第十一章 简单机械和功 复习课-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

要使杠杆平衡，F,的方向应向下，且与OD垂直，即过D点力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，D不符合题意. 作垂直于OD向下的最小动力F,:过O点作阻力F:作用线 3.B解析：斜拉桥类似于杠杆，拉索拉力为动力，以索塔基 的垂线段，即为阻力背2. 底为支点，拉索到支点的距离为动力臂，载重汽车的重力为 3.如图所示 阻力，载重汽车到支点的距离为阻力臂，当载重汽车从桥粱 左端匀速向索塔行驶的过程中，阻力不变，阻力臂在变小，动 力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，拉索拉力一直减小， 4.B解析：使箱体绕O点逆时针缓慢转至竖直位置时，箱 子的重力不变，即阻力不变，阻力臂逐渐减小，根据杠杆的平 衡条件可知，要使力F的大小保持不变，需要使阻力臂和动 力肾的比值不变.当F垂直于OA时，动力臂大小不变，A不 符合题意：若F竖直向上时，动力臂减小，阻力臂和动力臂的 解析：当OA作为动力臂时，动力臂是最长的，根据杠杆平 比值不变，B符合题意：若F沿A向上时，动力F的力臀为 衡条件可知，此时动力是最小的，动力的方向应该垂直于OA 零，不能将箱体转至竖直位置，C不符合题意：若F水平向左 向上，过A点作出垂直于OA向上的最小动力F,的示意图： 时，动力臂增大，D不符合题意 从支点O作阻力F。作用线的垂线段，即为阻力臂12. 5。C解析：蜡烛越相，燃烧越慢，蜡烛摆动效果越不明显 4.如图所示 A辑误：转轴的位置离蜡烛重心越近越好，太远的话蜡烛不 能平衡，B错误：为了防止蜡蚀因摆动幅度过大而醒转，可以 使转轴处于蜡烛重心的上方或者将蜡烛两端的上面削去 些，C正确，D错误 6.A解析：由题意可知，刻度尺的重心在25m处，刻度尺 F 刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，则刻度尺重力的力臂 解析：将阻力F:的作用线反向延长，过支点O作F:的作用 l1=25cm-23cm=2cm,虫子对刻度尺压力的力臂14= 线的垂线段，即为阻力F2的力臂2：过，右端点作的垂 23cm一3cm=20cm,由杠杆平衡条件可得得，Gr×4- 线，与杠杆交于A点，过A点向下作出力F,:据杠杆的平衡 GX1:,即meg×h=m鱼g×:,10gX2cm=m重×20cm, 条件可知，在阻力F,和其力臂不变时，动力臂越长，动力越 解得m=1名， 小，则动力F作用点为杠杆的右端端点且力F垂直于杠杆 7.C解析：根据杠杆平衡条件可知，F×(OB=G×DA, 时，动力臂最大，动力最小. OB=2OA,则F=号，A错误：当悬挂点左移时.阻力臂增大， 第十一章复习课 阻力和动力臂不变，则动力F增大，B错误：若改为沿虚线方 知识网络结构 向施力，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，则动力F增大。 固定点动力(F,)动力臂(4)阻力（下）动力×动力 C正确：动力臂是阻力摩的2倍，若物重增加2N,根据杠杆 臂=阻力×阻力臂(F,l=F:)><<>= 平衡条件可知.动力F增加1N,D错误， 等臂。省力改变施力方向2倍省力一半一倍 8.相互A解析：人手持大气球站在转盘上，松开气嘴，让 省力改变施力方向省盘山公路力距离有力的 气球沿垂直转盘半径方向喷气，由于力的作用是相互的，气 作用一定的距离W=Fx所用时间单位时间 体会给人一个反作用力，人与转盘开始一起反向转动：因转 P=WP=F1O°W有期十Wm外 有用功与总功= 盘相当于轮轴，是变形的杠杆，人站在A点时的力臂大于人 站在B点时的力臂，人站在A点更容易转动. 省里×100% Wa 9.杠杆5变小解析：OA可绕O点转动，桥面OA实质 题组提优训练 是杠杆：OA保持水平时，拉力F为杠杆OA的动力，由于动 考点一： 力与0A成30°角，所以动力臂为0A长的，阻力为杠杆 1.C解析：每个钩码的质量为50g,重力G=mg=0.05kg× 10Nkg=0.5N,设杠杆上每小格的长度为L,则Fa= OA的重力，阻力臂为OA长的号，故此杠杆为等臂杠杆，根 0.5N×2=1N,Fa=0.5N.杠杆平衡，在A,B两处再各加 据杠杆平衡条件可知，细线对OA的拉力F为5N:将细线一 挂一个50g的钩码后，F=0.5N×3=1.5N,FM=0.5N× 端的固定点由B点改至C点，动力臂将变大，阻力和阻力臂 2=1N,此时F4×lx=1.5N×2L=3N×L.Fn×lm=1N× 不变，根据杠杆平衡条件可知，拉力F将变小。 4L=4NXL,则F%×2L<F×4L.杠杆右边向下倾斜，A,B 10.(1)钓鱼竿(2)40(3)83(4)大解析：(1)由题图 错误，C正确：将A处的钩码向左移动一格，此时F,×3L> 可知，O点为支点，OB为动力臂，OA为阻力臂，阻力大小等 F×4L,所以杠杆不能水平平衡，D错误 于所挂物体的重力，在B点的拉力为动力.OB小于OA,即 2.C解析：用托盘天平称质量的过程中，动力臂等于阻力 动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，此杠杆类型与钓鱼竿 臂，是等臂杠杆，不能省距离，A不符合题意：用核桃夹夹核 相同.(2)已知OB和BA长度之比为3·5，则OB；OA 桃的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，B不 3:8,由杠杆的平衡条件可得，F·OB=G·OA,即F=G· 符合题意：用食品夹夹食物的过程中，动力臂小于阻力臂，是 费力杠杆，省距离，C符合题意：用橇棒撬物体的过程中，动 8胎-15NX号=40N.3)设仅增加的物重为△G,拉力的变 ·17· 化量为△F,则此时的阻力F,=G十△G,此时的拉力F,=F十 考点二： △F:由杠杆的平衡条件可得，F,·O)B=F:·OA,(F十△F)· 1.D解析：不计机械自重，绳重和摩擦时，选项A中为定滑 OB=(G+△G)·OA,所以F·)B+△F·OB=G·OA+ 轮，则F1=G:选项B中为斜面，则F:×5m=G×3m,可得 △G·OA,原来杠杆平衡时有F·OB=G·OA,所以△F· 0B△G:0A,则兰-8器-818(4)若拉力方向变为题图 F=号G选项C中为杠轩，则B×5L=GX2L,可得R- 中虚线所示方向，阻力及阻力臂不变，拉力的力臂变小，由杠 D中为滑轮组，承担物重的绳子段数 杆的平衡条件可知，拉力将变大， F,-号D符合题意 1.R=解析：因为从支点到力作用线的距离叫力臂，根 据题意可知，在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力F、 2.A解析：选项A中为两个动滑轮，￡-号：选项B中为 F,结合几何知识可知，从支点O到力作用线F,F:的距离 动滑轮的费力拉法，F2=2G:选项C中为动滑轮的省力拉 都等于圆形纸板的半径，即杠杆平衡时.拉力F、F:的力臂 大小都为R,根据杠杆平衡条件可知，Flc=FR=FR,所 法，R,-G:选项D中为滑轮组，派粗物重的绳子段数是3 以FA=Fa, 12.(1)如图所示(2)187.5(3)变大增大脚尖与墙壁的 因此F-号A符台题意 距离，支撑点会下移，动力臂会诚小，阻力臂会增大，阻力（人 3.如图甲、乙所示 的重力)大小不变，根据杠杆平衡条件可知，人受到的支撑力 变大 囱 甲 解析：滑轮组要最省力，承担物重的绳子段数要达到最大，题 图甲中，n最大为3，即承担物重的绳子段数为3时最省力： 解析：(1)延长F的作用线，从O点作F作用线的垂线段，标 题图乙中，n最大为5，即承担物重的绳子段数为5时最省 出垂直符号和力臂符号，(2)由题图可知，动力臂为8格，阻 力，从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，这就是最省力的绕法， 力臂为3格，根据杠杆平衡条件可知，F×8=G×3,可得F 4.如图所示 187.5N.(3)脚尖离墙壁更远，支撑点会下移，动力背会减 小，阻力臂会增大，阻力（人的重力）大小不变，根据杠杆平衡 条件可知，支撑力变大. &ap-号-9-2学-150810Ys=1.5x10h (0.1m)3 解析：由一个动滑轮和一个定滑轮组合而成的滑轮组最多有 (2)Vm=V=80dm,Fw=P*gVw=1×10kgm3× 3段绳子承重，根据“奇动偶定”的原则，绳子的起始端应该固 10Nkg×80×103m=800N(3Ge-G4-m坠- 定在动滑轮上，然后依次绕绳即可 考点三： mg×OB_30kgX10NkX1=150N解析：(1)配重对 1.C解析：①她用力搬一筐玉米，未能搬起，没有在力的方 OA 2 向上移动距离，故不做功，A错误：②她又用力推筐，仍未推 水平地面的压力等于配重的重力，且配重是棱长为0.1m的 动，没有在力的方向上移动距离，故不做功，B错误：③在小 正方体，则配重对水平地面的压强p=5-号-竖- 明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，抬玉米 的力竖直向上，玉米在竖直方向上移动了距离，故他们对这 15kgX10Nkg-=1.5×10Pa.(2)当水桶恰好浸没时，其排 (0.1m)2 筐玉米做了功，C正确：①接着他们用水平力推着手推车沿 开水的最大体积V#=V=80dm',则水桶在井水中所受的最 水平路面前往仓库，推力方向水平，手推车在水平方向移动 大浮力Fm=P米gVm=1×103kg/m×10N/kg×80X 了距离，故他们对手推车做了功，D错误， 10-3m2=800N.(3)质量为30kg的小孩受到绳的拉力、自身重 2.C解析：选项A、B中小华是用背，抱的方式，即力的方向 力和地面的支持力三个力的作用，当地面对小孩的支持力为零 向上，桶是在水平方向上移动距离，因此他没有对水做功：滑 动摩擦力大于滚动摩擦力，所以选项C中拉力大于选项D中 时，绳对小孩的拉力F#=G人=m人g=30kg×10N,kg=300N, 最大配重下，此时刚好可以拉动配重从而打水，根据杠杆的平衡 拉力，由于移动的距离s相同，由W=Fs可知，C选项中做功 最多 条件可得，G限4=F4,则配重的最大重力Ge=F4 3.A解析：山区的公路修成环绕山坡的盘山公路，盘山公路 F×OB_300NX1=150N. 是斜面，斜而可以省力， OA 2 4.D解析：汽车在平直公路上沿直线向前行驶时比在泥泞 ·18 路面上行驶时受到的摩擦力小，由P=W_=F可知，当 考点四： 1.D解析：增大摩擦，有用功不变，额外功增大，总功增大， P不变，F增大时，？减小，即途中经过泥泞路面时行驶递度 根据广化要×10%=w,” W者m 减小在1图像中，￥与t成正比，即汽车做匀速直线运动， 一×100%可知，机械效 经过泥泞路面时，速度变小，斜率变小D符合题意。 率会减小，A不符合题意：增大定滑轮重力，不会改变有用 5。A解析：弹簧测力计拉动木块在水平面上做匀速直线运 功、额外功的大小，不会改变机械效率，B不符合题意：增大 动时，在水平方向上木块受到的拉力和滑动摩擦力是一对平 动滑轮的重力，有用功不变，额外功增大，滑轮组的机械效* 衡力.木块两次都做匀速直线运动，拉力都等于滑动摩擦力， 会降低，C不符合题意：根据习一W量 _W有4×100%=G+GA G 滑动摩擦力大小里压力大小和接触面粗糙程度有关，故两次 实验中的滑动擦擦力相等，即F,=F:由题图乙可知，< 100%=1 一×100%可知，增大被提升物体的重力，机械效 :根据公式W=Fx=F可知，当拉力和运动时间相同时， <,则W<W. 率会增大，D符合题意 6.B解析：由题图乙可知，在24s内，拉力F=3N,由题 2.D解析：由题图丙可知，在1一2s内（第2内）A被匀速 图丙可知，在245内，物体做匀速直线运动，罗=5m/s,此 提升，由题图乙可知，此时拉力F=20N,忽略绳重及摩擦， 时滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等.则「=F 则动滑轮重力G4=2F一Gu=2×20N一25N=15N,A正 3N,由=产可得，物体运动的距离=w=5ms×2s= 确：由题图丙可知，第2s内A上升的速度p4=2m/s,第2s 10m,克服摩擦力所做的功W=fx=3N×10m=30. 内滑轮上升的高度h=4d=2ms×1s=2m,第2s内克服 7.A解析：滑轮为定滑轮，不省力也不费力，若不计绳重和 滑轮重做的额外功W外=Gh=15N×2m=30J,B正确： 摩擦，则大伟做的功为克服物体重力所做的功.利用勾股定 由题图甲可知，承担物重的绳子段数n=2,忽略绳重及摩擦， 理计算出绳自由端移动的距离为5m一3m=2m,即物体被 绳子拉力F=G+G+Ga,即提升的货物的最大重力 提升了2m,则大伟做的功W=Gh=100N×2m=200J. Gw=2F大-G4-G=2×100N-25N-15N=160N,C正 8.96012解析：无人机在上升过程中需要克服重力做的 确：此装置的机械效率随提升物重的增大面增大，侧最大机械 功W■Gh=mgh=2kg×10Nkg×48m■960J:整个飞行 Ga h 过程中用的总时间1=：十4=么十兰 48m ,80m T:1.2m/s十2mg _W×10%-4×100%-FX×10%= 效率刀=W F大； ×100%=议00×10%=80%.D辑误 160N 80$,无人机沿水平方向飞行时未克服重力做功，则整个飞行 2F大 过程中克服重力做功的功率P-W_960」-12W, 3.D解析：不计绳承和摩擦，则动滑轮的机械效率习= 1808 Gh G 9.30015解析：由P=W可得，无人机上升10s升力所 Wm×100%=(G+G万×100%= -×100%= W ΓG十G 做的功W=P=30W×10s=300J:由=三可得，无人机 60%,解得G=号G,设动滑轮的机械效率达到90%时提升物 3 块的个数为，则方=云千×100%=G2×10% G =4三2msX10s=20m,则无人机 G+8 3001=15N. 20m ×100%=90%,解得1=6 10.41050解析：焰火的重力G-=mg=0.1kg×10N/kg= n十3 1N,恒定的推力F=5G=5×1N=5N,由题图可知，焰火受 4.C解析：拉力端移动的速度相同，由x=可知，在相同 到的阻力随焰火速度的增大而增大，当焰火受力平衡时，速 时间内拉力端移动的距离相同，由题图可知，两个滑轮组承 度不再增大，此时阻力最大，焰火受到竖直向下的重力、阻力 担物重的绳子股数分别是甲=3，z=2,所以物休升高的高 和竖直向上的推力，所以最大阻力=F一G=5N一1N= 4N:由题图可知，焰火能够达到的最大速度=10ms,推力 度分别为p=3s,hz=2s,则hp<hz:不计绳重和摩擦， 对焰火做功的最大功率P=Fo=5N×10m/s=50W. 拉力数的额外功W丽”=Gh,因为动滑轮相同，所以G相 11.(1)大于45(2)由r1图像可知，在10一20s内小推 同，且h甲<乙，所以W外甲<W并乙，A错误：由题意可知， 车做匀速直线运动，处于平衡状态，则水平推力F=「 绳自由端的拉力相同，且拉力端移动距离相同，由Wa=Fx 5N,由=立可得，10一20s内小推车运动的距离=w= 可知，拉力做的总功相同，因为W总=W有可十W霸外，所以 W阳甲>W有阳乙，B错误：拉力做的总功相同，W南用甲> 0.8m5×10s=8m,10~208内水平推力做的功W=Fs 45N×8m=360」(3)10~20s内水平推力做功的功率P= W2,由-×10%可知：>彩，C正确：已知绳自 型_360」=36W解析：(1)由4图像可知，在0~10：内 由端的拉力相同，拉力端移动速度也相同，由P=Fv可知， 108 题图甲中拉力做功的功察与题图乙中的相等，D错误. 小推车做加速运动，处于非平衡状态，水平推力大于阻力：阻 5.B解析：有用功W右=Gh=50N×1.6m=80J,拉力做 力f=0.15G=0.15×(mmg+G年)=0.15×(17kg× 10N/kg+130N)=45N.(2)(3)见答案. 的功W。-"-测=1m,A错误：拉力功的功米 ·19· P=W鱼=100」=20W,B正确：额外功W4=W一 功W=Fs=200N×24m=4800J,拉力做功的功率P= Wm=100J一80J=20小.则G+Ga=W4=201 W=4800」=80w(2)由题图乙可知，当刀=50%时建 11×60s h1.6m 材重力G1■400N,由于滑轮和钢绳间的摩擦力及绳重忽略 12.5N,即动滑轮重小于12.5N,C错误：若增大衣服的质 G: ×100%可得，动滑轮的重力G油 量，颜外功不变，有用功增大，根据刀w有十W W家用 -×100% 不计，则根据一G十G 可知，机械效率将增大，D错误. G一G立=G=400N:当作=60%时，由=G十G西 G 6.C解析：根据斜面的工作特点和功的原理可知，利用斜 G 面提升重物可以省力，但不能省功，A错误：沿斜面匀速推动 100%-G+00N×100%=60%可得，此时建材重力G= 重物时，推力做的功W=Fs=Gh十s,因此推力大小只与重 0.6×400N=600N解析：见答案. 物的重力和斜面的摩擦力有关，与重物的速度无关，B错误： 1-0.6 由P=F可知，推力的功率与重物移动的速度有关，在推力 11.(1)匀速(2)88.9(3)物重(4)C(5)低A 一定时，速度越大，推力的功率越大，C正确：用不同的速度 解析：(1)测滑轮组的机械效案，还要考虑到实验过程中克服 匀速推动重物，推力相等，则有用功，额外功、总功相等，那么 摩擦所做的功，故需要匀速拉动绳子，此时整个系统处于平 机械效率也相等，D错误 衡状态，拉力大小等于弹簧测力计示数.(2)滑轮组的机械效 7.C解析：体重为600N的两名运动员做的总功W。= 4N×0.1m×100% 2Gh1=2×600N×1.5m=1800J,对重为450N的女运动 W×10%-×10%=米.3n 率W 88.9%.(3)分析题表数据可知，三次实验机械效率不同是由 员做的有用功W省m=G,h:=450N×3m=1350J,跳板的 于物重不同，(4)物重越大，同一滑轮组机械效率越高，故物体 机核效率7-×10%=8 1800J ×100%=75%, 重8N时的机械效率大于物体重6N时的机械效率，而机械 C正确. 效率不可能达到100%，C符合题意.(5)由题图丁可知，物重 8.80%1050解析：由题图可知，承担物重的绳子段数n= 一定时，动滑轮越重，机械效率越低，当动滑轮重为4N时，滑 2,绳子自由端移动的距离s一2h,则滑轮组的机械效率？ 轮组的机械效率为75%，若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效 是×10%-段×10%-品×10%=议2× X100%Gc×10以45XG+ G G W F 100%=80%:在不计摩擦与绳重时，F=G+,Ga,即125N= 100%,解得G=12N,但由于绳重和摩擦实际存在，使得额外 2 功变大，根据刀W。 W，一×100%可知，在 200N+Ga,解得Ga=50N,因为人站在地面上施加的最大 _W:M×100%-W用十W氧% 2 机械效率不变时，领外功增大，有用功也应增大，故物体的重 拉力为自身重力，所以最大拉力F'=550N,F_G+G,即 力会大于12N,A正确. 2 12.(1)匀谑直线(2)物重G拉力F2都会存在摩擦 50N=G+50N,解得最大物重G=1O50N (3)57.1倾斜程度越大(4)>解析：(1)沿斜面拉动木 2 块时，为使弹簧测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直 200N 9Dp号-号=02m=5000Pa(2)PWg 线运动.(2)比较题表中“物重G”和“拉力F”两栏对应的数据 可知，在同一次实验中，拉力总是小于重力的，由此可知斜面 100%=×100%=200NX1四×100%=00X100%。 120N×2m 240J 是一种省力的简单机械：拉力F沿若斜面拉木块移动距离 83.3%(3)/=w4=W-W=240】200J=20N 所做的功W=Fs,直接用手把重为G的木块提升高度h所 2 m 做的功W用=Gh,Wa=W作阳时，根据第1次实验数据有F× 解析：(1)根据腰意可知，正方体物块的重力是200N,棱长为 0.5m=10N×0.1m.解得F=2N:对比发现实际拉力大于计 0.2m,所以对水平面的压力F=G=200N,受力面积S= 算值，是因为使用机被时都会存在摩擦.(3)第2次实验的机 (0,2m=0.04m,由p=号可知，物块放在水平地面上时 -×10%-停×10m%-900× 械效率刀=w。 F200N 对地面的压强p=S=0.04m =5000Pa.(2)将物块拉上 100%≈57,1%：在其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面 的机械效寧越高.(4)在其他条件一定时，斜面倾斜程度越 斜而做的总功W=Fs=120N×2m=240J,做的有用功 大，斜面的机械效常越高，说明克服重力所做的功相同时，斜 Wm=Gh=200N×1m=200J.斜面的机械效率？= 面越腱，克服摩擦力所做的功越小：木块从同一高度下滑时 W里×100%-=90×100%≈83.3%.(3)将物块拉上斜面 W 重力势能相同，下滑过程中重力势能转化为动能和内能，斜 做的额外功W:#=W。一W有m=240J一200J=40J,克服 面2的倾斜程度小，则木块克服摩擦力做的功多，木块到达 物块所受的摩擦力做的功为额外功，故物块沿斜面向上滑动 斜面2底端时的动能更小，则速度更小，即助>， 时，所受的摩擦力f=W=0」20N 13.(1)0.566.7(2)杠杆的重力(3》变大(4)80% 2 m (5)①②@(6)2解析：(1)由题图甲可知，弹簧测力计的 10.(1)由题图甲可知，承担物重的绳子段数n=2,则1min 分度值是0.1N,所以它的示数是0,5N:在实验过程中，有用 内绳子自由端移动的距离s=2h=2×12m=24m,拉力做的功Wm=Gmhm=1N×0.1m=0.1J,总功Wa=Fms甲= ·20· W组X 0.5N×0.3m=0.15J所以杠杆的机械效率习=w 的动能大小与它的质量和迷度是否有关”： 4.A解析：在空中飞行的子弹，因为能够做功，所以具有 100%-8局×10%≈6.7%.(2有用功是提升物体所做 能，A正确：用线悬吊着的小球，尽管小球没有做功，但是它 具有重力势能，B错误：动能与物体的质量和速度有关，不能 的功，额外功主要是克服杠杆重力做的功，故影响杠杆机械 单独从速度角度判断动能的大小，C错误：重力势能与物体 效率的主要因素是杠杆自身的重力，(3)将物体的悬挂点由 的质量和高度有关，不能单独从高度角度判断重力势能的大 A点移至B点，O、C位置不变，仍将物体提升相同的高度，有 小，D错误. 用功不变，不计摩擦，额外功是提升杠杆所做的功，悬挂点由 5.A解析：缓缓驶近的火车还是将拖拉机憧“飞”了，说明 A点移至B点后，将物体提升相同高度时，杠杆提升的高度 火车具有的能量很大，这里的能量主要指动能，动能的大小 变小，所以额外功变小，则总功变小，杠杆的机城效率变大 与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越快，动能就越 （)第①组实验中，杠杆的机械放率-W×10%-一尝× W 大，因火车是缓慢行驶，故速度并不大，但由于火车的质量太 10%-号8品<100%=0%.（6)要研究杠杆的机械 大，导致其动能很大 6.D解析：无人扫地车在平直路面上匀速前进，车所处的 效率与提升物体重力的关系，应控制杠杆的重力一定，提升物 高度不变，速度不变，将地面上的落叶吸入车内，车的总质量 体的高度相同，而提升物体的重力不同，所以应分析①②④三 变大，因此动能变大，重力势能变大 组实验，可得到初步结论：用同一杠杆提起的物体越重，杠杆 7.C解析：骑自行车上坡前，往往要用力加速暨几下，这样 的机械效率越高，(6)分析第①组实验数据.根据A,B两端 车的动能就会增大，上坡时就会有更多的动能转化为重力势 上升和下降高度的关系可知，AO=2OB,如答图所示，设杠杆 能，自行车就会爬得更高. 的重心为C,则由数学知识可知，杠杆的重心到支点的距离 8.C解析：向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变程度变大， 其婵性势能变大，A错误：重力势能与物体的质量和高度有 CO=OB,所以当B端下降0.02m时，重心上升的高度为 关，向下按笔的过程中，笔的质量不变，高度减小，其重力势 0.01m,拉力做的总功Wa1=Fs=5N×0.02m=0.1J,有 能减小，B错误：笔向上弹起的过程中，笔的质量不变，.高度 用功Wm1=Gh=2NX0.04m=0.08J,则额外功Wm1= 增大，笔的重力势能增大，C正确：笔向上弹起的过程中，弹 We1一Wa用1=0.1J一0.08」=0.02J,不计摩擦，根据W知41= 簧的弹性形变程度变小，其弹性势能变小，D错误 Gmh6可得，杠杆的自重Gm=W=0.02」=2N 课后作业 h重e 0.01m 9.(1)B(2)木块滑动的距离转换法(3)速度速度 质量(4)>(5)动德解析：(1)由题意可知，实验中探究 小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，B符合题意 (2)实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大 小，这是转换法.(3)由题图甲，丙可知，让质量不同的小球从 斜面的同一高度滚下，是为了使两球到达水平面时速度相 等，两个小球的质量不同，因此可以探究物体动能与物体质 第十二章机械能和内能 量的关系：最终通过实验可得出结论：当物体的速度相同时， 质量越大，动能越大，(4)题图甲，乙中木块滑行过程中所受 第1课时动能势能机械能 摩擦力分别为、「2，因为接触而的粗髓程度和压力相同，摩 知识导引 擦力大小相同，故，=厂，a>sm,根据W=f可知，W,> 1.对另一个物体做功能对其他物体做的功焦耳(J) W:,(5)物体的速度越大，质量越大，动能越大，不同类型汽 2.运动多3.速度质量速度质量大4.重力 车在行驶过程中限速不同，从物理角度来看，这样做的目的 势能弹性势能(1)重力势能质量高度大(2)弹 是限制汽车的动能大小. 性势能弹性形变大5.动能势能 10,AB解析：四个实心球的体积相同，A和B为铅球，C和 课堂作业 D为铁球，m>t,由m=pV可知，A,B两球的质量大于CD两 1.弹性势能重力势能动能动能弹性势能 球的质量，A球与B球相比较，质量相同，但A球所处的高度更 2.(1)速度(2)转换法(3)错误没有控制小球质量相同 高，所以A球的重力势能更大：B球与C球相比较，高度相同，但 (4)甲乙解析：(1)让小球从同一高度由静止开始滚下， B球的质量更大，所以B球的重力势能更大，故B球的做功本领 目的是使小球到达水平面时具有相同的速度，(2)该实验运 更大. 用了转换法，通过比较木块B被小球撞击后移动的距离，来 11,030解析：由于作业本处于静止状态，所以作业本不 判断小球具有的动能大小，(3)题图乙和丙中没有控制小球 具有动能，即动能为零：由于具有的重力势能是30J,故其具 质量相同，故不可以判断动能大小与速度的关系，(4》题图甲 有的机械能=动能+势能=0J+30J=30J. 和乙中的小球开始时所处的高度相同，小球质量不同，则通 12,高度B解析：重力势能的大小与物体的质量和物体 过题图甲，乙可以探究动能大小与物体质量的关系 所处的高度有关，同一个皮球质量一定，分别从不同高度处 3.C解析：物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越 自由下落，下落高度不同，所以是探究重力势能大小与高度 大，质量越大，动能越大，根据题图可知，不同类型的车辆限 的关系，皮球的重力势能越大，落地时的动能越大，动能转化 速不同，所以最有探究价值且易于探究的科学问题是“物体 为的弹性势能越大，弹性形变程度越大，在质量相同的情况 ·21·课时提优计划作业本 物理九年级上)》)》) 第十一章复习课 知识网络结构 定义：在力的作用下可绕 转动的硬棒称为杠杆 五要素：支点(O)、 阻力臂(L2). 杠杆的平衡条件： 杠杆 省力杠杆： l,F F. 分类 费力杠杆：l1 l2,F F 等臂杠杆： l2,F F2. 简 实质： 杠杆. 单 定滑轮 特点：不 ,但能 ,s=h. 机 实质：动力臂最多是阻力臂 的 杠杆 械 滑轮动滑轮 特点：最多省 的力，但费 的距离，s=2h. 实质：由定滑轮和动滑轮组合而成的机械， 滑轮组 特点：既可以 ,又可以 ,但费距离，s=h. 简 是一种 力机械。 单 斜面 常见的斜面有 等 机 定义： 与物体在力的方向上通过的 的乘积叫作机械功，简称功。 械 做功的两个必要条件：一是对物体要 ,二是物体在力的方向上通过 和 功 定义式： 功 单位：焦耳，简称焦，符号是J,1J=1N·m 定义：功与做功 的比叫作功率，它的大小等于 内所做的功 定义式： 功率推导式： 功 单位：瓦特，简称瓦，符号是W,1W=1J/s. 单位换算：1kW=103W,1MW= W. 三种功：有用功(W有帽)、额外功(W翻蟒)、总功(W总)，W总= 定义： 的比值叫作机械效率。 定义式： 机械效率 物理意义：反映机械做功性能的好坏， 影响因素：机械自重、摩擦、被提升物体的重力等。 提高机械效率的方法：减轻机械自重，减小摩擦，增大被提升物体的重力等 40 第十一章简单机械和功 题组提优训练 回/考点一杠杆 1.(2023·连云港)如图所示，每个钩码的质量为50g,在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂 1个钩码，杠杆恰好水平平衡.若在A、B两处再各加1个钩码，那么(g取10N/kg)() A.杠杆仍水平平衡 B.杠杆的左边向下倾斜 C.杠杆的右边向下倾斜 D.将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 2.(2023·烟台)筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一.使用筷子时虽然费力但省距 离，下列工具在使用中也能省距离的是 A.用托盘天平称质量B.用核桃夹夹核桃C,用食品夹夹食物D.用撬棒撬物体 3.斜拉桥比梁式桥的跨越能力强，我国已成为拥有斜拉桥最多的 浴 国家.如图所示为某斜拉大桥，索塔两侧对称的拉索承受了桥梁 拉家 索 的重力，一辆载重汽车从桥梁左端匀速驶向索塔的过程中，左侧 拉索拉力大小 A,一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 4.如图所示，O为拉杆式旅行箱的轮轴，OA为拉杆.现在拉杆端点A处施加 力F,使箱体从图示位置绕O点逆时针缓慢旋转至竖直位置.若力F的大 箱体 小保持不变，则力F的方向应 ( A.垂直于OA B.竖直向上 C.沿OA向上 D.水平向左 5.如图所示为蜡烛跷跷板，下列说法正确的是 A.选用的蜡烛越粗效果越好 B.转轴位置离蜡烛重心越远越好 C.为防止蜡烛因摆动幅度过大而翻转，可使转轴位置处于蜡烛重心上方 D.为防止蜡烛因摆动幅度过大而翻转，可将蜡烛两端的下面削去一些 6.小华发现一只虫子在长50cm、质量为10g的刻度尺上向右爬 50 cm- 行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm,如图所示，当虫 -23cm 子爬行到距刻度尺右端3cm处时，刻度尺刚好翻转，由此计 算出虫子的质量为(g取10N/kg,刻度尺质量分布均匀，不考 虑虫子的长度)》 A.1g B.3 g C.7g D.10g 41 课时提优计划作业本物理九年级上》)》》》 7.如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA=AB,用细线将重物悬挂在A点，B点受竖直向 上的拉力F作用.则在杠杆保持水平静止的情况下， A.拉力F的大小为物重的2倍 B.当悬挂点左移时，F将减小 C.若改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D.若物重增加2N,F的大小也增加2N 喷气 (第7题》 (第8题)】 8.如图所示，人手持大气球站在转盘上，松开气嘴，让气球沿垂直转盘半径方向喷气，由于力的 作用是 的，人与转盘开始一起反向转动.在A、B两点中，人站在 (选填 “A”或“B”)点进行上述实验时，更容易转动. 9.(2022·泰州)建设中的常泰长江大桥为公路、铁路两用斜拉大桥，如图所示为小华制作的斜 拉桥模型，她用长30cm、重5N且质地均匀的木条OA作桥面，立柱GH作桥塔，OA可绕O 点转动，A端用细线与GH上的B点相连，桥面OA实质是一种 (填简单机械名称) 保持桥面水平，细线对OA的拉力F一 N:将细线一端的固定点由B点改至C点，拉 力F的大小变化情况是 (选填“变大”“变小”或“不变”)，由此小华初步了解到一些大 桥建造高桥塔的原因。 Hn @ 30 G (第9题) (第10题) 10.如图所示，轻杆OA可绕O点自由转动，用细线将15N的重物挂在A处，小林在B处用竖 直向上的拉力提住轻杆，OB和BA长度之比为3：5，轻杆始终在水平位置平衡. (1)此杠杆类型与 (选填“钓鱼竿”或“羊角锤”)相同 (2)拉力大小为 N. (3)若仅增加物重，则拉力的变化量和物重的变化量之比为 (4)若拉力方向变为图中虚线方向，则拉力大小将变 11.如图所示，在杠杆C点挂上钩码，在转轴O点处套有半径大小为R的圆形纸板，纸板圆心也 在O点.在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、F,杠杆都能在水平位置保持平衡. 杠杆平衡时，拉力F:的力臂大小为 ,拉力F (选填“>”“<”或“=”)FB, 42 第十一章简单机械和功 12.(2022·扬州)某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑 在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑 力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力，g取10N/kg (1)以O为支点，请在图中作出动力F的力臂. (2)该同学质量为50kg,则墙壁对手掌的支撑力约为 N (3)若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？ 并说明理由： 13.如图甲所示是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔，左端悬挂配重，右端悬 挂用于汲水的水桶，示意图如图乙所示.不汲水时，桔槔左端的悬绳松弛，配重静止在水平 地面：汲水时，先将右端悬挂水桶的杆子向下拉，使水桶在井中装满水，然后将悬挂水桶的 杆子向上拉，使水桶提升到井外.(g取10N,kg)》 (1)配重是质量为15kg、棱长为0.1m的正方体，求配重对水平地面的压强. (2)水桶容积为80dm3,求水桶在井水中所受的最大浮力.（不计水桶体积） (3)若配重悬挂点A和水桶悬挂点B到桔槔的悬点O的距离满足OA=2OB,当质量为 30kg的小孩使用这种桔槔提水时，求配重的最大重力.（不计桔稗自重） 目/考点二/滑轮、滑轮组及其组装 1.使用下列简单机械匀速提升同一物体，其中所用动力最小的是（不计机械自重、绳重和摩擦） () '5m A B C D 2.使用下列简单机械匀速提升同一物体（不计机械重、绳重和摩擦），其中最省力的是( 43 课时提优计划作业本物理九年级上>》)》》 3.如图甲、乙所示，小明分别利用滑轮组来提升物体，请帮他画出图中滑轮组最省力的绕线方法 乙 (第3题) (第4题) 4.如图所示，用滑轮组沿水平方向拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法， 目/考点三/功功率 1.(2023·镇江)小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起：②她 又用力推筐，仍未推动：③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上：④接着他 们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库.则 () A.①中小华对这筐玉米做了功 B.②中小华对这筐玉米做了功 C.③中他们对这筐玉米做了功 D.④中他们没有对手推车做功 2.非洲旱季，常用Hippo Roller(中间有转轴的塑料桶)运水.如图所示，小华分别用背、抱、平 拉、滚拉的方式运相同质量的水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，其中他 对水做功最多的是 3.(2022·湘西州)如图所示，湘西自治州矮寨公路被修成环绕山坡的盘 山公路，这样车辆向上行驶时可以 ( A.省力 B.省距离 C.省时间 D.省能量 4.一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始 终保持不变，则汽车行驶路程s随时间：变化的关系图像可能是 B 5.如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水 s/m 平方向拉动木块使其做匀速直线运动，在同一水平 第2次 第1次 面上两次拉动木块得到的t图像如图乙所示.第 1、2两次弹簧测力计示数分别为F1、F2,速度分别 为、2，如果运动时间相同，拉力所做的功分别为 44 第十一章简单机械和功 W:、W2,则下列判断正确的是 A.F,=F2,<,W<W2 B.F1<F2,<,W1<W C.F1>F2,1>h,W>W2 D.F,=F2,v1>,W,>W 6.如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时 间变化的关系图像如图乙所示，速度随时间变化的图像如图丙所示，则在2一4s内克服摩 擦力所做的功为 () A.10J B.30J C.50J D.80J /N ↑/(m*s) ∠∠4L∠∠L∠∠ 5.0 3m 77777777777元 46/ 甲 乙 (第6题) (第7题》 (第8题) 7.如图所示，大伟同学利用距离手3m高的定滑轮拉住重为100N的物体，从滑轮正下方沿水 平方向移动了4m,若不计绳重和摩擦，则他做的功为 A.200J B.300J C.400J D.500J 8.(2023·德阳)无人机在现在的生产生活中有着广泛的应用.如图所示是一款新型智能航拍 无人机，机身总质量为2kg,小李操作该无人机先以1.2/s的速度沿竖直方向匀速上升 48m,接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m,无人机在上升过程中需要克服重力 做的功为 J,在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 W.(g取10N/kg) 9.在开展课外活动时，小李同学遥控一架小型无人机匀速竖直上升，速度为2/s,功率为 30W,不计一切阻力，则无人机上升10s升力所做的功为 J,无人机重为 N. 10.有一种质量为100g的叫作“高声”的焰火，其特点是不会爆 炸，能够持续向下喷射火焰，产生大小为自重5倍的恒定推 力，因其速度快产生啸叫声，所以称为“高声”.经实验测量， 这种焰火在运动时受到的阻力与速度的关系图像如图所 示，则焰火上升时受到的最大阻力为 N,焰火能够O 达到的最大速度为 ms,推力对焰火做功的最大功率为 W.(火药的质量不 计，g取10N/kg) 11.小华和妈妈去超市购物，她们将17kg物品放在小推车中推行，小推车在某段时间内速度 随时间t变化的关系图像如图所示.已知小推车重130N,所受阻力是总重的0.15倍.(g 取10N/kg) (1)在0一10s内，水平推 (选填“大于”“小于”或“等于”) ↑c/m·s) 阻力，阻力大小为 N. (2)求10~20s内水平推力做的功 (3)求10~20s内水平推力做功的功率. 10 20/s 45 课时提优计划作业本物理九年级上))》 国/考点四/机械效率 (一)机械效率及其计算 1.(2022·桂林)下列办法中，能提高如图所示的滑轮组机械效率的是 A.增大摩擦 B.增大定滑轮重力 C.增大动滑轮重力 D.增大被提升物体重力 2.如图甲所示，空吊篮A重25N,绳子能承受的最大拉力为100N.小壮将A提 升到高处，施加的拉力F随时间变化的关系图像如图乙所示，A上升速度随时 间变化的关系图像如图丙所示，忽路绳重和摩擦，下列说法不正确的是 FN 1/(m*s) 24 2 16 2/s 2 甲 丙 A.动滑轮所受的重力为15N B.第2s内克服滑轮重做的额外功为30J C.此装置最多能匀速运栽重160N的货物 D.此装置运载货物时最大机械效率为92.5% 3.如图所示，利用动滑轮提升一个重力为G的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为60%.要 使此动滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的物块的数量为 () A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 L 横用 G 甲 (第3题) (第4题) (第5题) 4.用四个相同的滑轮组成如图甲、乙所示的两个滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦，若绳 自由端的拉力和移动速度相同，则在相同时间内 () A.两幅图中做的额外功相同 B.两幅图中做的有用功相同 C.图甲中的机械效率比图乙中的大 D.图甲中拉力做功的功率比图乙中的大 5.(2023·广安)学习了简单机械知识后，某同学自制了如图所示的晾衣架.他将50N的衣物 挂在横杆上，拉绳使其匀速上升1.6m,用时5s(上升过程中，横杆保持水平)，此过程中该 装置的机械效率为80%（不计绳重及摩擦）.下列分析正确的是 A,拉力做的功为80J B.拉力做功的功率为20W C.动滑轮重为12.5N D.若增大衣物的质量，机械效率将减小 46 第十一章简单机械和功 6.如图所示，工人往车上装重物时，用长木板搭了个斜面，工人用平行于斜面向上的力把重物 从底端匀速推到顶端，下列说法正确的是 A.用斜面可以省力也可以省功 B.匀速推动重物的速度越大，推力做功越多 C,匀速推动重物的速度越大，推力的功率越大D.匀速推动重物的速度越大，机械效率越大 立 (第6题) (第8题) 7.朝鲜族有一种深受群众喜爱的娱乐跳板，支点在跳板中央，当体重均为600N的两名运动员 从1.5m高处由静止下落到跳板一端时，静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起 3m高，若不计空气阻力，跳板的机械效率为 () A.100% B.90% C.75% D.25% 8.用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N,不计绳重和摩擦， 滑轮组的机械效率为 ,如果人的体重为550N,拉动过程中绳始终未断裂，则用此 滑轮组能提升的最大物重为 N. 9.水平地面上放着重为200N、棱长为0.2m的正方体物块，现将其由斜面底端匀速拉至顶 端，如图所示.已知平行于斜面的拉力为120N,物块移动的距离为2m,升高1m. (1)求物块放在水平地面上时对地面的压强， (2)求斜面的机械效率（百分号后保留1位小数）. (3)求物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小， 10.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定.滑轮组的机械效率随建材重 力变化的关系图像如图乙所示，滑轮和钢绳间的摩擦力及绳重可忽略不计，g取10N/kg. (1)若工人在1min内将建材匀速竖直向上提升了12m,作用在钢绳上的拉力为200N,求 拉力做功的功率 (2)当滑轮组的机械效率为60%时，求此时建材的重力。 ↑n/% 60 50 0 400 G/N 甲 Z 47 课时提优计划作业本物理九年级上>))》园 (二)机械效率的测量 11.在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图甲、乙、丙所 示，弹簧测力计与绳自由端相连，图中未画出)，实验数据如下表所示， 4 Ga/N 用 丙 次数 物重N 物体上升高度/cm 弹簧测力计示数/N弹簧测力计上升高度：cm机械效常% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 3 6 10 2.2 30 90.9 (1)实验中要竖直向上缓慢 拉动弹簧测力计，使钩码升高 (2)表格中空白处数据应为 (结果保留一位小数) (3)分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 有关 (4)根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械 效率可能是 ( A.71.6% B.82.4% C.92.1% D.100% (5)另一实验小组提升同一物体，改变动滑轮的重进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁 所示的图像.分析可知，被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组机械效率 越 (选填“高”或“低”)：分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力 ( A.一定大于12N B.等于12N C.一定小于12N 12.在“探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”实验中，实验小组使用了如图甲所示的 装置.在其他条件一定时，获取了表格中的实验数据， 实验斜面倾斜 物重 斜面高 拉力 斜面长 机械 次数 程度 G/N 度h/m F/N 度s/m 效率% 较缓 10 0.1 5.5 0.5 36.4 较陡 10 0.2 7.0 0.5 ① 3 最陡 10 0.3 8.5 0.5 70.6 (1)实验时，沿斜面缓慢拉动弹簧测力计，尽量使木块做 运动 (2)通过比较表格中 和 两栏对应的数据，可知斜面是一种省力的简单机 械：在第1次实验中，如果忽略斜面摩擦，则拉力F沿着斜面拉木块移动距离s所做的 48 第十一章简单机械和功 功等于直接用手把重为G的木块提升高度h所做的功，这样算出的拉力F大小 为 N.对比表格中的拉力，发现实际拉力大于计算值，是因为使用机械 时 (3)在第2次实验中，表格中①的数据为 (结果保留一位小数).依据完整的数据可 得出结论：在其他条件一定时，斜面 ,机械效率越高. (4)图乙中木块分别沿斜面1、2滑到底端，木块到达斜面1、2底端时的速度分别为的功、， 若斜面粗糙程度相同，则 (选填“>”“=”或“<”) 13.某小组同学在做“测定杠杆机械效率”的实验.小明用如图甲所示的实验装置竖直向上匀速拉 动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的物体缓缓上升. 甲 (1)实验中，弹簧测力计的示数如图甲所示，为 N,物重为1N,物体上升的高度为0.1m 时，C点上升了30cm,则杠杆的机械效率为 %(百分号前保留一位小数) (2)实验中若提升的物重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是 (3)若只将物体的悬挂点由A点移至B点，仍将物体提升相同的高度，不计摩擦，则杠杆的 机械效率将 (选填“变大”“变小”或“不变”)」 小华用如图乙所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率.O为杠杆的转轴，不计摩擦.实验 时，给B端施加竖直向下的力，使挂在杠杆A端的物体缓缓上升.下表是提升物体时采集 到的数据.（图中杠杆为质量分布均匀的直棒） 实验序号 物重G/N拉力FN A端上升的高度hrm B端下降的高度sm杠杆的机械效率！% ① 5 0.04 0.02 ② 9 0.04 0.02 89 ③ 2 5 0.06 0.03 80 ① 13 0.04 0.02 92 (4)第①组实验中，杠杆的机械效率为 (5)由 三组实验，可以初步得出结论：用相同的杠杆提升的物体越重，机械效率 越高. (6)该实验中杠杆的机械效率总小于100%的原因是杠杆有自重，分析实验数据可知，杠杆 的自重为 N. 49