江苏省连云港市2024-2025学年九年级上学期期中针对练习简单机械与功部分

2024-2025学年度江苏省连云港市九年级上期期中针对练习 简单机械与功部分 一、单选题 1．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于省力杠杆的是（　　） A．核桃夹 B．钓鱼竿 C．天平 D．食品夹 2．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）关于功率的说法正确的是（　　） A．功率大的机器做功一定多 B．功率小的机器做功一定慢 C．做功少的机器功率一定小 D．工作时间长的机器做功一定多 3．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图是学校旗杆顶上的一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。下列对于滑轮的说法，正确的是（　　） A．这是一个定滑轮，可省力 B．这是一个动滑轮，可省力 C．这是一个定滑轮，可改变力的方向 D．这是一个动滑轮，可改变力的方向 4．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，用滑轮沿着三个不同的方向分别匀速提起重物G，则下列说法正确的是（　　）    A．甲最省力 B．乙最省力 C．丙最省力 D．三个力一样，且不省力 5．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）使用滑轮（组）提升同一个物体，不计滑轮重和摩擦，下列四种情况中最省力的是（　　） A．B．C． D． 6．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）下列关于机械效率的说法中正确的是（　　） A．机械效率可以提高到 B．机械效率越大，表明它做的额外功越少 C．做功越快的机械，机械效率越高 D．机械效率越大，有用功与总功的比值越大 7．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）下列说法正确的是 A．效率高的机械，功率一定大 B．做功时间长的机械，功率一定大 C．所有机械的机械效率都小于1 D．功率大的机械做的功一定多 8．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）关于功率与机械效率，下列说法正确的是（　　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．做功多的机械，机械效率一定高 C．做相同的有用功，额外功少的机械效率高 D．省力的机械，机械效率一定高 9．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）大人与小孩比赛从一楼登上五楼，比比谁的功率大，为此，需要测量一些物理量：①五楼地面到一楼地面的高度；②从一楼到达五楼所用的时间；③大人与小孩的质量或体重；④一楼到五楼楼梯的长度。上述物理量中必须测量的量是（　　）    A．①②③ B．②③④ C．①④ D．②③ 10．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，工人用该滑轮组在20s内将质量为150kg的重物匀速提升了10m，其工作期间的机械效率为75%，钢丝绳能承受的最大拉力为6000N（不计绳重与摩擦），则下列说法正确的是（　　） A．动滑轮的重力为200N B．拉力的功率为1.0×103W C．该吊车在这段时间里所做的额外功为1.2×104J D．该吊车能吊起的最大重物的质量为400kg 二、填空题 11．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）重的木块在大小为的水平拉力作用下，内沿水平地面前进，则此过程中木块重力做功 J，拉力做功 J，功率是 W。 12．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）小壮用20N的水平拉力使重300N的箱子沿水平地面移动了10m，小强将这个箱子匀速举高2m，小明将这个箱子举着在空中停留了3s。小壮做功 J，小强做功 J，小明做功 J。 13．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，用扳手拧螺帽时，图 （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更 （选填“长”或“短”）。    14．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，小明将一个重力G＝100N的物体从斜面底部向上匀速拉到斜面的顶端，沿斜面的拉力F＝75N，物体沿斜面移动的距离s＝5m，上升的高度是3m，则拉力做功 J，物体在斜面运动时受到的摩擦力为 N。 15．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动。已知OC长为30cm，CA长为20cm，在C点悬挂一重为20N的物体，作用在A端的竖直向上的拉力F使杠杆保持水平平衡，则此时拉力F的力臂大小是 cm，拉力F的大小是 N。生活中经常会用到定滑轮这种简单机械，定滑轮实质上是一个变形的 杠杆。 三、作图题 16．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示，使用羊角锤拔钉子，请画出此时动力F的力臂 17．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）如图所示是个核桃钳子，其中一个杠杆OAB的简化示意图如图所示，O点是支点，A点是阻力的作用点，B点是动力的作用点，请在图中画出压核桃时，作用在A点的阻力F2的阻力臂l2。    18．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）按要求作图（请保留作图痕迹）：如图所示，在图中画出杠杆的阻力臂l，并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F。    19．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）下图是指甲剪的示意图。指甲剪可以看作是由三个杠杆①②③组成。请完成以下作图。（忽略摩擦，保留作图痕迹） （1）在甲图中画出杠杆①以B点为支点时动力F1的力臂l1及阻力F2的示意图； （2）在乙图中画出杠杆③以D点为支点时动力F3的示意图及其力臂l3。 四、实验题 20．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小华用如图所示的滑轮组提升钩码，做了三次实验，数据记录如表： 实验次数 钩码重力 提升高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率 1 2 0.05 1.0 0.15 2 4 0.05 1.7 0.15 3 6 0.05 2.4 0.15 （1）实验中要竖直向上 拉动弹簧测力计。 （2）表格中空格处数据应为 。 （3）分析实验数据可知：用同一滑轮组提升重物时，机械效率主要与 有关。 21．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向 移动（选填“左”或“右”）。 （2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，每个钩码重为，在B位置沿着竖直向下的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数是 N。 （3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）对于图c所示的斜拉，与竖直向下拉相比，在获得数据或寻找规律等方面：缺点是 ，优点是 。 22．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验前出现如图（甲）所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母B向 （选填“左”或“右”）调； （2）小明在实验过程中出现如图（乙）所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时他应保持左边的钩码位置不变，将右边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动； （3）小明进行正确操作后，测得的三次实验数据如下表所示，表格中漏填的数据为 N。小明在实验中多次进行实验的目的是 。 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 2.0 0.16 4.0 0.08 2 1.0 0.12 0.06 3 2.5 0.06 1.5 0.10 23．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，所用杠杆上面的刻度均匀。 （1）挂钩码前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时应向 调节杠杆的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 ； （2）如图乙所示，在调节好杠杠平衡后，小明在A点挂3个钩码，在B点挂 个相同的钩码后，杠杆恰好在水平位置平衡，他就由此得出杠杠的平衡条件是：“”。请你对小明的探究过程进行评价 ； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，当弹簧测力计从竖直位置转到图丙位置时，其示数会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 五、计算题 24．（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？ 25．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）工人用如图所示的滑轮组在10s内将120N的物体匀速提升了0.5m，已知工人的拉力F＝50N，不计绳重与摩擦阻力，求： （1）工人提升物体所做的有用功是多少？ （2）工人做功的功率是多少？ （3）滑轮组的机械效率是多少？ 26．（23-24九年级上·江苏连云港·期中）工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，用的拉力使重为建筑材料匀速竖直上升了，用时。不计绳重和摩擦，绳子能承受的拉力足够。求该过程中： （1）做的有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。 参考答案： 1．A 【详解】A．核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B．钓鱼竿使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平是等臂杠杆，故C不符合题意； D．食品夹使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】A．做功时间未知，由W=Pt可知，无法判断做功少的机器功率的大小。故A错误； B．功率是描述做功快慢的物理量。功率大的机器做功一定快，功率小的机器做功一定慢。故B正确； CD．由W=Pt可知，做功的多少由做功时间、功率共同决定。做功时间未知，或者功率也未知，就不能得出做功的多少。故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】旗杆顶上滑轮的轴固定在旗杆上，所以该滑轮是一个定滑轮，定滑轮不能省力，其优点是可以改变力的方向。 故选C。 4．D 【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，拉力的大小等于重力，即 F=G 由于三个不同方向的拉力F1、F2、F3的力臂都为半径，即动力臂相同，由于动力臂和阻力臂相同，由杠杆平衡条件得到动力都等于阻力，即三个力一样大。 故选D。 5．D 【详解】设物体重为G，如图A为定滑轮，不计滑轮重和摩擦，不省力也不费力，则拉力大小为；如图B为滑轮组，由两段绳子吊着动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则拉力为；如图C为动滑轮，由两段绳子吊着动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则拉力为；如图D为滑轮组，由三段绳子吊着动滑轮，不计滑轮重和摩擦，则拉力为；所以最省力的为图D中滑轮组，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6．D 【详解】A．由于机械自重、摩擦等因素的存在，任何机械的机械效率都不可能提高到，故A错误； B．机械效率越大，表明在做功过程中，额外功在总功中占的比例越小，故B错误； C．做功越快的机械功率越大，和机械效率高低无关，故C错误； D．机械效率等于有用功在总功中所占的百分比，机械效率越大，有用功与总功的比值越大，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．机械效率和功率两者之间没有丝毫必然的联系（一个是百分比，一个是快慢），故A错误； B．做功时间长，做的有用功占总功的百分比未必高（也许额外功也很大），故B错误； C．因为实际生活中，额外功是不能避免的，所以机械效率必然小于1，故C正确； D．功率大，只能代表做功快，做功不一定多（如同跑的快，不一定跑的远），故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．功率表示的是做功的快慢；机械效率是有用功与总功的比值，功率和机械效率之间没有关系，故A错误； B．做功多的机械，额外功不一定小，机械效率不一定高，故B错误； C．做相同的有用功，额外功少，总功少，有用功与总功的比值大，机械效率高，故C正确； D、机械效率与机械的省力情况无关，故D错误。 故选C。 9．D 【详解】登楼是大人与小孩克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为 大人与小孩上楼的高度相同，不需要测量楼高，需要测量的物理量是：大人与小孩的质量或体重，从一楼到达五楼所用的时间，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10．B 【详解】A．物体的重力为 不计绳重与摩擦，根据 可知，动滑轮的重力为 故A错误； B．由图可知，绳子的有效线段n=2，绳子自由端的拉力为 绳子自由端移动的距离为 拉力做的功为 拉力的功率为 故B正确； C．拉力所做的有用功为 则额外功为 故C错误； D．当绳子拉力最大时，即Fmax=6000N时，吊起的物体最重，此时物体的最大重力为 物体的最大质量为 故D错误。 故选B。 11． 0 100 10 【详解】[1]物体受到的重力方向竖直向下，此过程中，物体运动的方向沿水平方向，物体运动的方向与重力方向相互垂直，重力不做功，即重力做功为0J。 [2]拉力做的功为 [3]拉力做功的功率为 12． 200 600 0 【详解】[1]做功的两个条件：作用在物体上的力，在力的方向上通过的距离。由W=Fs可得，小壮同学做功为 [2]由W=Gh可得，小强做的功为 [3]小明托举箱子在空中停留，对箱子施加了力的作用，但没有移动距离，故做的功为0。 13． b 长 【详解】[1][2]对比a、b两图可知，拧同一螺帽时，阻力和阻力臂是一定的，而b图中的动力臂要大于a图中的动力臂，所以b图所用动力更小。图b的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是动力臂更长。 14． 375 15 【详解】[1]拉力做的功，即总功为 W总＝Fs＝75N×5m＝375J [2]克服重力做的功，即有用功为 W有＝Gh＝100N×3m＝300J 额外功为 W额＝W总－W有＝375J－300J＝75J 摩擦力为 15． 50 12 等臂 【详解】[1]根据题图可知：支点在A点，拉力F的力臂大小是 l1＝OC＋CA＝30cm＋20cm＝50cm [2]阻力臂为 l2＝OC＝30cm根据杠杆的平衡条件有：Fl1＝Gl2，所以 [3]定滑轮使用时动力臂等于阻力臂，故定滑轮实质上是一个变形的等臂杠杆。 16． 【详解】如图，O为支点，F的力臂为支点到F作用线的距离，过O画出F的垂线段即为F的力臂，如图所示： 17．   【详解】作F2的力的作用线，从支点O作用阻力作用线的垂线段即为在A点的阻力F2的阻力臂l2，如下所示：    18．   【详解】重物对杠杆的拉力即为阻力，过支点O作阻力作用线的垂线段，即为阻力臂l，根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长越省力；由图示可知，以OA为动力臂时，动力臂最长，此时最省力；连接OA，从A点做OA的垂线，为使杠杆平衡，力F的方向应垂直于OA向上，如下图所示：    19．（1） （2） 【详解】（1）过支点B作力F1作用线的垂线段，标出力臂的符号l1。因动力F1让杠杆①绕支点B顺时针转动，则阻力F2应该让杠杆①绕支点B逆时针转动，阻力的作用点在C点，方向向下，如甲图所示： （2）由题意知，杠杆③的D点为支点，动力F3作用点为E点，过点E点作垂直于杠杆③的作用力F3，方向向上，再过支点D作力F3作用线的垂线段，标出力臂的符号l3，如乙图所示： 20． 匀速 83.3% 提升的物体的重力 【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使弹簧测力计示数稳定，便于读数。 （2）[2]第3次实验中，有用功为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 所以，表格中空格处数据应为83.3%。 （3）[3]分析实验数据可知：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高，所以，机械效率主要与提升的物体的重力有关。 21． 右 0.5 变大 不便于测量力臂 有利于使得出的结论更具有普遍性 【详解】（1）[1]如图a所示，此时杠杆右端低右端高，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向右。 （2）[2]设杠杆上每格长为l，根据杠杆平衡条件，在B位置沿着竖直向下的方向拉动弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数是 （3）[3]如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，此时阻力和阻力臂不变，动力臂变短，则动力变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 （4）竖直向下拉时，拉力的力臂正好沿着杠杆方向，可从杠杆上直接读出，但是此时力臂的长度正好与支点到动力作用点的距离相等，可能得出杠杆平衡条件为：动力乘以支点到动力作用点的距离等于阻力乘以支点到阻力作用点的距离这种不具有普遍意义的错误结果；当向下斜拉时，拉力的力臂不再沿着杠杆方向，不便于测量，但是可以避免上述错误结论的得出。所以，对于图c所示的斜拉，与竖直向下拉相比，在获得数据或寻找规律等方面：缺点是不便于测量力臂，优点是有利于使得出的结论更具有普遍性。 22． 右 左 2.0 寻找普遍规律 【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆左端下沉，其右端偏高，说明杠杆左侧偏重，应将B端的平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[2]如图乙所示，杠杆左端高，根据杠杆平衡条件：可知，左侧力和力臂的乘积较小，若动力和阻力不变，保持左边的钩码位置不变，即动力臂不变，则应减小阻力臂，即将右边的钩码向左移动。 （3）[3]由杠杆的平衡条件可得，第2组的阻力为 [4]实验时，若果实验数据太少，得到的结论可能具有偶然性，进行多次测量，目的是为了得到普遍规律。 23． 左 方便直接读出力臂大小 4 实验次数太少，结论不具有普遍性 变大 【详解】（1）[1]由图可知，右端下垂，根据杠杆平衡条件可知，可以减小后右边的力臂或增大左边的力臂，故应将平衡螺母向左调。 [2]为了方便读出力臂大小，我们将杠杆调至水平平衡。 （2）[3]所用杠杆刻度均匀，故左侧力臂与右侧力臂之比为4︰3，由可以，左侧钩码重力与右侧钩码重力之比为3︰4，即右侧挂4个钩码。 [4]不同物理量，不能进行加减运算；只做了一次实验，具有偶然性，应调节钩码数量及位置，重复实验。 （3）[5]从竖直位置转到图丙位置，动力的力臂减小，而阻力与阻力臂大小均不变，由可知，动力将变大。 24．（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。 25．（1）60J；（2）7.5W；（3）80% 【详解】解：（1）有用功为 W有＝Gh＝120N×0.5m＝60J （2）由图可知n＝3，故绳子自由端移动的距离为 s＝nh＝3×0.5m＝1.5m 总功为 W总＝Fs＝50N×1.5m＝75J 工人做功的功率是 （3）机械效率为 答：（1）工人提升物体所做的有用功是60J； （2）工人做功的功率是7.5W； （3）滑轮组的机械效率是80%。 26．（1）2100J；（2）48W；（3）87.5% 【详解】解：（1）做的有用功为 （2）由图知，由两段绳子吊着动滑轮，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力的功率 （3）滑轮组的机械效率为 。 答：（1）做的有用功为2100J； （2）拉力的功率为48W； （3）滑轮组的机械效率为87.5%。 学科网（北京）股份有限公司 $$