第十一章 简单机械和功 章末提优--2025-2026学年苏科版物理九年级上册

姓名_________ 日期______ 等第_____ 第十一章 简单机械和功 章末提优 【重难点突破】 重难点1 杠杆的平衡条件与应用 1. 如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ） 2. 钓鱼活动深受人们喜爱，你认为最合理的拉起鱼竿的方式是（ ） 3. 图1中工人用工具搬运石头，该工具可简化成图2中杠杆AB，移动支架，可使支点O在AB间移动.杆水平静止，忽略杆重. （1）人对杆的压力为F1，绳对杆的拉力为F2，F1、F2竖直向下. ①在图2中画出F1的力臂l1； ②F2的力臂l2＝________（用F1、F2、l1表示）. （2）同一石头仍悬挂在杆B端，人对杆A端的压力方向不变，只通过移动支点O使该压力变小，杆仍保持水平静止，支点O应向_____（填“A”或“B”） 端移动. 4. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图.将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点.已知箱重为250 N，OA为120 cm，OC为24 cm. （1）图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，则动力的力臂为______cm，大小为______N. （2）使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为______N. （3）生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将________（填“变大”“变小”或“不变”）. 重难点2 滑轮与滑轮组 5. 如图所示，同一物体沿相同水平地面被匀速拉动，拉力分别为F1、F2、F3，不计滑轮与轴及轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ） A. F1＜F2＜F3 B. F1＞F2＝F3 C. F2＞F1＞F3 D. F1＝F2＞F3 6. 如图所示的滑轮组，不计绳的质量及滑轮转动摩擦，重物G＝100 N，每一个滑轮重20 N.当绳自由端竖直向上的拉力F大小为30 N时，重物G对地面的压力为______N.拉力F为______N时，恰能让重物G匀速上升. 7. 如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组. 重难点3 功、功率与机械效率 8. 如图所示的小型起重机，某次吊起重为6×103 N的物体，电动机的拉力为4×103 N，用时20 s，使物体上升了5 m.则通过动滑轮（ ） A. 做的有用功为6×104 J B. 拉力功率为2×103 W C. 做的总功为2×104 J D. 机械效率为66.7％ 9. 如图所示，用不同的动滑轮沿竖直方向匀速提升同一物体（忽略绳重及摩擦），使挂在下面重为G物的物体缓缓上升，则动滑轮提升物体的机械效率η与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的（ ） 10. 如图甲所示，重20 N的物体在恒力F的作用下经光滑水平面后在粗糙斜面上做匀速直线运动，其中AB、CD段的距离相同. （1）若物体在AB、CD段运动时拉力F所做的功分别为W1和W2，则W1______W2. （2）物体以5 m/s的速度由O点运动到E点的过程中，拉力F所做的功WF与物体沿斜面距离s的关系如图乙所示，该过程中额外功为50 J.则拉力F＝______N，拉力的功率PF＝______W，物体所受摩擦力f＝______N. 11. 小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机提起来.已知发动机的质量为150 kg，工人的拉力为500 N，在20 s内发动机被提升了2 m，g取10 N/kg.求： （1）工人所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）工人师傅做功的功率. 【常考题演练】 一、 选择题 1. 如图为我国古人运送巨木的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起.当巨木太重无法抬起时，下列改进方法可行的是（ ） A. 减少横杆右端的人数 B. 将支架向右移动 C. 横杆右端的人向支架靠近 D. 减小横杆上悬绳与支架间的距离 3. 如图所示，一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动，OA＝AB＝BC＝CD，对杠杆施加力F，将挂在A点重为180 N的物体匀速提升0.4 m.以下说法正确的是（ ） A. 若在D点施加力F，该杠杆一定为省力杠杆 B. 若木棒的机械效率为90％，则木棒的重力为10 N C. 若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中的F变大 D. 若物体从A点移至C点，仍提起0.4 m，则F做的功变大 3. 如图甲所示装置，小欢用力F向下拉绳子，使物体M在水平地面匀速移动，地面ab、bc粗糙程度不同.物体M重为400 N，动滑轮重为5 N，ab＝2 m，bc＝3 m.物体M从a点到c点过程中，拉力F与M移动距离的关系如图乙所示，不考虑物体大小对运动的影响，忽略绳子重力及滑轮转轴摩擦，对此过程的分析，下列结论正确的是（ ） A. 绳子自由端移动的距离为15 m B. 拉力F做的功为800 J C. 拉力F在ab段做的额外功等于在bc段做的额外功 D. 物体从ab段到bc段，滑轮组的机械效率变大 二、 填空题 4. 越来越多的年轻人把借助运动软件辅助健身当作一类时尚生活方式，如图是某同学借助跳绳软件获得的练习数据，若他自身质量为50 kg，每次跳起的高度为3.6 cm，根据图中数据，他每跳一次克服重力做的功是______J，跳绳时的平均功率是______W.（g取10 N/kg） 5. 某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC＝7 cm，秤砣质量为0.5 kg.提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD＝1 cm；将质量为2.5 kg的物体挂在秤钩上，提起B处提纽，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE＝______cm.若要称量质量更大的物体，应选用____处提纽. 6. 高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触.如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣质量为15 kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为______N.若某段时间内坠砣串下降了20 cm，则输电线A端向左移动了______m.（g取10 N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩） 7. 体积相同的实心物块甲和乙，它们分别挂在一根轻质不等臂杠杆AOB的左右两端，保持水平位置平衡，已知甲和乙的密度之比为1∶2，则AO∶OB＝______，若将甲、乙如图所示同时浸没在水中，则杠杆____（填“A”或“B”）端将下降. 8. 如图是《天工开物》中记载的我国古代的提水工具“辘轳”，在两个支架上摆放一根直的硬棒，支点为O1、O2，A端系一石块，B端装有轮轴，轮轴能绕着硬棒转动，悬吊空桶的绳索另一端绕过轮轴后系紧在轮轴上，若空桶质量为10 kg，轮轴质量为10 kg，空桶和轮轴对硬棒的作用力视作施加在B位置.O1A长为0.6 m，O1O2长为1 m，O2B长为0.8 m，硬棒及绳索质量忽略不计.（g取10 N/kg） （1）人对辘轳不施加力，桶中未装水，为保证硬棒不会翻转，石块质量最多为______kg；若A点系上质量为40 kg的石块，提水时为保证硬棒不翻转，桶中最多可装______kg的水. （2）若桶内水的质量为40 kg，人用时20 s将桶匀速提升3 m，此时辘轳提水的机械效率为50％，则桶对水做的功为______J，人做功的功率为______W. 三、 解答题 9. 如图甲所示为养生壶，壶盖可看作一个杠杆，请在图乙上画出开启壶盖时，作用在A点的阻力F2和作用在B点最小的动力F1. 10. 下面甲、乙、丙是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验.（每个钩码重0.5 N） （1）实验前呈现图甲所示情况，该杠杆处于_____ _______（填“平衡状态”或“非平衡状态”）.此时，应将杠杆两端的螺母向______（填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡. （2）如图乙所示，在B点处施加一个竖直向下的拉力F＝3 N时，杠杆仍然在水平位置平衡，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将______（填“变大”“变小”或“不变”）. （3）如果小王又进行了如图丙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆仍然处于水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会____（填 “＞”“＝”或“＜”）3 N. （4）学习杠杆知识后，小王又利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件，铅笔水平平衡后，小王不小心将前端的铅笔芯弄断了，他立刻将铅笔稳住，并将铅笔芯放到右端细线下固定（如图丁所示），则松手后铅笔____（填字母序号）. A. 左端下沉 B. 右端下沉 C. 仍然水平平衡 （5）学习了功的知识后，小王回看表格中记录的数据，他想能否将：“F1l1/（N·m）”中的单位“N·m”换成“J”？根据功的定义，你觉得可以换吗？ __________（填“可以”或“不可以”），理由是______________________________________. 12. 图甲是“再探动滑轮”的实验，用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为3 N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。（不计绳重及摩擦） （1）该过程中所做的总功为______J，动滑轮的机械效率为______. （2）增加钩码的数量，并将其提升相同高度，克服动滑轮的重力所做的额外功将________（填“减小”“不变”或“增大”，下同），机械效率将______.以下三种提高效率的方法中，方法____与（2）同理. 方法一：鼓励人们“拼车”出行 方法二：用新材料减轻汽车重力 方法三：汽车保持良好的润滑 13. 如图所示，工人用长木棒、滑轮、轻绳组装提升装置.木棒放置在天桥栏杆上始终保持水平，与栏杆M接触点为O；用沙袋将木棒B端压在栏杆N上，在木棒A端吊装滑轮组.OA∶OB＝1∶2，每个沙袋重300 N，每个滑轮重24 N.（木棒和绳的重力、滑轮与轴的摩擦均忽略不计） （1）若A点受到竖直向下的拉力为1 000 N，为了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置几个沙袋？ （2）若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子，将重为376 N的花架匀速提升5 m.求： ①滑轮组的机械效率. ②滑轮组对绳AC的拉力. 参考答案 【重难点突破】 1、A；2、C；3、如图所示；F1l1/F2；B；4、60；100；50；变小；5、C；6、30；40；7、如图所示；8、B；9、B；10、＝；15；75；5；11、（1）3000 J；（2）75％；（3）200W； 【常考题演练】 1、D；2、B；3、D；4、18；73.2；5、34；A；6、3 000；0.1；7、2∶1；B；8、60；60；1 200；120；9、如图所示；10、平衡状态；右；变大；＞；A；不可以；力与力臂的方向互相垂直，不符合功的定义；11、0.4；75％；不变；增大；一；12、（1）2个；（2）①94％；②624N； 1 学科网（北京）股份有限公司 $