那样完美，请你提出一条产生误差的原因：　 　。 15．如图所示是一个自制密度秤，其外形与杆秤类似。装秤钩的B处吊着一个体积为50cm3、密度为6g/cm3的均匀合金块，提纽位于O处，质量为100g的秤砣放在A处时，秤杆恰好水平平衡（图甲）。把合金块浸没在待测密度的液体中时，移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度。 （1）在图示甲位置平衡时，整个装置的总重心位于 　 　（填“A处”“O处”或“AO之间的某一位置”）。 （2）当测量水的密度时，将合金块浸没在水中，秤砣移到C处时密度秤水平平衡，如图乙所示。现在向水中加入一定量的食盐，则秤陀向 　 　（填“左”或“右”）移才能使密度秤再次在水平位置平衡。 （3）若测量液体的密度时，合金块没有完全浸没，则测量值 　 　（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （4）现将合金块浸没于某一种液体中，秤砣移到D位置时密度秤水平平衡，测得OB＝20cm，CD＝2cm，求该种液体的密度。 16．如图所示，A，B，C三点将质量不均匀长度L的木杆四等分。在A点用1500N力或B点用2500N力分别可以将木杆一端抬起。则木杆的总重为　 　N，木杆重心到C点的距离为　 　。将木杆从C点悬起，需在　 　（A/B）点悬挂　 　N重物木杆才能平衡。平衡后，在AB两点同时增加500N的重物，则　 　（A侧翘起/B侧翘起/仍然平衡）。 17．如图所示装置，物体B重为G，它浸没在水中匀速下沉时，通过滑轮组着重200N的物体A在水平面上匀速运动；当用一个水平向左的拉力拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B始终未露出水面），力F1的功率为P1，滑轮组的机械效率为η1；当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体B仍然以相同的速度匀速上升，力F2的功率为P2，此时滑轮组的机械效率为η2，已知：物体B的密度ρB＝5ρ水，第一次的拉力F1＝60N，η1：η2＝44：45．若不计绳重、滑轮组装置的摩擦和水中的阻力，功率之比P1：P2＝　 　（g取10N/kg）。 18．小明根据杠杆平衡条件在家测量某液体的密度，其装置放在水平面上。如图所示，轻质杠杆OA和BC垂直固定在一起，BC压在电子秤上，O为支点，且测量过程中O点和C点位置保持不变。 （1）调节杠杆OA在水平位置平衡，其目的是 　 　。 （2）将一个质量不计的矿泉水瓶装满水，用细线将矿泉水悬挂在OA的D点上，记录此时电子秤的示数为m，测量悬挂点D到O的距离为L1。 （3）取下装水的矿泉水瓶，将另一个完全相同的矿泉水瓶装满待测液体，用细线将矿泉水瓶悬挂在D点。此时电子秤的示数小于m，则待测液体的密度 　 　水的密度（选填“大于”，“等于”或“小于”），向 　 　（选填“左”或“右”）移动悬挂点的位置，直到电子秤的示数仍为m，测量此时悬挂点到O的距离为L2。 （4）待测液体密度的表达式为ρ液＝　 　（水的密度用ρ水表示）。 （5）若考虑矿泉水瓶的质量，测量结果为ρ液′，则ρ液′　 　ρ液（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 19．小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为2.5×103kg/m3，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为0.2m2，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求（不计绳重和摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）： （1）石料露出水面前受到的浮力； （2）石料的重力； （3）石料露出水面前滑轮组的机械效率； （4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。 20．如图甲所示，是小区内的一种新型健身器械，叫单人坐拉器，它的简化模型如图乙所示，坐在坐拉器座椅上的人，当双手用力向下拉动手柄A时，操作杆AB会绕着转轴O转动，连杆BD拉动杆O'C绕转轴O'转动，将座椅向上抬起，（g取10N/kg） （1）该坐拉器有两个杠杆，其中O'DC杠杆是 　 　杠杆，该坐拉器使用过程中 　 　（选填“省功”或“不省功”）。 （2）已知手臂拉动A端竖直向下移动30cm时，座椅竖直升高9cm，用时5s，若人的质量为60kg，利用坐拉器抬起人的机械效率为90%，则抬起人的过程所做功的功率为多少？ （3）已知图乙中OA：OB＝6：1，O'C：O'D＝2：1，此时AB杆处于水平位置，BD杆垂直于杆AB和O'C，BD杆对AB和O'C杆的拉力均沿着BD，且大小相等，若手臂对手柄A的拉力方向和人的重力方向视作同一直线，物体间相互作用力的大小相等、方向相反，忽略坐拉器的自重、转动时的摩擦和座椅的尺度。若小红的质量为40kg，则此时小红让自己保持图乙的状态，需要对手柄A施加竖直向下的拉力为多大？ 21．为了建设精致城市，每到春天园林工人要在过街天桥上放置花草，为城市增添一抹绿色。如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置。木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组。OA：OB＝1：2，每个沙袋重300N，每个滑轮重24N。（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为1000N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376N的花架匀速提升5m。求： ①滑轮组的机械效率。 ②滑轮组对绳AC的拉力。 32 学科网（北京）股份有限公司 $$