第11章简单机械和功章节练习（基础练）- ---2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

第11章节简单机械和功章节练习 知识点题型分布： 考点1：杠杠的相关内容 考点2：滑轮的相关内容 考点3：功的相关定义和计算 考点4：功率的相关定义和计算 考点5：机械效率的相关内容 1、 选择题 1．（23-24九年级上·江苏徐州·期末）筷子是华夏饮食文化的标志之一。同学们应该“习惯使用公筷”，做文明餐桌的践行者。如图所示，筷子属于（　　） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法判断 2．（23-24八年级下·全国·课时练习）下列四位科学家的名字中，作为功的单位是（　　） A．伏特 B．焦耳 C．瓦特 D．欧姆 3．（23-24八年级下·河北承德·期末）下列生活实例中，力对物体做功的有（　　） A．小明搬石头没搬动 B．运动员举着杠铃静止不动 C．小敏背着书包上楼 D．小刚提着水桶沿水平路面前进 4．（2022·江苏苏州·一模）下列属于费力杠杆的是 （　　） A．托盘天平 B．撬棒撬起石头 C．钓鱼竿钓鱼 D．钳子剪断钢丝 5．（2023·江苏盐城·一模）某人骑着一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶．若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人做功的功率最接近（  ） A．1 W B．10 W C．100W D．1000 W 6．（22-23八年级下·陕西延安·期末）如图所示，小华同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底墙匀速拉到顶端，拉力大小为250N，已知斜面倾角为，斜面高为2m，绳重不计。以下说法中正确的是（　　） A．木箱在斜面上受重力、拉力、摩擦力三个力的作用 B．小华对木箱做的有用功是1000J C．物体受到的摩擦力大小为50N D．此斜面的机械效率为 2、 填空题 7．（24-25八年级·黑龙江绥化·课前预习）功的定义：如果一个力作用在物体上，物体在 上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 8．（23-24九年级下·湖南常德·期中）如图所示，OB为一轻质杠杆，O为支点，OA＝0.3m，AB＝0.2m，将重30N的物体悬挂在B点，当杠杆在水平位置平衡时，在A点至少需加 N的拉力，这是一个 （选填“省力”或“费力”）杠杆． 9．（24-25九年级上·全国·课后作业）电磁弹射需要强大的电力储能系统，能在6秒内提供的电能，将几十吨的飞机加速到几百米/秒，该系统的功率至少达 W。 10．（2023·广西贵港·中考真题）如图的电工钳是一个 杠杆（选填“省力”或“费力”），手柄上的橡胶套是 （选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）。 11．（2023·湖南长沙·二模）我国古代科技著作《天工开物》中，记录了两个场景 ①釜的铸造：“铁化如水，以泥固钝铁柄勺从嘴受注”，如图，“铁化如水”是一种 现象（填一种物态变化的名称）；    ②一种捣谷用的舂（chōng），如图，O为支点，F2为阻力（由锤头重力产生），此时舂属于 杠杆。    12．（23-24九年级上·江苏苏州·阶段练习）如图所示是剪高处树枝的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是 （选填“定滑轮”或“动滑轮”），它起到 的作用。 13．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）目前很多家庭都备有垃圾桶，如图所示是家用脚踏式垃圾桶的结构图，F为装垃圾时开盖用的脚踏板。从图中可以看出，其中由DEF组成的杠杆是一根 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆，其支点是 。 14．（2023·广西南宁·三模）如图甲所示是某排水系统结构简图。系统由井盖、左右两个相同杠杆（是其中之一、可绕A、、三点自由转动）、支杆、容器等组成，井盖上表面有排水孔，水从排水孔流入下方容器中，再从容器底部排水孔流入下水道。当下暴雨容器中积水过多时，容器会带动杠杆，将井盖顶起，使水从井盖与支持面间的空隙快速流下（如图乙）。已知井盖质量为，容器重力为，长，长，不计杠杆、支杆质量及各处摩擦。当容器中没有积水时，井盖的重力为 ，转轴受到的力为 ；当容器中水量达到 时，井盖会自动抬起。 3、 解答题 15．（2023·山东滨州·一模）新型铝合金门安装有扳动式把手如图所示，请你画出图中门手柄所受压力F的力臂。 16．（23-24八年级下·重庆·期末）根据题中所给出的滑轮，请在图中用划线方法画出最省力的绕法。 17．（22-23八年级下·安徽六安·期末）“探究杠杆平衡条件”的实验中：      （1）把杠杆放在支架上后，在图甲所示的位置静止，这时的杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节； （2）调节好的杠杆如图乙，用弹簧测力计向上拉动杠杆使其水平在位置平衡，此操作的好处是 ； （3）如图丙，当杠杆水平在位置平衡时，与乙图相比弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）图丁为小明利用所学知识自制的杆秤（自重不计）。已知秤砣的质量为，当杠杆水平静止时，被测物和秤砣到秤纽的距离分别为、可估算出被测物质量为 kg，为提高杆秤的测量范围，提纽应向 移动（选填“左”“右”）。 18．（2023·山东菏泽·中考真题）现有两个品种相同的实心西瓜，形状不同，在没有直接测量质量和重力工具的情况下，要判断哪个更重，在以下三种方案中 方案一：将西瓜分别装入相同的网，分别挂在已调节好的等臂杠杆的两端，观察杠杆的倾斜情况； 方案二：将西瓜分别装入相同的网，分别系在一条跨过定滑轮的绳子两端，向上提滑轮，观察哪个先离开地面； 方案三：把两个西瓜放在质地均匀的同一块海绵上，观察海绵形变的大小。 你认为方案 不可行，原因是 。 19．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）将一根重为500N的均匀木棒放在水平地面上，稍微抬起一端所需的最小力是多少？ (1)从杠杆角度画出该题的杠杆五要素示意图。 (2)利用杠杆平衡条件求解此最小力。 20．（24-25九年级上·上海长宁·阶段练习）小红同学家买了新房，要在6m2阳台上铺设地砖，她仔细测量了阳台地面和某型号地砖的一些数据，发现每块地砖的面积是0.1m2（铺设时不考虑地砖损坏和砖与砖之间的缝隙）。她家位于离地6m高的三楼，将所需地砖从地面搬至阳台过程花费了300秒，小红干活时功率为12W。 (1)求：小红从地面搬到阳台所做的功； (2)求：每块砖的重力是多少。 答案解析： 1．B 【详解】筷子在使用过程中，动力在筷子的中间偏上，阻力作用在筷子的下端，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】功和能的单位为焦耳，简称焦。用“J”表示。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】A．小明搬石头没搬动，有力但没有移动距离，不做功，故A不符合题意； B．运动员对杠铃有一个向上的力，但杠铃没有通过距离，不做功，故B不符合题意； C．小敏背着书包上楼，对书包施加了力，并且在力的方向上移动了距离，对书包做功，故C符合题意； D．小刚提着水桶沿水平路面前进，力的方向上没有移动距离，不做功，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．托盘天平是等臂杠杆，故A不符合题意； B．撬棒撬起石头，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿钓鱼，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，故C符合题意； D．钳子剪断钢丝，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选C。 5．C 【详解】人骑自行车的速度约为5m/s，匀速行驶时，牵引力大小等于阻力大小，故F=f=20N；根据公式，答案选C． 6．C 【详解】A．沿斜面向上拉木箱时，木箱受重力、支持力、摩擦力和拉力四个力的作用，故A错误； B．小华对木箱做的有用功为 故B错误； C．斜面倾角为，斜面高为2m，所以斜面长为 拉力F对木箱做的总功 克服摩擦力所做的额外功为 由 可得，物体受到的摩擦力为 故C正确； D．此斜面的机械效率为 故D错误。 故选C。 7．这个力的方向 【详解】如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。 8． 50 费力 【详解】由图可知，O点为支点，OA为动力臂，OB为阻力臂，阻力大小等于所挂物体的重力，在A点的拉力为动力； OB＝OA+AB＝0.3m+0.2m＝0.5m；由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可知：F1×OA＝G×OB，F1＝＝50N； 因为OB大于OA，即动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆． 9． 【详解】该系统的功率为 10． 省力 绝缘体 【分析】根据杠杆平衡条件，比较动力臂和阻力臂的大小来判断杠杆的类型。 【详解】[1]电工钳使用时，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆； [2]手柄上的橡胶套不容易导电，是绝缘体。 11． 熔化 费力 【详解】①[1]“铁化如水”，铁由固态变成液体，发生的物态变化过程是熔化。 ②[2]由图可知，使用舂时，动力臂小于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，此时舂属于费力杠杆。 12． 动滑轮 省力 【详解】[1][2]由图可知，该滑轮在使用时可以随着剪刀的动刀口一起运动，则该滑轮是动滑轮，起到了省力的作用。 13． 省力 E 【详解】[1][2]对于杠杆DEF，E点是支点，动力作用在F点，阻力作用在D点，脚踩下踏板时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 14． 360 50 20 【详解】[1]当容器中没有积水时，井盖的重力为 G=mg=36kg×10N/kg=360N [2]杠杆AOB的B端受到的压力 由杠杆平衡条件得到 FA×AO=FB×(AB-AO) FA×12cm=20N×(30cm-12cm) FA=30N 故一个转轴O受到的力 FO=FA+FB=30N+20N=50N [3]井盖刚好被顶起时，杠杆AOB的A端受到的压力仍然为 F′A=×360N=180N 此时杠杆AOB的支点为O；由杠杆平衡条件有 F′A×AO=F′B×(AB-AO) 容器对杠杆B端的拉力 F′B= 容器中水的重力 G水=2F′B-G容=2×120N-40N=200N 所以向容器中注水的质量 m水==20kg 15． 【详解】门柄的力臂为从支点到力F的距离，故从支点作力的垂线，垂线段的长度即为力F的力臂，如下图所示： 16． 【分析】滑轮组绳子的绕法有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。 【详解】图中只有一个动滑轮，要求最省力，即动滑轮与3股绳子接触，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 。 17． 平衡 左 便于测量力臂 变大 2.5 左 【详解】（1）[1]杠杆静止在如图甲的位置，所以，杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆停在如图甲所示的位置，左端上翘，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动。 （2）[3]杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 （3）[4]弹簧测力计在位置时，力臂是红色的线段；弹簧测力计在位置时，力臂是绿色的线段，根据动力动力臂阻力阻力臂，阻力和阻力臂都不变，动力臂变短，动力变大，所以，弹簧测力计示数变大。    （4）[5]如图丁，以为支点，因为杠杆平衡，所以 即 所以 [6]秤砣质量不变，即动力不变，若杆秤的称量范围变大，则阻力变大，由杠杆平衡条件知，动力臂与阻力臂的比值变大，由于阻力臂与动力臂的和等于杆秤的长度是一定的，则应减小阻力臂，增大动力臂，所以，提纽应向左端移动。 18． 三 无法控制受力面积的大小相同 【详解】[1]方案三不可行。 [2]方案一：将西瓜分别装入相同的网，分别挂在已调节好的等臂杠杆的两端，根据杠杆的平衡条件可知，由于力臂相同，向下倾斜的一端的拉力大，则这一端的西瓜的重力大，故方案一可行； 方案二：将西瓜分别装入相同的网，分别系在一条跨过定滑轮的绳子两端，向上提滑轮，由于使用定滑轮不省力也不费力，若一个西瓜先离开地面，说明这个西瓜向下的拉力小，重力小，故方案二可行； 方案三：把两个西瓜放在质地均匀的同一块海绵上，由于西瓜的形状不同，无法控制受力面积相同，不能通过海绵形变的大小来判定压力的大小，故方案三不可行。 19．(1)见详解；(2)250N 【详解】解：(1)五要素是动力，阻力（木棒自重），动力臂，阻力臂，支点。 (2)此时动力臂最大，根据杠杆平衡条件可得 解得最小力 答：(1)见详解； (2)最小力250N。 20．(1)3600J (2)10N 【详解】（1）小红从地面搬到阳台所做的功 （2）阳台上需要铺设地砖的块数为 砖的总重力为 每块砖的重力是 1 学科网（北京）股份有限公司 $$