内容正文:
第3章第4节简单机械易错精选题-2025-2026学年科学九年级上册浙教版
一、选择题
1.《墨经》中有“权重不相若也,相衡,则本短标长”,这是人类最早对杠杆原理的记载。如图所示为利用杠杆原理制作的杆秤,“标”“本”表示力臂, “权”“重”表示力,要使杆秤平衡,以下正确的是( )
A.只有“权”等于“重”时,杆秤才能平衡
B.“权”大于“重”时, “标”一定大于“本”
C.增大“重”时,若“标”和“本”不变,应减小“权”
D.减小“重”时,若“本”和“权”不变,应减小“标”
2.停放自行车时,若要从如图所示的四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的点是 ( )
A.A 点 B.B 点 C.C 点 D.D 点
3.如图所示,轻质杠杆OA上悬挂一重物G,O为支点,在A端用力使杠杆平衡,下列叙述正确的是( )
A.沿竖直向上方向最省力
B.沿杆OA方向用力也可以使杠杆平衡
C.此杠杆的长度可能等于其动力臂长与阻力臂长之和
D.如果忽略杠杆自重及摩擦,利用杠杆把重物G提升相同的高度,动力臂越长动力做的功越小
4.如图在如图所示的杠杆中,使用时能省力的是( )
A.开瓶器 B.镊子
C.钓鱼竿 D.赛艇
5.下列物体不属于斜面的是( )
A.引桥 B.劈 C.螺栓 D.钳子
6.如图所示的滑轮组挂上砝码A、B后恰好静止(滑轮和绳子的白重及摩擦不计)。下列说法正确的是
A.砝码A与砝码B的质量相等
B.两个滑轮的作用都是既能改变力的方向,又能省力
C.若在A、B下面各挂上一个质量相等的砝码,仍保持静止
D.若对B施加竖直向下的力使其运动,则B的运动距离是A的两倍
7. 在实验中,某同学用滑轮把重为1牛的钩码以0.1米/秒的速度匀速提升1米,在不计摩擦的情况下,以下说法正确的是()
A.该滑轮为动滑轮 B.钩码上升的高度为0.5米
C.拉力F的大小为0.5牛 D.该同学做功的功率为0.1瓦
8.如图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同高度(不计绳的自重及摩擦),所用的拉力F甲和F乙,拉力的功率分别是Р甲和P乙,拉力所做的功分别是W甲和W乙,机械效率分别是甲和乙,则( )
A.甲=乙 B.F甲=F乙 C.P甲>P乙 D.W甲<W乙
9.如图所示为我国物理学著作《远西奇器图说》所记载的一种机械装置。若小球A的质量为mA,小球B的质量为mB,当两小球匀速移动时,A球竖直上升的高度为hA,B球下降的高度为hB,不考虑摩擦和绳重,则下列有关物理量的比较中正确的是( )
A.mA>mB、hA<hB B.mA<mB、hA=hB
C.mA=mB、hA=hB D.mA=mB、hA<hB
10.如图所示,分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体,滑轮质量均相等且动滑轮的重力小于物体重力,在相同的时间内物体被提升的高度也相等,不计绳重和摩擦,下列说法不正确的是( )
A.三个装置所做的有用功为W甲=W乙=W丙
B.绳子自由端移动的速度关系为v甲<v乙<v丙
C.绳子自由端的拉力大小为F甲>F乙=F丙
D.三个装置的机械效率为η甲>η乙=η丙
二、填空题
11.2021年7月,台风“烟花”过境后,镇海区有不少树木倾倒,山区的道路上也掉落下不少石块。请回答下列问题:
(1)小科用如图甲所示的方法将被台风刮倒的树拉正,A的树干相当于 (填“动滑轮”或“定滑轮”)。
(2)如图乙,小科使用一根长为1m的硬棒AD撬动掉落在地上的大石块,石块垂直作用在棒上C点的力是500N,其中BC=CD=0.2m,若要撬动石块,则施加在硬棒A点的力至少是 N。
12.如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>l2,扁担和筐的重力不计
(1)在O 点时,根据杠杆平衡的条件可知,m1 m2(填“>”, “<”或者“=”)
(2)若将两筐的悬挂点向 O 点移近相同的距离△1,.则,扁担 端向下倾斜。(填“左”或者“右”)
(3)要使扁担恢复水平平衡,需再往某侧筐中加入货物,其质量为 。
13.如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点,近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和科学有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化,可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动,把床架和床垫看成一个质量分布均匀的整体,床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处,通过控制液压杆的开关可以用10秒钟的时间收起床体。已知床架上B处与O点的距离为,床的长度为,整个床体(包含床垫)质量为,整个床体厚度为。求:
(1)在收起床体启动瞬间,图乙中液压杆和床架构成了 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)计算液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率大小为 。
14.小科家需要将重54N的物体运上楼。如图甲所示,在拉力F1的作用下匀速向上运动了5m,则绳子末端移动的距离为 m,物体克服重力做功的大小为 J。改用图乙所示的方法拉,竖直拉力F2的大小为24牛,物体也匀速运动了5m,此滑轮组的机械效率为 。
15.勤劳智慧的中国人很早以前就已经将简单机械用于生产和生活:
(1)图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具———“车梯”,其中a、b、c、d是滑轮。若用此“车梯”匀速提升10N重物,不计装置自重和摩擦,则拉力是 。
(2) 《范蠡兵法》中记载了一种攻守兼备的战具——藉车,也叫抛石机,如图乙所示是它的简单结构示意图,长杆AB 可绕O 点转动,在B处放重石,人拉A 处的绳子将重石抛出。若想在A 点用最小的力 F将其拉动,应该向哪个方向施力? (请在答题卷的图乙中画出力的方向)
三、实验与探究题
16.用如图“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)如图甲所示,杠杆左端下沉,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,在水平位置平衡的目的是 。
(2)如图乙所示杠杆上的刻度均匀在A点挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应该在B点挂 个相同的钩码
(3)如图丙所示,在A 点挂一定数量的钩码,用弹簧测力计在C点斜向上拉(与水平方向成30度角)杠杆,使杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为1.2N,已知每个钩码重0.4牛,则在 A 点挂 个钩码。
17. 在测“滑轮组机械效率”的实验中,某同学组装好如图所示的实验装置,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,并分别记下钩码和弹簧测力计的位置,不计绳重和摩擦,三次实验数据记录如下表:
次数
钩码重力G/牛
钩码上升的高度h/厘米
拉力
F/牛
绳端移动的距离s/厘米
机械效率η
1
2
10
1.8
20
55.6%
2
4
10
2.8
20
?
3
2
10
1.2
30
55.6%
(1)根据表中数据,可判断第3次实验所选的是 (填“甲”或“乙”)滑轮组。
(2)第2次实验中,该滑轮组的机械效率为 (计算结果保留到0.1%)。
(3)①分析对比1、3组实验可知,滑轮组的机械效率与其绕绳方式 (填“有关”或“无关”) 。
②分析对比1、2组实验可知,用相同的滑轮组提升物体时,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高。机械效率是滑轮组机械性能优劣的重要标志,除了增加物重外,请再提出一条提高滑轮组机械效率的措施: 。
18.小金为研究“斜面的机械效率与斜面倾斜角度的关系”,进行了如图所示的实验:
①将一块长木板的一端垫高,构成一个斜面,用刻度尺测出斜面的长s和斜面的高度h;
②用弹簧测力计测出小车的重力G;
③用弹簧测力计将小车从斜面底端匀速拉至顶端,记录弹簧测力计示数F;
④改变斜面的倾斜角度,重复上述实验后,相关数据如下表。
序号
斜面倾斜程度
小车重力G/N
斜面高
度h/m
沿斜面的
拉力F/N
斜面
长s/m
机械
效率
1
较小
10
0.2
3.6
1
______
2
适中
10
0.4
7.0
1
57.1%
3
较大
10
0.6
8.5
1
70.6%
(1)在第1次实验中,斜面的机械效率为 ;(结果保留1位小数)
(2)第2次实验中,物块与斜面间的摩擦力为 N;
(3)根据实验数据,可以得到的实验结论为 ;
(4)斜面的机械效率还与哪些因素有关 ?
19.学习了杠杆知识后,小宁和小慈利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件。他们所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为)、细线、刻度尺等。
(1)他们将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,若想调节铅笔使其在水平位置平衡,则应将细线向 (填“左”或“右”)移动。
(2)调节水平平衡后,他们用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示。
所测数据记录在表中:
动力
阻力
0.2
0.02
0.1
0.04
0.004
0.004
记录并分析数据后,小宁得出结论:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,小慈得出结论:
“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,到底谁的结论正确呢?为了进一步完善实验,得出普遍规律,接下来的做法应该是____。(填字母代号)
A.改变力的大小 B.改变力的方向 C.改变力的作用点
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),小宁不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),她立即将细笔握住,并将断笔芯放到左端细线下方固定好(如图丁),则松手后的铅笔 (填“左端下沉”或“右端下沉”)。
四、综合题
20.建筑工地上,工人利用杠杆提起重物。如图所示,杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知AB∶OB=4∶1,物体的重力为1800N,工人的质量为80kg。(杠杆与绳的自重、摩擦等均不计,g取10N/kg)。
(1)此杠杆为 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
(2)请作出A点的拉力及其力臂;
(3)该工人能提起的最大物重为多少牛?
21.某工地上用如图所示的滑轮组,匀速提升质量为240kg的物体,在物体上升0.8m的过程中,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦,求:
(1)滑轮组做的有用功。
(2)拉力F的大小。
(3)动滑轮的重力。
(4)若用该滑轮组吊起4400N的重物,则此时滑轮组的机械效率为多少?
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】A
10.【答案】C
11.【答案】(1)定滑轮
(2)100
12.【答案】(1)<
(2)左端
(3)
13.【答案】(1)费力
(2)
14.【答案】20m;6000J;75%
15.【答案】(1)2.5N
(2)
16.【答案】(1)右;便于测量力臂大小
(2)6
(3)2
17.【答案】(1)乙
(2)71.4%
(3)无关;减小动滑轮重(或减小绳重或减小摩擦)
18.【答案】(1)55.6%
(2)3
(3)当物体的重力一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高
(4)斜面的粗糙程度
19.【答案】(1)左
(2)B
(3)右端下沉
20.【答案】(1)省力
(2)
(3)人向下的拉力最多等于自身的重力,否则人被拉起来,故杠杆上A点产生的最大拉力等于人的重力
根据杠杆的平衡条件得
则
故该工人能提起的最大物重为2400N。
21.【答案】(1)解:W有=Gh=2400N×0.8m=1920J
(2)解:根据可知,
(3)解:根据();
(4)解:
学科网(北京)股份有限公司
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