3.4简单机械 练习课件-2025-2026学年浙教版九年级上册科学

第1课时　杠杆的认识 1．右下图所示是人们日常生活中常见的用起子开瓶盖的情景。这也是一个杠杆，那么下列关于这个杠杆的支点、动力作用点、阻力作用点对应位置正确的是( ) A．A—B—C B．A—C—B C．B—C—A D．C—A—B B 2．下列力臂的画法正确的是( ) A B C D C 3．如图所示，小华用苹果和橘子玩跷跷板。她将苹果、橘子分别吊在轻杆的 左、右两端，放手后轻杆马上转动起来。使轻杆逆时针转动的力是( ) A．苹果的重力 B．橘子的重力 C．吊橘子的绳对轻杆的拉力 D．吊苹果的绳对轻杆的拉力 D 4．如图所示，人在踮脚时主要靠腓肠肌收缩，双脚同时踮起时，人体的脚可看作杠杆，则该杠杆的阻力是( ) A．地面的支持力 B．肌肉收缩力 C．人的重力 D．脚对地面的压力 C 5．如图所示，画出杠杆受力F1 、F2的力臂l1、l2。 6．右下图中的皮划艇运动员一手支撑住桨柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆。下图中的船桨模型中最合理的是( ) A B C D B 7．图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一种杠杆，图乙是其简化示意图，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出： (1)捏手闸时作用在A点的动力F1及其力臂l1。 (2)阻力F2的力臂l2。 8．如图所示，小明用20 N的水平推力推动(含行李在内)总质量为65 kg的手推车沿水平方向匀速移动了15 m，则小明对手推车做功______J，如手推车前方(B轮)遇到障碍物，应向______(填“上”或“下”)用力使其越过障碍物。此时该手推车可以看成一个杠杆，支点是______(填“A”“B”或“C”)。 300 下 C 9．某施工队在修路期间会用到一种移动指示牌，右下图是结构示意图。其中AB为指示牌牌面，CD和BE为支架(支架重力不计)。指示牌被风吹动时可看作杠杆，根据图示风向，则下列说法错误的是( ) A．指示牌被吹倒时支点是C点 B．风对指示牌的作用力的力臂长度等于EA C．如果把风力看作动力，则阻力是指示牌的重力 D．为了防止指示牌被吹倒，可以在D处放置重物 B 10．美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱(含箱内物体)受到的重力G如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的F1、F2？下列判断正确的是( ) A．F1可能，F2不可能 B．F1不可能，F2可能 C．F1和F2都可能 D．F1和F2都不可能 D 第2课时 杠杆平衡的条件 1．如果在两个力的作用下杠杆正好平衡，则( ) A．这两个力的大小一定相等 B．这两个力的力臂一定相等 C．这两个力与它们的力臂成反比 D．这两个力与它们的力臂成正比 C 2．如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是(所用钩码均相同)( ) A．两侧钩码同时向支点移动一格 B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码 C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码 D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格 D 3．在研究“杠杆平衡条件”时，小明把杠杆调在下图中位置静止。 (1)你认为这时杠杆是否处于平衡？_______。 (2)如果要将杠杆调到水平位置平衡，应将左边 的平衡螺母向_______旋，右边的平衡螺母向_______旋。 (3)做实验时为什么要尽量将杠杆调在水平位置平衡呢？小明有些想不明白，请你告诉他原因：________________________________________。 是 右 右 便于直接从杠杆上读出力臂的数值 4．如图，一块厚度、密度均匀的长方体水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬离地面。则( ) A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂长 B．F甲＜F乙，因为乙方法的阻力臂长 C．F甲＞F乙，因为乙方法的阻力臂短 D．F甲＝F乙 D 5．下图所示为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2 m，OB＝0.1 m，G1＝2 N，杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。 (1)当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时，G2的重力为______N。 (2)松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动到_______。 A．B′点处　B．①点处　C．②点处　D．③点处 4 C 6．在做探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了3次实验数据，如下表所示。 (1)这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是____。 (2)如图甲所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在B处挂____个钩码(每个钩码的质量相等)。 2 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2.0 0.04 4.0 0.02 2 1.0 0.02 0.5 0.01 3 2.5 0.03 1.5 0.05 4 (3)如图乙所示，若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的C点，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa。若在C点斜向上拉，杠杆在水平位置再次平衡时， 弹簧测力计的示数为Fb，则Fa_________(填“大于”“小于”或“等于”)Fb。 (4)实验中，用图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能保持水平平衡(杠杆上每格等 距)，但老师却会提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为____。 A．一个人无法独立操作 B．需要使用太多的钩码 C．力臂与杠杆不重合 D．力和力臂数目过多 小于 D 7．如图所示，有一根质地均匀的铁棒，长为L，OA＝ ，重力G＝900 N，为了不使这根铁棒的B端下沉，所需外力F至少应为_________N，若所需外力的方向不变，微微抬起这根铁棒的B端，所需外力F′应为________N。 400 450 第3课时杠杆的分类和应用 1．下图所示的生活用具，在使用中属于费力杠杆的是( ) A.钢丝钳 B.扳手 C.核桃钳 D.食品夹 D 2．某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理”大师说：“看，我能提起很重的物体(如图)！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析合理的是( ) A．前臂杠杆的支点O在肘关节处 B．肱二头肌给桡骨的力F1是阻力 C．曲肘将重物向上举起时，阻力臂变大 D．前臂是一根省力杠杆 A 3．我国台湾地区常发生地震，一座结构坚固的水塔因地基松软而倾斜，为阻止水塔继续倾斜，救援队借助山石用钢缆拉住水塔。下列方案中，钢缆对水塔拉力最小的是( ) A B C D B 4．右图所示是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，可把_______点看作支点，此时夹子可近似看作________(填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。 B 等臂 5．用铁锤拔铁钉的情景如右下图所示，手对铁锤施加的作用力为50 N，请你求出钉子对铁锤的阻力。 解：l1＝20 cm，l2＝2 cm，F1＝50 N， 根据F1l1＝F2l2，得F2＝500 N。 答：钉子对铁锤的阻力为500 N。 6．如图所示，重力为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一始终垂直于棒的拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中( ) A．动力臂逐渐变大 B．阻力臂逐渐变大 C．动力F保持不变 D．动力F逐渐减小 B 7．如图所示，O为杠杆的支点，为了提高重物P，用一个跟杠杆保持垂直的力使杠杆由竖直位置转动到水平位置，杠杆在这个过程中( ) A．始终是省力的 B．始终是费力的 C．先是省力的，后是费力的 D．先是费力的，后是省力的 C 8．如图所示，三角支架ABC固定在客厅墙上，已知AB长40 cm，AC长30 cm，一花瓶正好放置在AB中点处。A处螺钉能承受的最大水平拉力为40 N，为防止因A处螺钉松脱而支架绕C点倾翻，所放置花瓶的重力最大为__________N(支架重力不计)。若花瓶的重力较大，放置时应尽量__________(填“靠近”或“远离”)墙壁可确保安全。 60 靠近 9．小聪在博物馆看到图(a)所示杆秤，它是一种称量质量的工具。回家后，小聪用一根长30 cm的轻质细木棒作秤杆，用质量为0.3 kg的铁块作秤砣，在距木棒一端 4 cm处系上提纽线，制作了一把简易杆秤，如图(b)所示。 (1)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，则被测物的质量m物＝________。 (2)这把简易杆秤的最大称量是______kg。若小聪不小心将秤砣摔掉了一块，则该杆秤测量的物体质量的值将比真实值______(填“大”或“小”)。 1.5 kg 1.95 大 10．已知空油桶质量为65 kg，高为1.2 m，底部直径为0.5 m。 (1)某次装卸中，小明需要将直立的空油桶(如图甲所示)沿点D推翻，试在图甲上作出推翻空油桶所需的最小力F1，此时F1的大小为____N。 (2)在推翻空油桶过程中，小明至少对其做功______。 125 32.5 J 第4课时　滑轮与滑轮组 1．学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中( ) A．该滑轮可以省力 B．该滑轮可以省功 C．该滑轮可以改变力的方向 D．升旗时拉力没有对国旗做功 C 2．利用两个滑轮提升同一重物，滑轮重、绳重、滑轮与绳子及滑轮与轴之间的摩擦力均忽略不计。下列四种组合中，最省力的是( ) A B C D A 3．用下图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动，所用的拉力分别为F1、F2、F3，那么，下列关系式中正确的是( ) A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F2＞F1＞F3 D．F2＜F1＜F3 D 4．如图所示，用F将重为100 N的物体沿水平方向匀速移动10 cm(不计滑轮重和各种摩擦力)，物体受到地面的摩擦力是20 N，下列判断正确的是( ) A．拉力F为50 N B．拉力F为10 N C．绳子自由端移动距离为30 cm D．该滑轮组能省力但不能改变力的方向 B 5．在用右图所示的动滑轮把重15 N的物体匀速提升的过程中，弹簧测力计的示数是10 N，则拉力F＝____N，若不计绳重和摩擦，则动滑轮重为____N。若重物上升的速度为1 m/s，则绳子自由端移动的速度为____m/s。 10 5 2 6．图1、图2所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子质量均不计，下列说法中正确的是( ) A．甲的拉力是乙的拉力的3倍 B．乙拉绳子的速度是甲拉绳子速度的2倍 C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率 D．甲绳子末端移动的距离大于乙绳子末端移动的距离 B 7．如图所示，物体A放在水平桌面上，小华同学在绳自由端用竖直向下5 N的力拉绳时，物体在10 s匀速向右运动1 m，不计滑轮重、绳重和轮轴摩擦，下列说法不正确的是( ) A．物体与桌面间的滑动摩擦力是15 N B．10 s拉力做的功是10 J C．10 s拉力的功率是1.5 W D．10 s绳子自由端移动的距离为3 m B 8．如图所示，一重为10 N的滑轮下端悬吊一个重50 N的物体，在拉力F的作用下使物体2 s匀速上升了2 m(不计绳的重力和摩擦)，则拉力F＝______N，动滑轮上升的速度是v＝______m/s，拉力F所做的功W＝_______J。 110 0.5 110 9．如图所示，质量为1 kg的物体在水平力F的作用下，在水平地面上以0.2 m/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为1.8 N，则拉力F为_______N，物体与水平地面的摩擦力为_______N，拉力F的功率为_________。(弹簧测力计和滑轮的质量不计) 1.8 3.6 0.72 W 10．某小组用右下图所示的滑轮组(物体与滑轮用绳子连接)匀速拉动放在水平面上的物体，物体的质量为100 kg，受到的摩擦力为200 N，用80 N的拉 力F10 s把物体拉动2 m。求：(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦) (1)动滑轮的重力。 (2)拉绳的速度。 第5课时　斜面与机械效率 1．关于机械效率，下列说法中正确的是( ) A．做功越多，机械效率越高 B．做有用功越多，机械效率越高 C．做额外功越少，机械效率越高 D．有用功占总功的比值越大，机械效率越高 D 2．小凯和小满同学用相同的拉力F拉着同一个物体，沿不同的斜面向上匀速运动了相同的距离，如图所示。此过程中，下列说法正确的是( ) A．小满所做的总功较多 B．两人所做的总功一样多 C．两人所做的有用功一样多 D．甲、乙两斜面的机械效率相同 B 3．如图所示，用相同的滑轮组不同的绕法提起相同的重物，绳重、摩擦忽略不 计，在重物匀速上升的过程中( ) A．甲图省力，机械效率甲图大 B．甲图省力，机械效率一样大 C．乙图省力，机械效率乙图大 D．乙图省力，机械效率一样大 D 4．往车上装重物时，常常用长木板搭个斜面，把重物沿斜面推上去。如图所示，工人用3 m长的斜面，把120 kg的重物提高1 m。假设斜面很光滑，则需要施加的推力为________；若实际用力为500 N，斜面的机械效率为______，重物受到的摩擦力为________。(g取10 N/kg) 400 N 80% 100 N 5．某工地用如图所示的滑轮组匀速提升重力为500 N的物体，在物体上升0.8 m的过程中，拉力F为300 N，求： (1)滑轮组做的有用功。 (2)滑轮组的机械效率。 6．如图所示，在50 N的水平拉力F的作用下，重600 N的物体沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的0.2倍，绳子自由端向前移动的速度为0.6 m/s。则( ) A．拉力F的功率为3 W B．1 min物体移动的距离为36 m C．1 min所做的有用功为1440 J D．该滑轮组的机械效率为85% C 7．如图甲所示，用水平力F1拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动距离s，如图乙所示，用滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动距离s，水平拉力为F2。在使用滑轮的过程中，以下说法正确的是( ) A．总功为W总＝ F2s B．有用功为W有＝Gs C．机械效率为η＝Gs/(2F2 s) D．额外功为W额＝2F2 s －F1s D 8．如图所示(滑轮组的绕绳未画出)，人以600 N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10 s，使绳端向下移动了1.5 m，重物匀速上升了0.5 m，已知滑轮组的机械效率为70%(g取10 N/kg)。 (1)人的拉力的功率多大？ (2)被吊起的重物质量多大？ (3)按题意画出滑轮组的绕绳。 9．小李在测定某滑轮组的机械效率时，得到下表中的两组数据： (1)表格中横线上填上适当的数字。 (2)该实验采用的实验装置是图中的______(填“甲”或“乙”)。 (3)小李想到计算机械效率还可用η＝ ，于是用弹簧测力计测得动滑轮重，代入上式计算后发现比实际测得的机械效率值大，原因是实际测量中还包含克服___________________做功。 甲 序号 物重/N 提升高度/m 绳端拉力/N 绳端移动距离/m 机械效率 1 3 1 1.5 4 50% 2 8 1 2.5 4 _________ 摩擦力和细线重力 80% (4)为了减小测量误差，小李认为滑轮组的机械效率应取两次测量的平均值，他的想法是______(填“正确”或“错误”)的，原因是__________________________________________________________________。 错误 滑轮组的机械效率随物重改 变而改变不符合多次测量求平均值的条件 第6课时简单机械及机械效率 【核心知识】 1．杠杆：在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒。 (1)五要素：支点(O)、动力(F1)、阻力(F2)、动力臂(l1)、阻力臂(l2)。 (2)平衡条件公式：F1l1＝F2l2。 (3)类型：等臂杠杆、省力杠杆、费力杠杆。 2．滑轮：周边有槽、能绕中心轴转动的小轮。 (1)定滑轮：等臂杠杆。 (2)动滑轮：动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆。 (3)滑轮组：G总＝G轮＋G物，F＝ G总，且重物上升h，绳子的自由端移动距 离s＝nh。 3．斜面(如图所示) (1)若不计摩擦力，FL＝Gh，F＝ (斜面为省力机械)。 (2)若存在摩擦力f，则有：FL＝Gh＋fL。 4．机械效率 (1)表达式：η＝ W有用/W总×100%。 (2)因为W总＞W有用，所以机械效率总小于1，即机械效率不可能达到100%。 (3)提高滑轮组机械效率的方法：增大物重，减小滑轮组的重力，减小摩擦。 一、杠杆平衡条件及应用 【例1】小金将长为0.6 m、质量可忽略不计的木棒搁在肩上，木棒的后端A挂一 个40 N的物体，肩上支点O离后端A为0.2 m，他用手压住前端B使木棒保持水平平衡，如图所示。小金的质量为50 kg，则此时手压木棒的力的大小为_____N，肩对木棒的支持力大小为_____N，人对地面的压力大小为_______N。(g＝10 N/kg) 20 60 540 杆秤是一种用来测量物体质量的工具，小金尝试做了右图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水 平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质 量为2 kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平 衡，测得OA＝5 cm，OB＝10 cm。 (1)秤砣的质量为____kg。 (2)小金在B处标的刻度应为___kg。若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为____kg。 (3)当秤盘上放一个质量为2 kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数____(填“＜”或“＞”)2 kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。 1 2 4 < 二、有关滑轮组及应用 【例2】在做“探究影响滑轮组机械效率的因素” 实验中，某实验小组用右下图所示的同一滑轮组 提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实 验，实验数据记录如下： 编号 钩码重/N 动滑轮重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械 效率 甲 2 0.8 5 1 15 66.7% 乙 4 0.8 5 1.7 15 / 丙 6 0.8 5 / 15 / (1)在实验操作中应该使钩码_______(填“快速”或“缓慢”)匀速上升。 (2)进行第3次测量时滑轮组的机械效率约为________。 (3)实验时，将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是____。 缓慢 83.3% A 三、斜面及应用 【例3】小金学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题他做 了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数 据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 物重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械效率η 1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50     (1)根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为________焦，总功为_______焦，机械效率是_______。 (2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是_____________________。 (3)通过对上述实验数据的分析，你可获得的初步结论是_____________________________________________。 1.25 1.55 80.6% 斜面越缓，越省力 当其他条件相同时，斜面越陡，机械效率越高 解：(1)因为不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，由图可知，n＝3，由力的方向可得F＝ eq \f(1,n) (f＋G动)，G动＝nF－f＝3×80 N－200 N＝40 N。 (2)物体的速度v＝ eq \f(s,t) ＝ eq \f(2 m,10 s) ＝0.2 m/s，拉绳的速度v绳＝nv＝3×0.2 m/s＝0.6 m/s。 答：(1)动滑轮重力为40 N；(2)拉绳的速度为0.6 m/s。 解：(1)W有用＝Gh＝500 N×0.8 m＝400 J。(2)因为动滑轮上有3股绳子，所以s＝3×0.8 m＝2.4 m，W总＝Fs＝300 N×2.4 m＝720 J，η＝ eq \f(W有用,W总) ＝ eq \f(400 J,720 J) ≈55.6%。 解：(1)v＝s/t＝1.5 m/10 s＝0.15 m/s，P＝Fv＝600 N× 0.15 m/s＝90 W。　 (2)n＝1.5 m/0.5 m＝3，G＝nηF＝3×70%×600 N＝ 1260 N，m＝G/g＝1260 N÷10 N/kg＝126 kg。　 (3)如图。 eq \f(Gh,（G＋G动）h) A．η＝ eq \f(Gh,Fs) B．η＝ eq \f(G,F) C．η＝ eq \f(G,G＋G′) D．η＝1－ eq \f(Gh,Fs) $$