内容正文:
苏科版(2024)物理九年级上册单元测试卷 第十一章简单机械和功
一、单选题
1.如图,学校举行庆祝建党100周年献礼活动的升旗仪式上,国旗冉冉升起,旗杆顶上安装的是( )
A.动滑轮 B.定滑轮 C.滑轮组 D.省力杠杆
2.如图所示,林雨将两只鸡蛋举高1米,所做的功最接近于( )
A.0.01J B.0.1J C.1J D.10J
3.下列四种情景中,人对物体没有做功的是( )
A. 推出上面的物体
B. 背着物体不动
C. 抽出中间的物体
D. 向上堆积物体
4.筷子发源于中国,是华夏饮食文化的标志之一。下列生产和生活中的杠杆在正常使用时与筷子属于同一类型的是( )
A.托盘天平
B.核桃夹
C.食品夹
D.瓶盖起子
5.如果你想通过爬楼梯来测量自己的功率,下列物理量不需要测量的是( )
A.人的质量 B.楼梯的高度
C.人的身高 D.爬楼梯的时间
6.如图所示,表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法,其中最省力的是(动滑轮重和摩擦忽略不计)( )
A. B. C. D.
7.如图为用自行车手阐刹车的情景,图中关于该手闸使用时杠杆的示意图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是( )
A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1<F2< G D.F2>F1>G
9.如图所示,物体A在拉力F的作用下,5s内水平匀速运动了1m,物体A与地面间滑动摩擦力是50N,拉力F为40N。下列物理量计算正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是0.2m/s
B.拉力F的功率为10W
C.拉力F做功为40J
D.该滑轮组的机械效率是62.5%
10.如图所示,水平地面点两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向的力。物体经过点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置。物体在段做匀速直线运动。在、段做功分别为、,功率分别为、,则( )
A.物体在段的速度大于段的速度
B.物体在段受到的摩擦力大于
C.
D.
二、填空题
11.如图所示工人师傅用沿斜面(长4m,高1m)向上大小为600N的推力F,将重1800N的货物从斜面底端匀速推至顶端,用时8s。则斜面的机械效率为 。推力F做功的功率为 ,货物受到斜面对它的摩擦力为 。
12.如图所示,小明想用撬棒把地上的大石块撬起,他沿斜向上方向用力,此时撬棒的支点在 (选填“A”“B”或“C”)点。撬动大石块的过程中,小明对大石块做的功是 (选填“有用”“额外”或“总”)功,对撬棒做的功是 (选填“有用”“额外”或“总”)功。
13.在某次测试中,一款重为6.4×104N的超音速汽车以1260km/h的速度在水平轨道上匀速直线行驶,受到的阻力为1.8×105N,10s内汽车通过的路程是 m,牵引力做功的功率是 W,重力做功是 J。
14.如图所示,一轻质杠杆悬于O点,力F作用在B端,重为25N的物体悬挂在A点,此时杠杆在水平位置平衡,且物体对地面的压力为10N,若BO=3AO,则拉力F的大小为 N(摩擦忽略不计)。
15.小军用如图所示的滑轮组将一个重600N的货物匀速提高10m,所用的拉力为400N,则此时拉力所做的有用功为 J,该滑轮组的机械效率为 。
16.某建筑工地用如题图甲所示的装置提升重物,在20s内将480N的物体A匀速提升2m。该过程中,电动机拉绳子的功率恒定,电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图乙所示,不计绳重及摩擦,此时电动机对绳子的拉力为 N,滑轮组的机械效率为 。若电动机匀速拉动绳子的功率减小,滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题
17.如图所示是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,桔槔的支点为O,请画出杠杆上A点受到的拉力的力臂。
18.在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法
四、实验题
19.小明用如图所示的装置来探究杠杆平衡的条件。
(1)如图甲所示,实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,此时,应该把杠杆左端的平衡螺母向 调节,使杠杆在水平位置平衡,目的是 ;
(2)某次实验情景如乙图所示,发现要使杠杆水平位置平衡,弹簧测力计向下的拉力将超过其量程,为了完成实验,下列操作可行的是( )
A.向左移动钩码的悬挂点 B.向右移动测力计的悬挂点
C.向左移动平衡螺母 D.向右移动平衡螺母
(3)小明竖直向下拉弹簧测力计,使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度,如图丙所示,此过程中,弹簧测力计的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)在探究过程中,我们需要测量和记录动力、动力臂、阻力、阻力臂四个物理量,在进行多次实验的过程中,我们 (选填“可以”“不可以”)同时改变多个量.进行探究测量,多次实验的目的是 (选填“A”或“B”);
A.寻找普遍规律
B.减小实验误差
(5)探究完杠杆平衡条件后,小英同学发现日常生活中有很多的杠杆:
a.在农村老家她发现一种“舂米对”的古代简单机械,它的实质是一种杠杆,其示意图如图丁所示。使用这个装置时,人在A端用力把它踩下后立即松脚,B端就会立即下落,打在石臼内的谷物上,从而把谷物打碎,用力将它踩下去的过程中,动力是 (它的重力/脚踩的力),脚松开到打在石臼内的谷物时,它的重力是 (动力/阻力);
b.桔槔是我国古代的取水工具,如图戊,在井边竖一根树杈,架上一根横木,横木的一端绑上大石头,另一端系绳和水桶,简化图如图己,若水桶盛满水后,为减小人向上提水的拉力,根据拉杆的平衡条件,可以 (选填“增大”或“减小”)石块的质量或向 (选填“左”或“右”)移动杠杆的支点。
20.用图甲滑轮组探究动滑轮重对滑轮组机械效率的影响。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升0.1m。不计绳重,实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
(1)每次实验绳端移动距离为 m;
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙所示,读数为 N,第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ;
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将 (“变大”“变小”或“不变”)。
五、计算题
21.杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提钮处为支点O,若不计杆和秤盘自重,当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的重力为10N()。求:
(1)秤砣的质量;
(2)被称物体的重力;
(3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,这杆秤OC至少多长。
22.举重是我国的优势体育项目之一、一位质量为80kg的举重运动员,在0.8s内将140kg的杠铃举高1.5m,在这一过程中:求:
(1)杠铃的重力;
(2)他对杠铃做的功;
(3)他对杠铃做功的功率。
23.学习了简单机械的有关知识后,小强同学自制了一种简易升降晾衣架,它由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的一段固定在天花板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平,如图所示。将40N的衣物挂在晾衣架上,人拉绳的力为12.5N时,衣物匀速上升,忽略绳重及摩擦。求:
(1)此时该装置的机械效率;
(2)将60N的衣物挂在晾衣架上,使其匀速上升1米,人所做的总功?
答案解析部分
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】75%;300W;150N
12.【答案】C;有用;额外
13.【答案】3500;6.3×107;0
14.【答案】5
15.【答案】6000;75%
16.【答案】200;;不变
17.【答案】
18.【答案】
19.【答案】(1)左;便于测量力臂
(2)B
(3)不变
(4)可以;A
(5)脚踩的力;动力;增大;左
20.【答案】(1)0.3
(2)2.5;80;低
(3)不变
21.【答案】(1)解:秤砣的质量。
答:秤砣的质量为;
(2)解:根据杠杆平衡条件得,解得,被称物体的重力。
答:被称物体的重力为;
(3)解:根据杠杆平衡条件得,若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,这杆秤OC最小长度。
答:若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,这杆秤OC至少。
22.【答案】(1)解:杠铃的重力为
答:杠铃的重力为1400N;
(2)解:运动员对杠铃的力为,运动员对杠铃做的功为
答:他对杠铃做的功为2100J;
(3)解:杠铃被举高1.5m 所用的时间为0.8s,运动员对杠铃做功的功率为
答:他对杠铃做功的功率为2625W。
23.【答案】(1)解:该装置的机械效率为
答:此时该装置的机械效率为80%;
(2)解:设晾衣架横梁(含动滑轮)的总重G架,由力的平衡可知,
则晾衣架横梁(含动滑轮)的总重力为G架=4F-G=4×12.5N-40N=10N,
而由于第二次提升物体的重力为G衣=60N,此时的拉力为,
而物体上升的高度h=1m,则绳子末端移动的距离为s=4h=4×1m=4m,
人做的总功为W=Fs=17.5N×4m=70J
答:将60N的衣物挂在晾衣架上,使其匀速上升1米,人所做的总功为70J。
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