内容正文:
浙教版科学九上12月复习 3.4简单机械练习(1)
一、选择题
1. 【嘉兴市平湖市林埭中学2024-2025学年九上12月】生产生活中常用到不同类型的杠杆,下列工具中,人们正常使用时,属于费力杠杆的是( )
2. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】思维导图是总结归纳知识的一种方法。如图所示的思维导图中 A、B 对应的内容分别是( )
A. 省力、定滑轮 B. 费力、动滑轮
C. 费力、天平 D. 省力、天平
3. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】关于功、功率和机械效率相互关系的说法中,正确的是( )
A. 机械效率越高,机械做功越快 B. 做功越多的机械,机械效率越高
C. 功率越大的机械,做功越多 D. 做功越快的机械,功率越大
4. 【绍兴市元培中学2024-2025学年九上12月】平板支撑属于肌肉等长收缩的运动,人需要用上肢支撑在地面上静止时,如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是()
A. B.C. D.
5. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】如图,一块厚度、密度均匀的长方形钢板放在水平地面上,用两种方式施加竖直向上的力,欲使其一端抬离地面 30°。所需要的拉力分别为 F 甲、F 乙,两次拉力所做的功分别为 W 甲、W 乙则下列说法正确的是()
A. W甲>W乙 B.W甲=W乙
C. F甲<F乙 D.F甲=F乙
6. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,两支蜡烛一样粗细。在 0 处将木条支起,木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同。一段时间后,木条将( )
A. 始终保持水平 B. 左端会下沉
C. 右端会下沉 D. 无法判断
7. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】如图甲所示的装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B(动滑轮与吊篮 A 连接的绳子)和绳子 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N。质量为 50kg 的小张同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度 v 随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦下列正确的是( )
A. 动滑轮的重力为 9N
B. 第 1~2s 内拉力 F 的功率为 20W
C. 此装置提升重物的最大机械效率可达 100%
D. 此装置最多能匀速运载 80N 的货物
8. 【金华市义乌市七校联考2024-2025学年九上12月】如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
A. B. C. D.
9. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】下列是四种挪动球形石墩的方法,其中最省力的方法是( )
A. B.C. D.
10. 【金华市南苑中学2024-2025学年九上12月】科学是一门基于实验的学科, 以下研究的实验中 ,方法或实验目的不合理的是( )
A. 研究动能 影响因素时 ,用木块被小球撞开的距离来判断动能大小,运用了转换法
B. 研究杠杆的平衡条件时,换用不同的钩码且调整其在横梁上的位置,是为了减少实验误差
C. 研究物体重力势能与高度关系时,控制物体质量相同,是运用了控制变量法
D. 用小球与短棒搭建分子,运用了模型法
11. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示,物体 G 在竖直向上的拉力 F 的作用下,匀速上升 0.2m。已知 G=18N,F=10N。这一过程中,不能得到的结论是( )
A. 绳子自由端上升 0.4m B. 拉力 F 做功 4J
C. 动滑轮重为 2N D. 物体克服重力做功 3.6J
12. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】如图所示,用 12N 的水平拉力 F 拉滑轮,可以使重 10N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度在水平地面上匀速运动。物体 B 重 50N,弹簧测力计的示数为 4N 且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.地面受到的摩擦力为 10N
B. 滑轮移动的速度为 0.4m/s
C. 水平拉力 F 的功率为 2.4W
D. 在 2s 内绳子对物体 A 所做的功为 2.4J
13. 【金华市南苑中学2024-2025学年九上12月】如图所示,重为 G 的物体在平行于斜面的拉力 F 的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为 h,物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中,斜面对物体的摩擦力大小为 f,关于该过程,下列判断正确的是()
A. 拉力与斜面对物体的摩擦力是平衡力 B. 拉力做功 W=Fh
C. 该斜面能省功 D. 斜面的机械效率为
14.【金华市永康四校2024-2025学年九上12月】质量为6kg的物体A放在水平桌面上,利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为3N,不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则( )
A. 作用在绳端的拉力F为9N B.在2s内拉力F的功率是1.8W
C.在2s内拉力F做功1.2J D.水平桌面对物体A的摩擦力是3N
15. 【金华市浙江师范大学婺州外国语学校2024-2025学年九上12月】如图所示,重为 120N 的物体 A 在拉力 F 作用下沿水平面做匀速直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体 A 在水平方向上受到的阻力为物重的 0.1 倍,滑轮组机械效率为 80%,滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是( )
A. 10s 内,绳子自由端沿水平方向移动了 4m B. 左侧墙受到滑轮组 16 牛拉力作用
C. 在 10s 内,作用在绳子自由端的拉力 F 为 5 牛 D. 在 10s 内,拉力 F 做功的功率为 1.2W
16.【金华市永康四校2024-2025学年九上12月】如图甲所示的水龙头,徒手很难拧开。用图乙所示的“钥匙”,安装并旋转“钥匙”就能正常出水(如图丙所示)。下列有关这把“钥匙”在使用过程中的分析,正确的是( )
A.减小阻力 B.增大动力臂 C.增大动力 D.减小阻力臂
17. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣有磨损外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣磨损前测得的物体质量相比( )
A. 偏小 B. 不变 C. 偏大 D. 无法判断
18. 【杭州市萧山区高桥初级中学2024-2025学年九上12月】如图所示,物体 A 的重力为 180N,物体 B 的重力为 10N。物体 A 受到一个水平向右的拉力 F,拉力 F的功率为 30W,在拉力 F 的作用下,物体 B 在 2s 内匀速上升 4m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. 拉力 F 大小为 20N
B. 该装置的机械效率为 66.7%
C. 拉力 F 做的功等于物体 B 克服重力做的功
D. 物体 A 向右做匀速直线运动的速度为 4m/s
19. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示的斜面是我们生活中常用的简单机械,下列关于斜面的说法正确的是()
A. 对物体的拉力与斜面对物体的摩擦力是一对平衡力
B. 拉力做功 W=Fh
C. 斜面只能省力不能省功
D. 斜面的倾角越大越省力
20. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示滑轮组(不计轮与轴的摩擦和绳重),用 50N 牛的拉力,刚好能拉动 120N 的重物匀速上升,当其下继续加挂 50N 的重物并使其匀速上升时,滑轮组的机械效率为( )
A. 66.7% B. 70.6% C. 80% D. 85%
21. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】如图甲所示,小滨打扫地面时,经常会把餐桌从一侧抬起,A、B 两点分别为两边的中点,杠杆模型简化图如图乙、丙所示,从 A、B 两点抬起的力分别为 FA、FB。P 点为桌子的重心,已知餐桌受到重力的作用线经过桌面对角线的交点,则 FA 与 FB 的大小关系是( )
A. FA>FB B. FA=FB C. FA<FB D. 无法确定
二、填空题
1. 【绍兴市元培中学2024-2025学年九上12月】如图所示,当重为 10 牛的物体 G 静止时,弹簧测力计 a 的读数是 6N。试回答下列问题:(不计绳重及摩擦)
(1)2 秒内将重物匀速拉升 10 厘米,拉力的功率为______瓦;
(2)若重物 G 增大为 12 牛,仍将其匀速拉升 10 厘米,则装置的机械效率会______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
2. 【绍兴市越城区第一初级中学2024-2025学年九上12月】将物体 A、B 置于如图所示的装置中,已知物体 A 重 80N。当物体 B 重为 8N 时,B 恰好以 0.5m/s 的速、度匀速下降,若不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦,则:
(1)A 所受桌面的摩擦力为________N。
(2)此时机械克服桌面的摩擦力做功的功率为________W。
3. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力 F1 作用于 ab 的中点,第二次用竖直向上的力 F2 作用于 bc 的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动 h(h<ab<bc),则在上述过程中 F1_____F2(填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功_____第二次克服重力所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)。
4. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】已知圆柱体质量为 5kg,圆柱体高为 24cm,底部直径为 10cm,据此回答下列问题:(如图所示,视圆柱体的重心在几何中心 O 点)
(1)在推翻圆柱体如图甲→乙的过程中,至少需要对圆柱体做功__________J;
(2)若将翻倒的圆柱体(如图乙所示)以 B 为支点,重新竖起来,所用最小推力为 F1,请在题图中画出最小的推力 F1 以及推力的力臂 L1________。
5. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示是某高压蒸气压力控制装置的示意图。当阀门 S(底面积为 2cm2)受到的蒸气压力超过其安全值时,阀门就会被顶起释放一些蒸气来降低压力,若 OA=0.2m,AB=0.6m。物体 C 重 25N,那么杠杆平衡时杆上的 A 点所受的支持力为______N,方向是______。(忽略杆重)
6. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景,她的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在 O 点,对手的力作用在 B 点,小京的重心在 A 点。已知小京的体重为 570N,OA 长为 1m,OB 长为 1.5m。
(1)图乙中,地面对手的力 与身体垂直,请在答题卡相应位置画出地面对手的作用力 及 的力臂______;并求出 的大小为______。
(2)如图丙所示是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情景,此时她的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力 与她的身体垂直,且仍作用在 B 点,则此时 ______(填“>”
“<”或“=”) 。
7. 【金华市浙江师范大学婺州外国语学校2024-2025学年九上12月】有一斜面长 s=5m,高 h=2m,用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部,弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为 80%,则物体的重力为_________N,物体受到斜面的摩擦力为_________N,使用斜面可以_________(选填“省力”或“省功”)。
8. 【嘉兴市平湖市林埭中学2024-2025学年九上12月】如图所示的杠杅处于静止状态,请回答下列问题。
(1)如图杠杆是否处于平衡状态?_________(选填“是”或“否”),判断依据是_______________;
(2)若使杠杆处于水平位置平衡,应将右边的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节。
9. 【金华市第五中学2024-2025学年九上12月】有一把均匀的木尺,长为 L,质量为 m,在上端钻有一小孔,挂在钉子 A 上,如下图所示,它可以在竖直平面内以 A 点为轴无摩擦摆动。现在木尺的另一端 B 处施加一个水平向右的作用力 F,使木尺缓慢地向右偏转 30°到图中虚线位置。则在这一过程中,水平力 F 的大小逐渐变___________,水平力 F 做的功为___________。
10. 【嘉兴市平湖市林埭中学2024-2025学年九上12月】如图是上肢力量训练示意图,O 点位于横杆 ab 的中点(不计绳重滑轮重力和摩擦)。
(1)若人的质量为 60 千克,则能拉起的配重最大质量约为______千克。
(2)人以 0.15 米/秒的速度用力下拉,则配重上升速度为______米/秒。
11. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示,物体 A 重为 200N,C、D 滑轮重均为 30N。物体 B 重为 120N,它恰好能拉着 A 向右匀速运动。现用水平向左 拉力 F 作用于物体 A 上,使物体 B 在 5s 内匀速上升了 0.8m,则:(不计绳重和摩擦)
(1)图中 D 为________(填“定”或“动”)滑轮,C 在此次提升重物过程中的作用是________;
(2)拉力 F 的大小为________N,拉力 F 的功率为________W。
12. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】如图所示,小明用 400N 的拉力平行于斜坡将重 600N 的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端,斜坡长 L=2m,高 h=1m,他做的总功为_________J,斜坡的机械效率为_________,木箱受到的摩擦力为_________N。
13. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】卷扬机是用卷筒缠绕绳子提升重物的设备。用如图装置提升重为 800 牛的物体,滑轮 A、B 均重 200 牛。
(1)在卷扬机对绳子的拉力的作用下,物体在 10 秒内匀速上升了 2 米,卷扬机对物体做功________;
(2)改变提升的物重,若忽略绳重和摩擦,当 G=_____N 时,滑轮组的机械效率可以达到 90%。
14. 【杭州市萧山区高桥初级中学2024-2025学年九上12月】小王利用刻度均匀,且质量分布均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”及其“机械效率”。
(1)实验前,小王将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时杠杆左端下沉,这时应将杠杆的平衡杠螺母向______(填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图甲所示,在杠杆 A 点处挂 4 个钩码,则在 B 点处应挂____个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
(3)小王又进行了图乙所示的探究(杠杆可绕 O 点在竖直平面内转动),保持弹簧测力计位置不变,将重力为 G 的钩码先后挂在 B 点、C 点,缓慢竖直向上拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度(不计摩擦),发现前后两次弹簧测力计的示数 ______ (填“ “ ”或“ ”,下同),杠杆的机械效率 ______。
15. 【金华市义乌市七校联考2024-2025学年九上12月】如图所示,推走独轮车之前,先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中,独轮车属于___________(选填“省力”或“费力”)杠杆。已知车厢和砖头的总重力 G=800N,则图中人手竖直向上的力为___________N。若施加在车把手向上的力始终与把手垂直,则慢慢抬起的过程中这个力的大小___________(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”)。
三、实验题
1. 【绍兴市越城区第一初级中学2024-2025学年九上12月】小科在研究滑轮组机械效率与哪些因素有关的实验中,所用装置如图所示,每个钩码重 2N,测得的数据如表:
(1)计算得出第 2 次实验测得的机械效率为___________;
(2)分析表中数据可知:第 4 次实验是用___________(选填“甲”、“乙”或“丙”)图装置完成的,你
判断的理由是___________;
(3)分析表中的实验数据可得出结论是:___________。
2. 【金华市第五中学2024-2025学年九上12月】利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆静止如图甲所示,此时仍需杠杆两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,这
样做的目的是__________;
(2)保持 B 点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂 L1 和动力 F1 的数据,绘制
了 L1—F1 的关系图像,如图丙所示,请根据图像推算,当 L1 为 0.6m 时,F1 为__________N;
(3)如图丁所示,用弹簧测力计在 B 位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中 a 位
置移至 b 位置时,其示数__________(选填“变大”、“不变”取“变小”);
(4)小明同学用图戊装置进行探究。发现总是无法得到课本上所给出的平衡条件,原因是__________。
3. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的 O 点作为支点,在 A 点用轻绳悬挂总重为 G 的钩码,在 B 点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持 O 点位置不 B 变),在此过程中弹簧测力计的读数为 F,利用刻度尺分别测出 A、B 两点上升的高度为 h1、h2 。
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为 ______。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,不计装置的摩擦,则影响杠杆机械效率的主要因素是:______。
(3)若将钩码的悬挂点由 A 移至 C,O、B 位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将______(填“变大”“变小”“不变”)。
4. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】小新同学猜想影响斜面机械效率的因素有:a、物体的重力:b、斜面的倾斜程度:c、斜面的粗糙程度。
小新同学在探究斜面的机械效率与物体的重力和斜面倾斜程度是否有关时,他利用同一块木板组成如图所示的装置,在不同条件下分别测出了斜面的机械效率,并对所测数据进行了分析论证。
(1)在实验操作过程中,为了增大斜面的倾斜程度,应将垫木向__________(选填“左”或“右”)移动。
(2)小新同学记录的部分实验数据如下表。
次数
斜面倾角θ
物块重量G/N
斜面高度h/m
斜面拉
斜面
有用功W有/J
总功W总/J
斜面的机械效率
①
30°
5
0.6
4.2
1.2
3
5
②
30°
3
0.6
2.5
1.2
1.8
3
60%
③
45°
3
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
根据表格中数据可知:第①次实验斜面的机械效率为__________%,第②次实验中物块所受的摩擦力为____N。
(3)通过对比实验①、②数据,可知斜面的机械效率与物体的重力__________(选填“有关”或“无关”):
通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是__________。
(4)若将物块换成等质量的有轮小车做实验,则该装置的机械效率将__________。(选填“变大”、“变小”
或“不变”)
5. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码的质量都相同。
(1)如图甲,实验前杠杆处于倾斜状态,应___________(选填“向左”或“向右”)调节杠杆两侧的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙,若在 C 挂 4 个钩码,在 D 处挂___________个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)如图丙,用弹簧测力计代替钩码,保持所挂钩码的位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小,使杠杆始终在水平位置平衡,绘制出弹簧测力计的拉力 F 与其力臂 L 的图像如图丁所示,图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中阴影部分)___________(选填“相等”或“不相等”),原因是___________。
6. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】为了研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系。小滨同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置,实验测量的数据如表;
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速运动。若物块沿斜面加速运动。则测得的机械效率_____(选填“偏大”、“不变”、或“偏小”);
(2)在第 2 次实验中,物体受到的摩擦力 f=_____;
(3)当斜面长度一定时,斜面的机械效率与斜面的高度 h 之间的关系大概如图________所示。
A. B. C. D.
7. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示是小科探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,小科把杠杆的中点固定在支架上,当杠杆静止时出现了如图 1 所示的现象。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______________;
(2)小科在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结得出杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。小科再次调节左边钩码的个数和位置,右边用弹簧测力计使杠杆水平平衡(如图 2),测出 F1=2N,F2=4N ;OA=30cm ,OB=20cm 。发现F1×OA和 F2×OB并不相等,小科的错误是_________。
四、解答计算题
1. 【金华市浙江师范大学婺州外国语学校2024-2025学年九上12月】在一次学农活动中,小江用一根扁担挑起了两桶水,水桶挂在扁担两端,扁担保持水平状态(扁担和水桶的质量,手对扁担和水桶的作用力均忽略不计)。扁担的 A 处挂的水重 20 牛,AB 之间的距离为 1.2 米,肩上支点 O 与 A 的距离为 0.9 米。
(1)扁担 B 处挂的水受到的重力是多少?
(2)小江肩膀受到扁担的压力大小是多少?
(3)到达某处后,小江将 B 处的水倒出 20 牛,在不改变水桶悬挂位置的情况下,需要将肩上支点 O 向 A移动多少距离,才能再次平衡?
2.【绍兴市柯桥区柯桥区联盟学校2024-2025学年九上12月】.利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m,高是2m,不计绳和滑轮的重力,不计绳和滑轮之间的摩擦,则该装置的机械效率为40%,求:
(1)此过程中所做的有用功为多少焦?
(2)拉力F的大小为多少?
(3)物体所受的摩擦力为多少?
3. 【绍兴市元培中学2024-2025学年九上12月】由中铁十一局承建的武汉长青路改造跨铁路工程转体钢箱梁经历 75 分钟,成功跨越京广线上行、汉丹货线下行、京广线下行,安全平稳地实现了 90 度零误差“转体”后,与汉江大道长青路高架完美连接。修建时为不影响火车通行,该桥梁体先在顺铁路方向浇筑,浇筑完成后,再通过转体装置完美“转身”横跨铁路。
(1)跨铁高架桥为非对称转体,跨铁路侧转体箱梁长度约是非跨铁路侧转体箱梁长度的 2 倍(BO=2AO ),其简化模型如图甲所示,已知高架桥箱梁长AB=78m ,宽 24.1m,厚度忽略不计,桥墩高 15m。高架桥箱梁在浇筑时需要在 A、B 两侧搭建支架,“转体”时撤除全部支架但需在 A 端施加 520t 配重达到水平平衡才能转体。(假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体,重心在几何中心;配重体积忽略不计,重心通过 A 点。)求:
①将 520t 的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的 A 端至少做功多少__________J?
②高架桥箱梁的实际质量大约是多少 ________t?
(2)桥墩下的转体装置由如图乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索,每根钢索由一台牵引器通过传动装置牵引。已知上转盘的周长为 36m,每台牵引器的功率为 3kW,牵引器牵引钢索的效率为 80%,求实现“转体 90 度”的 75 分钟里,每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力为多少 ________N?
4. 【绍兴市越城区第一初级中学2024-2025学年九上12月】如图是一款“高空修枝”工具。使用前,要系好并绕好绳子,带动滑轮组工作,从而使修剪刀绕 O 点转动,其刀口对树枝的力为 F2。请回答:
(1)若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在_________(填
“1”或“2”)处;动滑轮则为_________(填“A 轮”或“B 轮”)。
(2)某时刻,弹簧处于原长,若此时 A 端这几股绳子施加总的力 F1 为 720N,求:树枝对刀口的力 F2 为
多大_________?(已知 OD=8 厘米,OC=2 厘米,工具自重和摩擦忽略不计。)
(3)为了探究制作修剪刀 碳钢合金(含 Fe、C 两种元素)类型,小科对修剪刀的相同材料进行了实验检
测:取样品 1.00 克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到氢气 0.035 克。通过计算并结合下表,判断修剪刀
材质属于哪种合金类型_________。
5. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的。受油滴能在水面均匀分布开来的启发,科研人员发明了一种制取平板玻璃的方法。其主要过程是让玻璃液体浮于某溶液表面上,冷凝后用真空吸盘吊运,如图所示。
(1)该方法的关键是能否找到会浮起玻璃液体的一种溶液,你认为这种溶液应具备的物理特征是______(写出一点即可)。
(2)已知一块平板玻璃质量为 50kg,电动机工作时,两端的电压为 220V,通过它的电流为 4A,对滑轮组的钢绳的拉力为 400N,在 10s 内将上述玻璃板提升 1m,求在此过程中:(均写出计算过程)
①克服玻璃板重力做的功______。
②滑轮组的机械效率______。
③电动机线圈的电阻______。
6. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】学校文化建设需要在阅读广场放置一座雕像,其质量为 0.95t,吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上 3m 的高台,已知提升雕像时,拉力 F 的功率为 1×103W 绳子自由端移动速度为 0.3m/s;不计绳重和摩擦。求:
(1)滑轮组对雕像做的有用功;
(2)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率。
(3)若用该装置提升质量为 0.22t 底座,所用的拉力多大?
7. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示为自动升降单杆晾衣架,顶盒中有牵引装置,甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有 7 个挂衣孔,相邻两孔间距相等,甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与 1 号、7 号孔中心对齐。现把重为 的衣服(含衣架)挂在 5 号孔(不计晾杆和绳的重力,不计摩擦和空气阻力)。
(1)绳甲对晾杆的拉力为 ,绳乙对晾杆的拉力为 ,则 ___________ (选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)此时绳甲对晾杆的拉力 为多少?___________
(3)闭合开关,牵引装置工作,将晾杆保持水平状态匀速提升 ,用时 ,此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少?___________
8. 【金华市南苑中学2024-2025学年九上12月】如图甲所示装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N。质量为50kg 的小科同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度 v 随时间 t 变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g 取 10N/kg。问:
(1)B 上方的滑轮属于________(选填“定滑轮”、“动滑轮”)
(2)第 2s 内拉力 F 的功率为多少________?
(3)此装置最多能匀速运载多大重力的货物________?
9. 【金华市第五中学2024-2025学年九上12月】肥胖可能会引发许多慢行疾病,某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼,配重由若干金属块(每块质量为 10kg)组成,锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计,g 取10N/kg)
(1)拉力器上的滑轮均属于__(选填“定”或“动”)滑轮;
(2)若该人的质量为 85kg,他一次最多能拉起__块金属块;
(3)当他选择 6 块金属块时,把拉杆向下拉动 0.5 米,若累积拉动 100 次,拉力共做了多少功?假设脂肪氧化释放的能量 10%用于拉力做功,则相当于消耗多少克脂肪?(已知 1 克脂肪在体内完全氧化约释放 37.5千焦的能量)________
10. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】山核桃外壳坚硬,常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在 A 点受到核桃夹对它的作用力为 ,如图所示,FA垂直于 OC,已知 OC 长 16cm,OA 长 6.4cm。
(1)核桃夹在使用时属于___________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)要将图中核桃壳夹破, 的大小至少为 300 牛,则手作用在 C 点的力至少为多少牛?___________
(3)要夹破(2)中 核桃壳,手提供的力也可以作用在 B 点,请列式分析比较作用在 B、C 两点所需最小动力的大小关系。___________
11. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】为了尽快疏通道路,抢险救援人员利用如图所示 滑轮组将质量 6t 的故障车拖出公路,已知地面对故障车的阻力为其重力的 0.08 倍,在水平拉力 F 为 2×103N 作用下车辆在 30s 内沿水平方向匀速直线移动了 3m,g 取 10N/kg。求:
(1)故障车受到地面的阻力;
(2)拉力 F 的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
12. 【杭州市萧山区高桥初级中学2024-2025学年九上12月】如图甲所示,电动卷扬机通过滑轮组提升重物,卷扬机有两个档位可以调节对绳子自由端施加的力 F大小;在某一次提升重物过程中其拉力 F 随时间变化的关系如图乙所示,重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示,不计钢丝绳重和摩擦力大小。求:
(1)0~2s 拉力 F 所做的功是多少?
(2)2~4s,提升重物过程中,滑轮组机械效率为 75%,则重物和动滑轮的重力分别是多少?
13. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示,将长为 1.2 米的轻质木棒(重力忽略不计)平放在水平方形台面上,左右两端点分别为 A、B,它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物体,在 B 端挂一个重为 G 的物体。
(1)若 G=30 牛,台面收到木棒的压力为多少?
(2)若要使木棒右端下沉,B 端挂的物体至少要大于多少?
(3)若 B 端挂物体后,木棒仍在水平台面上保持静止,则 G 的取值范围为多少?
参考答案
一、选择题
1. 【嘉兴市平湖市林埭中学2024-2025学年九上12月】生产生活中常用到不同类型的杠杆,下列工具中,人们正常使用时,属于费力杠杆的是( C)
2. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】思维导图是总结归纳知识的一种方法。如图所示的思维导图中 A、B 对应的内容分别是( C)
A. 省力、定滑轮 B. 费力、动滑轮
C. 费力、天平 D. 省力、天平
3. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】关于功、功率和机械效率相互关系的说法中,正确的是(D )
A. 机械效率越高,机械做功越快 B. 做功越多的机械,机械效率越高
C. 功率越大的机械,做功越多 D. 做功越快的机械,功率越大
4. 【绍兴市元培中学2024-2025学年九上12月】平板支撑属于肌肉等长收缩的运动,人需要用上肢支撑在地面上静止时,如图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是(A )
A. B.C. D.
5. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】如图,一块厚度、密度均匀的长方形钢板放在水平地面上,用两种方式施加竖直向上的力,欲使其一端抬离地面 30°。所需要的拉力分别为 F 甲、F 乙,两次拉力所做的功分别为 W 甲、W 乙则下列说法正确的是( D)
A. W甲>W乙 B.W甲=W乙
C. F甲<F乙 D.F甲=F乙
6. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】如图所示,一根轻木条左端放一支较短的蜡烛,右端放一支较长的蜡烛,两支蜡烛一样粗细。在 0 处将木条支起,木条能在水平位置平衡。同时点燃蜡烛,点燃后蜡烛的燃烧速度相同。一段时间后,木条将(C )
A. 始终保持水平 B. 左端会下沉
C. 右端会下沉 D. 无法判断
7. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】如图甲所示的装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B(动滑轮与吊篮 A 连接的绳子)和绳子 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N。质量为 50kg 的小张同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度 v 随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦下列正确的是( D)
A. 动滑轮的重力为 9N
B. 第 1~2s 内拉力 F 的功率为 20W
C. 此装置提升重物的最大机械效率可达 100%
D. 此装置最多能匀速运载 80N 的货物
8. 【金华市义乌市七校联考2024-2025学年九上12月】如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦),其中所需动力最小的是(D )
A. B. C. D.
9. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】下列是四种挪动球形石墩的方法,其中最省力的方法是(C )
A. B.C. D.
10. 【金华市南苑中学2024-2025学年九上12月】科学是一门基于实验的学科, 以下研究的实验中 ,方法或实验目的不合理的是( B)
A. 研究动能 影响因素时 ,用木块被小球撞开的距离来判断动能大小,运用了转换法
B. 研究杠杆的平衡条件时,换用不同的钩码且调整其在横梁上的位置,是为了减少实验误差
C. 研究物体重力势能与高度关系时,控制物体质量相同,是运用了控制变量法
D. 用小球与短棒搭建分子,运用了模型法
11. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示,物体 G 在竖直向上的拉力 F 的作用下,匀速上升 0.2m。已知 G=18N,F=10N。这一过程中,不能得到的结论是( C)
A. 绳子自由端上升 0.4m B. 拉力 F 做功 4J
C. 动滑轮重为 2N D. 物体克服重力做功 3.6J
12. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】如图所示,用 12N 的水平拉力 F 拉滑轮,可以使重 10N 的物体 A 以 0.2m/s 的速度在水平地面上匀速运动。物体 B 重 50N,弹簧测力计的示数为 4N 且不变。若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列说法中正确的是( D)
A.地面受到的摩擦力为 10N
B. 滑轮移动的速度为 0.4m/s
C. 水平拉力 F 的功率为 2.4W
D. 在 2s 内绳子对物体 A 所做的功为 2.4J
13. 【金华市南苑中学2024-2025学年九上12月】如图所示,重为 G 的物体在平行于斜面的拉力 F 的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。已知斜面的长为s、高为 h,物体从斜面底端匀速运动到顶端的过程中,斜面对物体的摩擦力大小为 f,关于该过程,下列判断正确的是(D)
A. 拉力与斜面对物体的摩擦力是平衡力 B. 拉力做功 W=Fh
C. 该斜面能省功 D. 斜面的机械效率为
14.【金华市永康四校2024-2025学年九上12月】质量为6kg的物体A放在水平桌面上,利用如图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为3N,不计绳子与滑轮组之间的摩擦,则( B )
B. 作用在绳端的拉力F为9N B.在2s内拉力F的功率是1.8W
C.在2s内拉力F做功1.2J D.水平桌面对物体A的摩擦力是3N
15. 【金华市浙江师范大学婺州外国语学校2024-2025学年九上12月】如图所示,重为 120N 的物体 A 在拉力 F 作用下沿水平面做匀速直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体 A 在水平方向上受到的阻力为物重的 0.1 倍,滑轮组机械效率为 80%,滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是(C )
A. 10s 内,绳子自由端沿水平方向移动了 4m B. 左侧墙受到滑轮组 16 牛拉力作用
C. 在 10s 内,作用在绳子自由端的拉力 F 为 5 牛 D. 在 10s 内,拉力 F 做功的功率为 1.2W
16.【金华市永康四校2024-2025学年九上12月】如图甲所示的水龙头,徒手很难拧开。用图乙所示的“钥匙”,安装并旋转“钥匙”就能正常出水(如图丙所示)。下列有关这把“钥匙”在使用过程中的分析,正确的是( B )
A.减小阻力 B.增大动力臂 C.增大动力 D.减小阻力臂
17. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】杆秤是我国发明的人类最早的衡器,是我国劳动人民智慧的结晶。小丽在课堂上了解杆秤后,在家里找到一杆除了秤砣有磨损外,其他均完好的杆秤。用这杆秤测得的物体质量与秤砣磨损前测得的物体质量相比(C )
A. 偏小 B. 不变 C. 偏大 D. 无法判断
18. 【杭州市萧山区高桥初级中学2024-2025学年九上12月】如图所示,物体 A 的重力为 180N,物体 B 的重力为 10N。物体 A 受到一个水平向右的拉力 F,拉力 F
的功率为 30W,在拉力 F 的作用下,物体 B 在 2s 内匀速上升 4m。不计滑轮、绳子的自重及它们之间的摩
擦,下列说法正确的是( B)
A. 拉力 F 大小为 20N
B. 该装置的机械效率为 66.7%
C. 拉力 F 做的功等于物体 B 克服重力做的功
D. 物体 A 向右做匀速直线运动的速度为 4m/s
19. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示的斜面是我们生活中常用的简单机械,下列关于斜面的说法正确的是( C)
A. 对物体的拉力与斜面对物体的摩擦力是一对平衡力
B. 拉力做功 W=Fh
C. 斜面只能省力不能省功
D. 斜面的倾角越大越省力
20. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示滑轮组(不计轮与轴的摩擦和绳重),用 50N 牛的拉力,刚好能拉动 120N 的重物匀速上升,当其下继续加挂 50N 的重物并使其匀速上升时,滑轮组的机械效率为( D)
A. 66.7% B. 70.6% C. 80% D. 85%
21. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】如图甲所示,小滨打扫地面时,经常会把餐桌从一侧抬起,A、B 两点分别为两边的中点,杠杆模型简化图如图乙、丙所示,从 A、B 两点抬起的力分别为 FA、FB。P 点为桌子的重心,已知餐桌受到重力的作用线经过桌面对角线的交点,则 FA 与 FB 的大小关系是( B)
A. FA>FB B. FA=FB C. FA<FB D. 无法确定
二、填空题
1. 【绍兴市元培中学2024-2025学年九上12月】如图所示,当重为 10 牛的物体 G 静止时,弹簧测力计 a 的读数是 6N。试回答下列问题:(不计绳重及摩擦)
(1)2 秒内将重物匀速拉升 10 厘米,拉力的功率为______瓦;
(2)若重物 G 增大为 12 牛,仍将其匀速拉升 10 厘米,则装置的机械效率会______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。【答案】(1)0.6 (2)变大
2. 【绍兴市越城区第一初级中学2024-2025学年九上12月】将物体 A、B 置于如图所示的装置中,已知物体 A 重 80N。当物体 B 重为 8N 时,B 恰好以 0.5m/s 的速、度匀速下降,若不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦,则:
(1)A 所受桌面的摩擦力为________N。
(2)此时机械克服桌面的摩擦力做功的功率为________W。【答案】(1)16 (2)4
3. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力 F1 作用于 ab 的中点,第二次用竖直向上的力 F2 作用于 bc 的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动 h(h<ab<bc),则在上述过程中 F1_____F2(填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功_____第二次克服重力所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 等于
4. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】已知圆柱体质量为 5kg,圆柱体高为 24cm,底部直径为 10cm,据此回答下列问题:(如图所示,视圆柱体的重心在几何中心 O 点)
(1)在推翻圆柱体如图甲→乙的过程中,至少需要对圆柱体做功__________J;
(2)若将翻倒的圆柱体(如图乙所示)以 B 为支点,重新竖起来,所用最小推力为 F1,请在题图中画出最
小的推力 F1 以及推力的力臂 L1__________。
【答案】(1)3.5 (2)见解析
【解析】
【小问 1 详解】
已知 AC=0.24m,CD=0.1m,重心上升高度为重心上升最高点和最初的高度差,即,在推翻圆柱体过程中,至少需要对圆柱体做功:。
【小问 2 详解】
在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,由图示可知,BC 是最大动力臂,过 C 与 BC 的垂
直的力最小,如图所示:
5. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示是某高压蒸气压力控制装置的示意图。当阀门 S(底面积为 2cm2)受到的蒸气压力超过其安全值时,阀门就会被顶起释放一些蒸气来降低压力,若 OA=0.2m,AB=0.6m。物体 C 重 25N,那么杠杆平衡时杆上的 A 点所受的支持力为______N,方向是______。(忽略杆重)
【答案】 ①. 100 ②. 竖直向上
6. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情景,她的身体与地面平行,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在 O 点,对手的力作用在 B 点,小京的重心在 A 点。已知小京的体重为 570N,OA 长为 1m,OB 长为 1.5m。
(1)图乙中,地面对手的力 与身体垂直,请在答题卡相应位置画出地面对手的作用力 及 的力臂______;并求出 的大小为______。
(2)如图丙所示是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情景,此时她的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力 与她的身体垂直,且仍作用在 B 点,则此时 ______(填“>”
“<”或“=”) 。【答案】(1) ①. ②. 380N
(2)<
7. 【金华市浙江师范大学婺州外国语学校2024-2025学年九上12月】有一斜面长 s=5m,高 h=2m,用弹簧测力计把一物块沿斜面从底部匀速拉到顶部,弹簧测力计的示数如图所示。若该斜面的机械效率为 80%,则物体的重力为_________N,物体受到斜面的摩擦力为_________N,使用斜面可以_________(选填“省力”或“省功”)。
【答案】 ①. 7.2 ②. 0.72 ③. 省力
8. 【嘉兴市平湖市林埭中学2024-2025学年九上12月】如图所示的杠杅处于静止状态,请回答下列问题。
(1)如图杠杆是否处于平衡状态?_________(选填“是”或“否”),判断依据是_______________;
(2)若使杠杆处于水平位置平衡,应将右边的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节。【答案】(1) ①. 是 ②. 杠杆处于静止状态
(2)右
9. 【金华市第五中学2024-2025学年九上12月】有一把均匀的木尺,长为 L,质量为 m,在上端钻有一小孔,挂在钉子 A 上,如下图所示,它可以在竖直平面内以 A 点为轴无摩擦摆动。现在木尺的另一端 B 处施加一个水平向右的作用力 F,使木尺缓慢地向右偏转 30°到图中虚线位置。则在这一过程中,水平力 F 的大小逐渐变___________,水平力 F 做的功为___________。
【答案】 ①. 大 ②.
10. 【嘉兴市平湖市林埭中学2024-2025学年九上12月】如图是上肢力量训练示意图,O 点位于横杆 ab 的中点(不计绳重滑轮重力和摩擦)。
(1)若人的质量为 60 千克,则能拉起的配重最大质量约为______千克。
(2)人以 0.15 米/秒的速度用力下拉,则配重上升速度为______米/秒。
【答案】 ①. 180 ②. 0.05
11. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示,物体 A 重为 200N,C、D 滑轮重均为 30N。物体 B 重为 120N,它恰好能拉着 A 向右匀速运动。现用水平向左 拉力 F 作用于物体 A 上,使物体 B 在 5s 内匀速上升了 0.8m,则:(不计绳重和摩擦)
(1)图中 D 为________(填“定”或“动”)滑轮,C 在此次提升重物过程中的作用是________;
(2)拉力 F 的大小为________N,拉力 F 的功率为________W。【答案】(1) ①. 动 ②. 改变力的方向
(2) ①. 150 ②. 48
12. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】如图所示,小明用 400N 的拉力平行于斜坡将重 600N 的木箱从斜坡底端匀速拉到顶端,斜坡长 L=2m,高 h=1m,他做的总功为_________J,斜坡的机械效率为_________,木箱受到的摩擦力为_________N。
【答案】 ①. 800 ②. 75% ③. 100
13. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】卷扬机是用卷筒缠绕绳子提升重物的设备。用如图装置提升重为 800 牛的物体,滑轮 A、B 均重 200 牛。
(1)在卷扬机对绳子的拉力的作用下,物体在 10 秒内匀速上升了 2 米,卷扬机对物体做功________;
(2)改变提升的物重,若忽略绳重和摩擦,当 G=_____N 时,滑轮组的机械效率可以达到 90%。【答案】(1)1600
(2)1800
14. 【杭州市萧山区高桥初级中学2024-2025学年九上12月】小王利用刻度均匀,且质量分布均匀的杠杆探究“杠杆的平衡条件”及其“机械效率”。
(1)实验前,小王将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时杠杆左端下沉,这时应将杠杆的平衡杠螺母向______(填“左”或“右”)调,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图甲所示,在杠杆 A 点处挂 4 个钩码,则在 B 点处应挂____个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡;
(3)小王又进行了图乙所示的探究(杠杆可绕 O 点在竖直平面内转动),保持弹簧测力计位置不变,将重力为 G 的钩码先后挂在 B 点、C 点,缓慢竖直向上拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度(不计摩擦),发现前后两次弹簧测力计的示数 ______ (填“ “ ”或“ ”,下同),杠杆的机械效率 ______。
【答案】(1)右 (2)6
(3) ①. < ②. <
15. 【金华市义乌市七校联考2024-2025学年九上12月】如图所示,推走独轮车之前,先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中,独轮车属于___________(选填“省力”或“费力”)杠杆。已知车厢和砖头的总重力 G=800N,则图中人手竖直向上的力为___________N。若施加在车把手向上的力始终与把手垂直,则慢慢抬起的过程中这个力的大小___________(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”)。
【答案】 ①. 省力 ②. 160 ③. 逐渐减小
三、实验题
1. 【绍兴市越城区第一初级中学2024-2025学年九上12月】小科在研究滑轮组机械效率与哪些因素有关的实验中,所用装置如图所示,每个钩码重 2N,测得的数据如表:
(1)计算得出第 2 次实验测得的机械效率为___________;
(2)分析表中数据可知:第 4 次实验是用___________(选填“甲”、“乙”或“丙”)图装置完成的,你
判断的理由是___________;
(3)分析表中的实验数据可得出结论是:___________。
【答案】(1)83% (2) ①. 丙 ②. 动滑轮上有 5 股绳子
(3)同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越高
2. 【金华市第五中学2024-2025学年九上12月】利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆静止如图甲所示,此时仍需杠杆两端的平衡螺母向右调节,使杠杆在水平位置平衡,这
样做的目的是__________;
(2)保持 B 点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂 L1 和动力 F1 的数据,绘制
了 L1—F1 的关系图像,如图丙所示,请根据图像推算,当 L1 为 0.6m 时,F1 为__________N;
(3)如图丁所示,用弹簧测力计在 B 位置向下拉杠杆,保持杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计由图中 a 位
置移至 b 位置时,其示数__________(选填“变大”、“不变”取“变小”);
(4)小明同学用图戊装置进行探究。发现总是无法得到课本上所给出的平衡条件,原因是__________。【答案】(1)便于测量力臂的长
(2)0.5 (3)变大
(4)杠杆自身重力的影响
3. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①用轻绳悬挂杠杆一端的 O 点作为支点,在 A 点用轻绳悬挂总重为 G 的钩码,在 B 点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持 O 点位置不 B 变),在此过程中弹簧测力计的读数为 F,利
用刻度尺分别测出 A、B 两点上升的高度为 h1、h2 。
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为 ______。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,不计装置的摩擦,则影响杠杆机械效率的主要因素是:______。
(3)若将钩码的悬挂点由 A 移至 C,O、B 位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将______
(填“变大”“变小”“不变”)。【答案】(1)
(2)杠杆自重 (3)变大
4. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】小新同学猜想影响斜面机械效率的因素有:a、物体的重力:b、斜面的倾斜程度:c、斜面的粗糙程度。
小新同学在探究斜面的机械效率与物体的重力和斜面倾斜程度是否有关时,他利用同一块木板组成如图所示的装置,在不同条件下分别测出了斜面的机械效率,并对所测数据进行了分析论证。
(1)在实验操作过程中,为了增大斜面的倾斜程度,应将垫木向__________(选填“左”或“右”)移动。
(2)小新同学记录的部分实验数据如下表。
次数
斜面倾角θ
物块重量G/N
斜面高度h/m
斜面拉
斜面
有用功W有/J
总功W总/J
斜面的机械效率
①
30°
5
0.6
4.2
1.2
3
5
②
30°
3
0.6
2.5
1.2
1.8
3
60%
③
45°
3
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
根据表格中数据可知:第①次实验斜面的机械效率为__________%,第②次实验中物块所受的摩擦力为
__________N。
(3)通过对比实验①、②数据,可知斜面的机械效率与物体的重力__________(选填“有关”或“无关”):
通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是__________。
(4)若将物块换成等质量的有轮小车做实验,则该装置的机械效率将__________。(选填“变大”、“变小”
或“不变”)【答案】(1)左 (2) ①. 60% ②. 1
(3) ①. 无关 ②. 在其它条件相同时,斜面倾角越大,机械效率越高
(4)变大
5. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】小科利用如图实验装置探究“杠杆的平衡条件”,杠杆上相邻刻线间的距离相等,每个钩码的质量都相同。
(1)如图甲,实验前杠杆处于倾斜状态,应___________(选填“向左”或“向右”)调节杠杆两侧的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙,若在 C 挂 4 个钩码,在 D 处挂___________个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)如图丙,用弹簧测力计代替钩码,保持所挂钩码的位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小,使杠杆始终在水平位置平衡,绘制出弹簧测力计的拉力 F 与其力臂 L 的图像如图丁所示,图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中阴影部分)___________(选填“相等”或“不相等”),原因是___________。
【答案】(1)右 (2)6
(3) ①. 相等 ②. 阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件知道,动力与动力臂的乘积保持不变
6. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】为了研究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系。小滨同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置,实验测量的数据如表;
请你根据表中的数据解答下列问题:
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速运动。若物块沿斜面加速运动。则测得的机械效率_____(选填“偏大”、“不变”、或“偏小”);
(2)在第 2 次实验中,物体受到的摩擦力 f=_____;
(3)当斜面长度一定时,斜面的机械效率与斜面的高度 h 之间的关系大概如图________所示。
A. B.C. D.
【答案】(1)偏小 (2)0.9N
(3)C
7. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示是小科探究“杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验前,小科把杠杆的中点固定在支架上,当杠杆静止时出现了如图 1 所示的现象。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______________;
(2)小科在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码,改变钩码数量和位置,使杠杆处于水平平衡状态,记录数据,总结得出杠杆的平衡条件为:动力×动力臂=阻力×阻力臂。小科再次调节左边钩码的个数和位置,右边用弹簧测力计使杠杆水平平衡(如图 2),测出 F1=2N,F2=4N ;OA=30cm ,OB=20cm 。发现F1×OA和 F2×OB并不相等,小科的错误是_________。【答案】 ①. 右 ②. 便于从杠杆上直接读出力臂 ③. 把 OB 的长度当成了拉力的力臂
四、解答计算题
1. 【金华市浙江师范大学婺州外国语学校2024-2025学年九上12月】在一次学农活动中,小江用一根扁担挑起了两桶水,水桶挂在扁担两端,扁担保持水平状态(扁担和水桶的质量,手对扁担和水桶的作用力均忽略不计)。扁担的 A 处挂的水重 20 牛,AB 之间的距离为 1.2 米,肩上支点 O 与 A 的距离为 0.9 米。
(1)扁担 B 处挂的水受到的重力是多少?
(2)小江肩膀受到扁担的压力大小是多少?
(3)到达某处后,小江将 B 处的水倒出 20 牛,在不改变水桶悬挂位置的情况下,需要将肩上支点 O 向 A移动多少距离,才能再次平衡?【答案】(1)60N;(2)80N;(3)0.1m
2.【绍兴市柯桥区柯桥区联盟学校2024-2025学年九上12月】.利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m,高是2m,不计绳和滑轮的重力,不计绳和滑轮之间的摩擦,则该装置的机械效率为40%,求:
(1)此过程中所做的有用功为多少焦?
(2)拉力F的大小为多少?
(3)物体所受的摩擦力为多少?
(1).此过程中做的有用功为:W有=Gh=100N×2m=200J;
(2).拉力F做的总功为:;
连接物体的绳子的拉力为:;
绳子自由端的拉力;
(3).物体做的额外功为:W额=W总—W有=500J-200J=300J;
物体受到的摩擦力为:。
3. 【绍兴市元培中学2024-2025学年九上12月】由中铁十一局承建的武汉长青路改造跨铁路工程转体钢箱梁经历 75 分钟,成功跨越京广线上行、汉丹货线下行、京广线下行,安全平稳地实现了 90 度零误差“转体”后,与汉江大道长青路高架完美连接。修建时为不影响火车通行,该桥梁体先在顺铁路方向浇筑,浇筑完成后,再通过转体装置完美“转身”横跨铁路。
(1)跨铁高架桥为非对称转体,跨铁路侧转体箱梁长度约是非跨铁路侧转体箱梁长度的 2 倍
(BO=2AO ),其简化模型如图甲所示,已知高架桥箱梁长AB=78m ,宽 24.1m,厚度忽略不计,桥墩
高 15m。高架桥箱梁在浇筑时需要在 A、B 两侧搭建支架,“转体”时撤除全部支架但需在 A 端施加 520t 配
重达到水平平衡才能转体。(假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体,重心在几何中心;配重体积忽
略不计,重心通过 A 点。)求:
①将 520t 的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的 A 端至少做功多少__________J?
②高架桥箱梁的实际质量大约是多少 ________t?
(2)桥墩下的转体装置由如图乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索,每根钢索由一台牵引
器通过传动装置牵引。已知上转盘的周长为 36m,每台牵引器的功率为 3kW,牵引器牵引钢索的效率为 80%,
求实现“转体 90 度”的 75 分钟里,每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力为多少 ________N?
【答案】(1) ①.7.8×107J ②. 1040t
(2)1.2×106J
4. 【绍兴市越城区第一初级中学2024-2025学年九上12月】如图是一款“高空修枝”工具。使用前,要系好并绕好绳子,带动滑轮组工作,从而使修剪刀绕 O 点转动,其刀口对树枝的力为 F2。请回答:
(1)若使工具正常使用,一只手固定柄,另一只手拉绳子自由端,则绳子的另一端固定在_________(填
“1”或“2”)处;动滑轮则为_________(填“A 轮”或“B 轮”)。
(2)某时刻,弹簧处于原长,若此时 A 端这几股绳子施加总的力 F1 为 720N,求:树枝对刀口的力 F2 为
多大_________?(已知 OD=8 厘米,OC=2 厘米,工具自重和摩擦忽略不计。)
(3)为了探究制作修剪刀 碳钢合金(含 Fe、C 两种元素)类型,小科对修剪刀的相同材料进行了实验检
测:取样品 1.00 克与足量的稀硫酸充分反应后,收集到氢气 0.035 克。通过计算并结合下表,判断修剪刀
材质属于哪种合金类型_________。
【答案】(1) ①. 1 ②. A 轮
【小问 2 详解】
由图可知,O 为支点,F2 为阻力,OC 为阻力臂,OD 为动力臂,根据杠杆平衡条件可得
F2×OC=F1×OD
得
F2×2cm=720N×8cm
解得
F2=2880N
【小问 3 详解】
设铁 Fe 的质量为 x
解的
x=0.98g
碳的质量为:1.00g-0.98g=0.02g,碳的质量分数为,故属于高碳钢。
5. 【浙江省名校发展共同体2024-2025学年九上12月】玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的。受油滴能在水面均匀分布开来的启发,科研人员发明了一种制取平板玻璃的方法。其主要过程是让玻璃液体浮于某溶液表面上,冷凝后用真空吸盘吊运,如图所示。
(1)该方法的关键是能否找到会浮起玻璃液体的一种溶液,你认为这种溶液应具备的物理特征是______(写出一点即可)。
(2)已知一块平板玻璃质量为 50kg,电动机工作时,两端的电压为 220V,通过它的电流为 4A,对滑轮组的钢绳的拉力为 400N,在 10s 内将上述玻璃板提升 1m,求在此过程中:(均写出计算过程)
①克服玻璃板重力做的功______。
②滑轮组的机械效率______。
③电动机线圈的电阻______。【答案】(1)密度比玻璃液体的密度大;沸点比玻璃液体温度高
(2) ①. 500J ②. 62.5% ③. 50欧姆
6. 【宁波市海曙区储能学校 2024-2025 学年九上 12 月】学校文化建设需要在阅读广场放置一座雕像,其质量为 0.95t,吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上 3m 的高台,已知提升雕像时,拉力 F 的功率为 1×103W 绳子自由端移动速度为 0.3m/s;不计绳重和摩擦。求:
(1)滑轮组对雕像做的有用功;
(2)提升雕像的过程中滑轮组的机械效率。
(3)若用该装置提升质量为 0.22t 底座,所用的拉力多大?
【答案】(1)2.85×104J
(2)95%
(3)900N
7. 【金华义乌三校联考2024-2025学年九上12月】如图所示为自动升降单杆晾衣架,顶盒中有牵引装置,甲、乙是连接牵引装置和水平晾杆的竖直钢丝绳,水平晾杆上有 7 个挂衣孔,相邻两孔间距相等,甲、乙钢丝绳悬挂晾杆的点分别与 1 号、7 号孔中心对齐。现把重为 的衣服(含衣架)挂在 5 号孔(不计晾杆和绳的重力,不计摩擦和空气阻力)。
(1)绳甲对晾杆的拉力为 ,绳乙对晾杆的拉力为 ,则 ___________ (选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)此时绳甲对晾杆的拉力 为多少?___________
(3)闭合开关,牵引装置工作,将晾杆保持水平状态匀速提升 ,用时 ,此过程该装置牵引钢丝绳做功的功率是多少?___________【答案】 ① 小于
②. 10N ③. 3.6W
8. 【金华市南苑中学2024-2025学年九上12月】如图甲所示装置,A 是重 15N 的空吊篮,绳子 B 和 C 能承受的最大拉力分别为 100N 和 50N。质量为50kg 的小科同学将 A 提升到高处,施加的拉力 F 随时间变化关系如图乙所示,A 上升的速度 v 随时间 t 变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g 取 10N/kg。问:
(1)B 上方的滑轮属于________(选填“定滑轮”、“动滑轮”)
(2)第 2s 内拉力 F 的功率为多少________?
(3)此装置最多能匀速运载多大重力的货物________?【答案】(1)动滑轮 (2)40W
(3)80N
9. 【金华市第五中学2024-2025学年九上12月】肥胖可能会引发许多慢行疾病,某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼,配重由若干金属块(每块质量为 10kg)组成,锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计,g 取10N/kg)
(1)拉力器上的滑轮均属于__(选填“定”或“动”)滑轮;
(2)若该人的质量为 85kg,他一次最多能拉起__块金属块;
(3)当他选择 6 块金属块时,把拉杆向下拉动 0.5 米,若累积拉动 100 次,拉力共做了多少功?假设脂肪氧化释放的能量 10%用于拉力做功,则相当于消耗多少克脂肪?(已知 1 克脂肪在体内完全氧化约释放 37.5千焦的能量)________
【答案】 ①. 定 ②. 8 ③. 3×104J,8 克
10. 【杭州市竺可桢教育集团滨文中学2024-2025学年九上12月】山核桃外壳坚硬,常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在 A 点受到核桃夹对它的作用力为 ,如图所示,FA垂直于 OC,已知 OC 长 16cm,OA 长 6.4cm。
(1)核桃夹在使用时属于___________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)要将图中核桃壳夹破, 的大小至少为 300 牛,则手作用在 C 点的力至少为多少牛?___________
(3)要夹破(2)中 核桃壳,手提供的力也可以作用在 B 点,请列式分析比较作用在 B、C 两点所需最小动力的大小关系。___________【答案】 ①. 省力 ②. 120N ③.
11. 【湖州市吴兴区第四中学2024-2025学年九上12月】为了尽快疏通道路,抢险救援人员利用如图所示 滑轮组将质量 6t 的故障车拖出公路,已知地面对故障车的阻力为其重力的 0.08 倍,在水平拉力 F 为 2×103N 作用下车辆在 30s 内沿水平方向匀速直线移动了 3m,g 取 10N/kg。求:
(1)故障车受到地面的阻力;
(2)拉力 F 的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。【答案】(1)4.8×103N
(2)600W (3)80%
12. 【杭州市萧山区高桥初级中学2024-2025学年九上12月】如图甲所示,电动卷扬机通过滑轮组提升重物,卷扬机有两个档位可以调节对绳子自由端施加的力 F大小;在某一次提升重物过程中其拉力 F 随时间变化的关系如图乙所示,重物上升高度随时间变化的关系如图丙所示,不计钢丝绳重和摩擦力大小。求:
(1)0~2s 拉力 F 所做的功是多少?
(2)2~4s,提升重物过程中,滑轮组机械效率为 75%,则重物和动滑轮的重力分别是多少?
【答案】(1)3200J;(2)450N,150N
13. 【杭州市钱塘区学正中学2024-2025学年九上12月】如图所示,将长为 1.2 米的轻质木棒(重力忽略不计)平放在水平方形台面上,左右两端点分别为 A、B,它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物体,在 B 端挂一个重为 G 的物体。
(1)若 G=30 牛,台面收到木棒的压力为多少?
(2)若要使木棒右端下沉,B 端挂的物体至少要大于多少?
(3)若 B 端挂物体后,木棒仍在水平台面上保持静止,则 G 的取值范围为多少?
【答案】(1)60N;(2)90N;(3)10N≤GB≤90N
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