期末复习练习：第十一章 简单机械和功- 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

期末复习练习：简单机械和功 一、单选题 1．下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保持不变 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 2．下列有关功的说法正确的是（　　） A．足球在水平地面上滚动时重力对足球做了功 B．吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功 C．运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D．用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向以不同的速度移动相同的距离所做的功相同 3．如图所示，冰壶比赛中，当投手将冰壶投出后，冰壶在水平的冰面上旋转着向前滑行。下列有关说法中正确的是（　　） A．投手将冰壶投出时，对冰壶不做功 B．冰壶在水平的冰面上滑行时，冰面对冰壶的支持力做功 C．当运动员在冰壶的前方用力“刷冰”时，运动员对冰壶做功 D．当冰壶撞击并推动前方的冰壶向前运动时，对前方的冰壶做功 4．如图所示的滑轮组，用的拉力，拉动水平地面上重力为的物体，使物体匀速前进了。物体和地面之间的摩擦力为，在此过程中，下列说法正确的是（　　）    ①绳子自由端移动的距离是2m ②拉力做的功是120J ③此滑轮组的机械效率是 ④A点受到的拉力为300N A．只有 B．只有 C．只有 D．只有 5．在一次活动中，小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体A做匀速直线运动，如图所示是物体A两次运动的路程随时间变化的图像。下列判断正确的是（　　） A．物体两次运动的速度： B．物体两次所受的拉力： C．两人拉力对物体所做的功： D．两人拉力对物体做功的功率： 6．下列说法中正确的是（　　） A．机械效率越大的机械，则其功率就越大，做功就越快 B．某机械工作时功率为70W，表示该机械每秒钟做功大小为70焦耳 C．潜水艇在海面以下向上运动的过程中其受到海水的压强和浮力都变小 D．塑料吸盘能贴在光滑的墙面上，是因为吸盘对墙面有较大的吸引力 二、填空题 7．小明与他爸爸的质量之比是4:5，国庆假期去郊外比赛爬山，爬上山顶他们所用时间之比是2:3，则他们爬山时做的功之比为 ，功率之比为 。 8．如图(a)、 (b)所示，分别用滑轮A、B匀速提升重力均为100牛的物体(滑轮的重力及摩擦均不计)，所需竖直方向的拉力FA的大小为 牛，FB的大小为 牛．若相同时间内物体被提升了相同高度，则拉力FA、FB做功时的功率PA PB (选填“小于”、“等于”或“大于”)． 9．如下图所示，一根均匀的细木棒OC，OA＝OC，B为OC的中点，在C点施力将挂在A点的重为360N的物体匀速提升，木棒的机械效率为90%，则木棒重为 N（不计摩擦）。 10．如图所示，用滑轮组将重为60N的货物匀速提升1.5m的过程中，所用拉力F=40 N。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。则上述过程中拉力所做的功W为 J；若用该滑轮组匀速提起 100N的货物，则滑轮组的机械效率 η 为 。 11．如图甲为小阳举着哑铃的前臂骨骼，可将其视为如图乙所示的杠杆。不计前臂自重，小阳的肱二头肌能施加的最大拉力F1=750N，他平时锻炼时最大能举起质量为25kg的哑铃，则OA∶OB= 。 三、实验题 12．如图是“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了 ；如果杠杆的右端向下倾斜，平衡螺母应向 （选填“左”或“右”）端调节； （2）在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂 个相同的钩码； （3）在（2）杠杆平衡的基础上，将A、B两处钩码同时减去1个，那么杠杆 （选填“能”或“不能”）在水平位置保持平衡； （4）若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时，为使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）实验中多次改变力和力臂的数值，这样做的目的是 。 四、简答题 13．3月23日下午空间站“天宫课堂”，宇航员完成了太空抛物实验。王亚平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推，冰墩墩飞向对面的叶光富。 （1）王亚平对于离手后的冰墩墩是否做了功？ （2）如图所示，虚线OA、OB、OC分别表示三条运动轨迹。其中能正确反映冰墩墩运动轨迹的是哪条虚线？这样运动的依据是什么？    14．用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图所示．假如在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段，A、B哪段重些呢？请你用学过的杠杆平衡原理知识解释说明． 15．如图甲所示，杠杆水平平衡。杠杆可在竖直平面内绕固定点O自由转动，其上相邻刻线间的距离相等。若在杠杆上A点挂2个钩码，在B点分别施加沿BC方向竖直向上的拉力F1或沿BD方向斜向上的拉力F2，都可以使杠杆水平平衡，如图乙所示，请分析并判断F1和F2的大小关系。 五、计算题 16．我国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等，该飞机的最大起飞质量为53.5t。飞机停在水平地面上时，起落架的触地面积是1.2m2。在某次测试中，飞机在水面以12m/s的速度沿直线匀速滑行20min，受到的水平阻力为2×105N。（ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg）问： （1）飞机在水面上匀速滑行时，水平推力做的功为多少？ （2）若某次执行任务时该机的总质量为48t，则静止在水平地面上的AG600对水平地面的压强为多大？ （3）某次执行灭火任务的过程中，该机吸水后的总质量为50t，则关闭动力系统后漂浮在水面上的AG600排开水的体积为多少？    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D D C D B 1．B 【详解】吊臂的杠杆示意图如下所示： ABC．如图，l1不变，吊臂被顶起的过程中l2减小，根据杠杆平衡条件 得：F1逐渐减小，故B正确，AC错误； D．如图，，所以吊臂是费力杠杆，故D错误。 故选B。 考点：杠杆 2．D 【详解】A.足球在水平地面上滚动时，重力的方向竖直向下，运动的方向水平向前，方向不一致，所以重力对足球没有做功，故A错误； B.吊车吊着重物沿水平方向匀速移动过程中，拉力的方向竖直向上，重物在拉力的方向上没有移动距离，所以吊车的拉力对重物没有做功，故B错误； C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内，运动员对杠铃有力的作用，但没有在力的方向上通过距离，所以运动员对杠铃没有做功，故C错误； D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向以不同的速度移动相同的距离，由于力和距离的大小均相同，则根据W＝Fs可知，两次所做的功相同，故D正确； 故选D。 3．D 【详解】A．投手将冰壶投出时，冰壶在推力的作用下移动一段距离，所以投手对冰壶做了功，故A错误； B．冰壶在水平的冰面上滑行时，冰面对冰壶的支持力竖直向上，与运动方向垂直，所以支持力对冰壶不做功，故B错误； C．运动员在冰壶的前方用力“刷冰”时，对冰壶没有力的作用，所以运动员对冰壶不做功，故C错误； D．当冰壶撞击并推动前方的冰壶向前运动时，对前方的冰壶有力的作用，并沿力的方向移动了距离，所以对前方的冰壶做了功，故D正确。 故选D。 4．C 【详解】①由图可知，滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离 s=2s物=2×2m=4m 故①错误； ②拉力做的功（总功） W总=Fs=30N×4m=120J 故②正确； ③克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功，有用功 W有=fs物=45N×2m=90J 滑轮组的机械效率 故③正确； ④因物体在水平地面上做匀速运动，此时A点受到的拉力 FA=f=45N 故④错误。 故选C。 5．D 【详解】A．两次物体均做匀速直线运动，由图可知相同时间内，由可知，，故A错误； B．小明和小华先后在同一水平地面上，水平拉着物体做匀速直线运动，两次的拉力均等于摩擦力，又两次的压力和接触面粗糙程度均一样，故两次的摩擦力相等，拉力也相等，故B错误； CD．，由图可知相同时间内，拉力相等，由可知，两人拉力对物体所做的功，由可知，，故C错误，D正确。 故选 D。 6．B 【详解】A．机械效率与功率、做功的快慢无关，它是有用功和总功的比值，所以机械效大的机械，则其功率不一定大，做功也不一定快，故A错误； B．功率 物理意义表示每秒钟做功大小为70焦耳，因此某机械工作时功率为70W，表示该机械每秒钟做功大小为70焦耳，故B正确； C．潜水艇在海面以下向上运动的过程中，深度变浅，排开水的体积不变，由 ，得， 其受到海水的压强变小、浮力不变，故C错误； D．塑料吸盘能贴在光滑的墙面上，是因为大气压的作用，故D错误。 故选B。 7． 4∶5 6∶5 【详解】[1]小明与爸爸去郊外比赛爬山，克服重力做功，爬上山顶，所走的路程相同，由于小明与爸爸的质量之比是4:5，重力与质量成正比，故重力之比为4:5，所做的功之比为 [2]根据公式 可知，功率之比为 8． 50 100 等于 【详解】[1]由图像可知A为动滑轮，滑轮的重力及摩擦均不计，则 ； [2]由图像可知B为定滑轮，滑轮的重力及摩擦均不计，则 ； [3]滑轮的重力及摩擦均不计，因此物体被提升相同高度时 又因为做功时间相同，因此由公式可得PA等于PB． 9．20 【详解】物体A匀速上升hA时，位置如下图所示： 由相似三角形的边长关系可得 则由上式可得 hC＝ hB＝ 克服物体重力做的有用功 W有＝G物hA＝360N×hA 由η=×100%可得，总功 W总＝ 克服木棒重力做的额外功 W额＝W总﹣W有＝400N×hA﹣360N×hA＝40N×hA 木棒的重力 G棒＝=20N 10． 120 83.3% 【详解】由图可知，由2段绳子吊着动滑轮。 [1]则绳子移动的距离 s=2h=2×1.5m=3m 拉力所做的功W为 [2]不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦时，动滑轮的重力为 不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦时，若用该滑轮组匀速提起 100N的货物，则滑轮组的机械效率 η 为 11．1∶3 【详解】由图可知，O点为支点，F1为动力，哑铃对手的压力为阻力F2，则阻力大小为 F2=G=mg=25kg×10N/kg=250N 由图可知知，动力臂L1=OA，阻力臂L2=OB，根据杠杆的平衡条件可知 F1×OA=F2×OB 即 750N×OA=250N×OB 所以可得 OA∶OB=250N∶750N=1∶3 12． 便于测量力臂 左 3 不能 变大 多次实验获得普遍规律 【详解】（1）[1]实验中，将杠杆调节到水平位置平衡，这是为了便于测量力臂，因为此时力臂与杠杆重叠，杠杆的长度便是力臂的长度。 [2]杠杆的右端下沉时，应向左边调节平衡螺母，才能让杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]设每个钩码的重力为G，杠杆每一小格的长度为l，据杠杆平衡条件有 2G⋅3l=nG⋅2l 解得 n=3 即在B处挂3个相同的钩码。 （3）[4]若在（2）的基础上，将A、B两处钩码同量减去1个，则有 G⋅3l<2G⋅2l 杠杆不能在水平位置平衡。 （4）[5]弹簧测力计在C处由竖直拉动逐渐变倾斜，且让杠杆在水平位置保持平衡，则测力计的示数会变大，因为此力对应的力臂变小。 （5）[6]在实验中，需要进行多次实验，改变力和力臂进行探究，这样做是为了使实验结论更具普遍性。 13．（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）冰墩墩被抛出后继续向前运动，是因为它具有惯性，冰墩墩被抛出后没有力作用在冰墩墩上，此过程中王亚平对它没有做功。 （2）王亚平将冰墩墩抛出后，冰墩墩处于失重状态，物体将保持原来的运动状态，由牛顿第一定律可知做匀速直线运动，故冰墩墩会沿着OB运动。 14．A段重些．因为根据杠杆平衡条件FA·LA=FB·LB可知，LA的长度小于LB，所以，FA大于FB，所以Ａ段较重． 【详解】答：A段重些． 把胡萝卜悬挂起来，胡萝卜相当于一个以悬挂点为支点的杠杆，静止后胡萝卜的轴线水平．根据杠杆平衡条件FA·LA=FB·LB可知，LA的长度小于LB，所以，FA大于FB，所以A段较重． 15．F1＜F2，原因见解析 【详解】与沿BD方向斜向上拉相比，当弹簧测力计沿BC方向竖直向上拉时，拉力的力臂大，阻力和阻力臂的乘积不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力臂变大，则动力变小，即拉力要小，所以弹簧测力计示数会小，即F1＜F2。 16．（1）2.88×109J；（2）4×105Pa；（3）50m3 【详解】解：（1）根据二力平衡条件可知，飞机在水面上匀速滑行时，水平推力的大小为 F＝f＝2×105N 由知道，飞机在水面上匀速滑行的距离为 s＝vt＝12m/s×20×60s＝1.44×104m 水平推力做的功为 W＝Fs＝2×105N×1.44×104m＝2.88×109J （2）静止在水平地面上的AG600对水平地面的压力为 F压＝G＝mg＝48×103kg×10N/kg＝4.8×105N 对水平地面的压强为 （3）该机吸水后的总质量为 m＝50t＝5×104kg 因为飞机漂浮，所以飞机受到的浮力为 F浮＝G＝mg＝5×104kg×10N/kg＝5×105N 由F浮＝ρ水V排g知道，排开水的体积为 答：（1）飞机在水面上匀速滑行时，水平推力做的功为2.88×109J； （2）静止在水平地面上的AG600对水平地面的压强为4×105Pa； （3）关闭动力系统后漂浮在水面上的AG600排开水的体积为50m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$