第三章第四节简单机械经典题型特训-2024-2025学年浙教版九年级上册科学

简单机械经典题型特训 一、选择题 1．如图所示杠杆AOB能绕O点转动(杆重和摩擦均不计)，已知OA=L1，OB=L2，F1与OA垂直，F2与OB垂直，且F1L1=F2L2，则此杠杆在F1和F2作用下的状态（　　） A．一定静止 B．一定匀速转动 C．可能静止或匀速转动 D．一定变速转动 2．一个质量为80kg的工人，用如图的装置提升一堆砖。已知装砖的托板重200N，每块砖重100N。当工人匀速提升10块砖时，装置的机械效率为80%（滑轮的摩擦和绳重均忽略不计）。则（　　） A．滑轮重40N B．增加运输砖块的数量，装置的机械效率不变 C．至少要提升2块砖，滑轮组才有省力作用 D．此装置的机械效率最高约为84% 3．如图所示，用力F沿斜面把重为G的物体从粗糙斜面的底端匀速拉到顶端。设此过程中物体受到的摩擦力大小为f，则关于此斜面的机械效率，下列关系式中不正确的是（　　） A．η= B．η= C．η= D．η= 4．我们用摩擦力知识分析拔河比赛输赢情况。如图小明和爸爸妈妈通过一个滑轮组进行拔河比赛。爸爸与地面之间摩擦力最大540牛。为胜过爸爸，小明能挺住不动，则妈妈与地面摩擦力至少应达到(不计滑轮重、绳币及其摩擦)（　　） A．540牛 B．270牛 C．360牛 D．200牛 5．钱塘江上出现独特的“水上轻功”独竹漂，前进时，该男子的右手（B点）撑住竹竿某处，左手（A点）用力挥动划竿。下列说法正确的（　　） A．划竿使用时A点为支点 B．划竿使用时是一个费力杠杆 C．将A点尽量地靠近水面，可以增大阻力臂 D．将A点尽量地靠近水面，可以增大动力 6．如图所示，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同的高度h。拉力F1、F2、F3的功率分别是P1、P2、P3，绳子自由端移动的速度分别为v1、v2、v3。不计滑轮与线及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重量。则下列判定正确的是（　　） A．F1＜F2＜F3 B．v1＞v2＞v3 C．P1＞P2＞P3 D．P1=P2=P3 7．如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从图示位置沿顺时针方向匀速转至虚线位置的过程中，下列叙述中正确的是（　　） ​​ A．拉力F逐渐变大 B．拉力F始终大于G、小于G，该杠杆是省力杠杆 C．拉力F跟它力臂的乘积变小 D．以上说法均不正确 8．为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力 拉绳时，物体的速度 和物体上升的高度 随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（　　） A．0-1s内，地面对物体的支持力是10N B．1-2s内，拉力 做的功是187.5J C．2-3s内，拉力 的功率是100W D．2-3s内，滑轮组的机械效率是62.5% 9．一根金属棒AB置于水平地面上，现通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。根据图像，下列说法中正确的是（　　） A．该金属棒的长度L＝1.6m B．在B端拉起的过程中，当x1＝0.6m时，测力计的示数为F1＝1.5N C．当x2＝1.6m时，测力计的示数为F2＝5N D．金属棒的重心到A端的距离为0.6m 10．指甲刀是生活中常用的小工具，如图所示，它包含三个杠杆，关于这三个杠杆的说法正确的是（　　） A．一个省力杠杆，两个费力杠杆 B．一个费力杠杆，两个省力杠杆 C．三个都是省力杠杆 D．三个都是费力杠杆 11．如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。下列说法中正确的是（　　） A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变 B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小 C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大 D．吊臂是一个省力杠杆 12．小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．拉力的力臂为OC B．用弹簧测力计取代钩码的目的是便于正确认识力臂 C．此时弹簧测力计的示数一定等于两个钩码的重力 D．弹簧测力计的拉力方向改变时，拉力大小一定不变 13．如图用同一滑轮组分别将两个不同的物体A和B匀速提升相同的高度，不计绳重和摩擦，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，则下列说法正确的是（　　） A．提升A的拉力较大 B．提升B做的有用功较多 C．A物体的重力较小 D．提升B做的额外功较少 14．如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆，不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是（　　） A． B． C． D． 15．重为30牛的A物体，用如右图所示甲、乙两种方法被提升和水平移动。若A物体在水平面滑动时受到的摩擦力为20N，F1＝18N，F2＝8N，A物体在5s内匀速移动的距离均为0.3m，则在该过程中，下列分析正确的是（　　） A．绳子自由端F1移动的速度比F2移动的速度大 B．F1做功比F2做功少 C．两种方法中所做的有用功一样多 D．两种方法中机械效率相同 二、实验探究题 16．在农村广泛使用的杆秤就利用了杠杆平衡的原理。下图是一根杆秤的示意图。小云设计了如下测量秤砣质量 M 的实验方案，请你将②、④两步补充完整。 ①刻度尺测量杆秤上的主要刻度的示数 m 到提扭 O 的距离 x，并作出 m－x 关系图象， 如图所示。 ②用刻度尺测量挂钩到　 　的距离 l； ③在 m－x 关系图象中任意读取两组数据 x1、m1 和 x2、m2； ④设杆秤自重 G0，重心到提扭的距离 l0，据杠杆平衡条件 Mgx1=　 　＋G0l0 以及　 　=m2gl＋G0l0，两式相减得 M=　 　（要求用 l、x1、x2、m1、m2 表示）。 17．小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其它测量工具，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进： 步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲 步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙 步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙 （1）步骤一中“在木棒的左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止　 　对测量结果的影响和方便测量　 　。 （2）步骤二的作用是　 　。 （3）步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数如图丁所示，则该铁块的重力是　 　牛。 三、填空题 18．如图所示， 物体A 静止于光滑水平面上，物体B 在物体A 表面向左匀速运动了0.2m(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)。 （1） 滑轮1 和滑轮2中，属于动滑轮的是　 　。 （2） 弹簧测力计的读数为　 　N。 （3）若F2增大，则物体A 相对地面的运动状态如何?　 　 (填“向左运动”“向右运动”或“静止”)。 19．停车场入口处常用横杆来控制车辆的进出（如图甲所示），我们可以把该装置简化成如图乙所示的杠杆，由图乙可知此杠杆是　 　（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，重G=140N，AB=3.0m，AO=0.3m，要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=　 　N。 20．如图甲所示，小科分别将A、B两个完全相同的物体，沿左右两边斜面拉到顶端，做功情况如图乙所示。 （1）小科对B做的额外功是　 　 J。 （2）　 　侧斜面的机械效率更高（填“左”或“右”）。 21．如图所示，物体A置于水平桌面上，装置保持静止，物体A重100N，物体B重10N。不计绳重、滑轮自重及摩擦，物体A受到的摩擦力方向　 　（选填“水平向左”或“水平向右”），大小为　 　N。 22．如图所示，一块既长又厚的均匀木块A，左上角有一固定转动轴О与墙连接，其下方搁有一小木块B，B与A之间存在摩擦，其余摩擦不计。将B从A的中点匀速拉到A的右端的过程中，水平拉力　 　（填“变大”“变小”或“不变”）；若上述过程中，拉力做功为W1，再将B从A的中点匀速拉到A左端的过程中，水平拉力做功为W2.则W1　 　（填“大于”“小于”或“等于”）W2。 23．生活中我们经常使用简单机械。 （1）如图甲所示 ，已知撬棒AD=1米 ，CD=BC=0. 15米，石头垂直作用在棒上的力是420牛，若要撬动石头 ，则施加在撬棒A点的力至少是　 　 牛； （2）如图乙所示，利用动滑轮拉着一个40千克的重物 ，用大小为F2 的力向右拉动5秒钟 ，物体匀速运动了 10米 ，弹鑽测力计的示数为6牛，则拉力F2的功率为　 　 瓦； (不计滑轮重、绳子与滑轮之间摩擦) （3）丙所示装置中，甲物重G甲=10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5×10−2m2，轻杆AB可以绕O点转动，且OA：OB=2：1，不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强p=2×103Pa，若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零，则丙的物重G丙为　 　 牛。 四、解答题 24．俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同。图甲是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成图乙的杠杆模型，地面对脚的力作用在О点，对手的力作用在B点，小明的重心在A点。已知小明的体重为600N，OA长为1m，AB长为0.2m。 （1）此类杠杆属于　 　 (选填“省力杠杆”或“费力杠杆”)。图乙中，地面对手的力F与身体垂直，则F为多少牛?　 　 （2）图丙是小明手扶支架做俯卧撑保持静止时的情境，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，支架对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点。则F1　 　F2(选填“>”、“=”或“<”)。 25．如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3。若在打捞前起重机对地面的压强p0=1.9×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.6×107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了0.8×107Pa。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力，N1与N2之比为10∶13，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求： （1）被打捞物体的重力； （2）重物出水前滑轮组的机械效率； （3）重物出水前匀速上升的速度。 参考答案 1．D 2．D 3．D 4．C 5．B 6．D 7．C 8．B 9．C 10．A 11．B 12．B 13．A 14．B 15．D 16．提纽；m1gl；Mgx2；(m2－m1)l/(x2－x1) 17．（1）木棒本身的重力；力臂 （2）调零 （3）6.6N 18．（1）滑轮 （2）9 （3）静止 19．费力；560 20．（1）0.5 （2）右 21．水平向左；20 22．变小；＜ 23．（1）63 （2）12 （3）5 24．（1）省力杠杆；500 （2）> 25．（1）解：在未提重物时，以起重机为研究对象，如图1所示， 在水中匀速提升物体时和物体出水后，以起重机和物体为研究对象，受力分析示意图分别如图2、图3所示： 由图1可得：G机=F支=P0S--------① 由图2可得：G机+G物=F支1+F浮=P1S+F浮-------② 由图3可得：G机+G物=F支2=P2S------------------③ 由②式-①式得：G物-F浮=ΔF支1=△P1S 由③式-①式得：G物=ΔF支2=△P2 S ， 又∵F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N， 所以G物=2.4×104N。 （2）解：物体出水前后，杠杆受力示意图分别如图4、图6，在水中匀速提升重物时和重物出水后，以动滑轮和重物为研究对象，受力分析示意图分别如图5、图7所示： 由图5可得：F1'+F浮=G物+G动------④ 由图7可得：F2'=G物+G动----------------⑤ ∵OF、OB一定， ∴， ∴G动=2×103N， ∴。 （3）解：由图象可知： ， ∵重物出水前卷扬机牵引力： ， 所以重物出水前上升的速度：。 学科网（北京）股份有限公司 $$