2025-2026学年苏科版物理九年级上学期第三周模拟练习（盐城专版）

2025-2026学年苏科版九年级物理第三周模拟练习（盐城专版） （范围：11.5机械效率+ 跨学科实践机械调查与模型制作 时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题（共24分） 1. 甲乙两机械，甲的机械效率是70%、乙的机械效率是50%，下列说法中正确的是（ ） A. 使用甲机械做功省力 B. 甲机械做功快 C. 相同时间内，甲机械完成的功多 D. 乙机械的额外功在总功中占的比例大 2. 在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮把木料拉上四楼时，发现利用较轻的动滑轮在提升木料时机械效率较高，这是因为( ) A. 可以减少有用功 B. 在总功不变的情况下增加有用功 C. 在总功不变的情况下减少额外功 D. 在有用功不变的情况下减少总功 3.在2025年9.3阅兵中，展示的新型无人机采用了轻质高强度的碳纤维材料制作机身。若用该无人机提升重物，在忽略空气阻力等因素下，下列关于其机械效率说法正确的是（ ） A. 提升的重物越重，机械效率越低 B. 无人机的功率越大，机械效率越高 C. 提升相同重物，飞行高度越高，机械效率越高 D. 提升的重物越重，机械效率越高 4.2025年我国研发出新型智能起重机用于大型工程建设，在借鉴了9.3阅兵中装备的智能控制技术。用该起重机将建筑材料匀速提升，下列措施能提高其机械效率的是（ ） A. 增加起重机配重，增大提升力 B. 减少每次提升材料的质量 C. 给起重机各部件添加润滑剂 D. 增大起重机的功率 。 5. 如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600 N的物体，物体上升的速度为0. 1 m/s，她拉绳的力F为250 N，不计绳重和摩擦.下列说法不正确的是( ) A. 小丽拉绳做功的功率为75 W B. 滑轮组的机械效率为80% C. 绳子自由端移动的速度为0. 3 m/s D. 动滑轮重为100 N 6. 如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的 A. B. C. D. 7. 甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ） A. 若G1 = G2，拉力做的额外功相同 B. 若G1 = G2，拉力做的总功相同 C. 若G1 = G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率 D. 用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 8.中华文明源远流长，古人的智慧除四大发明以外，还有许多值得我们学习的机械。绞车是与辘轳相似的另一种机械，它从唐代起便被普遍应用，成为建筑、军事必备器械之一。如图是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（　　） A．使用此装置可以省功 B．上方的滑轮可以改变力的方向 C．使用此装置可以省距离 D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成 9．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该装置提升重物G（不计摩擦和装置的自重），下列说法错误的是（　　） A.图中A可简化为定滑轮 B.图中B可简化为动滑轮 C.人将绳子向下拉1米时，重物G也上升1米 D.利用该装置不仅可以省力，也能改变力的方向 10．港珠澳大桥的成功建成离不开我国自行制造的世界上最大的吊装船“振华30”，如图是“振华30”正在吊装重达6000t沉管隧道最后的一段，吊装中使用了非常复杂的滑轮组，下列有关说法正确的是（　　） A．使用滑轮组是为了省功 B．滑轮组中定滑轮的作用是改变力的方向 C．图中钢丝绳股数很多，是为了提高滑轮组的机械效率 D．该滑轮组的机械效率可能大于100% 11. 某同学受9.3阅兵中新能源军用车辆的启发，制作了一个太阳能小车模型，并研究其机械效率。关于小车的机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 太阳能转化为电能的效率就是小车的机械效率 B. 小车行驶速度越大，机械效率越高 C. 增加小车所载重物质量，机械效率可能增大 D. 减少小车车轮与地面的摩擦，机械效率不变 12．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示，已知A点所挂拗石重力为100N，OA∶OB=2∶1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力（ρ水=1.0×103kg/m3）。下列说法错误的是（　　） A．桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10-2 m3 B．桔槔是杠杆装置 C．桔槔平衡时，A、B两点所受的拉力之比为1∶2 D．要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向远离O点方向移动 二、填空题（共24分） 13.在2025年9.3阅兵中，某新型装备的运输过程可类比斜面模型。已知将重为G = 5000N的装备沿长L = 10m、高h = 2m的斜面匀速拉上，拉力F = 1200N，则有用功W有用=______J，总功W总=_________J，该斜面的机械效率η =___________。 14. 工人用如图所示的甲、乙两种滑轮，使同样一桶沙子以相同速度匀速上升，所用的拉力分别是F甲、F乙，滑轮机械效率分别是η甲、η乙，拉力的功率分别是P甲、P乙，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则F甲_______F乙，η甲_______η乙，P甲_______P乙。（选填“＞”、“＜”或“=”） 15.2025年我国研发出新型航天机械手臂，若用它将质量为m = 800kg的卫星在太空中提升h = 5m，机械手臂对卫星做的有用功W有用=______________J（g取10N/kg） 。假设总功为W总=45000J，则机械手臂的机械效率η=___________。如果要提高该机械手臂的机械效率，可以采取______（写一条措施）。 16.2025年9.3阅兵展示的无人机携带物资执行任务，物资重G = 300N，无人机将物资匀速提升h = 8m，此过程有用功为______J。若无人机消耗的能量相当于做了W_{总}=3200J的功，则其机械效率为______。假如无人机在提升物资时受到空气阻力f = 20N，则额外功为克服______力做功。 17. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，OC=4OA，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦，提升该物体做的有用功是_______J，总功_______J，木棒重为_______N。 18.某科技创新小组受2025年科技时事启发，制作了一个小型吊运机械模型。用它提起重G = 400N的物体，使物体上升h = 6m，绳子自由端移动距离s = 18m，拉力F = 150N，则有用功W有用=______J，总功W总=_________J，该吊运机械模型的机械效率η=_________。 19. 如图所示，将一块lm长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端．此过程中拉力做的总功是_______J，机械效率为_______，木板对小铁块的摩擦力为_______N． 20．如图甲所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的模拟图，其简化结构图如图乙所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，已知每块大理石的重力为280N，吊框的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦，g取10N/kg。 （1）绞车可以看做 （选填“轮轴”或“斜面”）； （2）一位工匠的最大推力为400N，在某次工作中，该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m； ①在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起多少块大理板 ？ ②此时绞车的机械效率为多少 ？（百分号前保留1位小数） 三、解答题（共52分） 21. （8分）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，将杠杆拉至图中实线位置，测力计的示数F为______N。钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m时，杠杆的机械效率为_______%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：______________； （2）为了进一步探究杠杆机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表所示的两组数据： 实验序号 钩码挂点 钩码总重G/N 钩码移动的距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/% 1 A 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，钩码越重其效率越高”的结论? 答：_________（填“能”或“不能”），请简要说出两条理由：①_____________；②___________； （3）若仅将钩码从A点改挂到B点，其他因素不变，则杠杆的机械效率将________（填“变大”“变小”或“不变”），理由是______________________。 22. （7分）利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表所示. 对这6组实验数据进行比较分析，同学们基本形成了下列一些认识. (1)比较3、4两小组的实验数据，有同学认为_________可能是影响滑轮组机械效率的因素之一，并且_________两小组的实验数据可以支持这种看法. (2)比较3、5两小组的实验数据，有同学认为________可能也是影响滑轮组机械效率的因素之一，并且_________两小组的实验数据可以支持这种看法. (3)对于1、2两小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮组机械效率却不同.关于这个问题，同学们分别提出了两种猜想: A.可能是滑轮工作时的摩擦不同造成的; B.可能是实验观察或操作存在某些问题造成的. 大家认为，这两种猜想都是有道理的.那么: ①你认为，提出猜想A的理由是____________________________. ②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出两点: a.________________________;b._______________________. 23. （7分）小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题: a.斜面越缓越省力，是不是机械效率也越高呢? b.对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高.对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢? 为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表: (1)表格中缺少2个数据，请补充完整. __________(保留一位小数) (2)实验操作过程中，应沿斜面向上__________拉动木块;实验时要使木板的倾角变大，应该把木板下面的木块向______(填“左”或“右”)移动. (3)通过对比实验①②的数据，可以得出结论:其他条件相同时，斜面越缓越省力，机械效率越__________. (4)通过对比实验________(填实验序号)的数据，可以得出结论:对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力__________. 24.（6分）抛石机是古人常用的重型攻城武器之一，如图甲所示，抛石机炮架上方横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆称为“梢”。小强利用一次性筷子、勺子、细线、金属环等制作了抛石机模型，如图乙所示：手指竖直向下拉动细线下的金属环，使模型的“梢”水平平衡．用重力为0.712N的正方体实心铜块作为“炮弹”，轴到铜块的距离为30cm，轴到细线的距离为10cm。 （1）图乙中，“梢”实质是一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害，修筑城墙时应适当 （选填“高”或“矮”）一些。 （2）小强在发射调试时，“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°，铜块恰好离开勺子，该过程中模型克服铜块重力做功的功率为 W。 （3）小强在发射调试时，对金属环的力恒为2.67N，方向竖直向下，则机械效率为 %。 （4）为使“炮弹”抛更远，请你写出一条建议： 。 25．（8分）如图甲所示，塔式起重机在建设美好家园中大显身手，抽象出来的物理模型如图乙所示，AB是竖直支架，CD是水平臂，OC段为平衡臂，C端装有配重体，OD段为吊臂。E处装有滑轮，其钢丝绳穿绳简化示意图如图丙所示。 （1）某待起吊货物的重为1.2×104 N，货物与水平地面的接触面积为400cm2，则货物静止在水平地面上时对地面的压强是多少？ （2）已知配重体的重为4.5×104 N，OC=10m，OE=15m，若不计水平臂和滑轮重及部件间的摩擦，在E处可起吊货物的最大重是多少？ （3）某次将重为8000N的货物竖直匀速提升5m，作用在连接起升电动机上的钢丝绳的拉力为5000N。则图丙中滑轮组的机械效率是多少？ 26.（10分）阅读材料，回答问题： 2025年9月3日，举行了盛大的9.3阅兵仪式，众多先进武器装备亮相，展示了我国强大的国防实力。其中，某新型武器运输过程利用了大型斜面运输系统，将重为G = 8000N的武器装备沿长L = 15m、高h = 3m的斜面匀速拉上，此过程中，运输系统的发动机提供的拉力F = 2000N 。同时，受此次阅兵启发，某学校科技社团开展了制作机械模型并研究其机械效率的实践活动。在制作滑轮组模型时，用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组提升重物，若提升的重物重力为G1 = 500N，绳子自由端的拉力F1 = 300N，重物被提升的高度h1 = 2m 。（忽略绳重和摩擦） （1）在新型武器装备运输中，有用功W有用=______J，总功W总=______J。 （2）该斜面运输系统的机械效率η=___________（保留一位小数），要提高此斜面的机械效率，可以采取的措施是_____________________（写出一条即可）。 （3）由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，绳子的绕法有______种，在上述滑轮组提升重物的实验中，该滑轮组绳子的段数n =______。 （4）在滑轮组提升重物实验中，有用功W有用1=______J，动滑轮的重力G动=______N。 （5）以下关于机械效率的说法正确的是（ ） A. 机械效率越高，做的有用功一定越多 B. 额外功越少，机械效率一定越高 C. 机械效率总小于1 D. 改进机械的结构，就可以使机械效率达到1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年苏科版九年级物理第三周模拟练习（盐城专版） （范围：11.5机械效率+ 跨学科实践机械调查与模型制作 时间：90分钟 满分：100分） 一、选择题（共24分） 1. 甲乙两机械，甲的机械效率是70%、乙的机械效率是50%，下列说法中正确的是（ ） A. 使用甲机械做功省力 B. 甲机械做功快 C. 相同时间内，甲机械完成的功多 D. 乙机械的额外功在总功中占的比例大 【答案】D 【解析】A．机械是否省力与机械效率的高低无关。故A错误；B．做功快慢是功率，与机械效率无关。故B错误；C．相同时间，甲机械完成的功多，是功率大，与机械效率无关。故C错误；D．额外功在总功中占的比例大，说明有用功占的比例小，有用功在总功中占的比例小，机械效率就较小。故D正确。故选D。 2. 在同样的条件下，小明利用两个不同的动滑轮把木料拉上四楼时，发现利用较轻的动滑轮在提升木料时机械效率较高，这是因为( ) A. 可以减少有用功 B. 在总功不变的情况下增加有用功 C. 在总功不变的情况下减少额外功 D. 在有用功不变的情况下减少总功 【答案】D 【解析】提升相同的木料到四楼，所做的有用功是相同的，利用较轻的动滑轮，所做的额外功较少，这样总功减少，有用功在总功中所占的比例增大，机械效率很提高．故选D. 点睛：影响滑轮组的主要因素有：物体被提升的高度和动滑轮的重力；额外功相同，提升的物体越重，有用功越多，机械效率越高；有用功相同，动滑轮的重力越小，额外功越少，滑轮组的机械效率越高 3.在2025年9.3阅兵中，展示的新型无人机采用了轻质高强度的碳纤维材料制作机身。若用该无人机提升重物，在忽略空气阻力等因素下，下列关于其机械效率说法正确的是（ ） A. 提升的重物越重，机械效率越低 B. 无人机的功率越大，机械效率越高 C. 提升相同重物，飞行高度越高，机械效率越高 D. 提升的重物越重，机械效率越高 【答案】：D 【解析】：根据机械效率公式100％（这里G是重物重力，G动可看作无人机提升装置等效的额外阻力对应的重力），提升的重物越重，的值越大，机械效率越高，A错误，D正确；机械效率与功率大小无关 ，B错误；提升相同重物，飞行高度变化，有用功W有用=Gh与额外功W额外=G动h的比值不变，机械效率不变，C错误。 4.2025年我国研发出新型智能起重机用于大型工程建设，在借鉴了9.3阅兵中装备的智能控制技术。用该起重机将建筑材料匀速提升，下列措施能提高其机械效率的是（ ） A. 增加起重机配重，增大提升力 B. 减少每次提升材料的质量 C. 给起重机各部件添加润滑剂 D. 增大起重机的功率 【答案】：C 【解析】：A选项增加起重机配重，增大提升力，但额外功也会增加，有用功占总功比例不一定增大，机械效率不一定提高；B选项减少每次提升材料质量，有用功减小，额外功不变，机械效率降低；C选项给各部件加润滑剂，可减小摩擦，减少额外功，在有用功不变时，机械效率提高；D选项起重机功率与机械效率没有直接关系，功率大不代表机械效率高。 5. 如图所示，小丽用滑轮组匀速提升一个重为600 N的物体，物体上升的速度为0. 1 m/s，她拉绳的力F为250 N，不计绳重和摩擦.下列说法不正确的是( ) A. 小丽拉绳做功的功率为75 W B. 滑轮组的机械效率为80% C. 绳子自由端移动的速度为0. 3 m/s D. 动滑轮重为100 N 【答案】D 【解析】由图示可知，滑轮组由三段绳子吊着物体，所以可知拉绳的速度为物体上升速度的3倍为0．3m/s，故可知人拉绳做功的功率为P拉=F拉v绳=250N×0．3m/s=75W，故AC正确；滑轮组的机械效率为600N/（250N×3）=80%，故B正确；动滑轮重为250N×3-600N=150N，故D错；应选D。 6. 如图所示，用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在下面重为G的物体缓缓上升，动滑轮的重力不可忽略。现改变物体的重力G，则动滑轮的机械效率η与物体重力G的关系可能符合下列图中的 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】动滑轮的重力不可忽略，则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功，从摩擦角度考虑，随着物体重力的增加，滑轮与绳子间摩擦会一定程度增大；同时，物重增大，有用功逐渐增大，有用功占总功的比值在增大，所以机械效率逐渐增大，但由于摩擦也在增大，故机械效率η与物体重力G的关系并不成正比，且机械效率逐渐趋近于100%，故B正确符合题意，故选B。 7. 甲乙两个滑轮组如图所示 ，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（ ） A. 若G1 = G2，拉力做的额外功相同 B. 若G1 = G2，拉力做的总功相同 C. 若G1 = G2，甲的机 械效率大于乙的机械效率 D. 用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变 【答案】C 【解析】有用功为GH，若则有用功相等．对动滑轮做的功为额外功，乙的动滑轮质量大额外功多，因此乙的总功多，机械效率低．答案AB错，C对．同一个滑轮组提起不同的重物，有用功不同，额外功相同，机械效率不同，提升重物越重机械效率越高．D错． 8.中华文明源远流长，古人的智慧除四大发明以外，还有许多值得我们学习的机械。绞车是与辘轳相似的另一种机械，它从唐代起便被普遍应用，成为建筑、军事必备器械之一。如图是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（　　） A．使用此装置可以省功 B．上方的滑轮可以改变力的方向 C．使用此装置可以省距离 D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成 【答案】B 【解析】A．使用任何机械（如杠杆、滑轮、斜面）时，都需要克服阻力做额外功，所以使用任何机械都不能省功，故A错误；B．由图可知上方的滑轮是一个定滑轮，定滑轮的本质是等臂杠杆 ，不省力也不费力，但可以改变用力的方向，故B正确；C．由图可知此装置是由定滑轮和轮轴组成的，定滑轮的本质是等臂杠杆 ，使用时既不省力也不费力；轮轴的本质是省力杠杆，省力杠杆费距离，故C错误；D．由图可知此绞车由定滑轮和轮轴组成，并没有动滑轮，故D错误。故选B。 9．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处，某人借助该装置提升重物G（不计摩擦和装置的自重），下列说法错误的是（　　） A.图中A可简化为定滑轮 B.图中B可简化为动滑轮 C.人将绳子向下拉1米时，重物G也上升1米 D.利用该装置不仅可以省力，也能改变力的方向 【答案】C 【解析】A．提升物体时，A的轴的位置固定不动属于定滑轮，故A正确，不符合题意；B．图中B和物体一起移动，可看作是动滑轮，故B正确，不符合题意；C．由图知，A、B组成滑轮组，n=5，则拉力端移动距离s=5h，人将绳拉过1m时，物体上升的高度h=02m，故C错误，符合题意；D．不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力F= G，拉力方向向下，可见，利用该装置既能省力，又能改变力的方向，故D正确，不符合题意。故选C。 10．港珠澳大桥的成功建成离不开我国自行制造的世界上最大的吊装船“振华30”，如图是“振华30”正在吊装重达6000t沉管隧道最后的一段，吊装中使用了非常复杂的滑轮组，下列有关说法正确的是（　　） A．使用滑轮组是为了省功 B．滑轮组中定滑轮的作用是改变力的方向 C．图中钢丝绳股数很多，是为了提高滑轮组的机械效率 D．该滑轮组的机械效率可能大于100% 【答案】B 【解析】A．根据功的原理，使用任何机械都不省功，使用滑轮组可以省力或改变力的方向，但不能省功，故A错误；B．定滑轮的特点是不省力，但可以改变力的方向，在滑轮组中定滑轮的作用就是改变力的方向，故B正确；C．使用滑轮组过程中，克服钢丝绳重和摩擦做的功是额外功，在有用功一定时，钢丝绳股数越多，额外功越多，机械效率越低；图中钢丝绳股数很多，是为了省力，故C错误；D．机械效率是有用功跟总功的比值，由于使用机械时不可避免地要做额外功，总功一定大于有用功，所以机械效率总是小于100%，不可能大于100%，故D错误。故选B。 11. 某同学受9.3阅兵中新能源军用车辆的启发，制作了一个太阳能小车模型，并研究其机械效率。关于小车的机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 太阳能转化为电能的效率就是小车的机械效率 B. 小车行驶速度越大，机械效率越高 C. 增加小车所载重物质量，机械效率可能增大 D. 减少小车车轮与地面的摩擦，机械效率不变 【答案】：C 【解析】：A选项，太阳能转化为电能的效率与小车机械效率是不同概念，小车机械效率是指小车对货物做功的有用功与消耗总能量（包括电能等转化来的能量）的比值，A错误；B选项，小车机械效率与行驶速度无关，B错误；C选项，增加所载重物质量，有用功增大，若额外功不变或增加幅度小于有用功增加幅度，机械效率可能增大，C正确；D选项，减少小车车轮与地面摩擦，额外功减小，在有用功不变时，机械效率增大，D错误。 12．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具，在拗石辅助下，人几乎可以不用力就能将一桶水从井中提起。如图所示，已知A点所挂拗石重力为100N，OA∶OB=2∶1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，忽略横杆和绳的重力（ρ水=1.0×103kg/m3）。下列说法错误的是（　　） A．桔槔平衡时，桶内水的体积为2×10-2 m3 B．桔槔是杠杆装置 C．桔槔平衡时，A、B两点所受的拉力之比为1∶2 D．要想一次提取更多的水，可以将悬挂点A向远离O点方向移动 【答案】A 【解析】A．已知A点所挂拗石重力为100N，OA︰OB=2︰1，两侧悬挂的绳子始终保持在竖直方向，桔槔平衡时，由杠杆平衡条件可得即100N×2=FB×1解得FB=200N 由于水桶有重力，所以桶中水的重力小于200N，则桶内水的体积小于 所以水的体积小于2×10−2m3，故A错误，符合题意；B．桔槔是绕着固定的点转动的硬棒，所以桔槔是杠杆装置，故B正确，不符合题意；C．桔槔平衡时，由杠杆平衡条件可得由于OA︰OB=2︰1，所以A、B两点所受的拉力之比故C正确，不符合题意；D．桔槔平衡时，由杠杆平衡条件可得要想一次提取更多的水，即增大FB，由于FA和OB保持不变，所以需要增大OA，故可以将悬挂点A向远离O点方向移动，故D正确，不符合题意。故选A。 二、填空题（共24分） 13.在2025年9.3阅兵中，某新型装备的运输过程可类比斜面模型。已知将重为G = 5000N的装备沿长L = 10m、高h = 2m的斜面匀速拉上，拉力F = 1200N，则有用功W有用=______J，总功W总=_________J，该斜面的机械效率η =___________。 【答案】：10000；12000；83.3% 【解析】：有用功W有用=Gh = 5000N×2m = 10000J；总功W总=FL = 1200N×10m = 12000J；机械效率 14. 工人用如图所示的甲、乙两种滑轮，使同样一桶沙子以相同速度匀速上升，所用的拉力分别是F甲、F乙，滑轮机械效率分别是η甲、η乙，拉力的功率分别是P甲、P乙，若不计绳重和摩擦，且沙子的重力大于动滑轮重力，则F甲_______F乙，η甲_______η乙，P甲_______P乙。（选填“＞”、“＜”或“=”） 【答案】 ＞ ＞ ＜ 【解析】不计绳重和摩擦，使用定滑轮时，；使用动滑轮省一半力，即 因为滑轮重要小于物体的重，所以。不计绳重和摩擦时，使用定滑轮不做额外功，甲的效率为100%；使用动滑轮时要克服动滑轮的重做额外功，故，则。 沙子以相同速度匀速上升，根据知，甲做功的功率为乙做功的功率为所以乙的功率大，即。 15.2025年我国研发出新型航天机械手臂，若用它将质量为m = 800kg的卫星在太空中提升h = 5m，机械手臂对卫星做的有用功W有用=______________J（g取10N/kg） 。假设总功为W总=45000J，则机械手臂的机械效率η=___________。如果要提高该机械手臂的机械效率，可以采取______（写一条措施）。 【答案】：40000；88.9%；减轻机械手臂自身重量 【解析】：卫星重力G = mg = 800kg×10N/kg = 8000N，有用功W有用=Gh = 8000N×5m = 40000J；机械效率在有用功一定时，减轻机械手臂自身重量，可减小额外功，从而提高机械效率 。 16.2025年9.3阅兵展示的无人机携带物资执行任务，物资重G = 300N，无人机将物资匀速提升h = 8m，此过程有用功为______J。若无人机消耗的能量相当于做了W_{总}=3200J的功，则其机械效率为______。假如无人机在提升物资时受到空气阻力f = 20N，则额外功为克服______力做功。 【答案】：2400；75%；空气阻力 【解析】：有用功W有用=Gh = 300N×8m = 2400J；机械效率 由于受到空气阻力，所以额外功为克服空气阻力做功。 17. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，OC=4OA，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，不计摩擦，提升该物体做的有用功是_______J，总功_______J，木棒重为_______N。 【答案】 36 40 10 【解析】有用功；根据得，总功为 ；额外功为；因为，B为OC的中点，所以，故当物体上升0.2m时，B点即杠杆的重心将上升0.4m；不计摩擦，根据可得 18.某科技创新小组受2025年科技时事启发，制作了一个小型吊运机械模型。用它提起重G = 400N的物体，使物体上升h = 6m，绳子自由端移动距离s = 18m，拉力F = 150N，则有用功W有用=______J，总功W总=_________J，该吊运机械模型的机械效率η=_________。 【答案】：2400；2700；88.9% 【解析】：有用功W有用=Gh = 400N×6m = 2400J；总功W总=Fs = 150N×18m = 2700J；机械效率 19. 如图所示，将一块lm长的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块从底端匀速拉到顶端．此过程中拉力做的总功是_______J，机械效率为_______，木板对小铁块的摩擦力为_______N． 【答案】 50 80% 10 【解析】有用功为； 拉力做的总功是 机械效率为 克服摩擦力做的额外功为 根据得摩擦力为 20．如图甲所示是我国古人使用绞车和滑轮吊起石材时的模拟图，其简化结构图如图乙所示，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，已知每块大理石的重力为280N，吊框的重力为100N，不计绳重和机械间的所有摩擦，g取10N/kg。 （1）绞车可以看做 （选填“轮轴”或“斜面”）； （2）一位工匠的最大推力为400N，在某次工作中，该工匠匀速推动绞车提升大理石板10m； ①在绳子最大拉力足够的情况下该工匠最多一次能够借助绞车吊起多少块大理板 ？ ②此时绞车的机械效率为多少 ？（百分号前保留1位小数） 【答案】（1）轮轴 （2）5块 93.3% 【解析】（1）通过转动绞盘使绳子绕道滚轴，从而拉起物体，绞盘相对于轮，滚轴相对于轴，所以绞车可以看做轮轴。（2）①一位工匠的最大推力为400N，绞盘横杆长度L与滚轴直径d之比为4∶1，则绳子的最大拉力每块大理石的重力为280N，吊框的重力为100N，则工匠最多一次能够借助绞车吊起大理石数量 ②吊起5块大理石时绞车的机械效率 三、解答题（共52分） 21. （8分）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。 （1）实验中，将杠杆拉至图中实线位置，测力计的示数F为______N。钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测力计移动距离s为0.3 m时，杠杆的机械效率为_______%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：______________； （2）为了进一步探究杠杆机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到如表所示的两组数据： 实验序号 钩码挂点 钩码总重G/N 钩码移动的距离h/m 拉力F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η/% 1 A 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重力有关，钩码越重其效率越高”的结论? 答：_________（填“能”或“不能”），请简要说出两条理由：①_____________；②___________； （3）若仅将钩码从A点改挂到B点，其他因素不变，则杠杆的机械效率将________（填“变大”“变小”或“不变”），理由是______________________。 【答案】 （1）0.5 66.7 杠杆自身有重力 （2）不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 一次对比实验所得结论是不可靠的 （3） 变大 见详解 【解析】（1）弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，示数为0.5N。用杠杆提起货物，对货物做的功有用功为W有＝Gh＝1N×0.1m＝0.1J；用杠杆提起货物，对整个杠杆做的功为总功为W总＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J；则杠杆的机械效率为 ；用杠杆提起重物时，杠杆也会同时被提升一定高度，由于杠杆自身有一定重力，此时对杠杆做的功为额外功。（2）分析机械效率的影响因素采取控制变量法，研究提起的物重和机械效率的关系时，应保持位置不变，多次改变物重；分析多组数据，才能得出正确结论，故实验中重物位置不同，只凭一次实验数据做出结论是不科学的。（3）钩码的悬挂点在A点或B点时，将杠杆提升到相同位置的过程，拉力克服杠杆自身重力所做额外功是一样的，但B点物物体提升的高度更大，所做的有用功更多，根据机械效率的定义，此时的有用功占总功的比例更大，机械效率更高。故若仅将钩码从A点改挂到B点，其他因素不变，则杠杆的机械效率将变大。 22. （7分）利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表所示. 对这6组实验数据进行比较分析，同学们基本形成了下列一些认识. (1)比较3、4两小组的实验数据，有同学认为_________可能是影响滑轮组机械效率的因素之一，并且_________两小组的实验数据可以支持这种看法. (2)比较3、5两小组的实验数据，有同学认为________可能也是影响滑轮组机械效率的因素之一，并且_________两小组的实验数据可以支持这种看法. (3)对于1、2两小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮组机械效率却不同.关于这个问题，同学们分别提出了两种猜想: A.可能是滑轮工作时的摩擦不同造成的; B.可能是实验观察或操作存在某些问题造成的. 大家认为，这两种猜想都是有道理的.那么: ①你认为，提出猜想A的理由是____________________________. ②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出两点: a.________________________;b._______________________. 【答案】 （1）动滑轮重 5、6 （2）钩码重 4、6 （3）绳和滑轮之间、滑轮和轴之间有摩擦 没有沿直线匀速拉动测力计 读数时视线没有垂直于刻度盘 【解析】(1)由3、4两小组的实验数据可以看出，钩码重相同，动滑轮越重，机械效率越低，说明滑轮组的重是影响滑轮组效率的主要因素之一，并且5、6两小组的实验数据可以支持这种看法；(2)由3、5两小组的实验数据可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高，说明钩码重重是影响滑轮组效率的主要因素之一，并且4、6两小组的实验数据可以支持这种看法；(3)①第1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，由于绳和轮之间、轮和轴之间有摩擦，所以拉力的大小不同；②a、实验操作中存在的问题为没有匀速直线拉动测力计；b、观察时存在的问题为：读数时视线没有垂直于刻度线． 【点睛】影响滑轮组机械效率的主要因素是物重和动滑轮的重力，物体重力相同，动滑轮越重，机械效率越低；动滑轮重相同，物体越重，机械效率越高．除了动滑轮中和物重外，绳重和摩擦以及操作错误也会影响滑轮组的机械效率． 23. （7分）小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题: a.斜面越缓越省力，是不是机械效率也越高呢? b.对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高.对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢? 为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表: (1)表格中缺少2个数据，请补充完整. __________(保留一位小数) (2)实验操作过程中，应沿斜面向上__________拉动木块;实验时要使木板的倾角变大，应该把木板下面的木块向______(填“左”或“右”)移动. (3)通过对比实验①②的数据，可以得出结论:其他条件相同时，斜面越缓越省力，机械效率越__________. (4)通过对比实验________(填实验序号)的数据，可以得出结论:对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力__________. 【答案】（1）0.7 71.4 （2）匀速 左 （3） 低 （4） ②③ 无关 【解析】(1)第一组数据中的有用功：W有1＝G1h1＝1N×0.7m＝0.7J.第三组数据中斜面的机械效率：η3×100%×100%71.4%.(2)只有物体做匀速直线运动时，物体受到的力才平衡，弹簧测力计的示数才稳定，便于读数．斜面的倾斜角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾斜角变大，木块向右移动倾斜角变小．(3)由①②两组数据可知，斜面倾斜角不同，所用拉力不同，其机械效率也不同，由这两组数据可知：当其它条件一定时，斜面越缓越省力，机械效率越低．(4)要得出斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变而改变物重，表格中②③两组数据符合．由②③两组数据可知，其它条件相同时，改变物体的重力，斜面的机械效率不变，故可得结论：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关． 24.（6分）抛石机是古人常用的重型攻城武器之一，如图甲所示，抛石机炮架上方横置一个可以转动的轴，固定在轴上的长杆称为“梢”。小强利用一次性筷子、勺子、细线、金属环等制作了抛石机模型，如图乙所示：手指竖直向下拉动细线下的金属环，使模型的“梢”水平平衡．用重力为0.712N的正方体实心铜块作为“炮弹”，轴到铜块的距离为30cm，轴到细线的距离为10cm。 （1）图乙中，“梢”实质是一个 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆；为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害，修筑城墙时应适当 （选填“高”或“矮”）一些。 （2）小强在发射调试时，“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°，铜块恰好离开勺子，该过程中模型克服铜块重力做功的功率为 W。 （3）小强在发射调试时，对金属环的力恒为2.67N，方向竖直向下，则机械效率为 %。 （4）为使“炮弹”抛更远，请你写出一条建议： 。 【答案】 （1）费力 高 （2）2.136 （3）80 （4）在石块的重力、石块所在位置不变的情况下，增大对金属环的拉力（或增大金属环所在端“梢”的长度），可以使“炮弹”抛更远。 【解析】（1）如图乙，“梢”可绕固定点转动，且动力臂小于阻力臂，故“梢”实质是一个费力杠杆；为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害，修筑城墙时应适当高一些，增大阻挡抛石的概率。（2）轴到铜块的距离为30cm，“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°，铜块恰好离开勺子，铜块上升的高度为30cm，模型克服铜块重力做功 模型克服铜块重力做功的功率为 （3）金属环的力为2.67N，方向竖直向下，轴到细线的距离为10cm，则细线在竖直方向移动的距离为10cm，总功为 机械效率为 （4）[4]在石块的重力、石块所在位置不变的情况下，增大对金属环的拉力（或增大金属环所在端“梢”的长度），可以使“炮弹”抛更远。 25．（8分）如图甲所示，塔式起重机在建设美好家园中大显身手，抽象出来的物理模型如图乙所示，AB是竖直支架，CD是水平臂，OC段为平衡臂，C端装有配重体，OD段为吊臂。E处装有滑轮，其钢丝绳穿绳简化示意图如图丙所示。 （1）某待起吊货物的重为1.2×104 N，货物与水平地面的接触面积为400cm2，则货物静止在水平地面上时对地面的压强是多少？ （2）已知配重体的重为4.5×104 N，OC=10m，OE=15m，若不计水平臂和滑轮重及部件间的摩擦，在E处可起吊货物的最大重是多少？ （3）某次将重为8000N的货物竖直匀速提升5m，作用在连接起升电动机上的钢丝绳的拉力为5000N。则图丙中滑轮组的机械效率是多少？ 解：（1）货物静止时对地面的压力大小等于货物的重力，则货物对地面的压强为 （2）根据杠杆的平衡条件，在E处可起吊的货物的最大重 （3）丙图中连在动滑轮上绳子的段数为2，则滑轮组的机械效率为 答：（1）货物静止在水平地面上时对地面的压强是3×105Pa； （2）在E处可起吊货物的最大重是3×104N； （3）图丙中滑轮组的机械效率是80%。 26.（10分）阅读材料，回答问题： 2025年9月3日，举行了盛大的9.3阅兵仪式，众多先进武器装备亮相，展示了我国强大的国防实力。其中，某新型武器运输过程利用了大型斜面运输系统，将重为G = 8000N的武器装备沿长L = 15m、高h = 3m的斜面匀速拉上，此过程中，运输系统的发动机提供的拉力F = 2000N 。同时，受此次阅兵启发，某学校科技社团开展了制作机械模型并研究其机械效率的实践活动。在制作滑轮组模型时，用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组提升重物，若提升的重物重力为G1 = 500N，绳子自由端的拉力F1 = 300N，重物被提升的高度h1 = 2m 。（忽略绳重和摩擦） （1）在新型武器装备运输中，有用功W有用=______J，总功W总=______J。 （2）该斜面运输系统的机械效率η=___________（保留一位小数），要提高此斜面的机械效率，可以采取的措施是_____________________（写出一条即可）。 （3）由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，绳子的绕法有______种，在上述滑轮组提升重物的实验中，该滑轮组绳子的段数n =______。 （4）在滑轮组提升重物实验中，有用功W有用1=______J，动滑轮的重力G动=______N。 （5）以下关于机械效率的说法正确的是（ ） A. 机械效率越高，做的有用功一定越多 B. 额外功越少，机械效率一定越高 C. 机械效率总小于1 D. 改进机械的结构，就可以使机械效率达到1 【答案】：（1）24000；30000； （2） 80.0%；减小斜面的倾斜程度（或增加斜面的光滑程度 ）； （3）2；2； （4）1000；100； （5） C。 【解析】：（1）有用功W有用=Gh = 8000N×3m = 24000J；总功W总=FL = 2000N×15m = 30000J。 （2）机械效率；减小斜面的倾斜程度，物体对斜面的压力增大，摩擦力增大，额外功增大，在有用功不变时，机械效率会降低；增加斜面的光滑程度，可减小摩擦，在有用功不变时，额外功减小，机械效率会提高。（3）由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，绳子的绕法有两种，一种是从动滑轮开始绕，此时绳子段数n = 3；另一种是从定滑轮开始绕，此时绳子段数n = 2 。根据F= ，F1 = 300N，G1 = 500N ，若n = 3，则G动=3F1 - G1 = 3×300N - 500N = 400N；若n = 2，则G动=2F1 - G1 = 2×300N - 500N = 100N ，通常动滑轮重力不会太大，所以这里n = 2。（4）滑轮组提升重物实验中，有用功W有用1=G1h1 = 500N×2m = 1000J；因为n = 2，所以G动=2F1 - G1 = 2×300N - 500N = 100N。（5） A选项，机械效率高，说明有用功在总功中占的比例大，但做的有用功不一定多，因为总功不确定，故A错误；B选项，额外功少，但有用功不确定，所以机械效率不一定高，故B错误；C选项，使用任何机械都不可避免地要做额外功，所以有用功总是小于总功，机械效率总小于1，故C正确；D选项，改进机械的结构，只能减小额外功，提高机械效率，但不能使机械效率达到1，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $