期末必考题型 综合题简单机械及其相关计算 -2025～2026学年九年级上册浙教版科学

期末必考题型 综合题--简单机械及其相关计算 2025~2026学年九年级上册 浙教版科学 1．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）条凳（如图甲）是我们生活中常用的家具。当小朋友单侧就坐时，凳子没有翘起来；当大人单侧就坐时，另一端会翘起来造成安全事故。小科想知道最大多少质量的人坐上去是安全的？于是小科利用家里的器材进行实验探究：他利用卷尺测得该条凳凳面长度为1.8m，登脚间距为1.0m，对称安装在凳面上（如图乙）。然后将电子秤放到其中一边的凳脚下，显示示数为7.2kg。（假设条凳质量均匀分布；g取10N/kg） (1)请求出该条凳的质量为多少？ (2)估测某人臀部宽度为0.3m，假设臀部边缘与凳子边缘齐平，人对凳面的压力作用在受力面中心。请求出在安全情况下，条凳单侧最大能够承受人的压力为多大？ (3)如果你作为安装师傅，从安全角度考虑，你将如何改进？并陈述改进的理由。 2．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）如图是滑轮和斜面构成的一种组合机械。重物为，在拉力作用下，重物以速度沿斜面匀速移动，重物上升的高度为，该组合机械的机械效率为，求： (1)有用功的大小。 (2)拉力的功率大小。 (3)拉力的大小。（计算结果保留一位小数） 3．（24-25九年级上·浙江台州·期末）快递站利用图1所示的液压小吊车进行物资的调运工作，为小吊车的支撑杆，端可伸缩。液压杆作用在吊杆的点时，可将吊杆绕点逆时针转动从而抬高货物，吊杆可以伸缩，最短长度为1.2米，最长长度为2米。图2是小吊车吊杆处于水平状态时的结构简图，点到液压杆的垂直距离米，米，液压杆对吊杆的力沿着液压杆方向斜向上。 (1)当吊杆处于水平静止状态且伸长至最长长度时，当点受到的拉力为10000牛时，液压杆需要提供的推力为多大？（吊杆重力、吊钩重力、各处摩擦力均不计） (2)某次使用时，将200千克的货物从地面匀速吊起1米高，该过程吊车对货物做了多少功？ (3)在某次吊起货物的过程中吊车发生了倾倒，为避免吊车发生倾倒，请提供一种改进方案。 4．（24-25九年级上·浙江·期末）装修没有电梯的房屋时工人常用滑轮组提升沙石等材料。如图所示，用滑轮组匀速提起质量为1000N的材料，拉力大小为400N，材料在20s内向上移动了2m，不计绳重和摩擦。 (1)工人拉绳的速度是 m/s。 (2)拉力做功的功率是 W。 (3)若工人的体重为500N，绳子可承受的拉力最大为800N，则该工人利用这个滑轮组最大能匀速提升物重为多少的物体 ?（写出计算过程） 5．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）如图所示的质量分布均匀的杠杆处于平衡状态，O为支点，已知钩码重为9.8N，小宁测出测力计拉力的力臂与钩码拉力的力臂之比为7：3。 (1)若忽略杠杆自重，弹簧测力计拉力大小为 N，实际测量值要比该值 ；（填“大”“小”或“一样”） (2)小宁想继续探究杠杆的机械效率。若只将弹簧测力计的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，仍将钩码缓慢提升相同的高度，则杠杆的机械效率将 。 6．（24-25九年级上·浙江台州·期末）如图所示为城市道路中吊车吊装路灯的示意图，吊车的挂钩上方为滑轮组，动滑轮重为500N。路灯AB长为6米，O为路灯的重心，OB长为3米，路灯质量为100千克。整个吊装过程分为：①路灯从水平放置吊起到竖直位置；②沿竖直方向匀速向上提升1米；③水平移动5米到指定位置上方。请计算： (1)如图吊起路灯的过程中，当绳子竖直向上拉起，A端恰好离开地面，而B端未离开地面时，C点处绳子的拉力为多少？ (2)过程②中该滑轮组的机械效率为多少？（不计绳重及摩擦） 7．（24-25九年级上·浙江金华·期末）如图是科学兴趣小组设计的一款“高空修枝”工具的示意图。使用时，一只手握紧杆子保持静止，另一只手用F1的力缓慢拉绳子，带动滑轮组工作，在A点产生的拉力为F2，从而使剪刀绕O点转动，其刀口对树枝的力为F3，请回答： (1)制作剪片的材料采用碳钢合金，具有硬度大、有较好的弹性和延展性等机械特性，这属于它的 （“物理”，“化学”性质）； (2)为了更易剪断较粗较硬的枝条，应尽量将枝条 （填“靠近”或“远离”）O点； (3)不计绳重、滑轮自重及摩擦，若作用在绳子自由端的力F1为100N，则A点受到绳子的拉力 。 8．（24-25九年级上·浙江绍兴·期末）研学实践活动时，小明在农家乐看到一种农具（如图甲），他查阅资料后知道，这种农具叫“舂”，农民捣谷用的，其工作原理图如图乙，AOB为碓杆，O为支点，A处连接着碓头，脚踏碓杆的B点处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷，若碓头的重力为40N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，OA长1.6m，OB长0.4m。 (1)脚在下踩过程中，“舂”可视为 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）； (2)不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用多大的力才可以将碓头抬起 ？ (3)若1min将B踩下30次，“舂”的机械效率为60%，则人做功的功率是多大 ？ 9．（23-24九年级上·浙江·期末）小明设计了一个自动注水装置，其原理图可简化为如图甲所示，杠杆以O为支点，左右两侧的力臂满足，且始终保持水平；A端通过轻质杆与力传感器相连，B端通过轻质杆与一圆柱体C相连，圆柱体高，位于水箱内部。当水箱注满水后，开始缓慢放水（出水口未画出），测得力传感器的示数F随放出的水的质量m之间的关系如图乙所示。当圆柱体C全部露出水面时，启动相应的传感器开始注水。求： (1)圆柱体C的重力； (2)圆柱体C的体积； (3)水箱注满水后，圆柱体C的上表面到液面的距离。 10．（23-24九年级上·浙江金华·期末）物体A重5N，如图1，A在水平拉力F1作用下，在水平面从M匀速直线运动到N用时3s；如图2，在A上放置一个钩码，A在水平拉力F2作用下，在另一水平面从P匀速直线运动到Q用时2s。 (1)A从M运动到N，A所受重力做的功为 J； (2)MN段拉力F1做功为W1，PQ段拉力F2做功为W2，则W1 W2（选填“>”、“<”或“=”）。 11．（23-24九年级上·浙江金华·期末）一桶沙总重200N，工人在高处用绳在30s内将其匀速提升了6m。求： (1)该工人做功的功率大小； (2)若徒手提着这桶沙，沿着楼梯爬高6m，比较工人两次做功的机械效率大小，并简述理由。 12．（23-24九年级上·浙江杭州·期末）某物流公司为帮助边远地区的农民将养殖的鸡蛋运输出去，需要对鸡蛋进行保鲜和防破损处理。采用的方法是：第一步将新鲜鸡蛋放入澄清石灰水中浸泡几分钟，取出晾干。第二步晾干后的鸡蛋放置在凹形的海绵垫的鸡蛋托上，各鸡蛋间彼此不接触。第三步在泡沫箱底部放入几块冰袋，再将装有鸡蛋的鸡蛋托放在冰袋上方，并密封保存。小金同学查阅资料发现鸡蛋壳上约有7000多个肉眼看不见的小孔，它是气体进出鸡蛋的通道，也是细菌等微生物进入鸡蛋的通道，请你运用科学知识回答下列问题： ①采取第一步方法的原理是 。 ②采取第二步方法的作用是 。 ③采取第三步方法的目的是 。 13．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）如图所示，滑轮组自重及摩擦不计。物体A重150N，在F=4N的水平拉力作用下，以2m/s的速度匀速直线运动。 （1）物体A在运动过程中受的阻力是 N； （2）5s内滑轮组对物体A做的功是 J； （3）拉力F的功率为 W。 14．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）如图甲是我国古人运送巨木的劳动情境图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其它地方。 （1）如图甲，架在支架上的横杆属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）； （2）若巨木可视为质地均匀的圆柱体，质量为2.4×103kg，长度为4m；横杆AB长度为3.5m，质量和粗细忽略不计，简化图如图乙所示，O是横杆与支架的接触点，AO长为0.5m；使巨木一端刚好离开地面时，则人在横杆B端施加的总压力至少为多少牛 ；（写出计算过程） （3）如果他们人手不足，无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的方案，并简述其中的科学原理： 。 15．（23-24九年级上·浙江宁波·期末）如图是我国古代劳动人民搬运巨木时的简化装置：O为轻质杠杆AB的转轴，，重的物块用轻质细绳系在A端，工人在B端施加竖直向下的拉力F将物块匀速拉升。整个过程中，B端下降了，不计转轴摩擦。 （1）图中横杆AOB属于 （填“省力”或“费力”）杠杆； （2）求工人所用的拉力； （3）求克服物体重力所做的功； 16．（23-24九年级上·浙江绍兴·期末）如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞，通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是。若在打捞前起重机对地面的压强，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强比打捞前增大了。假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力，与之比为10∶13，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图乙所示，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计，（g取）求： （1）被打捞物体的重力； （2）重物出水前滑轮组的机械效率； （3）重物出水前匀速上升的速度。 17．（23-24九年级上·浙江宁波·期末）如图所示为某汽车起重机利用卷扬机吊起物体A的示意图。卷扬机把质量为的物体A以的速度匀速提升。卷扬机牵引力F为，不计绳重与摩擦。求： （1）卷扬机牵引力的功率； （2）动滑轮的重力； （3）滑轮组的机械效率。 18．（23-24九年级上·浙江宁波·期末）图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，通过两个水平杜杆组合实现脚踏翻盖，图乙为这两个杠杆和的示意图。已知桶盖重，重心位于中点的正上方，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆和竖直连接杆的质量不计。 （1）杠杆阻力臂长度为 ； （2）若要把桶盖翻开，脚对踏板处的压力至少为 。 19．（23-24九年级上·浙江台州·期末）如图甲是用滑轮组匀速提升物体的示意图，卷扬机对绳子竖直向下的拉力F与卷扬机拉绳子的速度v的关系如图乙所示，卷扬机拉绳子的功率保持不变，不计绳重及摩擦。求： （1）A滑轮的作用是 ； （2）若动滑轮重为，当卷扬机拉绳子的速度v为时，则卷扬机对绳子拉力的功率为多少瓦 ？10秒内对物体做的有用功为多少焦耳 ？ 20．（23-24九年级上·浙江湖州·期末）农村有一种古老的取水叫辘轳，当人摇转辘轳的手柄时，就可以拉动绕在轴上的绳子，把井水提升了。这种类似辘轳的简单机械科学上称为轮轴。轮轴绕着转动的轴心就是支点，轮轴的把手转动一圈就是如图甲所示的轮，作用在把手上的力为动力F1，水桶对轴向下的拉力是阻力F2。（如图乙）轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆。 （1）请运用所学知识判断，用图甲的装置打水，其实质是一个 杠杆；（选填“省力”“费力”或“等臂”） （2）通过对轮轴的认识，判断以下哪个不是轮轴的实例 。 A．螺丝刀B．门把手 C．羊角锤D．开口扳手 21．（23-24九年级上·浙江湖州·期末）在斜面上将一个质量为0.4kg的物体，从底端沿斜面匀速拉到顶端（如图所示），所用时间为4s，斜面长s＝1m、高h＝0.2m，该斜面的机械效率为80%。求： （1）拉力所做的有用功； （2）拉力所做的总功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末必考题型 综合题--简单机械及其相关计算 2025~2026学年九年级上册 浙教版科学》参考答案 1．(1)14.4kg (2) (3)见解析 【详解】（1）电子秤显示示数为7.2kg，则一边凳脚的压力 根据杠杆平衡条件得，，即 则该条凳的重力 该条凳的质量 （2）根据杠杆平衡条件得，可得 即 条凳单侧最大能够承受人的压力为。 （3）将凳脚向外侧移动一段距离进行安装。在阻力不变情况下，通过减小动力臂，增大阻力臂，从而增大动力。使凳子一侧受到较大压力时，而不会翘起来。 2．(1) (2) (3) 【详解】（1）有用功的大小 （2）拉力做的功 时间 拉力F的功率 （3）绳端移动的距离 所需拉力 3．(1)50000N (2)2000J (3)见解析 【详解】（1）解：根据杠杆平衡条件可得 （2）货物的重力为 该过程吊车对货物做的功为 （3）在某次吊起货物的过程中吊车发生了倾倒，是由于右侧做挂货物过重，可将支撑杆端伸长，或分批吊起重物，或在支撑杆上增加配重，或将吊杆缩短。 4．(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）材料上升的速度为 由图可知，有效绳子股数为3股，故工人拉绳的速度为 （2）拉力做功的功率 （3）动滑轮的重力 最大拉力 最大物重 5．(1) 4.2 大 (2)不变 【详解】（1）[1]忽略杠杆自重，根据杠杆平衡条件可得：，带入数据解得：。 [2]实际测量中有杠杆自身重力的影响，阻力偏大，根据杠杆平衡条件可知，测量的力F会偏大。 （2）只将弹簧测力计的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，该过程中有用功不变，额外功不变，总功等于有用功和额外功的总和，总功不变，根据效率公式可知，机械效率不变。 6．(1)500N (2) 【详解】（1）路灯的重力为 G=mg=100kg×10N/kg=1000N 吊起路灯的过程中，当绳子竖直向上拉起，A端恰好离开地面，而B端未离开地面，B为杠杆的支点，路灯的重力为阻力，绳子的拉力为动力，因O为路灯的重心，故可知动力臂是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，故绳子对路灯的拉为 C点处绳子的拉力为500N。 （2）不计绳重及摩擦，这个过程中克服动滑轮的重力做的功为额外功，提升路灯做的功为有用功，过程②中该滑轮组的机械效率为 7．(1)物理 (2)靠近 (3)300 【详解】（1）剪片的材料采用碳钢合金，具有硬度大、有较好的弹性和延展性等机械特性，这些特性运用过程中未发生化学反应，因此属于物理性质。 （2）根据图片可知，为了剪断较粗较硬的枝条，除了增大拉力外，据杠杆的平衡条件尽可能增大动力臂或者减小阻力臂，所以尽量应将枝条靠近O点。 （3）若不计绳重、滑轮自重及摩擦，当用100N的拉力作用在绳子自由端时，根据滑轮组绳末端力的关系可得 将数据带入上式可得 所以FA=240N。 8．(1)费力 (2)160N (3)20W 【详解】（1）由图可知，脚在下踩过程中，支点到脚施加力的力臂为动力臂，支点到碓头对杠杆的力的力臂为阻力臂，所以动力臂小于阻力臂，故“舂”可视为费力杠杆。 （2）由杠杆平衡条件可得 F×OB=G×OA 所以脚至少用力 （3）每踩一次对碓头做的功 W1=Gh=40N×0.6m=24J 每踩一次人做的总功 由于1min将B踩下30次，则每踩一次需要的时间为2秒，所以人做功的功率 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙可知，当C未浸入水中时，杠杆右端受力，此时杠杆平衡 解得 （2）C全部浸入水中时最大，此时对应于，根据杠杆平衡可得 带入数据可得 解得。由得 （3）圆柱体C的底面积 由图乙可知，当液面从圆柱体C的上表面降至下表面过程中，放出水的质量，对应的体积变化 解得 设液面下降后位于圆柱体C的上表面了，由图乙知，此过程中放出的水对应的 则 10．(1)0 (2)> 【详解】（1）A从M运动到N，只在水平方向运动发生距离，竖直方向没有发生距离，所以A所受重力做的功为0。 （2）F1做的功 W1=F1s1=1N×0.3m=0.3JF2做的功 W2=F2s2=0.6N×0.4m=0.24J 所以 W1>W2 11．(1)40W (2)见解析 【详解】（1）工人匀速提升物体，拉力和重力是平衡力，拉力 F=G=200N 拉力所做的总功 W总=Fs=200N×6m=1200J 工人做功的功率 （2）工人做功的目的是将沙子提高到相同高度，因此直接对沙子所做功是有用功，则两次做功的有用功相同；第一次做的额外功是克服桶重和绳重做的功，第二次做的额外功是克服人自身重力和桶重做的功，很明显，第一次做的额外功小，则总功小，由知道，工人第一次做功的机械效率高。 12． 鸡蛋呼吸作用产生的二氧化碳与鸡蛋表面附着的氢氧化钙反应，生成了碳酸钙，从而堵塞了蛋壳的空隙，阻止了空气中氧气进入，减弱了鸡蛋的呼吸作用/ 海绵垫的鸡蛋托，增大了接触面积，减小了压强，减少了鸡蛋的破损 冰会熔化吸热，具有降温的作用，温度越低，鸡蛋的呼吸作用越弱，减小了有机物的分解 【分析】第一步：二氧化碳和氢氧化钙反应，生成碳酸钙，堵住蛋壳的小孔。 第二步：物质从固态变成液态发生熔化，需要吸热，从而制造低温环境。 第三步：当压力相等时，受力面积越大，压强越小。 据此分析鸡蛋保鲜和防止破损的原理。 【详解】第一步：鸡蛋呼吸作用产生的二氧化碳与鸡蛋表面附着的氢氧化钙反应，生成了碳酸钙，从而堵塞了蛋壳的空隙，阻止了空气中氧气进入，减弱了鸡蛋的呼吸作用； 第二步：海绵垫的鸡蛋托，增大了接触面积，减小了压强，减少了鸡蛋的破损； 第三步：泡沫箱内的冰会融化，融化吸热，具有降温的作用，温度越低，鸡蛋的呼吸作用越弱，进一步减小了有机物的分解。 13． 12 120 24 【详解】（1）[1]由图知，动滑轮上绳子的股数n=3，动滑轮对物体A的拉力就等于物体A所受的阻力，则物体A在运动过程中受的阻力 f=3F=3×4N=12N （2）[2]5s内物体A移动的距离 s=vt=2m/s×5s=10m 5s内滑轮组对物体A做的功是 W=Fs=fs=12N×10m=120J （3）[3]绳子自由端移动的速度 v1=3v=3×2m/s=6m/s 拉力F的功率 14． 省力 2000 见解析 【详解】（1）[1]由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 （2）[2]巨木可视为质地均匀的圆柱体，巨木的重力 要将一段提起，此时对一端施加的最小力为F1，巨木的长度为L，故 所以 所以此时在A点向下的力为12000N，设人对横杆的压力为F2，根据杠杆平衡条件可知 所以 （3）[3]根据杠杆平衡条件可知，可以通过把支架向左移，即减少阻力臂的方式，或者通过加长右端的杠杆，即增大动力臂的方式来抬动重物。 15． 省力 400N 600J 【详解】（1）[1]由图可知，横杆在使用的过程中，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，为省力杠杆。 （2）[2]根据杠杆平衡条件，可知，为将图2中物块恰好拉离地面，工人所用的拉力为 （3）[3]由图可知，杠杆动力臂与阻力臂的比值为 则当B端下降了1.5m，物体上升的距离为 解得物体上升的距离为0.5m，则克服物体重力所做的功为 16．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）在未提重物时，以起重机为研究对象，如图1所示，在水中匀速提升物体时和物体出水后，以起重机和物体为研究对象，受力分析示意图分别如图2、图3所示： 由图1、2、3可得 G机=F支=p0S ① G机+G物=F支1+F浮= p1S+F浮② G机+G物=F支2=p2S③ 由②-①得 G物-F浮=ΔF支1=Δp1S 由③-①得 G物=ΔF支2=Δp2S 则 ④ 又因为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N⑤ 将⑤代入④中，解得 G物=2.4×104N   （2）物体出水前后，杠杆受力示意图分别如图4、图6，在水中匀速提升重物时和重物出水后，以动滑轮和重物为研究对象，受力分析示意图分别如图5、图7所示： 由图5、7可得 Fˊ1+ F浮=G物+G动⑥ Fˊ2=G物+G动⑦ 由图4、6可知，OF、OB一定，所以 解得 G动=2×103N 则重物出水前滑轮组的机械效率 （3）由图乙可知，重物出水前，卷扬机在20s，牵引力做的功为2.4×105J，则卷扬机的牵引力的功率 设动滑轮上有n股绳，则重物出水前卷扬机牵引力 由 可得，重物出水前匀速上升的速度 答：（1）被打捞物体的重力为2.4×104N； （2）重物出水前滑轮组的机械效率为90%； （3）重物出水前匀速上升的速度为0.6m/s。 17．（1）3000W；（2）3000N；（3）90% 【详解】解：（1）由图知道，n=3，自由端移动的速度为 则卷扬机牵引力的功率 （2）不计绳重与摩擦，根据，动滑轮的重力为 （3）该滑轮组的机械效率为 答：（1）卷扬机牵引力的功率3000W； （2）动滑轮的重力是3000N； （3）滑轮组的机械效率90%。 18． 【详解】（1）[1]对于杠杆DCO2，设顶杆对桶盖 上C点的作用力为FC，重力的力臂 根据杠杆平衡条件可得 -----1 （2）[2]由图乙知，对于杠杆AO1B，设脚对A点的作用力为FA，顶杆对B点的作用力为FB，根据杠杆 平衡条件可得 根据力的作用是相互的可知，则得 所以 19． 改变力的方向 90W 825J 【详解】解：（1）[1]A滑轮为定滑轮，根据其特点可知，可以改变力的方向。 （2）[2]由乙图可知，当速度为0.3m/s时，卷扬机对绳子的拉力为300N，则卷扬机对绳子拉力的功率为 [3]当绳末端的拉力为300N时，由可得，提升物体的重力为 10秒内物体移动的距离为 10秒内对物体做的有用功为 答：（1）A滑轮的作用是改变力的方向； （2）卷扬机对绳子拉力的功率为90W，10秒内对物体做的有用功为825J。 20． 省力 C 【详解】（1）[1]甲装置中，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，为省力杠杆。 （2）[2]轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆。螺丝刀、门把手和扳手在使用时都是轮轴，羊角锤在使用时不属于轮轴，属于杠杆，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 21．（1）0.8J；（2）0.25W 【详解】解：（1）拉力所做的有用功为 （2）拉力所做的总功为 拉力所做的总功率 答：（1）拉力所做的有用功为0.8J； （2）拉力所做的总功率为0.25W。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $