第三章第四节简单机械提升训练-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

简单机械提升训练 一、选择题 1．为测出超过测力计量程的物体的重力，用轻质棉绳按如图方法进行测量，图甲读数为0.4N，图乙读数为4.6N，则物体的重力为（　　） A．2.3N B．5.0N C．8.8N D．9.2N 2． 如图所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T（棒和悬线足够长）（　　） A．先逐渐变小，后又逐渐变大 B．逐渐变大 C．先逐渐变大，后又逐渐变小 D．逐渐变小 3． 如图所示，滑轮第一次受到F1的作用，第二次受到竖直向上F2的作用，物体的重力为G。在不计摩擦的情况下，将物体匀速向上提起时（　　） A．F1<F2 B．F2=1/2G C．F1的力臂为OA D．在F2方向上移动的距离为物体上升距离的2倍 4．如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。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。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B．向下拉绳放下空桶时拉力为20N C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N 5．用如图甲小车，搬运煤气罐上楼，比直接扛上楼要省力的多。如图乙是小车实际搬运煤气罐上楼的情形。如果要使小车上一个台阶，正确的操作顺序是手握小车把手K，将力作用在K上，改变用力的方向就可完成。那么上一个台阶，合理的支点顺序是（　　） A． B． C． D． 6． 如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考滑轮重和摩擦）。使用时：①瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使所受重力为G的物块上升；②胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使所受重力为G 的物块匀速上升。下列说法中正确的是 （　　） A．FA<G B．FB<G C．FA=2G D．FB=2G 7．如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB=2BA，在B点悬挂一个10N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F₁使杠杆OBA水平平衡（杠杆重力及摩擦均忽略不计），下列说法正确的是（　　） A．在A点施加竖直向上的力F₁时，该杠杆是费力杠杆 B．作用在A点的力F₁的大小为5N C．如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平衡，F₁应变小 D．若将作用于A点的力F₁变为图中F₂，要使杠杆水平平衡，F₂应小于F₁ 8．如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F=50N的拉力，将重100N的物体，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是 （　　） A．利用此装置既可以省力，也可以省功 B．物体受到的摩擦力为50N C．对物体所做的有用功为500J D．该斜面的机械效率为80% 9．如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用下，物体A在水平面做匀速直线运动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10W，使物体B匀速上升4m所用的时间为(不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重)（　　） A．5s B．6s C．7s D．8s 10．如图所示，甲、乙、丙三个小和尚抬着一根长木头向寺庙走去，甲和尚抬着较粗的一端，乙和尚抬着木头的中间部位，丙和尚抬着较细的一端。则下列判断正确的是 （　　） A．当丙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变轻，乙的负担顿时加重 B．当乙由于肩膀酸痛而撤掉作用力后，甲的负担顿时变重，丙的负担顿时变轻 C．当乙的作用力减小时，甲、丙两人的作用力均增加，但 D．当甲的作用力增加时，乙、丙两人的作用力均减小，但 11．小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（　　） A．杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B．仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，拉力做的总功变大 D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，杠杆的机械效率不变 12．如图所示，，，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N C．物体A和地面之间有摩擦力 D．如果增大，物体A可能向左运动 13．如图所示OB＝BA，在A点施加一个力使轻质杠杆OA在水平位置静止，以下说法正确的是（　　） A．杠杆OA一定是一个省力杠杆 B．杠杆OA一定是一个费力杠杆 C．在A点施加的最小力为 D．在A点施加的力不能大于G 14．如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A端的空桶内分别注入密度已知的不同液体，改变物体M悬挂点B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，正确的是（　　） A．每次倒入空桶的液体体积不相同 B．秤的刻度值向右越来越大 C．悬点O适当右移，秤的量程会增大 D．增大M的质量，秤的量程会减小 15．如图所示为《墨经》中记载的古代提升重物的工具--木质“车梯”，“车梯”工作时相当于滑轮组。假设利用此“车梯”匀速提升重为1000牛的物体上升3米，下列说法正确的是（　　） A．图中①所指的部件相当于滑轮组中的定滑轮 B．提升物体过程中绳端移动的距离为12米 C．提升物体时绳子的拉力为200牛 D．提升物体过程中人拉绳子做功2000焦 二、填空题 16． 有两个相同的桶都装有5kg的水，甲同学把水从一楼提上二楼，乙同学在楼上用轻绳将水拉到二楼，如图所示，则　 　机械效率更高。若将桶中水增加到7kg，则甲同学提水上楼的机械效率变　 　。 17．两个实心物体的质量与体积的关系如图甲所示。 （1）物体A的密度是　 　。 （2）分别由A、B两种物质组成的体积相同的甲、乙两个物体的重力比为　 　。 （3）将体积相同的A、B两物体分别挂在滑轮和杠杆下面，如图乙所示，O为杠杆OQ的支点，P为杠OQ的中点，若要使他们处于静止，则虚线框内悬挂物体B的个数是　 　。(不计摩擦以及杠杆和滑轮的自重) 18．如图所示，重100N的物体A在拉力F的作用下以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动了2s。 （1）若整个装置不计绳子和滑轮重、绳与轮之间的摩擦力以及轮与轴间的摩擦力，则物体A与水平面间的摩擦为　 　N。 （2）若该装置的机械效率为80%，则测力计对物块A所做的功是　 　J。 19．将甲、乙两物体用细线相连并绕过定滑轮，使两物体距离地面相同高度。如图1所示当由静止自由释放后，甲物体下降，乙物体上升，如图2所示。若不计摩擦，则物体在运动过程中，乙的动能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），减少的重力势能　 　乙增大的动能（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 20． 图甲是某居民楼前的无障碍通道。为了解推轮椅时所用力的大小，小明进行了图乙所示的斜面实验。他测得斜面底端A 点与斜面上的B 点相距1米，B 点高0.09米，小车重2牛。 （1）弹簧测力计沿斜面匀速直线拉动小车(图乙)，弹簧测力计示数为　 　牛。 （2）小车从A 点拉到B点的过程中，拉力所做的有用功为　 　焦。 （3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G 和沿斜面匀速直线拉动小车需要的力F，求出小车从A点到B 点拉力F所做的功 W1，及将小车从水平地面提升到B点所做的有用功 W2，并作出图丙所示的W-G图像。由图像可知，用该斜面提升物体时的机械效率与物重　 　(选填“有关”或“无关”)。 21．春节假期期间，小科随母亲去农村老家，看到老乡使用如图（a）所示杆秤称量质量，回家后，小科用一根长30cm的轻质细木棒作秤杆、用0.2kg的铁块作秤砣，在距木棒一端4cm处系上提钮线，制作了一把简易杆秤如图（b）所示，将被测物挂上并调节秤砣至图（c）所示位置时杆秤水平平衡，被测物的质量为　 　kg。若小聪用0.3kg的铁块替换原0.2kg的铁块做秤砣，杆秤的最大称量　 　（选填“减小”“不变”或“增大”）。 三、实验探究题 22．小德带了一个西瓜到学校与同学分享，在分享前同学们想测出它的重力，发现西瓜的重力超出了现有弹簧测力计的量程，但又找不到其它合适的测量工具，于是小德找来了一些细绳(不计重力)、一把米尺等物品按如图所示进行了改进实验： 步骤一：将细绳系在米尺50厘米刻度线处，米尺刚好能在水平位置平衡。 步骤二：将弹簧测力计在竖直方向调零(如图甲左)。 步骤三：如图甲所示，在米尺 45 厘米刻度线处挂上西瓜，用细绳把弹簧测力计的拉环系在 75厘米刻度线处，并竖直向下拉挂钩，使米尺在水平位置平衡。 （1）在步骤一中将细绳系在米尺中间，使米尺在水平位置平衡，是为了避免　 　对测量结果的影响。 （2）当小德在操作步骤三时，有同学指出弹簧测力计的使用存在问题，你认为小德这样使用弹簧测力计会使测量结果　 　(选填“偏大”或“偏小”)。 （3）小德分析后改用如图乙所示的正确方法操作：他将弹簧测力计倒置使挂钩朝上后，重新调零(如图乙左)，并重新测出拉力为5牛，最后计算出西瓜的重力为　 　牛。 （4）在测量过程中小德发现：如果斜向下拉弹簧测力计，且使杠杆在水平位置平衡(如图丙所示)， 弹簧测力计示数　 　5 牛(选填“>”“<”或“=”) 。 23．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如下图所示。实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表所示： 实验次数 钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 　 2 6 0.1 2.4 0.3 83% 3 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上　 　拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 （2）第1次实验测得的机械效率为　 　。（结果保留两位有效数字） （3）分析表中数据可知：第2次实验是用　 　图做的。（选填“a”、“b”、“c”） 四、解答题 24．如图甲为塔式起重机的示意图，滑车内部钢丝绳绕制如图乙所示，平衡箱和滑车可以在平衡臂和起重臂上滑动。已知平衡臂最长为L1=10m、起重臂最长为L2=25m，平衡箱的质量为2×104kg。(不计一切摩擦，不计平衡臂重、起重臂重、滑车重、绳重及吊钩重) （1）乙图中属于定滑轮是　 　 (选填“a”或“b")；当滑车在起重臂上向左移动时，平衡箱应相应地向　 　移动(选填 “左”或“右")； （2）当平衡箱在平衡臂最左端，滑车在起重臂的最右端时，求起重机能吊起货物的最大质量； （3）将重为2×104N的货物匀速竖直提升30m，求此过程钢丝绳的拉力F所做的功。 25． 如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，翻盖的原理利用了杠杆，图乙所示是两个杠杆组合的示意图.桶盖的质量为500g，脚踏杆和其他连接杆的质量不计，已知 ， 桶盖DO2质量分布均匀，厚度不计，D为重心，桶盖闭合时，连接杆BC 处于竖直状态。 （1）由图乙可知， AO1B为　 　(选填“省力”或“费力”)杠杆。 （2）若要把桶盖翻开，脚对踏板A 处的压力至少为多大?(g取10N/kg) （3）4月1日入汛以来，广东珠江流域多次发生特大洪水，给群众的生命安全造成巨大损失，有人建议把小区塑料垃圾箱改造为洪水应急救生器，平时塑料垃圾桶，洪水来了应急可以当救生器来救生。总质量为2千克总体积为42立方分米的密封完好的装有几个抓环的塑料垃圾桶(垃圾桶被清空所有垃圾)，可以让多少千克的人坐在垃圾桶上，垃圾桶刚好浸没水中而不下沉? 参考答案 1．C 2．A 3．D 4．D 5．B 6．C 7．C 8．D 9．D 10．A 11．D 12．D 13．C 14．B 15．B 16．乙；大 17．（1）2×10³kg/m³ （2）4：1 （3）4 18．（1）25 （2）40 19．增大；大于 20．（1）0.3 （2）0.18 （3）无关 21． 1；增大 22．（1）重力 （2）偏大 （3）25 （4）> 23．（1）匀速 （2）74% （3）b 24．（1）a；右 （2）解：F1L1=F2L2 F2= =8×104N m= =8×103kg （3）解：W=Fs=Gh=2×104N×30m=6×105J 25．（1）省力 （2）设脚对A点的作用力为F，顶杆对 B点的作用力为F1，顶杆对桶盖上C点的作用力为F2，根据杠杆平衡条件可得： 同一顶杆，对B、C两点的力大小相等，即： 桶盖的重为：G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，且力臂DO2的大小为： 由 可得： 所以脚对踏板 A 处的压力至少为： 26.25N （3）因为漂浮，所以 学科网（北京）股份有限公司 $$